觸摸屏公共平板顯示系統技術(shù)與應用
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從工業(yè)領(lǐng)域到消費領(lǐng)域的各種應用中，觸摸屏界面是一種廣受歡迎的技術(shù)。觸摸屏是一個(gè)使多媒體信息或控制改頭換面的設備，它賦予多媒體系統以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。觸摸屏技術(shù)消除了對鍵盤(pán)或傳統鼠標的需求，而是可通過(guò)代表特定任務(wù)的圖標實(shí)現簡(jiǎn)單、直接的交互。它極大的簡(jiǎn)化了計算機的使用，即使是對計算機一無(wú)所知的人，也照樣能夠運用自如，使計算機展現出更大的魅力，并按照必需的步驟把觸摸屏整合到公共平板顯示系統中。這項工作正越來(lái)越多地由系統集成設計人員來(lái)完成，他們設計觸摸屏，并把觸摸屏集成在標準的LCD系統中，解決了公共信息市場(chǎng)上計算機所無(wú)法解決的問(wèn)題。
觸摸屏成功應用的關(guān)鍵是選擇合適的技術(shù)，選擇時(shí)需要考慮的參數包括：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、校準穩定性、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來(lái)說(shuō)，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(jià)格比較便宜，但缺點(diǎn)是光透射率一般不超過(guò)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到NEMA 4/4X標準，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，就不能支持寫(xiě)輸入的手寫(xiě)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技術(shù)與應用。而首先應對電阻技術(shù)觸摸屏技術(shù)特點(diǎn)作介紹。
2、電阻技術(shù)觸摸屏與系統性能
典型電阻技術(shù)觸摸屏的工作部分一般由三部分組成：兩層透明的阻性導體層、兩層導體之間的隔離層、電極。也就是說(shuō)，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，透明的導電電阻）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層，它的內表面也涂有一層ITO涂層，在他們之間有許多細小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點(diǎn)把兩層導電層隔開(kāi)絕緣。觸摸屏的技術(shù)特性：通透率為85%，分辨率為4096×4096，感應軸為X、Y；無(wú)漂移，耐磨損性好，響應速度10mS，抗干擾好，無(wú)污物影響，穩定好。
2.1觸摸屏的性能
當手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導電層在觸摸點(diǎn)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，再根據模擬鼠標的方式運作。其具體分析為：手指觸摸屏幕時(shí)，上下導體層相當于電阻網(wǎng)絡(luò )。當某一層電極加上電壓時(shí)，會(huì )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(diǎn)接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測得接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道接觸點(diǎn)處的坐標。比如，在頂層的電極（X+，X-）上加上電壓，則在頂層導體層上形成電壓梯度，當有外力使得上下兩層在某一點(diǎn)接觸，在底層就可以測得接觸點(diǎn)處的電壓，再根據該電壓與電極（X+）之間的距離關(guān)系，知道該處的X坐標。然后，將電壓切換到底層電極（Y+，Y-）上，見(jiàn)圖1所示，并在頂層測量接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道Y坐標。
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2.2基本技術(shù)
絕對坐標系統。觸摸屏是一種絕對坐標系統，其特點(diǎn)就是當前定位坐標與上一次定位坐標沒(méi)有關(guān)系，每次觸摸的數據通過(guò)校準直接轉化為屏幕上的坐標。不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標體系對同一點(diǎn)的輸出數據都是穩定的。不過(guò)，它并不能保證每一次對同一點(diǎn)觸摸的采樣都相同，即不能保證絕對坐標定位，這就是所謂的漂移問(wèn)題。
定位。各種觸摸屏都是依靠傳感器來(lái)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速度、可靠性、穩定性和壽命。
2.3觸摸屏系統基本工作狀況
觸摸屏系統一般包括兩個(gè)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(hù)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(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點(diǎn)坐標，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執行。
3、集成了觸摸屏功能的架構與接口技術(shù)
3.1之所以要應用集成了的觸摸屏功能平板顯示系，主要有以下幾個(gè)因素
首要的它是一個(gè)公共型觸摸屏平板顯示系統。而這個(gè)集成了觸摸屏功能的平板顯示系統主要應用在工業(yè)控制或機器自動(dòng)化系統、醫療應用系統、銷(xiāo)售點(diǎn)（POS）系統或信息點(diǎn)（POI）系統、信息亭或自助服務(wù)亭及數字簽名等領(lǐng)域，它是將放置在室內或室外或多種不同的環(huán)境乃至在惡劣環(huán)境之中應用，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。
為此在架構上，集成式觸摸屏系統包含一個(gè)耐磨損的狹小外殼，該系統可以升級以適應從12.1英寸到19英寸的顯示器尺寸。一個(gè)完整的集成式觸摸屏開(kāi)發(fā)套件包括控制器、接口電纜和 LCD。系統集成商通?？筛鶕總€(gè)客戶(hù)的要求提供具有合適功能的定制系統，這對不熟悉或缺乏觸摸屏設計經(jīng)驗的系統設計者來(lái)說(shuō)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(shí)更換屏幕，也可以采用機械方式安裝。直接粘貼觸摸傳感器，或將觸摸傳感器安裝在邊框上均要求在專(zhuān)門(mén)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(guò)嚴格訓練的安裝人員使用專(zhuān)用設備進(jìn)行。采用機械方式安裝的觸摸傳感器，是一種設計用來(lái)安裝在顯示設備外部的觸摸傳感器，可以通過(guò)物理設備（例如支架或壓力襯墊材料）將它們固定在顯示設備外部。外部觸摸屏對LCD的影響較小，并且可以在現場(chǎng)或維修點(diǎn)替換傳感器時(shí)使用。觸摸屏控制器的功率要求也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)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(jiàn)圖2所示，觸摸屏系統的主要組成部分，它采用了一個(gè)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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