引言
電阻式觸摸屏有過其鼎盛時期，但不可否認(rèn)它們已日薄西山,。很明顯,，它更加適合于低成本的設(shè)計。使用這些設(shè)計的用戶必須戴手套,，例如：在醫(yī)療,、工業(yè)和軍事環(huán)境下。然而,，電容式觸摸屏卻獲得了普遍的使用,，今天市場上銷售的主流智能手機(jī)和平板電腦都使用了電容式觸摸屏。
電阻式與電容式觸摸屏比較
電阻式和電容式觸摸屏都使用氧化銦錫（ITO）傳感器,，但使用方式卻截然不同,。電阻式觸摸屏利用人體觸摸的機(jī)械作用力來連接ITO的兩個柔性層（圖1a），而電容式觸摸屏控制利用的是：基本上而言,，人本身就是移動的電容器,。觸摸ITO時，會改變系統(tǒng)可感知的電容水平（圖1b）,。
圖1 觸摸屏設(shè)計比較
電容式觸摸屏受到消費者的青睞,，主要有兩個原因：
1、 電容式觸摸屏使用兩層TIO,，有時使用一層,。它利用一個與棋盤格類似的有紋理傳感器（圖2），因此它可以使用一個整片覆蓋在LCD上,，從而帶來更加清楚透亮的屏幕,。
2、 由于電容式觸摸屏控制使用電解電容方法實現(xiàn)檢測,，安全玻璃層可放置于頂層來實現(xiàn)密封,，這與電阻屏的聚氨酯柔性層不同。它還給用戶帶來一種更加耐用的設(shè)計,。
圖2 TIO行與列重疊形成一個完整的傳感器片
電容式觸摸屏設(shè)計考慮
電容式觸摸屏的設(shè)計人員面對三大主要問題：功耗,、噪聲控制與手勢識別。本文后面部分將為你逐一講解,。
功耗
今天的電池供電型設(shè)備如此之多,，功耗是我們需要考慮的關(guān)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(shè)計的,。在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下,，它的功耗小于60mA。在對觸摸行為進(jìn)行檢測時,，它的功耗更可低至11 µA,。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(shè)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(shè)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(shè)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(wù)的速度要比使用軟件的濾波器快,。對實際觸摸坐標(biāo)的快速響應(yīng),，還可降低總系統(tǒng)資源消耗,。
手勢識別
最后一個設(shè)計問題是手勢識別。手勢不一定是大幅度,、復(fù)雜的揮舞,。手勢可以是簡單的一次手指滑動。系統(tǒng)主機(jī)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(jìn)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(fù)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(shè)計人員無法看到,。TSC3060等器件把這種工作都推給系統(tǒng)中已有的主處理器,，讓廣大設(shè)計人員可以自由地開發(fā)自己的免版稅算法。
結(jié)論
本文對電阻式和電容式觸摸屏控制器的功能和優(yōu)點進(jìn)行了比較,，并解釋了后者越來越流行的原因,。文章還為讀者介紹了設(shè)計觸摸屏控制器時需注意的三個主要考慮事項，即功耗,、噪聲控制與手勢識別,，并給出了一些可能的解決方案。
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