電容式觸摸屏設計的三大問題分析

　　電容式觸摸屏的設計人員面對三大主要問題：功耗、噪聲控制與手勢識別。

　　功耗

　　今天的電池供電型設備如此之多，功耗是我們需要考慮的關鍵系統(tǒng)問題之一。諸如TI的TSC3060等器件，便是按照低功耗要求設計的。在標準工作條件下，它的功耗小于60mA。在對觸摸行為進行檢測時，它的功耗更可低至11μA。在相同工作狀態(tài)下，它比其競爭者至少低了一個數(shù)量級。

　　市場上的許多解決方案一開始都是設計為微控制器，然后再逐漸發(fā)展為電容式觸摸屏控制器。一開始就設計為電容式觸摸屏控制器的器件，沒有會消耗額外電流和時鐘周期的多余硬件。大多數(shù)系統(tǒng)都已有一個主中央處理器，其可以是數(shù)字信號處理器、微處理器或者微控制器單元(MCU)。因此，為什么要給一個已經(jīng)經(jīng)過精密調(diào)整的系統(tǒng)再增加一個引擎呢?TSC3060為一種沒有微控制器的專門設計。

　　噪聲控制

　　如果控制器無法區(qū)分實際觸摸和潛在干擾源，則更不用提實現(xiàn)超長的電池使用時間。觸摸屏的主要噪聲源通常來自LCD，其最終取決于質(zhì)量和成本之間的折中權(quán)衡。AC公共接地LCD通常更便宜，但噪聲水平更高。DC公共接地LCD擁有DC屏蔽，可以降低噪聲，但會增加成本。

　　可以幫助降低ITO傳感器以及觸摸屏控制器可感知噪聲數(shù)量的一種典型方法是，在LCD和ITO之間保持一定的空氣間隙。這樣可在兩者之間留出一定的間距，從而減少相互干擾。處理噪聲的另一種方法是使用濾波器。例如，TSC3060包含了一套可編程混合信號濾波器，可用于降低噪聲。這些濾波器通過一個集成MCU安裝到硬件中。這意味著，它們就近完成任務的速度要比使用軟件的濾波器快。對實際觸摸坐標的快速響應，還可降低總系統(tǒng)資源消耗。

　　手勢識別

　　最后一個設計問題是手勢識別。手勢不一定是大幅度、復雜的揮舞。手勢可以是簡單的一次手指滑動。系統(tǒng)主機MCU可以輕松地識別出一些簡單的手勢，例如：捏、拉、縮放、旋轉(zhuǎn)以及雙擊和三連擊等，并可進行“內(nèi)部”處理。增加一個專用引擎，可能可以降低一點點系統(tǒng)MCU帶寬處理負荷，但卻會增加功耗。另外，專用引擎用于完成手勢識別的專有算法，設計人員無法看到。