电容式触摸屏原理

一、电容屏工作原理

                 触摸屏的工作原理概括来说就是上报坐标值，X轴、Y轴的值。前面我们分析了电阻触摸屏，它是通过ADC来检测计算X、Y轴坐标值，下面我们分析一下电容触摸屏的工作原理，看它是如何去检测计算X、Y坐标的值。

                 与电阻式触摸屏不同，电容式触摸屏不依靠手指按力创造、改变电压值来检测坐标的。电容屏通过任何持有电荷的物体包括人体皮肤工作。（人体所带的电荷）电容式触摸屏是由诸如合金或是銦錫氧化物（ITO）这样的材料构成，电荷存储在一根根比头发还要细的微型静电网中。当手指点击屏幕，会从接触点吸收小量电流，造成角落电极的压降，利用感应人体微弱电流的方式来达到触控的目的。（这是为什么当你带上手套触摸屏幕时，没有反应的原因），下图可以清晰的说明电容屏的工作原理。

 

二、电容屏模组组成

触摸屏：也就是我们手触摸操作的透明部分；

触摸IC：当电容屏触摸到时，要解析到触点的位置坐标，就是通过这颗芯片去计算处理的。

 

1、电容式触摸屏的类型主要有两种：

（1）、表面电容式： 表面电容式利用位于四个角落的传感器以及均匀分布整个表面的薄膜，有一个普通的ITO层和一个金属边框,当一根手 指触摸屏幕时,从板面上放出电荷,感应在触 屏 的四角完成,不需要复杂的ITO图案；

（2）、投射式电容： 采用一个或多个精心设计,被蚀烛的ITO,这些 ITO层通过蛀蚀形成多个水平和垂直电极，采用成行/列交错同时带有传感功能的独立芯片。现在平板电脑、手机、车载等多用投射式电容，所以我们后面分析表明投射式电容的构成。

投射电容的轴坐标式感应单元矩阵 ：轴坐标式感应单元分立的行和列，以两个交叉的滑条实现 X轴滑条 Y轴滑条 检测每一 格感应单元的电容变化。（示意图中电容，实际为透明的）

 

2、电容触摸屏分辨率，通道数；

          上图所示，X,Y轴的透明电极电容屏的精度、分辨率与X、Y轴的通道数有关，通道越多，分辨率越高。

3、电容触屏的结构分类：

（1）、单层ITO 

 

优点:成本 低,透过率 高,

缺点: 抗干扰能力 差

（2）、单面双层ITO 

 

优点:性能 好,良率高

缺点:成本 较高

（3）、双面单层ITO 

 

优点:性能好,抗静电能力强

缺点:抗干扰能力差

3、电容式触屏的分类及工作原理

（1）、自生电容式触摸屏 

 

Cp-寄生电容

手指触摸时寄生电容增加:Cp’=Cp/Cfinger

检测寄生电容的变化量,确定手指触摸的位置

（2）、互电容式触摸屏 

 

CM-耦合电容

手指触摸时耦合电容减小 ，检测耦合电容变化量,确定手指触摸的位置

四、为什么会出现鬼点，鬼点如何消除

1、为什么会出现鬼点？

               当一个手指按下时，X、Y轴只有一个交叉点，两个同时按下时就会出现4个交叉点，如下图所示，我们不期望得到的点就是所说的鬼点。

 

2、消除鬼点的方法

（1）、分时法：基于时间的多点触摸,假设多点触摸 分时进行,操作间 隔续集毫秒；

（2）、分区法：将整个触屏物理上分割几个区域 通过判断触摸进入推出 相应区域,从而分出鬼点中分 出真实点。

 

硬件部分：先看一个总体的图吧，其实触摸屏原理也比较简单，触摸屏和主控芯片间的联系，如下主要有三部分：

 

1、IIC部分，初始化gt8105的数据和传回主控制的坐标位置信息就是通过IIC这条线传输的；

2、INT，当gt8105初触摸时，会发出中断通知主控接收信息（坐标数据）；

3、gt8105电源、复位这一部分，不同芯片有所不同，可以根据触摸屏芯片来配置。