中心議題：

• 影響選擇觸摸屏技術(shù)的因素
• 觸摸技術(shù)的類型
• 液晶觸摸屏控制的可編程邏輯

如今，在各種手持消費電子設備、醫(yī)療應用設備、自動售貨機/售票機/ ATM機、銷售終端（POS），工業(yè)和過程控制設備中都可以看到觸摸顯示屏。觸摸屏顯示器正逐漸進入辦公自動化，汽車和船舶儀表，家電和游戲機應用領域。

影響選擇觸摸屏技術(shù)的各種因素

可以用各種方式實現(xiàn)觸摸屏。除了成本之外，技術(shù)方面的選擇取決于以下幾個因素：

性能：性能包括諸如速度、靈敏度、精確度、分辨率、拖動、Z軸、雙/多觸摸方式，視差角度和校準的穩(wěn)定性。

輸入靈活性：輸入靈活性參數(shù)影響著人機交互的方式，諸如手套、手套材料、指甲、觸筆，手寫識別和獲取簽名。

環(huán)境：環(huán)境因素為溫度、濕度、耐化學性、耐劃傷、防飛濺/液滴、高度、車內(nèi)安裝、沖擊、振動，斷裂性和防打破的安全性。

電氣和機械性能：電氣和機械性能需要涵蓋功率、浮動接地、靜電放電（ESD）、電磁干擾（EMI），尺寸大小，曲率等

光學：影響技術(shù)選擇的光學特性包括透光率、清晰度，色彩純度和反射

觸摸屏技術(shù)的類型

根據(jù)上面所述的各種因素，主要觸摸屏技術(shù)可分為以下幾種類型：

電阻式：從目前的推廣應用來看，電阻式觸摸屏是占主導地位的觸摸技術(shù)。它由玻璃面板，銥錫氧化物（ITO）電阻涂層組成，并帶有導電涂層的護板，沿著邊緣有銀色的總線條。兩個層之間用絕緣小點隔開。觸摸屏幕時，護板彎曲與玻璃上的涂膜相接觸（圖1）。

圖1：電阻式觸摸技術(shù)

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該控制器可選擇驅(qū)動玻璃層和+5 V的護板，并讀取源于護板和玻璃層產(chǎn)生的電壓，根據(jù)被測量層中的壓降來確定X和Y坐標。該技術(shù)需要四線 – 前面提到的總線條，這被稱為4線電阻式觸摸屏技術(shù)。

由于護板的不斷彎曲，造成ITO涂膜中有微小的裂縫。會使4線電阻式觸摸屏技術(shù)的線性度和精確度變差，環(huán)境變化也會造成精度的漂移。

已經(jīng)用不斷改進的5，6，7和8線電阻式觸摸屏來消除這些影響。

聲學脈沖識別（APR）式：APR由一個玻璃顯示器涂層或其他堅硬的基板組成，背面安裝了 4個壓電傳感器。該傳感器安裝在可見區(qū)域的兩個對角上，通過一根彎曲的電纜連接到控制卡。用戶觸摸屏幕時，手指或者觸筆和玻璃之間的拖動發(fā)生了碰撞或摩擦，于是就產(chǎn)生了聲波。波輻射離開接觸點傳向傳感器，按聲波的比例產(chǎn)生電信號。在控制卡中放大這些信號，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)流。比較數(shù)據(jù)與事先存儲的聲音列表來確定觸摸的位置。APR設計成能夠消除環(huán)境的影響和外部的聲音，因為這些因素與存儲的聲音列表不匹配。

表面聲波（SAW）式：SAW觸摸屏是由一個針對X和Y軸的有發(fā)送和接收的壓電傳感器的玻璃涂層。該控制器發(fā)送電信號至發(fā)射傳感器，并在玻璃的表面內(nèi)將信號轉(zhuǎn)換成超聲波。通過反射器陣列，這些波覆蓋整個觸摸屏。對面的反射器收集和控制這些波至接收傳感器，將他們轉(zhuǎn)換成電信號。對每個軸重復這個過程。用戶觸摸時吸收了傳播的波的一部分。 接收到的對應X和Y坐標的信號與存儲的數(shù)字分布圖相比較，從而識別變化并計算出坐標。

電容式：電容式觸摸屏技術(shù)可以進一步細分為表面電容式和投射電容式。表面電容式技術(shù)是在玻璃面板上涂有相同的導體。圍繞面板邊緣的電極在整個導電層平均分配低電壓，建立一個相同的電場。觸摸時就會從各個角上得到電流。該控制器測量從各個角上獲得的電流比，從而計算出觸摸的位置。

投射電容式觸摸屏：由兩個玻璃保護層之間的傳感器網(wǎng)格微細線組成。部件可以放置于用戶安裝的材料后面，包括防暴的厚達18毫米的玻璃。觸摸時，手指和傳感器之間構(gòu)成了電容。從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計算出觸摸位置。

紅外/光學式：高分辨率紅外（IR）技術(shù)使用一個圍繞顯示器的小框，上面有表面安裝的LED，對邊有光感受器，紅外透明邊框隱藏在后面。該控制器連續(xù)發(fā)送LED，以此來構(gòu)建一個紅外光掃描網(wǎng)格。觸摸時就會阻擋每個軸上的一束或多束紅外光，這樣就可確定相應的X，Y坐標。

上述主要的觸摸屏技術(shù)的突出優(yōu)點和典型應用總結(jié)在表1之中。

表1：不同觸摸技術(shù)的優(yōu)點和應用

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液晶觸摸屏控制中的可編程邏輯

對于觸摸技術(shù)的類型、顯示器的類型和顯示器制造商，液晶顯示器的接口往往是不同的。對設備的設計人員而言，常常難以在其產(chǎn)品線上選擇一個顯示控制器芯片以適應所有不同的顯示器。越來越多從事設計配有觸摸屏液晶面板的人機界面（HMI）系統(tǒng)集成的設計人員轉(zhuǎn)向使用可編程邏輯器件，以實現(xiàn)他們所需的靈活性?，F(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）技術(shù)使得系統(tǒng)架構(gòu)師一次就能夠確定人機界面控制器的架構(gòu)，同時能夠擴展到整個產(chǎn)品系列，可采用不同的微控制器、CPU，液晶面板以滿足各種應用。 FPGA技術(shù)還可以很容易實現(xiàn)高性能的矢量圖形，以及用單芯片與現(xiàn)實世界接口。

萊迪思的LCD - Pro是專門為基于FPGA的高級觸摸屏視頻圖形控制器而設計的，為系統(tǒng)設計者提供單個人機界面結(jié)構(gòu)，加速產(chǎn)品的上市，并大大節(jié)省了開發(fā)成本。與現(xiàn)有的 IP配合在一起，LCD – Pro簡化了設計，設計人員能夠更快的推出新產(chǎn)品，從而適應新興市場的要求，而不需要重新設計平臺。