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电容式触摸屏显示器​系统解决方案

日期:2018-04-23 人气:91

电容式触摸屏显示器系统解决方案



触摸屏广泛应用于日常生活的各个领域,如手机,媒体播放器,导航系统,数码相机,数码相机,数码相框,PDA,游戏设备,显示器,电子控制器,医疗设备等等。通用触摸屏技术包括用于移动设备和消费电子产品的电阻式触摸屏和投影电容器。

触摸屏广泛应用于日常生活的各个领域,如手机,媒体播放器,导航系统,数码相机,数码相机,数码相框,PDA,游戏设备,显示器,电气控制,医疗设备等等。 。


通用触摸屏技术包括用于移动设备和消费电子产品的电阻式和投射式电容式触摸屏,以及用于其他应用的表面电容式触摸屏和表面声波(SAW)触摸屏和红外触摸屏。


电阻式触摸屏


更多的电阻式触摸屏(图1)有两层ITO(氧化铟锡),带有气隙和隔离层。电阻式触摸屏是高容量,经过验证的低成本技术。缺点是:机械性能差;厚堆积,比较复杂;无法检测到多个手指移动;前面板实施方案很容易损坏;有限的工业设计选择;光学性能差;用户校准是必需的。


 

图标:电阻式触摸屏



投射电容式触摸屏


触摸屏电容式触摸控制使用涂覆有诸如ITO之类的导电材料的表面来存储电荷。导电材料沿着屏幕的X轴和Y轴传导电流。当传导(例如手指)触摸时,电场被控制为改变,并且可以确定沿着水平轴和垂直轴触摸的位置。在具有按键触摸位置的应用中,离散传感器放置在特定键位置下方,并且系统在传感器的电场受到干扰时记录触摸和位置。




 

图标:投射电容式触摸屏



投发射电容式触摸屏优于其他触摸屏技术的优点是:


出色的信噪比


·整个触摸屏表面精度高;


·支持多个触摸的能力


·通过“厚”电介质材料进行感应;


·不需要用户校准。


QTouch技术


QTouch技术是Atmel触摸技术部门的前身Quantum(Quantum Technology)的专利。所开发的集成电路技术基于电荷转移电容式感测。 QTouch IC可检测传感器芯片和简单按钮电极之间的单一连接,以检测触摸。 QTouch器件将未知电容器的感应电极充电至已知电位。电极通常是印刷电路板上的铜区域。传感板的电容可以通过测量一次或多次充电后的电荷来确定 - 传输周期。按下触摸表面上的手指会导致影响此时充电流量的外部电容。这是一个触摸记录。也可以确定QTouch微控制器来检测手指的接近度而不是绝对触摸。决策逻辑中的信号处理使QTouch更加稳定可靠。消除静态脉冲或瞬变无意识触摸或接近触发了错误的触发器。




 

图标:Qtouch原理图



QTouch传感器可以驱动单个或多个按钮。使用多个键时,可以为每个键设置一个单独的灵敏度级别。不同尺寸和形状的按键可用于满足功能和美学要求。


QTouch技术可以使用两种模式:普通或“触摸”模式和高灵敏度或“接近”模式。高灵敏度电荷转移接近感应用于检测最终用户的接近手指,用户界面用于中断电子设备或电子设备以启动系统功能。


为了获得优异的电磁兼容性,QTouch传感器使用扩频调制和稀疏随机充电脉冲(脉冲之间有很长的延迟)。单脉冲可以比内部串脉冲间隔短5%或更短。这种方法的优点是较低的交叉传感器干扰,较低的射频辐射和极化率以及较低的功耗。


QTouch器件具有自动漂移补偿功能,适用于缓慢变化(由于老化或环境条件变化)。这些器件具有数十个动态范围,并且不需要线圈,振荡器,RF组件和特殊电缆,RC网络或大量分立元件。 QTouch是一个简单,耐用,优雅的工程解决方案。


当几个触摸键彼此靠近时,紧密的手指可能导致多个键的电容变化。爱特梅尔的专利邻近键抑制(AKS)使用迭代技术来重复测量每个键上的电容变化,比较结果并确定用户需要哪个键。 AKS抑制或忽略来自所有其他按键的信号并为所选按键提供信号。这可以防止相邻按键的错误触摸检测。


触摸屏系统设计


触摸屏系统包括:前面板,传感器薄膜,显示单元,控制器板和集成支架。




 

图标:触摸屏系统



Atmel提供触摸控制器IC,控制板参考设计,传感器参考设计,集成支持和传感器测试设备设计,同时合作伙伴提供传感器薄型化,传感器和前面板集成以及控制器板。


爱特梅尔提供1至10个按钮和/或滑块/滑轮的设备 - QTouch系列;最多48个按钮和/或滑块/滑轮的设备 - QMatrix系列;用于单点触摸和双点触摸屏设备QFild和QTwo系列。使用QT5320 / 5480的简单系统如图5所示。主机可以通过I2C兼容接口选择触摸面板,滑块,滑轮和/或按钮。




 

图标:触摸屏简单系统