DAV数字音视工程网_会议系统、指挥调度、演艺科技、智能楼宇等音视频工程信息行业门户

DAV首頁
數字音視工程網

微信公眾號

數字音視工程網

手機DAV

null
null
null
卓華,
招商,
null
null
null
快捷,
null

我的位置:

share

電容式觸摸屏設計難點及注意事項

來源:數字音視工程網        編輯:merry2013    2013-07-22 06:05:43     加入收藏    咨詢

咨詢
所在單位:*
姓名:*
手機:*
職位:
郵箱:*
其他聯系方式:
咨詢內容:
驗證碼:
不能為空 驗證碼錯誤
確定

對觸摸屏性能影響最為深遠的技術改變要算是從電阻式轉移至電容式觸摸屏技術

  對觸摸屏性能影響最為深遠的技術改變要算是從電阻式轉移至電容式觸摸屏技術。電容式觸摸屏技術帶來的各種效益,將促使市場快速成長。

  傳統的電阻式觸控面板在感測到手指或觸控筆時,頂層柔性透明材料被下壓,接觸到下方的導電材料層;而投射式電容屏沒有可移動部件。事實上,投射式電容感測硬件包含玻璃材質的頂層,之后是X與Y軸的組件,以及覆蓋在玻璃基板上的氧化銦錫(ITO)絕緣層。部分傳感器供貨商會做一顆單層傳感器,內嵌X與Y軸傳感器和小型橋接組件于一單層ITO之中,當手指或其它導電物體靠近屏幕時,就會在傳感器與手指之間產生一個電容。相對于系統而言,此電容相當小,但可利用多種技術測出此電容。

  其中一種技術是采用TrueTouch組件,包括快速改變電容,并利用一個泄放電阻來測量放電時間。這種全玻璃的觸控表面帶給使用者光滑流暢的觸感。終端產品制造商也偏愛玻璃屏,因為玻璃材質會讓終端產品擁有線條美觀的工業設計感,并能為測量觸控提供優質的電容信號。最后,不僅要考慮觸控面板的外觀,了解其運作模式也相當重要。為設計出性能優良的觸摸屏產品,必須注意以下參數。

  精確度:精確度可定義為,在一個預先定義的觸摸屏區域中最大的定位誤差,以手指的實際位置與測量位置之間的直線距離為單位。在測量精確度時,使用的是一只模擬或機械手指。手指置于面板上的一個準確位置,再把手指實際位置與測量位置進行比較。精確度非常重要,使用者希望系統能準確地找到手指位置。電阻式觸摸屏最令人詬病的一項缺點,就是低準確度,而且準確度會隨時間逐漸減弱。電容式觸摸屏的精確度創造出許多新應用,例如虛擬鍵盤,以及不用觸控筆的手寫辨識。圖1顯示一個結構不完整的觸控面板數據,顯示手指位置有游移現象,而實際上模擬手指是進行直線移動。

  圖1 范例顯示在觸控面板追蹤中的不準確度或誤差

  手指間距:手指間距定義為,當觸摸屏控制器測量兩只手指的位置時,兩只手指中心點之間在屏幕上的最短距離。手指間距測量方法(圖2),是將兩個模擬或機械手指置于面板上,然后逐漸拉近兩只手指的距離,直到系統測到兩只手指為一只手指為止。有些觸摸屏供貨商的手指間距是指邊緣至邊緣的距離,有些則是中心點之間的距離。10毫米機械手指的10毫米手指間距,表明有多只手指觸碰到屏幕,或是手指之間的距離為10毫米,實際狀況取決于觸控控制器的規格定義。如果沒有良好的手指間距,就無法設計出多點觸控解決方案。對于仿真鍵盤而言,手指間距尤其重要,因為一般在使用仿真鍵盤時,手指在屏幕上的間距通常很短。

