手持移動設(shè)備的觸摸傳感技術(shù)簡介

MCU接口

不管使用模擬方法還是數(shù)字方法，觸摸傳感器控制器都可以使用簡單的SPI或I(SUP/)2(/SUP)C接口與微控制器相連。MCU(主)通常以主從模式與觸摸傳感器控制器(從)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

如果MCU沒有這樣的串行接口，可以使用軟件模擬串行接口的方法，但這種方法增加了存儲器和性能的開銷。把觸摸傳感器控制器與微控制器集成在一起的芯片已在不久前上市。

消費(fèi)電子、家庭自動化和工業(yè)要求

相對于傳統(tǒng)機(jī)械按鈕、滑塊、轉(zhuǎn)輪和開關(guān)，觸摸傳感器控制提供了靈活、可靠且高性價比的替代方案。

最新的觸摸傳感器為設(shè)計者發(fā)揮其創(chuàng)造性創(chuàng)造了條件，設(shè)計者在開發(fā)接口時可隱藏或露出按鈕、或采用其他形態(tài)觸摸板的模式。表2和圖4顯示了不同的傳感器形狀和應(yīng)用。

圖4：滑塊、滾輪、觸摸按鈕和臨近傳感應(yīng)用的例子。

表2：各種應(yīng)用的觸摸控制方案。

臨近觸摸控制對只要求一或兩個按鈕的簡單接口提供了一種有吸引力的替代方案。臨近傳感器易于整合進(jìn)最終的產(chǎn)品設(shè)計中，并具有功耗低和壽命長等長期優(yōu)勢。

金屬門把手是一種理想的臨近傳感器應(yīng)用。極為敏感的傳感器可以檢測到是否有手在接近門把手，系統(tǒng)在檢測到接近行為后會給需要大功率的安防硬件通電。作為汽車報警系統(tǒng)的一部分，系統(tǒng)可把每次臨近檢測記錄下來并通知車主(或許可通過手機(jī))有人多次試圖拉開車門。

當(dāng)金屬物體面積為10mm(SUP/)2(/SUP)，覆膜厚度為1mm時，臨近傳感器可以在距離大于2英寸時檢測到手的接近。除了門把手之外，臨近觸摸還可用于家用電器、MP3 播放器、遙控器和移動電話。

復(fù)雜的LCD觸摸屏方案

觸摸傳感器譜系的一端是簡單的臨近傳感器，另一端是復(fù)雜的觸控LCD，為許多常見產(chǎn)品提供了高端感覺。

最值得一提的是，蘋果公司的iPod和iPhone等產(chǎn)品已急劇提升了消費(fèi)者的期望。從GPS設(shè)備和通用遙控器到數(shù)字相框和連網(wǎng)型冰箱和洗衣機(jī)，類似的觸摸屏技術(shù)可以增強(qiáng)各種電子產(chǎn)品的功能。

電話和GPS設(shè)備等緊湊型設(shè)備可使用靈活的觸摸傳感器PCB作為顯示器的外層。在這些應(yīng)用中，容性觸摸模塊可使用氧化銦錫(ITO)層在玻璃或塑料屏上實(shí)現(xiàn)透明的傳感器墊片和引線(見圖5)。

圖5：使用FMA1127實(shí)現(xiàn)的觸摸屏及PCB和觸摸屏的疊層安排。利用TDC比較由檢測電容形成RC延時線與基準(zhǔn)RC延時線的延時差別。使用差動信號消除或降低了相關(guān)/相干噪聲源的影響，無需地層。

其他應(yīng)用還包括用來控制顯示器開啟的觸摸檢測傳感器。當(dāng)檢測不到觸摸時，顯示器關(guān)斷，從而可以最大限度地降低系統(tǒng)功耗。

觸摸技術(shù)的發(fā)展趨勢

由于沒有活動部件且易于適應(yīng)曲面外形，觸摸傳感器開關(guān)是汽車應(yīng)用的理想選擇。但汽車應(yīng)用對觸摸技術(shù)提出了更高的要求，汽車制造商要求提供成本低、工作溫度寬的汽車級觸摸傳感器控制器。

關(guān)鍵是降低觸摸傳感器方案的總實(shí)現(xiàn)成本。價格合適的觸摸傳感器為汽車設(shè)計工程師實(shí)現(xiàn)新穎的接口特性提供了條件。

任天堂公司的Wii使用了3維定位傳感技術(shù)。計算機(jī)輔助設(shè)計領(lǐng)域的一項(xiàng)最新創(chuàng)新是3維鼠標(biāo)，工程師可在三維空間移動鼠標(biāo)更直觀地對所設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行控制。

另外，微軟現(xiàn)正以Microsoft Surface觸摸電腦展示其對未來用戶接口的展望。該接口使用的觸摸技術(shù)與iPod相類似，可識別多點(diǎn)接觸及實(shí)際物體(如畫筆)，能符合直覺的方式恰當(dāng)?shù)嘏c接觸事件互動。