设计电容式触摸屏时有哪些挑战难点？及有哪些事项需注意？

生活中越来越多的事物开始需要用触摸屏操作，家电、车载导航等等。在日常生活中，触摸屏最常见的为电容式触摸屏，那么在操作它们的时候有什么注意事项呢。今天通豪光电来给大家讲一下在试用电容式触摸屏时需要注意的事项。

1. 如果使用者是第一次使用电容式触摸屏，那么建议使用者先按照说明书的要求进行正确安装好驱动程序，然后按照屏幕提示校准屏幕。

2. 出了要保证系统软件的正确安装之外，记得在一台主机上不要安装两种或两种以上的触摸屏驱动，这样会容易导致系统运行时发生冲突，从而使触摸屏系统没办法正常使用。

3. 尽量不要让触摸屏表面有水滴或者其他软的东西黏在表面，否则触摸屏很容易错误的认为是有手在触摸表面。另外在清楚触摸屏表面上的污物时，应尽量使用柔软的干布或者清洁剂小心的从屏幕中心向外擦拭，或者使用蘸有工业酒精的干布来清洁触摸屏。

4. 如果用手或者其他触摸物来触摸表面声波触摸屏时，触摸屏反应很迟钝，这说明很有可能是触摸屏系统已经陈旧，内部时钟频率太低，或者是由于触摸屏表面有水珠在移动，要想让触摸屏恢复快速响应，必须重新更换或者升级系统，或者用抹布擦干触摸屏表面的水珠。

电容式触摸屏的设计人员面对三大主要问题：功耗、噪声控制与手势识别。

功耗

今天的电池供电型设备如此之多，功耗是我们需要考虑的关键系统问题之一。诸如TI 的TSC3060等器件，便是按照低功耗要求设计的。在标准工作条件下，它的功耗小于60mA。在对触摸行为进行检测时，它的功耗更可低至11 µA。在相同工作状态下，它比其竞争者至少低了一个数量级。

市场上的许多解决方案一开始都是设计为微控制器，然后再逐渐发展为电容式触摸屏控制器。一开始就设计为电容式触摸屏控制器的器件，没有会消耗额外电流和时钟周期的多余硬件。大多数系统都已有一个主中央处理器，其可以是数字信号处理器、微处理器或者微控制器单元(MCU)。因此，为什么要给一个已经经过精密调整的系统再增加一个引擎呢?TSC3060为一种没有微控制器的专门设计。

噪声控制

如果控制器无法区分实际触摸和潜在干扰源，则更不用提实现超长的电池使用时间。触摸屏的主要噪声源通常来自LCD，其最终取决于质量和成本之间的折中权衡。AC公共接地LCD通常更便宜，但噪声水平更高。DC公共接地LCD拥有DC屏蔽，可以降低噪声，但会增加成本。

可以帮助降低ITO传感器以及触摸屏控制器可感知噪声数量的一种典型方法是，在LCD和ITO之间保持一定的空气间隙。这样可在两者之间留出一定的间距，从而减少相互干扰。处理噪声的另一种方法是使用滤波器。例如，TSC3060包含了一套可编程混合信号滤波器，可用于降低噪声。这些滤波器通过一个集成MCU安装到硬件中。这意味着，它们就近完成任务的速度要比使用软件的滤波器快。对实际触摸坐标的快速响应，还可降低总系统资源消耗。

手势识别

最后一个设计问题是手势识别。手势不一定是大幅度、复杂的挥舞。手势可以是简单的一次手指滑动。系统主机MCU可以轻松地识别出一些简单的手势，例如：捏、拉、缩放、旋转以及双击和三连击等，并可进行“内部”处理。增加一个专用引擎，可能可以降低一点点系统MCU带宽处理负荷，但却会增加功耗。另外，专用引擎用于完成手势识别的专有算法，设计人员无法看到。

电容触摸屏因其提供便捷的人机界面而被广泛使用。电容触摸屏以其低功耗、长寿命、流畅的操作性能受到市场欢迎，各种电容触摸屏产品层出不穷。随着技术进步和量产，成本降低，逐渐取代电阻式触摸屏。

表面电容触摸屏仅使用单层ITO。当手指接触触摸屏表面时，一定量的电荷会移动到人体。为了挽回这些电荷损失，从屏幕的四个角补充电荷，每个方向补充的电荷量与触摸点的距离成正比，这样就可以估算出触摸点的位置。

表面电容的ITO镀膜通常需要在屏幕周围加一个线性化的金属电极，以减少边角效应对电场的影响。在ITO涂层下可以有ITO屏蔽层来阻挡噪声。表面电容触摸屏在使用前至少需要校准一次才能正常使用。

与表面电容触摸屏相比，电容触摸屏无需校正即可穿透更厚的覆盖层。电容需要在两层ITO涂层中刻蚀不同的ITO模块，考虑到模块的总阻抗、模块间连接线的阻抗、两层ITO模块交叉处产生的寄生电容等因素。此外，为了检测手指接触，ITO模块的面积必须小于手指的面积。采用菱形花纹时，对角线的长度通常控制在4mm ~ 6mm。

电容触摸屏检测到的触摸位置对应于感应到大电容变化值的交叉点。对不同ITO模块的信号量进行X轴或Y轴加权平均，得到位置量，触摸点或轨迹显示在触摸屏下方的LCD上。

当两个手指接触(两个红点)时，每个轴有两个大值。此时会出现两种可能的组合，系统无法准确定位判断。就是我们通常所说的镜点(有两个蓝点的地方)。

此外，触摸屏下方有一个液晶屏，其表面也是导电的，所以会与相邻的涂有ITO的ITO模组产生寄生电容。为了减少寄生电容的影响，通常需要在这两层之间留出一定的空气层。

下面给大家讲解一下电容触摸屏使用的注意事项。

1.如果用户是刚开始使用电容式触摸屏，建议按照详细说明安装驱动，然后按照屏幕提示校准屏幕。

2.除了保证系统软件的正确安装，切记不要在一台主机上安装两个或两个以上的触摸屏驱动，这样容易导致系统运行时发生冲突，从而使触摸屏系统无法进行正常工作。

3.尽量不要让水滴或其他软而粘的东西落在触摸屏表面。否则，触摸屏很容易被误认为是手在触摸表面。此外，清洁触摸屏表面的污垢时，尽量用柔软的干布或清洁剂从屏幕中央仔细擦拭，或用干布蘸工业酒精清洁触摸屏。

4.用手或其他触摸物触摸表面声波触摸屏会使触摸屏反应迟钝。这说明触摸屏系统很可能是过时了，内部时钟频率太低，或者触摸屏表面有水滴在动。要让触摸屏反应迅速，必须重新更换或升级系统，或者用抹布擦干触摸屏表面的水滴。