触摸屏公共平板显示系统技术与应用

1、选择合适的触摸屏技术

从工业领域到消费领域的各种应用中，触摸屏界面是一种广受欢迎的技术。触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏技术消除了对键盘或传统鼠标的需求，而是可通过代表特定任务的图标实现简单、直接的交互。它极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人，也照样能够运用自如，使计算机展现出更大的魅力，并按照必需的步骤把触摸屏整合到公共平板显示系统中。这项工作正越来越多地由系统集成设计人员来完成，他们设计触摸屏，并把触摸屏集成在标准的LCD系统中，解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。

触摸屏成功应用的关键是选择合适的技术，选择时需要考虑的参数包括：工作环境、光学性能、LCD尺寸、透射率或透明度、期望寿命、防刮伤的能力、校准稳定性、选择手指触摸还是用触摸笔（手指触摸是否可带手套？）、防反射处理（针对强光条件）、触摸屏面板和控制器的成本。而对于面向大型显示器的触摸屏的公共平板显示系统来说，电阻式触摸屏是最流行的触摸屏技术。这种压敏型触摸屏技术具有多种功能，也是最具有成本效益和易用性的触摸屏技术之一。通常，电阻式触摸屏的价格比较便宜，但缺点是光透射率一般不超过86%（尽管也有透射率更高的产品），而且电阻层的前表面对尖锐物和腐蚀性化学制品的抵御能力较差。电阻式触摸屏不受灰尘或水等外界污染物的影响，而且由于它们的密封度可达到NEMA 4/4X标准，所以大部分的主要人机界面制造商都采用了这项技术。特别是作为全屏触摸品示还需支持很高的分辨率。因电容传感器只有较低的分辨率感应，就不能支持写输入的手写辨识。值此主要讨论集成了触摸屏功能的公共平板显示系统技术与应用。而首先应对电阻技术触摸屏技术特点作介绍。

2、电阻技术触摸屏与系统性能

典型电阻技术触摸屏的工作部分一般由三部分组成：两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。也就是说，电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面有一层透明氧化金属（ITO氧化铟，透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层，它的内表面也涂有一层ITO涂层，在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。触摸屏的技术特性：通透率为85%，分辨率为4096×4096，感应轴为X、Y；无漂移，耐磨损性好，响应速度10mS，抗干扰好，无污物影响，稳定好。

2.1触摸屏的性能

当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y ）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。其具体分析为：手指触摸屏幕时，上下导体层相当于电阻网络。当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。如有外力使得上下两层在某一点接触，则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压，从而知道接触点处的坐标。比如，在顶层的电极（X+，X-）上加上电压，则在顶层导体层上形成电压梯度，当有外力使得上下两层在某一点接触，在底层就可以测得接触点处的电压，再根据该电压与电极（X+）之间的距离关系，知道该处的X坐标。然后，将电压切换到底层电极（Y+，Y-）上，见图1所示，并在顶层测量接触点处的电压，从而知道Y坐标。
四线制电阻触摸屏与五线电阻触摸屏也是目前最常用的触摸屏产。其四线电阻触摸屏不怕灰尘、油污和光电干扰，怕划伤是其主要缺陷。适用于有固定用户的公共场所，如工业控制现场、办公室、家庭等。而五线电阻触摸屏：极好的灵敏度和透光度，较长的使用寿命，不怕灰尘、油污和光电干扰，适用于各类公共场所，尤其适用于要求精密的工业控制现场等。

2.2基本技术

绝对坐标系统。触摸屏是一种绝对坐标系统，其特点就是当前定位坐标与上一次定位坐标没有关系，每次触摸的数据通过校准直接转化为屏幕上的坐标。不管在什么情况下，触摸屏这套坐标体系对同一点的输出数据都是稳定的。不过，它并不能保证每一次对同一点触摸的采样都相同，即不能保证绝对坐标定位，这就是所谓的漂移问题。

定位。各种触摸屏都是依靠传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。它们各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。

2.3触摸屏系统基本工作状况

触摸屏系统一般包括两个部分：触摸检测装置和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接收后送触摸屏控制器；触摸屏控制器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。

3、集成了触摸屏功能的架构与接口技术

3.1之所以要应用集成了的触摸屏功能平板显示系，主要有以下几个因素

首要的它是一个公共型触摸屏平板显示系统。而这个集成了触摸屏功能的平板显示系统主要应用在工业控制或机器自动化系统、医疗应用系统、销售点（POS）系统或信息点（POI）系统、信息亭或自助服务亭及数字签名等领域，它是将放置在室内或室外或多种不同的环境乃至在恶劣环境之中应用，其于上述原因，因此必然是集成了的触摸屏功能平板显示系的采用。

为此在架构上，集成式触摸屏系统包含一个耐磨损的狭小外壳，该系统可以升级以适应从12.1英寸到19英寸的显示器尺寸。一个完整的集成式触摸屏开发套件包括控制器、接口电缆和 LCD。系统集成商通常可根据每个客户的要求提供具有合适功能的定制系统，这对不熟悉或缺乏触摸屏设计经验的系统设计者来说尤其有用。触摸屏面板可直接粘贴在LCD的前表面或显示器的边框上，为便于在损坏时更换屏幕，也可以采用机械方式安装。直接粘贴触摸传感器，或将触摸传感器安装在边框上均要求在专门的洁净室环境中进行，特别是直接粘贴传感器必须由受过严格训练的安装人员使用专用设备进行。采用机械方式安装的触摸传感器，是一种设计用来安装在显示设备外部的触摸传感器，可以通过物理设备（例如支架或压力衬垫材料）将它们固定在显示设备外部。外部触摸屏对LCD的影响较小，并且可以在现场或维修点替换传感器时使用。触摸屏控制器的功率要求也是一个需要考虑的问题，因为许多触摸屏控制器在5V或12V直流电压下才能正常工作，见图2所示，触摸屏系统的主要组成部分，它采用了一个外部安装型触摸面板。 电容传感器相关文章:电容传感器原理