觸摸屏作為一種新的人機交互設(shè)備，正受到越來越多的用戶和開發(fā)商的關(guān)注。它是目前最簡單、最方便的輸入設(shè)備。
在公共信息查詢領(lǐng)域，為了操作上的方便，人們使用觸摸屏代替鼠標和鍵盤，設(shè)計人員可以通過軟件設(shè)計出適合各種不同的用戶界面，使用者不需要專門的操作知識，只需要根據(jù)功能圖標輕觸顯示屏幕上的響應(yīng)位置，就能實現(xiàn)需要的操作，使用起來簡單、快捷，極大方便了不懂電腦操作的普通用戶。這種新興的人機交互方式，使多媒體應(yīng)用呈現(xiàn)出嶄新的面貌，給用戶帶來更優(yōu)秀的體驗。
在便攜設(shè)備，特別是手機應(yīng)用領(lǐng)域，通過使用觸摸屏技術(shù)，設(shè)計者可以徹底摒棄數(shù)字鍵盤占用的空間，增加手機屏幕的顯示空間，如此一來，手機的娛樂功能得到了極大的提升，開發(fā)者就能夠更自由的發(fā)揮自己的創(chuàng)意，給用戶帶來更多新奇的功能和應(yīng)用。觸屏手機最大的特點在于它那超大的屏幕，可以使用者帶來視覺的享受，無論從文字還是圖像方面都體現(xiàn)出大屏幕的特色。
本文提供了一些觸摸屏的基本原理的簡單介紹，希望能給廣大用戶一些幫助。
觸摸屏的分類及其原理
通常，觸摸屏系統(tǒng)由觸摸檢測傳感部件和觸摸屏控制器兩部分器件組成。前者采集用戶的觸摸信息并傳送到控制器，后者通過對接收到的信息進行處理，得到用戶的觸摸位置，并將位置信息發(fā)送給上一層的主機，同時接收主機發(fā)送的控制命令并加以執(zhí)行。
觸摸屏的主要分類
從技術(shù)原理上區(qū)分，觸摸屏可以分成四個基本種類：紅外技術(shù)觸摸屏、表面聲波觸摸屏、電阻觸摸屏、電容觸摸屏。下面將對以上四種觸摸屏技術(shù)進行簡單的介紹。
1、紅外技術(shù)觸摸屏
該觸摸屏由安裝在觸摸屏外框上的紅外發(fā)射和接收器件構(gòu)成。發(fā)射器件在屏幕表面形成紅外檢測網(wǎng)，任何物體都可改變觸點的紅外線而實現(xiàn)觸摸的檢測。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適合條件惡劣的工作環(huán)境，價格低，安裝方便，響應(yīng)速度快。紅外現(xiàn)在應(yīng)用開始廣泛化了，一般都是用于大型設(shè)備，比如電視上主持人的觸摸大電視，壽命一般，準確率高，支持多點，透光率最好，最高100%。
2、表面聲波觸摸屏
表面聲波是沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C械波。此類觸摸屏由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接收器組成。其中聲波發(fā)生器產(chǎn)生一種高頻聲波跨越屏幕表面，在手指觸摸時，觸電上的聲波被阻止，聲波接收器由此確定坐標位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，分辨率極高，有極好的防刮性，使用壽命長，透光率好，沒有漂移，表面也不怕劃，缺點是怕水和油污，臟了要維護。
3、電阻式觸摸屏
電阻觸摸屏是一塊與顯示屏表面匹配的多層復(fù)合薄膜。該結(jié)構(gòu)以一層玻璃作為基層，表面涂一層透明的導(dǎo)電層（ITO，氧化銦），上層再覆蓋一層防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層ITO，四線和八線觸摸屏由兩層具有相同表面電阻的透明阻性材料組成，五線和七線觸摸屏由一個阻性層和一個導(dǎo)電層組成，通常在兩層導(dǎo)電層之間有許多細?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點把它們分隔開。當觸摸屏表面受到的壓力(如通過筆尖或手指進行按壓)足夠大時，頂層與底層之間會產(chǎn)生接觸。所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來產(chǎn)生代表X坐標和Y坐標的電壓。
