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電容式觸摸屏設計難點及注意事項

作者: 時間:2014-01-21 來源:網絡 收藏
t-family: Tahoma, Arial, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">畫面更新率:當手指出現在觸摸屏上時,一個數據緩沖器內觸摸屏數據的兩個相鄰幀之間的時間。低畫面更新率會導致系統偵測動作有停頓現象,偵測到的移動路線也會變成不連續的線段,而不是流暢的曲線。換言之,若觸控面板擁有高畫面更新率,就能提供更多的數據點,可轉譯成流暢或完整的形狀或動作軌跡,此外,高畫面更新率還能改進手勢的解譯功能。諸如TrueTouch這類智能觸摸屏控制器能夠調整其畫面更新率來配合系統需求。手繪或手寫應用需要相當高的畫面更新率,但手機撥號鍵盤僅需在使用者按下或放開按鈕時,截斷主控端即可。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/226759.htm

平均功耗:是指觸控系統的平均功耗,包括控制器IC工作時的時間掃描、處理、通信、休眠等,以及主處理器接收與解譯觸控數據的時間。

功耗是很常見的性能參數:測量裝置消耗的電流乘以電壓,就能推算出功耗。在觸控面板的功耗方面,需要更精密的計算公式,因為不同使用模式會產生不同功耗。手機的待機時間取決于觸摸屏的待機或休眠模式消耗的電流。

觸摸屏在工作時,還分成許多種模式,例如觸碰喚醒(WOT)、面頰偵測(CheekDetect),比如接聽一通5分鐘來電,正在檢視或輸入電話號碼時,手機可能切換至觸控模式達10秒,之后再切換至提醒通話時的WOT或面頰偵測模式。即使在傳送文字信息(SMS)時,仍是混合WOT模式與實際手指接觸,在按鍵輸入或思考時,控制器IC會在各種睡眠模式之間進行切換。

若不考慮這些功耗模式,就會很容易被系統耗電量所誤導,在大多數的情況中,觸摸屏90~99%的時間都是切換至面頰偵測模式及觸碰喚醒模式。有些系統允許使用者自行設定處理時間與休眠模式的比例,甚至手指仍置于面板的時候。若系統僅偵測到手指置于相同位置,就不需要200MHz的畫面更新率。想要開發一個高性能觸摸屏,必須運用休眠模式的低功耗系統,并搭配創新的休眠與喚醒模式來工作。

系統研發人員在設計一個觸摸屏系統時,還要考慮許多其它重要因素:

手指電容:是指手指與單一傳感器組件之間測量到的電容。測量手指電容時,是使用一只真實手指,而不是金屬的機械手指,以確保測得符合實際狀況的數據。影響回授電容(CF)的因素包括覆蓋上層的鏡片厚度及覆蓋外層材料的介電常數。

系統本底噪聲:系統本底噪聲是指電容至數字轉換器輸出端所測量到的噪聲,是數據轉換器的輸入(電容)值。

信噪比:信噪比(SNR)是傳感器測得的手指信號與測量噪聲之比。這是個重要參數,設計人員必須深入了解它,才能開發出高效率的觸控面板。系統必須能調節、適應并濾除移動系統中的寄生噪聲。為獲得高信號數以及極少的噪聲數,可考慮針對觸控功能采用精確的模擬前端組件。

諸如TrueTouch系列可編程解決方案這類產品,可在濾除噪聲方面提供許多絕佳的機制。PSoC可編程模擬組件能重新組態,以整合持續一段時間的信號,藉此濾除噪聲。不同的信號頻率,包括擴頻與虛擬隨機頻率,亦可用來避免電磁干擾。標準的數字濾波器能移除1~2位的信號抖動或提供類似IIR 的低通濾波器。智能數字濾波器能比對附近區域偵測到的樣本,濾除不正常的樣本,智能濾波器僅受限于系統設計人員的創意。圖3顯示一個組件的噪聲水平范例,及偵測到的觸控行為。在這個例子中,擷取到的SNR為5。

電容式觸摸屏設計難點及注意事項

圖3 信噪比(SNR)范例

了解與掌握重要的觸摸屏效能參數,能大幅改進。了解這些標準,也有助于選擇理想的設計伙伴,這些業者擁有適合的技術,能妥善應對移動消費產品的噪聲與電氣問題。

觸摸屏吸引人的優點,就在于其外表看似簡單的設計。在取代笨重的按鈕、軌跡球或傳統屏幕后,觸摸屏帶來一種全新的操作模式,創造出令人喜愛的使用體驗。的難點在于,想要提供美觀簡潔的設計,必須采用精密復雜的硬件、固件體以及制造技術。掌握觸摸屏的設計要點、關鍵性能參數,以及的權衡考慮要素,是開發出一流觸摸屏產品的第一步。

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