如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战

2万 · 2011-9-22 17:52

支持一个

只看该作者 · 2011-9-23 10:38

我是来学习的望指教

只看该作者 · 2011-9-26 15:36

面对设计挑战十

实际上是要求检测电路要有足够的SNR，若SNR在设备放在桌子上时达不到最低要求，则需要提高采样的位数。

只看该作者 · 2011-9-29 11:35

现在做触摸屏遇到两个问题
1：使用权重算法对手指定位好像不准确，手指有时在触摸板上移动的距离短在屏幕上跑的距离却比较长。手指有时在触摸板上移动的距离长在屏幕上跑的距离却相对比较短。
操作不线性，不顺畅

2：光标抖动。手指不动，光标在屏幕上自己会抖动，触摸板上蒙的面板越厚就越抖得厉害。

只看该作者 · 2011-9-29 11:37

请教各位高手和teddywolf
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。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
何为多次曲线的差值算法，如何具体实现？

1万 · 2011-9-29 22:27

这篇**已经发变了，我把它贴了出来，见（如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战-来自PSoC_RoCK https://bbs.21ic.com/viewthread.php?tid=272673）

只看该作者 · 2011-9-30 08:46

想了解底层到底是如何实现的，希望各位高手赐教
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
1：使用权重算法对手指定位好像不准确，手指有时在触摸板上移动的距离短在屏幕上跑的距离却比较长。手指有时在触摸板上移动的距离长在屏幕上跑的距离却相对比较短。
操作不线性，不顺畅

2：光标抖动。手指不动，光标在屏幕上自己会抖动，触摸板上蒙的面板越厚就越抖得厉害。

只看该作者 · 2011-10-5 10:55

请教各位高手和teddywolf
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。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
何为多次曲线的差值算法，如何具体实现？

只看该作者 · 2011-10-6 15:08

回47楼：
“2：光标抖动。手指不动，光标在屏幕上自己会抖动，触摸板上蒙的面板越厚就越抖得厉害。”

抖动是因为有噪声，噪声使不同感应块上的信号的幅度发生变化，而定位靠不同感应块上的信号的幅度为权重做质心计算，所以噪声导致了抖动。面板越厚，信号就越小，噪声所占的比重就越大，位置值就越抖得越厉害。
要减少抖动：
1。减少信号噪声。
2。滤波。滤波包括手指信号的滤波（减少信号噪声）和定位值滤波。

只看该作者 · 2011-10-6 15:18

回39楼：
“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。”

丰富的想象力！
为什么有手指接近时，系统整体会呈现出波动状态？

只看该作者 · 2011-10-6 15:34

回43楼：
“实际上是要求检测电路要有足够的SNR，若SNR在设备放在桌子上时达不到最低要求，则需要提高采样的位数。”

请问：SNR多少才算足够？提高采样的位数就可以提高SNR吗？希望再发挥你的想象力还有什么路数来面对SD的挑战。

非常欢迎大胆设想，也不要忘了小心求证。

只看该作者 · 2011-10-7 10:50

感谢lz的回复：

1：减小信号噪声：硬件上已经改进了电源和布线。
滤波算法上软件上目前做了去掉最大和最小后取平均值的处理。感觉效果不是很好
是否需要用DSP的算法做数字低通滤波器？

2：用权重做质心计算得到的板上手指移动总是感觉不顺畅。能否推荐一个具体算法做范例？

只看该作者 · 2011-10-7 11:15

回50楼：

谢谢楼主对我的想象力的夸奖。

我继续瞎猜吧，当手指接近时，会改变检测电路中的电流大小。手指的状态实际上是在不停抖动中的，电流的变化量中一定会引入一个抖动的分量。

手指作为一个接地的导体，其接地状况也不是处于一个理想的接地状态，因此空间中的各种干扰信号会通过人体引入到触摸屏的检测系统中，产生另外一个抖动分量。

第三是手指是最接近屏体的部分，但手掌的面积远远大于手指，其投影也会在触摸屏的其他位置产生影响。这样在屏体的其他部位就起风浪了。

第四，若电路的电源部分做得不好，各种干扰因素在电源上产生纹波，则整个系统都变得不稳定，那就出现波涛汹涌的海面了。

回51楼：

若电路的信噪比足够，提高采样位数才有意义。抱歉我这次的想象力比较欠缺，请赐教。

只看该作者 · 2011-10-7 16:27

回52楼：
1：减小信号噪声的方法有多种，除了硬件上改进电源和布线，还有：1. 增大触摸屏和LCD屏之间的空隙,2.在触摸屏和LCD屏之间加屏蔽,3.对采样的信号作jitter滤波和IIR滤波或中值滤波或其他特定的滤波.
2.用权重做质心计算得到的位置在屏的中间区域还是比较准的, 在四边的边缘误差较大, 可以通过改进的质心算法来提高边缘的精度. "用权重做质心计算得到的板上手指移动总是感觉不顺畅" 是因为信号的噪声太大引起的, 可以通过信号和位置值双重滤波来进行平滑.

只看该作者 · 2011-10-7 16:44

回53楼：

这个问题的实质在于为什么手机拿在手上或测试时是好的, 而放到桌子上就不行了。关键是要思考这个问题。这个问题想通了，对投影电容触摸屏工作的机理就会有比较深刻的理解。当然，理解这个问题，它不仅要有好的想象力，更要有好的基础物理知识和概念。

只看该作者 · 2011-10-7 17:23

感谢LZ的回复

我目前用的质心算法如下
(C1*1+C2*2+C3*3+.....Cn*n/C1+C2+C3+....Cn)*板长度
C1～Cn是测量到的同轴各单元的寄生电容变化量。
请LZ指正有无问题?

只看该作者 · 2011-10-8 09:41

回55楼：

请谈谈我在53楼对波涛汹涌的原因分析是否合理。至少应该指点一下吧。

拿在手上和放在桌上的不同，我猜测，应该从电容检测原理入手。
整个电容检测电路实际上是通过人体形成了一个回路。这个回路在手拿着和放在桌面上是不相同的。
其中放在桌上，整个回路需要通过人体和大地之间的微小电容，在电容串联电路中，最小的电容对整体的影响最明显。
当拿在手上，手掌和触摸屏之间通过一个比较大的电容形成回路，信号就强多了。

回56楼：

你用什么检测原理来做电容检测的？我猜测你的基础电路就有缺陷。先天不足，后天怎么用算法补救都无济于事。公开你的检测方法，让大家帮忙看看。其实最公开的就是CYPRESS的PSOC了。但要知道PSOC的方法为什么好，却没有几个人能真正看透。

在质心算法中，用查表法可以解决一些问题。

只看该作者 · 2011-10-8 10:45

就是用psoc的CSD。
这个算法请指正有什么问题
单轴坐标＝(C1*1+C2*2+C3*3+.....Cn*n/C1+C2+C3+....Cn)*板长度
C1～Cn是测量到的同轴各单元的寄生电容变化量。

只看该作者 · 2011-10-9 09:44

回58楼：

若是用CSD，就有必要从系统的高度来看，电路是如何检测电容变化的，可能的噪声来源有哪些，CSD是如何处理这些噪声的。若没有透彻理解CSD，很可能就不能把CSD的效能充分发挥出来，得不到最佳的效果。

只看该作者 · 2011-10-10 10:58

回57楼：

好的想象力和物理概念。
问一个更进一步的问题：放在桌上，信号的回路是怎样被闭合的？即信号电流是怎样流动的，起点在哪？终点在哪？

如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战

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