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(biāo)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(biāo)輕觸顯示屏幕上的響應(yīng)位置，就能實(shí)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(jī)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(yàn)。
在便攜設(shè)備，特別是手機(jī)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(jī)屏幕的顯示空間，如此一來，手機(jī)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(jī)最大的特點(diǎn)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(jìn)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(jī)，同時接收主機(jī)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(jìn)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(diǎn)的紅外線而實(shí)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(zhǔn)確率高，支持多點(diǎn)，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(jī)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(biāo)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(diǎn)是怕水和油污，臟了要維護(hù)。
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(xì)?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點(diǎn)把它們分隔開。當(dāng)觸摸屏表面受到的壓力(如通過筆尖或手指進(jìn)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(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓。
為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測量一個坐標(biāo)，需要對一個阻性層進(jìn)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(dāng)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(diǎn)到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點(diǎn)與接地邊之間的電阻相當(dāng)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(diǎn)到接地邊之間的距離成正比。電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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(bǔ)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(hù)玻璃，雙玻璃結(jié)構(gòu)能更有效的保護(hù) 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 capacitivetouch）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(jìn)行充電，形成一個均勻的電場，當(dāng)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(diǎn)的數(shù)據(jù)量推算出X、Y的坐標(biāo)。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(biāo)值進(jìn)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(diǎn)的信噪比，增強(qiáng)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(dāng)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(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)的電容變化來判斷觸摸點(diǎn)的位置。當(dāng)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(jìn)行處理，就能得到精確的坐標(biāo)信息。因?yàn)榛ル娙莸膾呙璺绞绞菣z測每個交叉點(diǎn)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(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)觸摸檢測。
對以上幾種觸摸屏技術(shù)進(jìn)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(qiáng)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(jī)、MP4等娛樂設(shè)備），電阻式和電容式觸摸屏是更好得選擇。 [!--empirenews.page--]
