电容式触摸屏入门(非常经典)

ITO Film/Glass Structure
三、Cypress PSoc解决方案 PSoc解决方案
目前的电容式触摸屏解决方案中，Cypress 目前的电容式触摸屏解决方案中，Cypress PSoC产品以可编程，设计灵活，一致性好， PSoC产品以可编程，设计灵活，一致性好， 再加上高效的PSoC 再加上高效的PSoC Express / PSoC designer 开发环境而处于领先地位。
2.PSoC触摸屏解决方案的优点 2.PSoC触摸屏解决方案的优点
1. 是一种单芯片方案，和传统方案相比减少了外部器件， 是一种单芯片方案，和传统方案相比减少了外部器件， 降低了系统总体BOM成本。 降低了系统总体BOM成本。PSoC Express / PSoC 成本 designer开发环境 可以极大地节省开发时间和费用。 designer开发环境，可以极大地节省开发时间和费用。 开发环境， 2. PSoC内部的IO和各种模拟/数字模块可以实现动态重配 PSoC内部的 和各种模拟 内部的IO和各种模拟/ 不需要修改原理图和PCB就可以更新设计以适应新的 置，不需要修改原理图和PCB就可以更新设计以适应新的 需求。 需求。 3.它支持多种通讯接口 3.它支持多种通讯接口I2C / UART / SPI / USB等，可以和 它支持多种通讯接口I2C USB等 各种接口的主机方便连接，这些都会降低系统更新的成本。 各种接口的主机方便连接，这些都会降低系统更新的成本。 4. PSoC可以针对外界环境变化 – RF干扰 / 温度变化 / 电源 PSoC可以针对外界环境变化 RF干扰 波动等灵活设置参数， LCD显示器 手机、 显示器、 波动等灵活设置参数，在LCD显示器、手机、数码相机和 白色家电的触摸控制中得到了广泛的应用。 白色家电的触摸控制中得到了广泛的应用。 5. 除了控制触摸以外，PSoC还可实现LED背光控制，马 除了控制触摸以外，PSoC还可实现 还可实现LED背光控制 背光控制， 达控制，电源管理，I/O扩展等增值功能。 达控制，电源管理，I/O扩展等增值功能。 扩展等增值功能
4. 表 面 声 波 触 摸 屏
二、ITO
1、什么是ITO 、什么是ITO 2、 Touch Screen Implementation methods 3、ITO附着介质：ITO Glass， ITO Film ITO附着介质：ITO Glass，
1. 什么是ITO？ 什么是ITO？
ITO 是铟锡氧化物(= Indium Tin Oxide)的英文 是铟锡氧化物( 缩写，它是一种透明的导电体。通过调整铟和锡 的比例，沉积方法，氧化程度以及晶粒的大小可 以调整这种物质的性能。被用做电阻式和电容式 触摸屏的感应材料 薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材 薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材 料阻抗低，但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜 料阻抗低，但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜 (电阻式触摸屏会用到)上沉积时，反应温度要下 电阻式触摸屏会用到) 降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后 降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后 的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单 的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单 位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。这使得电 阻式触摸屏需要经常校正。
1. 什么是ITO？ 什么是ITO？
Touch Screens use ITO for capacitive & resistive sensing ITO = Indium Tin Oxide
TinTin-doped Indium Oxide. Mixture is typically 90% Indium Oxide (In2O3) and 10% Tin Oxide (SnO2). Transparency is effected by Tin doping and ITO deposition process (ITO thickness and substrate material). ITO interfaces are electrically similar to traditional copper PCBs and flex circuits (ITO has a higher characteristic impedance than copper). Common ITO substrates are PET (Polyester film) & glass
1、电阻式触摸屏：工作原理
两层之间距离仅为2.5微米
1、电阻式触摸屏：优缺点