  圖2 測量手指間距

  響應時間:響應時間定義為,觸摸屏上手指觸碰事件與觸摸屏控制器產生中斷信號之間的時間。測量方法是以電子觸動仿真手指觸摸屏的環境,或在面板上移動一只模擬手指。響應時間尤其重要,因為它直接影響用戶在屏幕上移動手指的速度;進行平移或輕彈的操作;用手指或筆在屏幕上書寫。響應時間緩慢的觸控面板,會有短暫停頓和偵測不到移動動作的情況。觸摸屏的響應時間是系統響應時間的一部分,其中包括:

  ·X/Y軸向掃描:觸控控制器掃描與測量傳感器上電容變化所耗費的時間。

  ·手指偵測:比較面板電容變化與預先定義的手指默認值。若變化幅度超越手指默認值,就會偵測到手指的觸碰。

  ·手指位置:根據多個傳感器得到的結果數據進行推算,判斷手指的實際位置。

  ·手指追蹤:當傳感器上置有多只手指,每只手指必須正確辨識,并指派一個獨特的辨識符號。

  ·中斷延遲:是指主控端上岔斷指示和服務之間的延遲,在大多數的系統中,這種延遲不會超過100微秒。

  ·通信:一般系統在400kHz時使用I2C,或在1MHZ時使用SPI來與主控端進行通信。

  市面上有許多工具能用來縮短響應時間,關鍵在于觸控芯片的智能,比如較有創意的方法僅需掃描部分屏幕,即可偵測到手指位置,當偵測到手指后,就能快速掃描,計算出手指實際的定位,藉此節省耗電與時間。另一個重要工具是并行處理,使用不同的硬件組件進行掃描、手指處理及通信,使這些工作同步進行。采用高度優化的算法進行手指偵測、手指定位及手指識別碼(ID),能夠縮短處理與響應時間。

  畫面更新率:當手指出現在觸摸屏上時,一個數據緩沖器內觸摸屏數據的兩個相鄰幀之間的時間。低畫面更新率會導致系統偵測動作有停頓現象,偵測到的移動路線也會變成不連續的線段,而不是流暢的曲線。換言之,若觸控面板擁有高畫面更新率,就能提供更多的數據點,可轉譯成流暢或完整的形狀或動作軌跡,此外,高畫面更新率還能改進手勢的解譯功能。諸如TrueTouch這類智能觸摸屏控制器能夠調整其畫面更新率來配合系統需求。手繪或手寫應用需要相當高的畫面更新率,但手機撥號鍵盤僅需在使用者按下或放開按鈕時,截斷主控端即可。

  平均功耗:是指觸控系統的平均功耗,包括控制器IC工作時的時間掃描、處理、通信、休眠等,以及主處理器接收與解譯觸控數據的時間。

  功耗是很常見的性能參數:測量裝置消耗的電流乘以電壓,就能推算出功耗。在觸控面板的功耗方面,需要更精密的計算公式,因為不同使用模式會產生不同功耗。手機的待機時間取決于觸摸屏的待機或休眠模式消耗的電流。

  觸摸屏在工作時,還分成許多種模式,例如觸碰喚醒(WOT)、面頰偵測(CheekDetect),比如接聽一通5分鐘來電,正在檢視或輸入電話號碼時,手機可能切換至觸控模式達10秒,之后再切換至提醒通話時的WOT或面頰偵測模式。即使在傳送文字信息(SMS)時,仍是混合WOT模式與實際手指接觸,在按鍵輸入或思考時,控制器IC會在各種睡眠模式之間進行切換。

  若不考慮這些功耗模式,就會很容易被系統耗電量所誤導,在大多數的情況中,觸摸屏90~99%的時間都是切換至面頰偵測模式及觸碰喚醒模式。有些系統允許使用者自行設定處理時間與休眠模式的比例,甚至手指仍置于面板的時候。若系統僅偵測到手指置于相同位置,就不需要200MHz的畫面更新率。想要開發一個高性能觸摸屏,必須運用休眠模式的低功耗系統,并搭配創新的休眠與喚醒模式來工作。

