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触摸屏 更新时间:2011-05-23 14:20

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触控屏(Touch panel)又称为触控面板,是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

触摸屏的工作原理

  • 为了操作上的方便,人们用的受损、老化,触摸界面怕受污染、破坏性使用,维护繁杂等等问题。红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高分辨率,必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。 过去的红外触摸屏的分辨率由框架中的红外对管数目决定,因此分辨率较低,市场上主要国内产品为32x32、40X32,另外还有说红外屏对光照环境因素比较敏感,在光照变化较大时会误判甚至死机。这些正是国外非红外触摸屏的国内代理商销售宣传的红外屏的弱点。而最新的技术第五代红外屏的分辨率取决于红外对管数目、扫描频率以及差值算法,分辨率已经达到了1000X720,至于说红外屏在光照条件下不稳定,从第二代红外触摸屏开始,就已经较好的克服了抗光干扰这个弱点。 第五代红外线触摸屏是全新一代的智能技术产品,它实现了1000*720高分辨率、多层次自调节和自恢复的硬件适应能力和高度智能化的判别识别,可长时间在各种恶劣环境下任意使用。并且可针对用户定制扩充功能,如网络控制、声感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等。 原来媒体宣传的红外触摸屏另外一个主要缺点是抗暴性差,其实红外屏完全可以选用任何客户认为满意的防暴玻璃而不会增加太多的成本和影响使用性能,这是其他的触摸屏所无法效仿的。

    4、表面声波触摸屏

    4.1 表面声波

    表面声波,超声波的一种,在介质(例如玻璃或金属等刚性材料)表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座(根据表面波的波长严格设计),可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析,并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性,近年来在无损探伤、造影和退波器方向上应用发展很快,表面声波相关的理论研究、半导体材料、声导材料、检测技术等技术都已经相当成熟。 表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板,安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。

    4.2 表面声波触摸屏工作原理

    以右下角的X-轴发射换能器为例: 发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。 当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。 发射信号与接收信号波形 在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。 接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标 控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。

    4.3表面声波触摸屏特点

    清晰度较高,透光率好。高度耐久,抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。反应灵敏。不受温度、湿度等环境因素影响,分辨率高,寿命长(维护良好情况下5000万次);透光率高(92[%]),能保持清晰透亮的图像质量;没有漂移,只需安装时一次校正;有第三轴(即压力轴)响应,目前在公共场所使用较多。 表面声波屏需要经常维护,因为灰尘,油污甚至饮料的液体沾污在屏的表面,都会阻塞触摸屏表面的导波槽,使波不能正常发射,或使波形改变而控制器无法正常识别,从而影响触摸屏的正常使用,用户需严格注意环境卫生。必须经常擦抹屏的表面以保持屏面的光洁,并定期作一次全面彻底擦除。

    触摸屏原理

    表面声波屏

    声波屏的三个角分别粘贴着X,Y方向的发射和接收声波的换能器(换能器:由特殊陶瓷材料制成的,分为发射换能器和接收换能器。是把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能和由反射条纹汇聚成的表面声波能变为电信号。),四个边刻着反射表面超声波的反射条纹。当手指或软性物体触摸屏幕,部分声波能量被吸收,于是改变了接收信号,经过控制器的处理得到触摸的X,Y坐标。

