觸摸屏公共平板顯示系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用
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從工業(yè)領(lǐng)域到消費領(lǐng)域的各種應(yīng)用中，觸摸屏界面是一種廣受歡迎的技術(shù)。觸摸屏是一個使多媒體信息或控制改頭換面的設(shè)備，它賦予多媒體系統(tǒng)以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。觸摸屏技術(shù)消除了對鍵盤或傳統(tǒng)鼠標(biāo)的需求，而是可通過代表特定任務(wù)的圖標(biāo)實現(xiàn)簡單、直接的交互。它極大的簡化了計算機的使用，即使是對計算機一無所知的人，也照樣能夠運用自如，使計算機展現(xiàn)出更大的魅力，并按照必需的步驟把觸摸屏整合到公共平板顯示系統(tǒng)中。這項工作正越來越多地由系統(tǒng)集成設(shè)計人員來完成，他們設(shè)計觸摸屏，并把觸摸屏集成在標(biāo)準(zhǔn)的LCD系統(tǒng)中，解決了公共信息市場上計算機所無法解決的問題。
觸摸屏成功應(yīng)用的關(guān)鍵是選擇合適的技術(shù)，選擇時需要考慮的參數(shù)包括：工作環(huán)境、光學(xué)性能、LCD尺寸、透射率或透明度、期望壽命、防刮傷的能力、校準(zhǔn)穩(wěn)定性、選擇手指觸摸還是用觸摸筆（手指觸摸是否可帶手套？）、防反射處理（針對強光條件）、觸摸屏面板和控制器的成本。而對于面向大型顯示器的觸摸屏的公共平板顯示系統(tǒng)來說，電阻式觸摸屏是最流行的觸摸屏技術(shù)。這種壓敏型觸摸屏技術(shù)具有多種功能，也是最具有成本效益和易用性的觸摸屏技術(shù)之一。通常，電阻式觸摸屏的價格比較便宜，但缺點是光透射率一般不超過86%（盡管也有透射率更高的產(chǎn)品），而且電阻層的前表面對尖銳物和腐蝕性化學(xué)制品的抵御能力較差。電阻式觸摸屏不受灰塵或水等外界污染物的影響，而且由于它們的密封度可達(dá)到NEMA 4/4X標(biāo)準(zhǔn)，所以大部分的主要人機界面制造商都采用了這項技術(shù)。特別是作為全屏觸摸品示還需支持很高的分辨率。因電容傳感器只有較低的分辨率感應(yīng)，就不能支持寫輸入的手寫辨識。值此主要討論集成了觸摸屏功能的公共平板顯示系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用。而首先應(yīng)對電阻技術(shù)觸摸屏技術(shù)特點作介紹。
2、電阻技術(shù)觸摸屏與系統(tǒng)性能
典型電阻技術(shù)觸摸屏的工作部分一般由三部分組成：兩層透明的阻性導(dǎo)體層、兩層導(dǎo)體之間的隔離層、電極。也就是說，電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面有一層透明氧化金屬（ITO氧化銦，透明的導(dǎo)電電阻）導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層ITO涂層，在他們之間有許多細(xì)小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。觸摸屏的技術(shù)特性：通透率為85%，分辨率為4096×4096，感應(yīng)軸為X、Y；無漂移，耐磨損性好，響應(yīng)速度10mS，抗干擾好，無污物影響，穩(wěn)定好。
2.1觸摸屏的性能
當(dāng)手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y ）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運作。其具體分析為：手指觸摸屏幕時，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)某一層電極加上電壓時，會在該網(wǎng)絡(luò)上形成電壓梯度。如有外力使得上下兩層在某一點接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測得接觸點處的電壓，從而知道接觸點處的坐標(biāo)。比如，在頂層的電極（X+，X-）上加上電壓，則在頂層導(dǎo)體層上形成電壓梯度，當(dāng)有外力使得上下兩層在某一點接觸，在底層就可以測得接觸點處的電壓，再根據(jù)該電壓與電極（X+）之間的距離關(guān)系，知道該處的X坐標(biāo)。然后，將電壓切換到底層電極（Y+，Y-）上，見圖1所示，并在頂層測量接觸點處的電壓，從而知道Y坐標(biāo)。
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2.2基本技術(shù)
絕對坐標(biāo)系統(tǒng)。觸摸屏是一種絕對坐標(biāo)系統(tǒng)，其特點就是當(dāng)前定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒有關(guān)系，每次觸摸的數(shù)據(jù)通過校準(zhǔn)直接轉(zhuǎn)化為屏幕上的坐標(biāo)。不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標(biāo)體系對同一點的輸出數(shù)據(jù)都是穩(wěn)定的。不過，它并不能保證每一次對同一點觸摸的采樣都相同，即不能保證絕對坐標(biāo)定位，這就是所謂的漂移問題。
定位。各種觸摸屏都是依靠傳感器來工作的，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。它們各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。
2.3觸摸屏系統(tǒng)基本工作狀況
觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；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(biāo)，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。
3、集成了觸摸屏功能的架構(gòu)與接口技術(shù)
3.1之所以要應(yīng)用集成了的觸摸屏功能平板顯示系，主要有以下幾個因素
首要的它是一個公共型觸摸屏平板顯示系統(tǒng)。而這個集成了觸摸屏功能的平板顯示系統(tǒng)主要應(yīng)用在工業(yè)控制或機器自動化系統(tǒng)、醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)、銷售點（POS）系統(tǒng)或信息點（POI）系統(tǒng)、信息亭或自助服務(wù)亭及數(shù)字簽名等領(lǐng)域，它是將放置在室內(nèi)或室外或多種不同的環(huán)境乃至在惡劣環(huán)境之中應(yīng)用，其于上述原因，因此必然是集成了的觸摸屏功能平板顯示系的采用。
為此在架構(gòu)上，集成式觸摸屏系統(tǒng)包含一個耐磨損的狹小外殼，該系統(tǒng)可以升級以適應(yīng)從12.1英寸到19英寸的顯示器尺寸。一個完整的集成式觸摸屏開發(fā)套件包括控制器、接口電纜和 LCD。系統(tǒng)集成商通?？筛鶕?jù)每個客戶的要求提供具有合適功能的定制系統(tǒng)，這對不熟悉或缺乏觸摸屏設(shè)計經(jīng)驗的系統(tǒng)設(shè)計者來說尤其有用。觸摸屏面板可直接粘貼在LCD的前表面或顯示器的邊框上，為便于在損壞時更換屏幕，也可以采用機械方式安裝。直接粘貼觸摸傳感器，或?qū)⒂|摸傳感器安裝在邊框上均要求在專門的潔凈室環(huán)境中進(jìn)行，特別是直接粘貼傳感器必須由受過嚴(yán)格訓(xùn)練的安裝人員使用專用設(shè)備進(jìn)行。采用機械方式安裝的觸摸傳感器，是一種設(shè)計用來安裝在顯示設(shè)備外部的觸摸傳感器，可以通過物理設(shè)備（例如支架或壓力襯墊材料）將它們固定在顯示設(shè)備外部。外部觸摸屏對LCD的影響較小，并且可以在現(xiàn)場或維修點替換傳感器時使用。觸摸屏控制器的功率要求也是一個需要考慮的問題，因為許多觸摸屏控制器在5V或12V直流電壓下才能正常工作，見圖2所示，觸摸屏系統(tǒng)的主要組成部分，它采用了一個外部安裝型觸摸面板。 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理
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