為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測量一個坐標，需要對一個阻性層進行偏置：將它的一邊接VREF，另一邊接地。同時，將未偏置的那一層連接到一個ADC的高阻抗輸入端。當觸摸屏上的壓力足夠大，使兩層之間發(fā)生接觸時，電阻性表面被分隔為兩個電阻。它們的阻值與觸摸點到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點與接地邊之間的電阻相當于分壓器中下面的那個電阻。因此，在未偏置層上測得的電壓與觸摸點到接地邊之間的距離成正比。電阻式觸摸屏的優(yōu)點是它的屏和控制系統(tǒng)都比較便宜，反應(yīng)靈敏度也很好，而且不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏，它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。它可以用任何物體來觸摸，穩(wěn)定性能較好。缺點是電阻觸摸屏的外層薄膜容易被劃傷導(dǎo)致觸摸屏不可用，多層結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致很大的光損失，對于手持設(shè)備通常需要加大背光源來彌補透光性不好的問題，但這樣也會增加電池的消耗。
4、電容觸摸屏
電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)主要是在屏幕上鍍上一層透明的導(dǎo)電層（ITO），再在外層覆蓋一塊保護玻璃，雙玻璃結(jié)構(gòu)能更有效的保護 導(dǎo)體層及感應(yīng)器。
按工作原理的不同，電容觸摸屏又可大略分為表面電容觸摸技術(shù)（surface capacitive touch）和投射式電容觸摸技術(shù)（projected capacitive touch）。
表面電容觸摸技術(shù)（SCT）：
SCT面板是一片分布均勻的ITO層，面板四個角落各有一條引線與SCT控制器相連接。SCT控制器內(nèi)部的驅(qū)動電路對面板進行充電，形成一個均勻的電場，當手指觸摸時，電場改變，引起微量的電流流動。此時IC內(nèi)的檢測電路分別解析四條聯(lián)線的電流量，并根據(jù)各點的數(shù)據(jù)量推算出X、Y的坐標。為了克服干擾，可以利用硬件過濾器或軟件濾波器對對推算出來的坐標值進行處理。
投射式電容觸摸技術(shù)（PCT）：
PCT是建立于矩陣的概念上的。在觸摸屏制作部分，PCT面板的ITO經(jīng)過蝕刻而產(chǎn)生特定圖案，以提高各觸點的信噪比，增強識別精度。根據(jù)掃描方式，一般又可以分成自電容和互電容兩種：
自電容，通常是指掃描電極與地構(gòu)成的電容。在玻璃表面，用ITO制成橫向和縱向的掃描電極，這些電極與地之間構(gòu)成一個電容的兩極，當人手指觸摸時，人體產(chǎn)生的電容將并聯(lián)到電路之中引起電容的變化，電容控制器通過偵測到這一變化值推算出觸點的坐標值。
互電容，一般是指在玻璃表面的橫向和縱向ITO電極之間形成的耦合電容?；ル娙莸臋z測方式就是通過檢測每個交叉點的電容變化來判斷觸摸點的位置。當人體觸摸時，電極的電場受到人體的影響而減小，從而影響耦合電容的大小。電容控制器能夠偵測到電容值的變化，通過對這些變化進行處理，就能得到精確的坐標信息。因為互電容的掃描方式是檢測每個交叉點的電容值變化，所以它需要的掃描時間較長，需要檢測X*Y個數(shù)據(jù)，但是正是由于這種檢測方式，它可以實現(xiàn)真正的多點觸摸檢測。[!--empirenews.page--]
對以上幾種觸摸屏技術(shù)進行比較可以發(fā)現(xiàn)，對于一般公共信息及工控領(lǐng)域，使用觸摸屏的尺寸都比較大，對穩(wěn)定性的要求較高，故而紅外技術(shù)觸摸屏和表面聲波觸摸屏由于其強抗干擾行和穩(wěn)定性，具有較大的市場。而對于便攜式設(shè)備（手機、MP4等娛樂設(shè)備），電阻式和電容式觸摸屏是更好得選擇。
如今，觸摸技術(shù)已經(jīng)在手機市場大行其道，觸屏手機更成為各大廠商競爭的焦點。而在這個觸摸屏手機的發(fā)展浪潮中，由于電容式觸摸屏輕觸就能感應(yīng)，使用方便。而且手指與觸控屏的接觸幾乎沒有磨損，性能穩(wěn)定，經(jīng)機械測試使用壽命長達30年。隨著制造工藝的提高，以及電容觸摸技術(shù)的發(fā)展，電容觸摸屏模組的價格逐步下降，電阻式觸摸屏由于其自身長期為人們所詬病的使用壽命和透光率等問題，將逐漸被電容式觸摸屏所取代。
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