触摸屏的主要类型

  • 故障总结

    1. 上电无反应

    主板逆变器部分损坏

    2. 上电烧保险

    逆变器烧坏

    三极管D667击穿

    3. 上电蓝屏,通电十分钟后屏幕变为蓝屏

    主板CPU坏

    主板LCD负压太低,LCD负压为0,主板故障

    5. 屏幕偏黑

    对比度问题

    6. 通讯时有时无

    通讯电缆接触不良造成通讯不良

    7. 触摸失灵,有时白屏

    触摸面板故障

    8. 黑屏,死屏

    逆变器烧坏

    上电即烧保险,主板故障

    液晶故障,主板亦烧损

    主板电源部分损坏

    主板故障,出现大电流烧损

    背光灯不亮主板逆变器故障

    逆变器受保护引起上电黑屏

    液晶故障,触摸面板损坏

    10. 触控正常,主板程序无反应

    主板故障,更换主板

    11.触摸不良,触摸失灵;操作灵敏度不够

    触摸电阻异常

    银浆线电阻无穷大

    更换触摸面板

    客户程序问题

    12. 电源烧损

    电源三极管被大电流击穿

    更换主板

    13. 主板液晶元件均被严重腐蚀,上电无任何显示

    客户环境恶劣造成文本元件损坏,

    14. PWR灯不亮,其他一切正常

    重新接好PWR灯信号线OK

    15. 双串口无法通讯

    错用软件所致

    16. 主板松动

    触摸面板固定支脚断裂

    用强力胶粘合

    17. 485串口通讯不良

    更换IC后仍无法通讯,主板故障

    18. 触摸屏上电无反应

    主板逆变器部分烧毁

    19. TP1、TP2对地短路,CPU烧损

    20.通讯不良

    串口针脚歪斜,接触不良导致无法通讯

    调整针脚位置

    误用软件所致

    22. 画面不能切换

    面板表面有裂痕导致触摸不良

    23. 触摸死机,客户误用软件

    触摸屏类

    1. 表面声波触摸屏

    (1) 故障一:触摸偏差

    现象1:手指所触摸的位置与鼠标箭头没有重合。

    原因1:安装完驱动程序后,在进行校正位置时,没有垂直触摸靶心正中位置。

    解决1:重新校正位置。

    现象2:部分区域触摸准确,部分区域触摸有偏差。

    原因2:表面声波触摸屏四周边上的声波反射条纹上面积累了大量的尘土或水垢,影响了声波信号的传递所造成的。

    解决2:清洁触摸屏,特别注意要将触摸屏四边的声波反射条纹清洁干净,清洁时应将触摸屏控制卡的电源断开。

    (2) 故障二:触摸无反应

    现象:触摸屏幕时鼠标箭头无任何动作,没有发生位置改变。

    原因:造成此现象产生的原因很多,下面逐个说明:

    ① 表面声波触摸屏四周边上的声波反射条纹上面所积累的尘土或水垢非常严重,导致触摸屏无法工作;

    ② 触摸屏发生故障;

    ③ 触摸屏控制卡发生故障;

    ④触摸屏信号线发生故障;

    ⑤ 计算机主机的串口发生故障;

    ⑥ 计算机的操作系统发生故障;

    ⑦ 触摸屏驱动程序安装错误。

    解决:

    ① 观察触摸屏信号指示灯,该灯在正常情况下为有规律的闪烁,大约为每秒钟闪烁一次,当触摸屏幕时,信号灯为常亮 ,停止触摸后,信号灯恢复闪烁。

    ② 如果信号灯在没有触摸时,仍然处于常亮状态,首先检查触摸屏是否需要清洁;其次检查硬件所连接的串口号与软件 所设置的串口号是否相符,以及计算机主机的串口是否正常工作。

    ③ 运行驱动盘中的COMDUMP命令,该命令为DOS下命令,运行时在COMDUMP后面加上空格及串口的代号1或2,并触摸屏幕 ,看是否有数据滚出。有数据滚出则硬件连接正常,请检查软件的设置是否正确,是否与其他硬件设备发生冲突。如没有数据滚出则硬件出现故障,具体故障点待定。

    ④ 运行驱动盘中的SAWDUMP命令,该命令为DOS下命令,运行程序时,该程序将寻问控制卡的类型、连接的端口号、传输速率,然后程序将从控制卡中读取相关数据。请注意查看屏幕左下角的X轴的AGC和Y轴的AGC数值,任一轴的数值为 255时,则该轴的换能器出现故障,需进行维修。

    ⑤ 安装完驱动程序后进行第一次校正时,注意观察系统报错的详细内容。“ 没有找到控制卡”、“触摸屏没有连接”等 ,根据提示检查相应的部件。如:触摸屏信号线是否与控制卡连接牢固,键盘取电线是否全部与主机连接等。

    ⑥ 如仍无法排除,请专业人员维修。

触摸屏的性能特点

  • 目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场,迅速扩展到手机、PDA、 GPS(全球定位系统)、MP3,甚至平板电脑(UMPC)等大众消费电子领域。展望未来,触控操作简单、便捷,人性化的触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速普及。

    目前的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度,或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用精度等问题。而且,全球主要触摸屏生产大厂多集中在日、美、韩等国家以及我国台湾地区;主要技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中,中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此,整个触控行业未来的上升空间还非常大,它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。触摸屏目前主要还是集中在小尺寸上的应用,未来的发展将是一个触控和遥控的世界,所以大尺寸触摸屏的发展是目前触摸屏发展的趋势,创科恒远在大尺寸触摸屏的领域上发展有着先进的技术,尤其是多点触摸的应用领域,其在WINDOWS7下开发的多点触摸技术已经广发应用于市场,在市场的应用中给了民众耳目一新的感觉,深的广大民众的喜爱。所以未来的世界是个触控的世界,是个遥控的世界,大尺寸触摸屏的发展有着广泛的空间。

    iSuppli公司预测,在苹果公司iPhone热销及其精致的用户界面刺激下,2008-2012年全球触摸屏显示器模块出货量将增长一倍以上。鉴于这种强劲的增长前景,大约有60家厂商在上月于美国洛杉矶举办的2008年国际信息显示学会(SID)展会期间展示了各自的触摸屏传感器、模块或者系统技术。2008年全球触摸屏模块市场出货量将达3.41亿个,销售额将达到34亿美元。据iSuppli公司本周发布的最新预测,iSuppli公司预测,到2013年该市场将增长到8.33亿个,2008-2013年的复合年增长率为19.5[%]。预计2013年全球触摸屏模块销售额将从2008年的34亿美元上升到64亿美元,复合年增长率为13.7[%]。

    触摸屏市场中有100多家供应商,300多家OEM/集成商和众多技术种类,该市场将迎来广阔的前景。

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