觸摸屏系統(tǒng)中的觸覺反饋功能實現(xiàn)方法

　　現(xiàn)在您可能在許多公眾場合會發(fā)現(xiàn)，一種人人都會使用的計算機輸入設(shè)備，這就是可以允許用戶用手指直接操作屏幕的電腦，這種電腦其實就是人們常常談到的觸摸屏。觸摸屏不僅適用于中國多媒體信息查詢的國情，而且觸摸屏具有堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點。利用觸摸屏，我們用戶只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶?，F(xiàn)在很多銀行、醫(yī)院、酒店、商場、售房大廳、學校、圖書館、博物館、劇場、展會、車站、大型書店、旅游勝地、社區(qū)等大型公共場所都使用了觸摸屏技術(shù)。那么您知道觸摸屏是如何工作的嗎？您對觸摸屏的操作是否很熟悉嗎？

　　一般來說，我們在對觸摸屏進行操作時，必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。為了能高效操作觸摸屏，我們還是十分有必要先來了解一下各類型的觸摸屏的工作原理：

　　1、電阻式觸摸屏的工作原理

　　電阻觸摸屏的工作原理主要是通過壓力感應(yīng)原理來實現(xiàn)對屏幕內(nèi)容的操作和控制的，這種觸摸屏屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜，其中第一層為玻璃或有機玻璃底層，第二層為隔層，第三層為多元樹脂表層，表面還涂有一層透明的導電層，上面再蓋有一層外表面經(jīng)硬化處理、光滑防刮的塑料層。在多元脂表層表面的傳導層及玻璃層感應(yīng)器是被許多微小的隔層所分隔；電流通過表層，輕觸表層壓下時，接觸到底層，控制器同時從四個角讀出相稱的電流及計算手指位置的距離。這種觸摸屏利用兩層高透明的導電層組成觸摸屏，兩層之間距離僅為2.5微米。當手指觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y到這個接通后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。

　　2、表面聲波觸摸屏

　　表面聲波觸摸屏的工作原理主要是依據(jù)機械波在某種介質(zhì)表面進行傳播的原理來進行的，該種觸摸屏通過粘貼在屏幕表面三個角的聲波發(fā)生器進行聲波的發(fā)射工作，通過聲波接受器來接收聲波，再通過聲波反射器負責向觸摸屏發(fā)射信號，其中聲波發(fā)生器能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，將接收的信號轉(zhuǎn)換為坐標值，由此確定具體觸摸點的坐標位置，其中控制器通過對聲波能量吸收的多少，可以測到觸摸屏壓力的大小，同時返回反應(yīng)觸摸壓力大小的坐標值。在表面聲波觸摸屏的表面，粘貼了X方向和Y方向的聲波發(fā)射器和聲波接收器，在玻璃屏幕的四周，刻有45度的反射聲波的條紋?？刂破鳟a(chǎn)5.53MHZ信號，通過電纜傳輸給發(fā)射換能器，壓電發(fā)射換能器將它轉(zhuǎn)換為超聲波能量發(fā)出。經(jīng)過反射條紋的兩次反射，傳播到接收換能器，并轉(zhuǎn)為電信號傳給控制器。由于表面聲波觸摸屏是由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器組成，特別是聲波傳感器不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長；透光率高，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸（即壓力軸）響應(yīng)，最適合公共場所使用。

　　3、電容式觸摸屏

　　電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質(zhì)，這種感應(yīng)觸摸屏幕共有五層組成。第一層為玻璃底層，第二層為傳導層，第三層為玻璃感應(yīng)層，第四層為防反射霧面或亮面表層，第五層為防噪音保護層。當手指觸摸在電容式觸摸屏表面時，感應(yīng)方式為電壓連接到玻璃層的四個角，通過電極將電壓散布在玻璃層并建立一無變化的電壓電場，同時觸點的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，往往會產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。另外當表層被觸摸時，電流從玻璃層的四個角匯集，控制器計算電流傳到手指的位置的距離，從而確定觸摸的準確位置。

　　4、紅外線式觸摸屏

　　這種紅外線式觸摸屏的工作原理比較簡單，只需在顯示器上加上光點距架框，無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器，然后在光點距架框四邊排列了紅外線發(fā)射與接收感測元件，在屏幕表面上，形成紅外線探測網(wǎng)，任何觸摸物體觸摸屏幕某一點時，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。由于紅外線式觸摸屏在工作時沒有電容充放電過程，響應(yīng)速度比電容式快，但分辨率較低。

　　知道了觸摸屏的工作原理后，我們再來談?wù)勅绾尉唧w操作觸摸屏吧！為了能更好地幫助大家操作觸摸屏，筆者特總結(jié)出下面的一些操作方法和技巧：

　　1、如果您使用的是電容式觸摸屏，那么建議您在第一次使用時，首先先按照說明書的要求正確安裝好電容觸摸屏所需要的驅(qū)動程序，然后用手指依次單擊屏幕上的“開始”/“程序”/“Microtouch Touchware”來運行屏幕校準程序，校準完成以后，系統(tǒng)自動將校準后的數(shù)據(jù)存放在控制器的寄存器內(nèi)，以后再重新啟動系統(tǒng)后就無需再校準屏幕了。

　　2、如果在中途操作電容觸摸屏時，重新改變了觸摸屏的顯示器分辨率或顯示模式，或者是自行調(diào)整了觸摸屏控制器的刷新頻率后，感覺到光標與觸摸點不能對應(yīng)時，都必須重新對觸摸屏系統(tǒng)進行校準操作。

