数字触摸方案; - 移动设备的触摸传感技术研究

　　手指碰到传感器垫片使电容增大进而进步了RC延时时间并导致阻抗变化。把这个阻抗与校准阻抗对比可确定是否发生了触摸事件。该传感方案很轻易通过调整RC延时线的电阻来改善性能。

　　MCU接口

　　不管使用模拟方法还是数字方法，触摸传感器控制器都可以使用简单的SPI或I(SUP/)2(/SUP)C接口与微控制器相连。MCU(主)通常以主从模式与触摸传感器控制器(从)进行数据交换。

　　假如MCU没有这样的串行接口，可以使用软件模拟串行接口的方法，但这种方法增加了存储器和性能的开销。把触摸传感器控制器与微控制器集成在一起的芯片已在不久前上市。

　　消费电子、家庭自动化和产业要求

　　相对于传统机械按钮、滑块、转轮和开关，触摸传感器控制提供了灵活、可靠且高性价比的替换方案。

　　最新的触摸传感器为设计者发挥其创造性创造了条件，设计者在开发接口时可隐躲或露出按钮、或采用其他形态触摸板的模式。表2和图4显示了不同的传感器外形和应用。

　　图4：滑块、滚轮、触摸按钮和邻近传感应用的例子。

　　表2：各种应用的触摸控制方案

　　邻近触摸控制对只要求一或两个按钮的简单接口提供了一种有吸引力的替换方案。邻近传感器易于整合进终极的产品设计中，并具有功耗低和寿命长等长期上风。

　　金属门把手是一种理想的邻近传感器应用。极为敏感的传感器可以检测到是否有手在接近门把手，系统在检测到接近行为后会给需要大功率的安防硬件通电。作为汽车报警系统的一部分，系统可把每次邻近检测记录下来并通知车主(或许可通过手机)有人多次试图拉开车门。

　　当金属物体面积为10mm(SUP/)2(/SUP)，覆膜厚度为1mm时，邻近传感器可以在间隔大于2英寸时检测得手的接近。除了门把手之外，邻近触摸还可用于家用电器、MP3 播放器、远控器和移动电话。

　　复杂的LCD触摸屏方案

　　触摸传感器谱系的一端是简单的邻近传感器，另一端是复杂的触控LCD，为很多常见产品提供了高端感觉。

　　最值得一提的是，苹果公司的iPod和iPhone等产品已急剧提升了消费者的期看。从GPS设备和通用远控器到数字相框和连网型冰箱和洗衣机，类似的触摸屏技术可以增强各种电子产品的功能。

　　电话和GPS设备等紧凑型设备可使用灵活的触摸传感器PCB作为显示器的外层。在这些应用中，容性触摸模块可使用氧化铟锡(ITO)层在玻璃或塑料屏上实现透明的传感器垫片和引线(见图5)。

　　图5：使用FMA1127实现的触摸屏及PCB和触摸屏的叠层安排。利用TDC比较由检测电容形成RC延时线与基准RC延时线的延时差别。使用差动信号消除或降低了相关/相干噪声源的影响，无需地层

　　其他应用还包括用来控制显示器开启的触摸检测传感器。当检测不到触摸时，显示器关断，从而可以最大限度地降低系统功耗。

　　触摸技术的发展趋势

　　由于没有活动部件且易于适应曲面外形，触摸传感器开关是汽车应用的理想选择。但汽车应用对触摸技术提出了更高的要求，汽车制造商要求提供本钱低、工作温度宽的汽车级触摸传感器控制器。

　　关键是降低触摸传感器方案的总实现本钱。价格合适的触摸传感器为汽车设计工程师实现新奇的接口特性提供了条件。

　　任天堂公司的Wii使用了3维定位传感技术。计算机辅助设计领域的一项最新创新是3维鼠标，工程师可在三维空间移动鼠标更直观地对所设计的产品进行控制。

　　另外，微软现正以Microsoft Surface触摸电脑展示其对未来用户接口的展看。该接口使用的触摸技术与iPod相类似，可识别多点接触及实际物体(如画笔)，能符合直觉的方式恰当地与接触事件互动。