如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战

只看该作者 · 2011-8-29 17:33

M行,N列，为啥不能只做M+N；个人认为可以根据采样值分块然后求块的最大点。

1万 · 2011-8-29 20:45

只看该作者 · 2011-8-31 13:42

设计挑战四
信噪比（SNR）是多点电容触摸屏设计中最重要的指标之一。对一个触摸屏来讲，有足够大的手指信号是远远不够的。事实上，触摸屏并非置身于象牙塔上，在它的周围有诸多的噪声源。比如，紧贴在它下面的LCD就是一个噪声源，不同的LCD甚至不同的显示画面，其噪声的大小和频谱都不一样。尤其是对有些AC Vcomm类型的LCD，它能够在LCD的表面产生高达15nA/mm2的电流噪声和1V以上的电压噪声。虽然一个ITO的屏蔽层被放在触摸屏的下面的方案被一些设计者所采用, 但屏蔽层的增加，导致触摸屏厚度的增加和成本的增加，也一定程度影响了可视性。并非所有的终端客户都可以接受。手机本身的射频信号和外界的电磁波也会对其产生干扰。当采用触摸屏的终端采用外部市电供电时，通过来自电网和电源适配器可能产生很大的共模噪声。还有使人感到棘手的充电器噪声，触摸屏及系统本身所产生的噪声如AD转换带来噪声、开关噪声以及电源噪声和ESD测试所使用的8~10千伏ESD噪声。在这么一个多噪声的环境中，如何使触摸屏系统对各种噪声源的噪声有很好的噪声免疫力获得足够高的信噪比是多点电容触摸屏设计的第四个挑战。

只看该作者 · 2011-8-31 17:12

触摸屏能定制吗？

1万 · 2011-8-31 22:40

24# benedy

定制什么？

只看该作者 · 2011-9-2 14:20

设计挑战五
手指定位精度是多点电容触摸屏设计的第五个挑战。现在的终端客户对手指在触摸屏上的定位精度要求越来越高，尤其在触摸屏边缘上定位精度。我们知道通常使用质心算法来实施手指的定位计算。然而由于电容触摸屏在边缘上的感应单元的不完整性和手指在边缘上先天地缺失半边的权重信号，在触摸屏的边缘仍然使用质心算法将带来较大的误差。因此，改进手指定位的算法，不仅适用于触摸屏的中间区域，同时适用于触摸屏的边缘区域使手指触摸的定位更准确是多点电容触摸屏设计必须面对的挑战。

2万 · 2011-9-2 14:32

又有更新，支持

只看该作者 · 2011-9-6 10:11

设计挑战六
多点触摸手势识别和跟踪。多点电容触摸屏就是为了多点触摸和手势识别而设计的。一般使用最多可以识别十个手指的触摸。最常用的手势为一或二个手指的手势。它不仅要能识别单触点的十四种手势（上、下、左、右、左上、左下、右上、右下、左旋、右旋、单击、双击、点住和抬起），而且要能识别双触点的二十七种手势（双触点上移、双触点下移、双触点左移、双触点右移、双触点左上移、双触点左下移、双触点右上移、双触点右下移、、双触点缩小、双触点放大、双触单击、一触一上移、一触一下移、一触一左移、一触一右移、一触一左上移、一触一左下移、一触一右上移、一触一右下移、一触一左下左拐、一触一右下右拐、一触一右下左拐、一触一右上右拐、一触一Z形移、一触一三角移、一触一正方移和一触一画圆）。此外，在多于两个手指触摸时要能实时地跟踪这些手指的移动，赋予每一个触摸手指的临时识别代码不能搞错。它对手势识别算法的设计和芯片的运算速度都是一个实实在在的挑战。

只看该作者 · 2011-9-6 13:47

楼主高人啊，十点触摸不知道相邻两点之间的间距能小到多少。

1万 · 2011-9-7 00:03

越来越期待楼主的**了

只看该作者 · 2011-9-7 15:38

设计挑战七
低功耗。任何使用电池供电的移动设备对其每一个功能单元设计的功耗要求都会非常苛刻，尤其是在当下的低碳时代。多点电容触摸屏作为移动设备中的一个功能单元当然也不会例外。要使多点电容触摸屏在完全激活的情况下功耗小于35mW、在待机的状态下功耗小于100uW并非是一件容易的事。如果一个多点电容触摸屏的设计不能达到这个要求，将会在激烈的市场竞争中处于非常不利的境地。

只看该作者 · 2011-9-7 18:35

我不懂触摸屏，但是也得顶下！！！

只看该作者 · 2011-9-9 15:47

设计挑战八
防水性能是衡量多点电容触摸屏设计性能的标志性指标。似乎使用互电容扫描的多点电容触摸屏具有天然的防水能力，它并不构成一个设计挑战。为什么这样说呢？因为使用自电容扫描的触摸屏，水滴和手指触摸产生的信号变化的方向是相同的，要将水滴从手指触摸中分辨出来颇费周折。而互电容扫描的触摸屏水滴和手指触摸产生的信号变化的方向正好是相反的，因为手指触摸使互电容减少，水滴却使互电容增加。这就给人这样一个感觉，使用互电容扫描的多点电容触摸屏具有天然的防水能力而不需要采用特别的措施去做防水处理。真实的情况并非如此简单，当水滴滴到互电容屏上时，确实不会也没有产生误触发，但当水滴被擦掉以后再用手指触摸原来的地方就不灵了。运气好的时候，过一段时间可以恢复到原先的手指触摸灵敏度。我们知道一个合格的产品是不允许这样的情况出现的，更不会去依赖好运气。因此如何解决因水而带来的手指触摸失效的问题是多点电容触摸屏设计的又一个挑战。事实上因水而带来的触摸失效的问题不仅仅指水滴，它还包括水膜和大片的水。

