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触摸屏基础原理与介绍
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2009-02-07
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触摸屏做为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。尤其是公共场合信息查询服务,它的使用与推广大大方便了人们查阅和获取各种信息。可你对触摸屏了解多少呢?
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触摸屏做为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人
机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设
备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税
务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办
公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
尤其是公共场合信息查询服务,它的使用与推广大大方便了人们查阅和获取各种
信息。可你对触摸屏了解多少呢?
一、触摸屏的种类与原理
触摸屏的基本原理是,用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏
时,所触摸的位置(以坐标形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口(如 RS-232 串
行口)送到 CPU,从而确定输入的信息。
触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触
摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成
触点坐标,再送给 CPU,它同时能接收 CPU 发来的命令并加以执行:触摸检测
装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸
屏控制卡。
1.电阻触摸屏
电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜,由一层
玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面
硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电
层之间有许多细小 (小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。
当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接
触,因其中一面导电层接通 Y 轴方向的 5V 均匀电压场,使得侦测层的电压由零
变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行 A/D 转换,并将得到的电压
值与 5V 相比即可得到触摸点的 Y 轴坐标,同理得出 X 轴的坐标,这就是所有
电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技。电阻屏
根据引出线数多少,分为四线、五线、六线等多线电阻触摸屏。电阻式触摸屏在
强化玻璃表面分别涂上两层 OTI 透明氧化金属导电层,最外面的一层 OTI 涂层
作为导电体,第二层 OTI 则经过精密的网络附上横竖两个方向的+5V 至 0V 的电
压场,两层 OTI 之间以细小的透明隔离点隔开。当手指接触屏幕时,两层 OTI
导电层就会出现一个接触点,电脑同时检测电压及电流,计算出触摸的位置,反
应速度为 10-20ms。
五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层
由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成
本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻
触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电
压分布层,只能作为探层。
电阻触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,它可以用
任何物体来触摸,可以用来写字画画,比较适合工业控制领域及办公室内有限人
的使用。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的
人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内,
划伤只会伤及外导电层,外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而
对四线电阻触摸屏来说是致命的。
2.红外线触摸屏
红外线触摸屏安装简单,只需在显示器上加上光点距架框,无需在屏幕表面
加上涂层或接驳控制器。光点距架框的四边排列了红外线发射管及接收管,在屏
幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点,便会挡住经过该位置的
横竖两条红外线,电脑便可即时算出触摸点的位置。任何触摸物体都可改变触点
上的红外线而实现触摸屏操作。早期观念上,红外触摸屏存在分辨率低、触摸方
式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限,因而一度淡出过市场。此后
第二代红外屏部分解决了抗光干扰的问题,第三代和第四代在提升分辨率和稳定
性能上亦有所改进,但都没有在关键指标或综合性能上有质的飞跃。但是,了解
触摸屏技术的人都知道,红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环
境条件,红外线技术是触摸屏产品最终的发展趋势。采用声学和其它材料学技术
的触屏都有其难以逾越的屏障,如单一传感器的受损、老化,触摸界面怕受污染、
破坏性使用,维护繁杂等等问题。红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高
分辨率,必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。过去的红外触摸屏的分
辨率由框架中的红外对管数目决定,因此分辨率较低,市场上主要国内产品为
32x32、40X32,另外还有说红外屏对光照环境因素比较敏感,在光照变化较大
时会误判甚至死机。这些正是国外非红外触摸屏的国内代理商销售宣传的红外屏
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longchi31
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