  系統研發人員在設計一個電容式觸摸屏系統時,還要考慮許多其它重要因素:

  手指電容:是指手指與單一傳感器組件之間測量到的電容。測量手指電容時,是使用一只真實手指,而不是金屬的機械手指,以確保測得符合實際狀況的數據。影響回授電容(CF)的因素包括覆蓋上層的鏡片厚度及覆蓋外層材料的介電常數。

  系統本底噪聲:系統本底噪聲是指電容至數字轉換器輸出端所測量到的噪聲,是數據轉換器的輸入(電容)值。

  信噪比:信噪比(SNR)是傳感器測得的手指信號與測量噪聲之比。這是個重要參數,設計人員必須深入了解它,才能開發出高效率的觸控面板。系統必須能調節、適應并濾除移動系統中的寄生噪聲。為獲得高信號數以及極少的噪聲數,可考慮針對觸控功能采用精確的模擬前端組件。

  諸如TrueTouch系列可編程解決方案這類產品,可在濾除噪聲方面提供許多絕佳的機制。PSoC可編程模擬組件能重新組態,以整合持續一段時間的信號,藉此濾除噪聲。不同的信號頻率,包括擴頻與虛擬隨機頻率,亦可用來避免電磁干擾。標準的數字濾波器能移除1~2位的信號抖動或提供類似IIR的低通濾波器。智能數字濾波器能比對附近區域偵測到的樣本,濾除不正常的樣本,智能濾波器僅受限于系統設計人員的創意。圖3顯示一個組件的噪聲水平范例,及偵測到的觸控行為。在這個例子中,擷取到的SNR為5。

  圖3 信噪比(SNR)范例

  了解與掌握重要的觸摸屏效能參數,就能大幅改進觸摸屏設計。了解這些標準,也有助于選擇理想的設計伙伴,這些業者擁有適合的技術,能妥善應對移動消費產品的噪聲與電氣問題。

  觸摸屏吸引人的優點,就在于其外表看似簡單的設計。在取代笨重的按鈕、軌跡球或傳統屏幕后,觸摸屏帶來一種全新的操作模式,創造出令人喜愛的使用體驗。觸摸屏設計的難點在于,想要提供美觀簡潔的設計,必須采用精密復雜的硬件、固件體以及制造技術。掌握觸摸屏的設計要點、關鍵性能參數,以及觸摸屏設計的權衡考慮要素,是開發出一流觸摸屏產品的第一步。

免責聲明:本文來源于網絡收集,本文僅代表作者個人觀點,本站不作任何保證和承諾,若有任何疑問,請與本文作者聯系或有侵權行為聯系本站刪除。(原創稿件未經許可,不可轉載,轉載請注明來源)
掃一掃關注數字音視工程網公眾號

