触摸画板

总结触摸屏的基本原理和在 stm32 中的使用方法

0.0 触摸屏的分类以及基本原理

触控画板被划为电阻触控板和电容触控板, 相对来说,电阻屏造价便宜,能适应较恶劣的环境,但它只支持单点触控(一次只能检测面板上的一个触摸位置),触摸时需要一定的压力, 使用久了容易造成表面磨损,影响寿命;而电容屏具有支持多点触控、检测精度高的特点,电容屏通过与导电物体产生的电容效应来检测触摸动作, 只能感应导电物体的触摸,湿度较大或屏幕表面有水珠时会影响电容屏的检测效果。

区分电阻屏与电容屏最直接的方法就是使用绝缘物体点击屏幕,因为电阻屏通过压力能正常检测触摸动作, 而该绝缘物体无法影响电容屏所检测的信号,因而无法检测到触摸动作。目前电容式触摸屏被大部分应用在智能手机、平板电脑等电子设备中, 而在汽车导航、工控机等设备中电阻式触摸屏仍占主流。

0.1 电阻屏

现在我们了解一下电阻屏的主要原理.

电阻式的触摸屏结构见图 电阻式触摸屏结构。它主要由表面硬涂层、两个ITO层、间隔点以及玻璃底层构成, 这些结构层都是透明的,整个触摸屏覆盖在液晶面板上,透过触摸屏可看到液晶面板。表面涂层起到保护作用, 玻璃底层起承载的作用,而两个ITO层是触摸屏的关键结构,它们是涂有铟锡金属氧化物的导电层。 两个ITO层之间使用间隔点使两层分开,当触摸屏表面受到压力时,表面弯曲使得上层ITO与下层ITO接触,在触点处连通电路。

两个ITO涂层的两端分别引出X-、X+、Y-、Y+四个电极,见图 XY的ITO层结构 , 这是电阻屏最常见的四线结构,通过这些电极,外部电路向这两个涂层可以施加匀强电场或检测电压。

0.2 电容屏

和电阻屏不同的是, 电容屏不需要靠压力来创造一个检测环境. 而是通过利用充电时间检测电容大小,从而通过检测出电容值的变化来获知触摸信号。

基本原理

电容屏的最上层是玻璃(不会像电阻屏那样形变), 核心层部分也是由ITO材料构成的,这些导电材料在屏幕里构成了人眼看不见的静电网,静电网由多行X轴电极和多列Y轴电极构成,两个电极之间会形成电容。 触摸屏工作时,X轴电极发出AC交流信号,而交流信号能穿过电容,即通过Y轴能感应出该信号,当交流电穿越时电容会有充放电过程,检测该充电时间可获知电容量。 若手指触摸屏幕,会影响触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变两个电极之间的电容量,若检测到某电容的电容量发生了改变, 即可获知该电容处有触摸动作(这就是为什么它被称为电容式触摸屏以及绝缘体触摸没有反应的原因)。


触摸画板
https://ysc2.github.io/ysc2.github.io/2024/01/07/触摸画板/
作者
Ysc
发布于
2024年1月7日
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