优缺点：电阻式触摸屏的ITO涂层比较薄且容易 优缺点：电阻式触摸屏的ITO涂层比较薄且容易 脆断，涂得太厚又会降低透光且形成内反射降 低清晰度，ITO外虽多加了一层薄塑料保护层， 低清晰度，ITO外虽多加了一层薄塑料保护层， 但依然容易被锐利物件所破坏；且由于经常被 触动，表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹， 触动，表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹， 甚至变型，如其中一点的外层ITO受破坏而断裂， 甚至变型，如其中一点的外层ITO受破坏而断裂， 便失去作为导电体的作用，触摸屏的寿命并不 长久，而且需要经常做校正。但电阻式触摸屏 不受尘埃、水、污物影响。 现状：目前市场上大部分手机PDA等都是使用 现状：目前市场上大部分手机PDA等都是使用 电阻式触摸屏，需要配备手写笔或者使用指尖 等硬物稍用力压才能实现功能。
2、电容式触摸屏：优缺点
电阻触摸屏的成本较低，竞争就很激烈，而且在性能和应用场合上有一 定局限。电容式的优点如下： 1. 电容触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号。 2. 电容触摸屏在生产后只需要一次或者完全不需要校正，而电阻技术需 要常规的校正。 3. 电容方案的寿命会长些，因为电容触摸屏中的部件不需任何移动。电 阻触摸屏中，上层的ITO薄膜需要足够薄才能有弹性，以便向下弯曲接 阻触摸屏中，上层的ITO薄膜需要足够薄才能有弹性，以便向下弯曲接 触到下面的ITO薄膜。 触到下面的ITO薄膜。 4. 电容技术在光损失和系统功耗上优于电阻技术。 5. 选择电容技术还是电阻技术主要取决于触碰屏幕的物体。如果是手指 触碰，电容触摸屏是比较好的选择。如果需要触笔，不管是塑料还是金 属的，电阻触摸屏可以胜任。电容触摸屏也可以使用触笔，但是需要特 制的触笔来配合。 6. 表面电容式可以用于大尺寸触摸屏，并且相成本也较低，但目前无法 支持手势识别；感应电容式主要用于中小尺寸触摸屏，并且可以支持手 势识别。 7. 电容式技术耐磨损、寿命长，用户使用时维护成本低，因此生产厂家 的整体运营费用可被进一步降低。
3. ITO Substrates （ITO附着介质） ITO附着介质）
Capacitive ITO Glass（电容式ITO玻璃） - Lower cost than film (layer for layer) - Better conductivity - Excellent transparency (> 90%) - Scratch-resistant - Susceptible to cracking or shattering Capacitive ITO Film (电容式ITO胶片) - More expensive than glass - High resistivity - Less transparent than glass - Thinner and lighter material - Can short or crack if bent
3. 红 外 线 触 摸 屏
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏由触摸屏、声波发生器、 反射器和声波接受器组成，其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表面， 当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声波触 摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长 （5000万次无故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有 漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应，最适合公共场所技术原理 CapSense技术原理
PSoC CapSense技术是根据 CapSense技术是根据 电容感应的原理使用CSA或 电容感应的原理使用CSA或 CSD模块来实现的。PCB板 CSD模块来实现的。PCB板 或触摸屏上相邻的感应模块 或导线之间会存在寄生电容 （见图四中的Cp），当有 （见图四中的Cp），当有 手指接近或触摸两个相邻感 应模块时，相当于附加了两 个电容，它们相当于并联在 Cp上的电容Cf。利用PSoC Cp上的电容Cf。利用PSoC 的CSA和CSD技术可以检测 CSA和CSD技术可以检测 到这个电容上的变化，从而 确定有没有手指触摸。
2. 电容式触摸屏：结构
(2)投射电容式 (Projected Capacitive Technology )：
投射电容触摸屏与表面 电容触摸屏相比，可以 穿透较厚的覆盖层，而 且不需要校正。感应电 容式在两层ITO涂层上 蚀刻出不同的ITO模块， 需要考虑模块的总阻抗， 模块之间的连接线的阻 抗，两层ITO模块交叉 处产生的寄生电容等因 素。
2. Touch Screen Implementation Methods
Resistive Touch Screens - Requires pressure (stylus) for contact between two resistive/conductive layers - Prone to wear & tear - 2 ITO layers required (plus spacer layer) - Lower transparency than capacitive - High pointer precision Capacitive Touch Screens - Requires conductive object (finger) - 1 or 2 ITO layers - Excellent transparency possible (>90%) - Low pointer precision