相關閱讀related

評論comment

 
驗證碼:
您還能輸入500
    主站蜘蛛池模板: 久久91精品久久91综合_国产亚洲自拍一区_国产精品第1页_亚洲高清视频一区_91成人午夜在线精品_亚洲国产精品网站在线播放_亚洲国产成人久久综合区_国产精品亚洲专区在线观看_免费视频精品一区二区三区 | 湖南实验台-防静电工作台-实验设备厂家-长沙实验室设备有限公司-湖南贝塔实验室设备有限公司 | 宣城安安橡塑有限责任公司 | 石家庄华龙鼎电动门,石家庄电动门电话,石家庄电动门配件,石家庄电动门维修电话,石家庄电动门安装电话,石家庄华龙电动门 | 浙江康恩贝制药股份有限公司 | 西安泰富西玛电机_西玛电机_西安西玛电机 | 抛丸机-H型钢结构抛丸机-钢板通过式抛丸机厂家-泓霖喷砂除锈设备 | 拍照机,地铁自助拍证件照机器,校园自助打印机,智能自助复印机 | 金雷诺机柜,GLN机柜,户外机柜,电力机柜,服务器机柜 | 南山荔枝,深圳南荔农业荔枝园自销-质保优放心选购 | 无锡亮鑫不锈钢有限公司-不锈钢炉胆,马弗炉胆,耐高温炉胆,310s炉胆,网带炉 | 上海品牌设计公司|品牌策划公司|包装设计公司|上海全案LOGO设计VI设计-木马品牌设计 | 金酱酒_金酱酒代理加盟招商_OEM贴牌企业定制! – 金酱酒代理加盟!茅台镇较早的酿酒烧坊,年产优质酱香白酒5000余吨,仁怀市十强白酒企业,主营主品:金酱酒、金酱陈香酒、酱香老酒等系列品牌产品 | 芯片_IC_半导体品牌一级代理商-深圳市合通泰电子有限公司 | 泥沙泵_脱硫泵_潜水泵_离心泵_渣浆泵厂家|诚信为先-泰安华泰泵业制造有限公司 | 山东鑫佳日化_洗衣粉生产厂家,从事洗衣粉加工出口 | 上海舜华新能源系统有限公司_官网 | 河北新鑫矿冶设备有限公司-河北新鑫矿冶设备有限公司 | 中式婚礼_汉服婚礼_传统婚礼_婚庆公司_云歌婚礼策划【官网】 | 永康风水大师选风水先生老徐 - 徐根法 | 山东啤酒箱塑料提手_注塑产品加工_手提绳厂家-淄博浩晨包装制品有限公司 | 山东临沂春鑫新能源科技有限公司|官网|生物质颗粒锅炉|燃气锅炉|水源热泵 | 硝酸铵钙|山西硝酸钙|硝酸钾|太原硝酸钙镁|硝酸钾钙|亚硝酸钠-山西玉彤化工有限公司 | 塔罗牌占卜在线预测 - 塔罗牌爱好者 | 塑木地板,塑木栏杆,塑木地板价格,塑木地板厂家—浙江尚元塑木制品有限公司 | 线宽测试仪丨光调制分析仪丨调制器 卓越光子-专注于光电解决方案 | 全国产品维权打假真伪验证系统-石家庄市海略科技有限公司官方网站 | 双单面研磨机_陶瓷平面研磨机_机械密封件研磨机-百诚研磨机械 | 智能化会议系统|多媒体会议系统|无纸化会议系统|会议音箱|高清视频会议终端|智能化会议室|会议系统|视频会议系统-深圳市航视达科技有限公司 | 消泡剂_有机硅消泡剂_分散剂_流平剂_氟碳表面活性剂-上海梓意化工有限公司 | 铜陵冰雪制冷设备有限公司| 数控滑台,机床滑台,十字滑台,直线滑台,三轴滑台,立柱滑台厂家-泊头市北重机械制造有限公司 | 嘉兴中诚环保科技股份有限公司_PVC_润滑剂_抗氧剂_辅助热稳定剂 嘉兴市南湖斋食品股份有限公司_南湖斋 | 售后服务认证-五星级物业售后服务体系认证证书-ISO27001信息安全管理体系认证证书查询认E云-湖北省贯标企业管理咨询有限公司 | 消防改造安装,消防维修检测,消防工程安装,气体灭火施工安装,火灾烟感探测器清洗 | 碳减排领域专业技能人才培养工程综合服务平台 | 旋转补偿器-专注套筒三维球形补偿器定制生产厂家-伸缩接头价格_巩义市新华丰管道设备有限公司 | 乐贝贝童装批发网-外贸童装批发厂家直销|网上品牌童装批发市场|儿童服装批发首选 | 酒博会丨京酒展丨北京国际酒业博览会 | 移动CRM软件_SaaS CRM_crm管理软件系统_crm客户关系管理系统_销售管理软件-上海企能软件科技有限公司 | 吉安仁济医院「官网」吉安男科医院-吉安仁济男科医院靠谱吗-男性专科医院 |