　　3、為了保證觸摸屏系統(tǒng)的正常工作，除了要保證系統(tǒng)軟件的正確安裝之外，大家還必須記得在一臺主機上不要安裝兩種或兩種以上的觸摸屏驅(qū)動程序，這樣會容易導致系統(tǒng)運行時發(fā)生沖突，從而使觸摸屏系統(tǒng)無法正常使用。

　　4、在使用電阻式觸摸屏時，如果發(fā)現(xiàn)光標不動或者只能在局部區(qū)域移動時，您可以查看一下觸摸屏的觸摸區(qū)域是否被其他觸摸物始終壓主，例如一旦觸摸屏被顯示器外殼或機柜外殼壓住了，就相當于某一點一直被觸摸，那么反饋給控制器的坐標位置就不準確，光標當然也就不能正確定位了。如果是機柜外殼壓住觸摸區(qū)域您可以將機柜和顯示器屏幕之間的距離調(diào)大一點，如果是顯示器外殼壓住觸摸區(qū)域，您可以試著將顯示器外殼的螺絲擰松一點試一下。

　　5、前面筆者曾經(jīng)提到，一旦系統(tǒng)在更換顯示分辨率、調(diào)整屏幕大小和第一次安裝時都有會出現(xiàn)單擊不準或漂移，需啟動應(yīng)用程序中自帶的定位程序重新定位，不過大家在定位時，最好要使用比較細的筆或指尖進行定位，這樣比較準。

　　6、表面聲波觸摸屏的工作環(huán)境要求較高，它必須要求工作在一個干凈、沒有灰塵污染的環(huán)境中，而且還要定期清潔觸摸屏表面上的灰塵，不然的話，空氣中的灰塵覆蓋在觸摸屏四周的反射條紋或換能器上時，就會影響系統(tǒng)的正確定位。

　　7、不要讓觸摸屏表面有水滴或其它軟的東西粘在表面，否則觸摸屏很容易錯誤認為有手觸摸造成表面聲波屏不準。另外在清除觸摸屏表面上的污物時，您可以用柔軟的干布或者清潔劑小心地從屏幕中心向外擦拭，或者用一塊干的軟布蘸工業(yè)酒精或玻璃清洗液清潔觸摸屏表面。

　　8、如果用手或者其他觸摸物來觸摸表面聲波觸摸屏時，觸摸屏反應(yīng)很遲鈍，這說明很有可能是觸摸屏系統(tǒng)已經(jīng)陳舊，內(nèi)部時鐘頻率太低，或者是由于觸摸屏表面有水珠在移動，要想讓觸摸屏恢復快速響應(yīng)，必須重新更換或者升級系統(tǒng)，或者用抹布擦干觸摸屏表面的水珠。

　　9、觸摸屏一般用串口進行信號的傳輸，從PS/2端口取信號，而TPS屏幕是從主機電源直接取電。如果指示燈不亮，說明沒有取到信號，控制盒上的PS/2線可能壞了。如果燈亮著，但依舊不閃，說明控制盒壞了，因此我們必須更換控制盒。如果更換控制盒還是不行，有可能是屏幕被壓得太緊，需要將四周的螺絲稍微松一下，因為觸摸屏是由特殊材料組成，它本身不太容易損壞。如果串口是壞的或被禁用，將導致驅(qū)動程序無法安裝，因為安裝驅(qū)動時，會自動尋找串口。即使能夠安裝，也會出現(xiàn)鼠標不動或無法定位。最好不要用串口鼠標來判斷串口的好壞，可能串口9根針對它們來說各自用的方式不一樣。如果屏幕被壓著，或者地線沒有接好，會導致無法定位。如果出現(xiàn)有些區(qū)域無法點擊或反應(yīng)遲緩，有可能是灰塵影響，需拆開外殼來除去灰塵。

　　10、當用手指觸摸電容觸摸屏的某一位置時，觸摸屏沒有任何反應(yīng)時，這很有可能是對應(yīng)該觸摸位置ITO涂層損壞或者是被刮傷了，唯一的辦法只能是重新購買新的觸摸屏。

　　11、當用手指觸摸表面聲波觸摸屏的某一位置時，觸摸屏沒有任何反應(yīng)時，這很有可能是對應(yīng)該觸摸位置的反射條紋局部被覆蓋或者是被硬物刮掉了，對于前一種情況只要用軟布把觸摸位置處擦干凈就可以了，對于后一種情況，我們只能重新購買新的觸摸屏。

　　12、如果用戶在操作觸摸屏時，觸摸移動的方向是向左的，但系統(tǒng)的光標卻向右移動，出現(xiàn)這種故障可能是由于控制盒與觸摸屏連接的接頭接反或觸摸屏左右位置裝反，用戶只要將方向重新調(diào)換一下就好了。

　　13、在確認連接主機鍵盤口的連線正確連接，以及驅(qū)動程序安裝過程中所選擇的串口號和觸摸屏實際連接的的串口號正確對時，表面聲波屏觸摸屏仍然無法工作時，可以重新格式化硬盤，并安裝系統(tǒng)所需要的最新驅(qū)動程序。

　　14、在對表面聲波觸摸屏進行校準時，要保證系統(tǒng)里面預裝的MOUSEWARE軟件與觸摸屏驅(qū)動不能發(fā)生沖突，否則將不能正確進行校準操作。

　　15、用戶在對電容觸摸屏進行操作時，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無響應(yīng)，可以檢查觸摸屏的連線是否接對，檢查時先取電源部分通過一個鍵盤轉(zhuǎn)換頭將一頭連在主機的鍵盤口，然后將另一頭連接計算機鍵盤，并將取到5V電源的一個通訊接頭插入主機的串口。