只看该作者 · 2011-9-17 15:42

期待PSOC ROCK的高见
我提供几个我知道的解决问题思路。
1. 互电容受手指的影响，变化量很明显，加上发射和接收激励信号都在封闭系统中，抗外部干扰效果很好，所以信噪比很高。
2. IPad的触摸屏采用并行检测，效率比对地电容检测高很多，所以检测效率不是问题。
3. 触摸屏材料的电阻偏大目前有很多先进工艺可以解决，例如用半导体工艺在触摸屏表面制作低电阻的金属丝，而且是肉眼都无法察觉的。
4. 特殊的触摸屏图案可以有效隔绝LCD噪声。据说查国外专利有很多方法。
5. 用权重差值算法是很难保证定位精度的。据说用多次曲线的差值算法可以到达相当好的差值精度。
6. 多指跟踪算法应该在很多视觉跟踪算法的论文中有很详细的分析。单我没研究过。
7. 功耗若在高检测效率的情况下应该不是问题，理论上芯片大部分时间应该在休眠。实际上互电容在并行检测的情况下应该是耗时很短的。
8. 防水对于以上7个挑战来说，是最容易的事情了，软件的算法应该不复杂。只是需要反复尝试、对比，总能把大部分特殊情况找出来，然后进行针对性的处理。

我用PSOC进行开发超过5年，但无奈无法接触到TRUETOUCH的资料。
其实我是很有兴趣知道CYPRESS是如何解决以上各个挑战的。
或许PSOC ROCK能否帮我？

只看该作者 · 2011-9-18 11:39

顶一下哈……

2万 · 2011-9-19 09:52

期待PSOC ROCK的高见
我提供几个我知道的解决问题思路。
1. 互电容受手指的影响，变化量很明显，加上发射和接收激励信号都在封闭系统中，抗外部干扰效果很好，所以信噪比很高。
2. IPad的触摸屏采用并行检测，效率比 ...
teddywolf 发表于 2011-9-17 15:42

处女贴这么有水平。。。

只看该作者 · 2011-9-19 16:45

设计挑战九
怎样克服来自低档充电器的噪声是多点电容触摸屏设计的第九个挑战。尤其是在中国市场，大量的低档充电器被用户所选用。这类充电器所产生的噪声和其他噪声有两个特别的不同：第一是它的噪声在没有手指触摸时并不呈现出来，仅当触摸时才显现出来并且非常地强烈，使得一个有效的触摸变得很不稳定进而变得失效；其次是这个噪声是来自充电器并通过地线传到触摸屏系统的一种共模噪声，它很难通过普通的硬件滤波来滤掉，常用的数字滤波对它的滤波效果也不理想。所以必须有一种高级的滤波方法来对付这种低档充电器的噪声。

2万 · 2011-9-20 15:03

又有更新，支持一下

只看该作者 · 2011-9-22 08:54

谢谢35 36楼的支持。
面对设计挑战九
由于我没有做过实际的算法与试验，只是凭想象来猜测，可能与实际情况完全不同。
我猜测有手指接近时，系统整体会呈现出波动状态，而且由于不同位置是分时采样的，各个时间点的干扰情况会不同，所以我们得到的扫描结果好比是由一个平静的湖面变成波涛汹涌的海面。
若算法只是用一个固定门限来判断，那必然出问题。
但我猜测手指接近的信号应该与干扰信号有明显的区别，例如幅度、持续的时间长度。
所以将这些区别点加以判断，噪声就可以过滤掉了。

抱歉我在班主没有说答案前就胡说八道，是班门弄斧了。
我其实非常期待班主公布答案。呵呵。

只看该作者 · 2011-9-22 17:27

设计挑战十
信号的一致性（SD）。很多多点电容触摸屏的设计师会遇到这样一个问题，当他们的设计完成，样品测试手指触摸信号的强度满足要求。当他们将触摸屏组装进入整机，甚至准备批量生产时，一个不大不小的问题会突然出现在他们的面前：使用多点电容触摸屏的手持设备拿在手里时操作正常，但将它放在桌子上，触摸功能就不灵了。这就是信号的一致性问题，或者我们称之为信号的不一致性（Signal Disparity）,简称之为SD。它是触摸屏在测试时或者拿在手里时的手指信号幅度和放在桌子上手指触摸信号的幅度不一致造成的。放在桌子上手指触摸信号的幅度会小于在测试时或者拿在手里时的手指信号幅度。当二者的幅度差足够大时，桌子上手指触摸信号的幅度时不时不能达到和超过手指信号阈值，一个有效的触摸就不能被捕捉到。这种信号的不一致性在多手指和大手指的情况下会变得非常厉害。如何解决信号的不一致性问题是多点电容触摸屏的设计第十个挑战。

如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战

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