尽管触摸屏才问世近二十年,但它已经改变了用户与硬件交互的方式。在过去的20年中,触摸屏技术(无论电阻式或电容式)一直占据着界面市场的主导地位。是什么让它们发挥作用呢?一个主要因素是触摸屏控制器。

它的主要优点之一是允许设计人员创建完全自定义的GUI,否则将花费大量的自定义硬件。但是,触摸屏只需要更新固件即可显示新的图像选项。

尽管触摸屏本身可能很昂贵,但它是一项理想的技术,因为它可以集成到几乎所有项目中,并且一旦安装,它就可以接受对其操作的更改。因此,触摸屏已成为主要的交互界面介质,已在智能手机、平板电脑、汽车甚至销售系统中实现广泛应用。

我们可以用来了解触摸屏技术的一个示例是最新发布的触摸屏控制器产品组合。

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触摸控制器系列 Image () used of

据说,该产品组合将带给工程师业界最小的汽车级触摸屏控制器。触摸屏技术到底如何工作?以及来自的触摸屏控制器如何发挥作用?

触摸屏技术

称,触摸屏技术的类型多种多样,但最常见的两种,即电阻或电容触摸屏。

电阻式触摸屏

电阻式触摸屏使用由气隙分隔的两层,每层都有成排的电极。

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电阻式触摸屏结构的外观 Image used of Texas

将这两行设置为彼此垂直,并且当将屏幕推到特定位置时,顶层的电极将被推动并与第二层上的电极接触。从那里,简单的解码器可以确定推送的位置。

电容式触摸屏

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:表面式和投射式。

表面电容式触摸屏使用单个绝缘层,其背面涂有导电材料。屏幕的每个角都连接到传感器,并且当手指接触绝缘层的顶侧时,它会触发屏幕上的电容变化。四个侧面均进行电容测量,这四个传感器的组合提供位置读数。

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电阻屏(左)和电容屏(右)堆叠层 Image used of

在投射电容式触摸屏中,绝缘层或者具有蚀刻到背面的导电网格图案,或者具有两个单独的层,每个层具有彼此叠置的电极行。当导电物体(例如手指)与顶部绝缘层接触时,两个导电层之间的电容会发生变化,这可以用来确定触摸的位置。

但是,投射电容比表面电容触摸屏具有优势,因为它能够同时记录多个触摸。这允许进行复杂的手势,例如缩放、平移和滑动。

电阻技术比电容系统便宜,但是由于其分辨率低和对硬屏幕压力的要求,电容系统现在是主要技术。

触摸屏控制器

触摸屏本身只是解决方案的一半。触摸屏控制器的重要性也不可低估。

尽管用户可以使用简单的数字输出更轻松地与电阻式屏幕进行交互,但电容式屏幕需要特殊的充电/放电周期才能确定屏幕上每个位置的电容。当触摸屏具有多点触摸功能时,这就变得更加复杂,并且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还实现按键的原因。按键是屏幕上的特定区域,按下该按钮后,控制器将向主机系统发送一条消息,指示已按下“虚拟按钮”。

从那里开始,控制器不需要仅通过按钮位置来映射当前触摸位置,而只需要询问是否按下了特定区域(即按钮)即可。

最新案例:行业最小的汽车触摸屏

为了继续开发触摸屏系统,宣布了其最新的触摸屏控制器系列系列,旨在为设计人员提供“业界最小的汽车应用触摸屏控制器”。

这两款设备-AM和-AM即使在戴手套的情况下也能提供低功率模式、防风雨操作和多点触摸检测。这使得在诸如汽车、摩托车和电动自行车等应用中使用触摸屏更加实用,因为这些应用中的大多数通常都需要戴手套的用户使用。

该系列的小封装尺寸为7 mm x 7 mm,这意味着需要更少的PCB空间(最多减少75%),这可以通过减小PCB尺寸来降低整体成本,或者增加具有将更多组件集成到相同尺寸板上的能力。

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-AMT/-AMB尺寸为7mm x 7mm Image used of Texas

的低功耗功能可提供小于50uA的电流消耗,同时仍对用户输入保持响应。还提供了通过多种材料(包括皮革、木材、凹凸不平的表面以及存在水分的表面)检测和跟踪多指交互的能力。

人机界面和触摸功能小组副总裁Fanie 解释说:“汽车OEM商希望通过智能表面和多功能显示器来改善用户体验,同时仍提供方便且不受干扰的环境。”

“为满足市场中的这些需求,借助新的触摸控制器系列,在其业已领先的汽车触摸屏解决方案组合的基础上,为业界最小的汽车级触摸控制器封装带来了更高的性能和成本节省。”

系列具有硬件和软件支持电容式触摸屏原理,可帮助开发基于的产品。 和分析仪套件使设计人员可以使用软件,而评估板则提供5英寸触摸屏或2.9英寸屏幕。

触摸屏技术的未来

能够实现触摸屏界面的不仅为设计人员提供了丰富的设计机会,而且它也使与系统的接口更简单。

触摸屏为用户提供了与菜单进行交互的功能,否则菜单将变得过于复杂。此外,他们可以使用可以读懂厚手套的按钮与这些菜单进行交互电容式触摸屏原理,并在无法摘下手套的恶劣环境下打开具有触摸屏功能的门。

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