触摸屏技术正呈井喷式增长

当前,触摸屏已经成为一种主要的界面,被应用到智能手机、平板电脑、界面、汽车甚至销售点系统中。

  在过去的20年里,无论是电阻式还是电容式的触摸屏技术都主导了界面市场,是什么让它们获得井喷式的发展机会?一个主要因素可能是触摸屏控制器。

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  虽然触摸屏只出现了20年,但它已经改变了用户与硬件交互的方式。它的一个主要优点是,它允许设计者创建完全定制的GUI,否则在定制硬件上就要花很多钱。而触摸屏只需要更新固件,就可以显示新的图像选项。

  触摸屏本身虽然可能很昂贵,但它是一种理想的技术,因为它可以集成到几乎任何项目中,并且一旦安装,它就可以接受对其操作的更改。因此,触摸屏已经成为一种主要的界面,被应用到智能手机、平板电脑、界面、汽车甚至销售点系统中。

  触摸屏技术

  触摸屏技术有很多种类型,但最常见的两种类型分别是电阻式或电容式。

  电阻式触摸屏使用由气隙隔开的两层,每层都有一排电极。两排相互垂直设置,当屏幕被推到特定位置时,来自顶层的电极被推动并与第二层上的电极接触。从那里,一个简单的解码器可以确定推动的位置。

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  电阻触摸屏结构的视觉效果。图片由德州仪器公司提供

  第二种技术类型是电容式触摸屏,它本身分为两种主要类型:表面式和投影式。表面电容式触摸屏采用单层绝缘层,背面涂有导电材料。屏幕的每个角落都与传感器相连,当手指接触到绝缘层的顶部时,它会触发屏幕上的电容变化。四个侧面的每一个都进行电容测量,这四个传感器的组合提供一个位置读数。

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  电阻屏(左)和电容屏(右)层。图片由赛普拉斯表演公司提供

  在投影电容式触摸屏中,绝缘层要么具有蚀刻在背面的导电栅极图案,要么具有两个独立的层,每一层都具有相互重叠的电极排。当一个导电物体(如手指)与顶部绝缘层接触时,两个导电层之间的电容会改变,这可以用来确定触摸的位置。

  然而,投影电容比表面电容触摸屏有优势,因为它能够同时记录多次触摸。这允许复杂的手势,如缩放、平移和滑动。

  电阻技术比电容式系统便宜,但由于其低分辨率和对硬屏幕压力的要求,电容式系统现在是主导技术。

  触摸屏控制器

  触摸屏本身只是解决了一半的人与硬件交互问题,触摸屏控制器的重要性不能低估。

  虽然用户可以使用简单的数字输出更容易地与电阻屏进行交互,但是电容屏需要一个特殊的充放电周期来确定屏幕上每个位置的电容。当触摸屏包含多点触控功能时,这就更复杂了,控制器需要能够识别这些不同的触摸。

  对于处理器来说,处理触摸事件可能是一项复杂的任务,这就是为什么许多触摸屏控制器也实现按键。按键是屏幕上的一个特定区域,按下该区域时,控制器将向主系统发送一条消息,指示已按下“虚拟按钮”。从那里,控制器不需要用按钮位置来映射当前的触摸位置,而只需要询问是否按下了某个特定区域(即按钮)。

  能够实现触摸屏界面不仅为设计人员提供了大量的设计机会,而且使与系统的接口更加简单。

  触摸屏为用户提供了与菜单交互的能力,否则菜单将过于复杂。此外,他们可以通过按钮与这些菜单进行交互,这些按钮可以穿透厚厚的手套,在不可能摘下手套的恶劣环境中打开触摸屏功能。

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