觸摸屏公共平板顯示系統(tǒng)技術與應用
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從工業(yè)領域到消費領域的各種應用中，觸摸屏界面是一種廣受歡迎的技術。觸摸屏是一個使多媒體信息或控制改頭換面的設備，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備。觸摸屏技術消除了對鍵盤或傳統(tǒng)鼠標的需求，而是可通過代表特定任務的圖標實現(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)集成設計人員來完成，他們設計觸摸屏，并把觸摸屏集成在標準的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。
觸摸屏成功應用的關鍵是選擇合適的技術，選擇時需要考慮的參數(shù)包括：工作環(huán)境、光學性能、LCD尺寸、透射率或透明度、期望壽命、防刮傷的能力、校準穩(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。這種壓敏型觸摸屏技術具有多種功能，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。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)技術與應用。而首先應對電阻技術觸摸屏技術特點作介紹。
2、電阻技術觸摸屏與系統(tǒng)性能
典型電阻技術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，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）的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。觸摸屏的技術特性：通透率為85%，分辨率為4096×4096，感應軸為X、Y；無漂移，耐磨損性好，響應速度10mS，抗干擾好，無污物影響，穩(wěn)定好。
2.1觸摸屏的性能
當手指觸摸屏幕時，兩層導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)模擬鼠標的方式運作。其具體分析為：手指觸摸屏幕時，上下導體層相當于電阻網(wǎng)絡。當某一層電極加上電壓時，會在該網(wǎng)絡上形成電壓梯度。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。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，見圖1所示，并在頂層測量接觸點處的電壓，從而知道Y坐標。
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2.2基本技術
絕對坐標系統(tǒng)。觸摸屏是一種絕對坐標系統(tǒng)，其特點就是當前定位坐標與上一次定位坐標沒有關系，每次觸摸的數(shù)據(jù)通過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，并將它轉換成觸點坐標，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與接口技術
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)主要應用在工業(yè)控制或機器自動化系統(tǒng)、醫(yī)療應用系統(tǒng)、銷售點（POS）系統(tǒng)或信息點（POI）系統(tǒng)、信息亭或自助服務亭及數(shù)字簽名等領域，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(tǒng)包含一個耐磨損的狹小外殼，該系統(tǒng)可以升級以適應從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計經(jīng)驗的系統(tǒng)設計者來說尤其有用。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，或將觸摸傳感器安裝在邊框上均要求在專門的潔凈室環(huán)境中進行，特別是直接粘貼傳感器必須由受過嚴格訓練的安裝人員使用專用設備進行。采用機械方式安裝的觸摸傳感器，是一種設計用來安裝在顯示設備外部的觸摸傳感器，可以通過物理設備（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(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。 電容傳感器相關文章:電容傳感器原理
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