如今，觸摸技術(shù)已經(jīng)在手機(jī)市場大行其道，觸屏手機(jī)更成為各大廠商競爭的焦點(diǎn)。而在這個觸摸屏手機(jī)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(jī)械測試使用壽命長達(dá)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。
比亞迪微電子股份有限公司，下屬部門擁有電源管理、MOSFET、camerasensor、觸控IC等多個項目團(tuán)隊，是國內(nèi)自主研發(fā)能力相當(dāng)強(qiáng)勁的IC設(shè)計公司。其中觸控IC項目團(tuán)隊成立于2006年，是國內(nèi)從事觸摸控制芯片研發(fā)比較早的公司之一。經(jīng)過多年的技術(shù)積累，現(xiàn)以形成了支持touchkey（電容觸摸按鍵）、touchpad（筆記本觸摸板）和touchpanel（電容觸摸屏）等多個觸摸應(yīng)用領(lǐng)域的完整產(chǎn)品線。
在電容觸摸屏觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域，BYD擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自電容觸摸芯片BF692xC系列芯片能夠完美支持當(dāng)前主流的菱形觸摸屏。該系列芯片除了能夠?qū)崿F(xiàn)電容信息的檢測之外，還在內(nèi)部集成功能強(qiáng)大的8位MCU，能夠?qū)崿F(xiàn)多種擴(kuò)展功能，如：人體接近感應(yīng)、環(huán)境光檢測，并且擁有極其強(qiáng)大的抗干擾能力以及防水功能，能夠?yàn)榭蛻籼峁└懈偁幜Φ挠|控方案。比亞迪微電子觸控IC突出優(yōu)勢是：高防水效果、高精確度、高信嗓比、快速響應(yīng)、高刷新率、低功耗、工作電壓范圍大等。
高防水效果：比亞迪微電子BF692X系列IC從硬件和軟件方面分別設(shè)計了防水功能，兩者緊密相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)防水功能，用戶不會因?yàn)槭种干系乃味霈F(xiàn)誤觸控的情況，經(jīng)比亞迪微電子設(shè)計人員測試，BF692X系列IC防水厚度能達(dá)到３mm。這是觸控界許多知名IC廠商做不到的。
高精確度：比亞迪微電子設(shè)計人員通過精密的硬件架構(gòu)及軟件算法優(yōu)化底層原始點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)用戶觸控的高精確度，在用戶觸控過程中不會出現(xiàn)手指游移的情況，這使得虛擬鍵盤以及無觸控筆操作更人性化，更精準(zhǔn)。
高信嗓比：信嗓比的高低是衡量觸控效果的重要標(biāo)準(zhǔn)，如果信嗓比很低，觸控效果肯定是很差的，所以，要想達(dá)到好的觸控效果，提高信嗓比是極其重要的。比亞迪微電子BF692X系列IC正常情況下信嗓比一般能達(dá)到40：1，甚至更高的信嗓比，這無疑是為用戶的人性化觸控提供了強(qiáng)有力的保障。
快速響應(yīng)：響應(yīng)時間也是衡量觸控效果的必要標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗苯佑绊懹脩粼谄聊簧弦苿邮种傅乃俣?，進(jìn)行“平移”“放大”等操作，以及用手指或者電容觸控筆在屏幕上書寫。響應(yīng)慢的觸控IC會檢測不到觸控動作。比亞迪微電子BF692X系列IC使用不同的硬件掃描、手指處理，采用高度優(yōu)化的算法進(jìn)行手指檢測手指定位等，來達(dá)到快速響應(yīng)。
高刷新率：如果IC刷新率低會導(dǎo)致動作抖動，手指移動線路會變成不連續(xù)的線段，而不是連續(xù)的曲線。比亞迪微電子BF692X系列IC高刷新率，能滿足用戶的快速操作。
低功耗：對于電子產(chǎn)品來說功耗通常都是放在第一位的，如果觸控IC功耗太大，將直接使移動電子設(shè)備終端電池續(xù)航能力大打折扣，然而比亞迪微電子BF692X系列IC正常工作模式下電流5ma，休眠模式下電流30uA，該參數(shù)已達(dá)到國際主流觸摸芯片的功耗水準(zhǔn)。
工作電壓范圍大：比亞迪微電子BF692X系列IC正常工作電壓是3.3V，然而，一般情況下，觸控IC的工作電壓是不穩(wěn)定的，尤其是在電子產(chǎn)品電量不足的情況下，電壓下降更為明顯。但是比亞迪微電子BF692X系列IC的工作電壓適應(yīng)范圍大，在2.7V~5.5V都能正常工作，實(shí)現(xiàn)完美觸控效果。
在最新一代自電容觸摸芯片BF695xA系列芯片中，除了繼承上述BF692xC系列芯片的各項有點(diǎn)的基礎(chǔ)上，BYD還開發(fā)出了一個擁有自主專利的單層ITO設(shè)計方案。在此方案中，觸摸屏不僅能夠?qū)崿F(xiàn)真正的兩點(diǎn)觸摸，并且由于使用結(jié)構(gòu)簡單的單程圖案設(shè)計，模組的良率和成本將大幅提高，給客戶提供了一個更具有競爭力的電容觸控方案。
針對中高端手機(jī)觸摸屏而言，BYD最新研發(fā)成功的BF693xA系列芯片不僅通過其強(qiáng)大的32位內(nèi)核MCU的數(shù)據(jù)處理能力以及基于互電容檢測方法實(shí)現(xiàn)的多點(diǎn)檢測模塊，可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)10個觸摸點(diǎn)的精確定位，單芯片最高可支持10寸觸摸屏，為客戶提供一個更具競爭優(yōu)勢的多點(diǎn)觸控方案。
應(yīng)用領(lǐng)域
比亞迪微電子BF692X系列IC應(yīng)用廣泛,不僅能應(yīng)用于手機(jī)、GPS、eBook,還能應(yīng)用于MID、Tablet PC等。
高效的技術(shù)支持
比亞迪微電子有限公司擁有專業(yè)的技術(shù)支持工程師，那是快捷、有力的技術(shù)支持所在。
比亞迪微電子有限公司，提供觸控IC方案全程服務(wù)，從FPC到客戶端調(diào)試，再到售后，比亞迪工程師會為客戶解決期間的任何問題。還有，從比亞迪所有技術(shù)支持工程師全天24小時在線，客戶任何問題，工程師會在兩天內(nèi)為客戶解析問題，用最短的時間解決問題。
下載文檔
