第5章智能仪器外设处理技术140406讲述.ppt

* * * 热敏微型打印机：热敏的方式是用加热的方式使涂在打印纸上的热敏介质变色； 检测部件（检测触摸位置）和控制器（接收触摸信号并转换成触摸坐标送给CPU） (1)特性 1)透明性能 主要从它的视觉效果来衡量：包括透明度、色彩失真度、反光性和清晰度。 触摸屏由多层复合薄膜构成。 触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用。 2)绝对坐标系统 鼠标是一种相对定位系统，即只与前一次位置的坐标有关。而触屏标是一种绝对坐标系统，即输出数据是稳定的。 漂移：不能保证同一点触摸每次采样数据相同。 3)检测与定位 各种触摸技术都是依靠传感器来工作。传感器决定了反应速度、可靠性、稳定性和寿命。 5.6.1　触摸屏的结构及特点 1. 电阻式触摸屏2. 电容式触摸屏3. 红外线式触摸屏 4. 表面声波触摸屏 1. 电阻式触摸屏 图5-29　电阻式触摸屏结构 该屏主要部分是一块与显示器表面紧密配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜：以玻璃作为基层，表面涂有透明导电层(ITO)；上面盖有一层表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，其内表面也涂有导电层(ITO或镍金)；在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了一个接触，控制器检测到这个接通点并计算出X、Y轴的位置，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理 1. 电阻式触摸屏 4线触摸屏 当手指或笔触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位有了一个接触，因其中一面导电层（顶层）接通X 轴方向的5V 均匀电压场，使得检测层（底层）的电压由零变为非零， 控制器侦测到这个接通后，进行A/D 转换，并将得到的电压值与5V 相比即可得触摸点的X 轴坐标为（原点在靠近接地点的那端）：Xi=Lx＊Vi/V（即分压原理） 同理得出Y 轴的坐标。 电阻式触摸屏（一块多层复合电阻薄膜）的优点： 最大的优点是不怕油污，灰尘，水。电阻式触摸屏的经济性很好，供电要求简单，非常容易产业化，而且适应的应用领域多种多样。例如现在常用的PDA等手持设备，基本上都是采用电阻式触摸屏。 电阻式触摸屏的缺点： 因为复合薄膜的外层采用塑胶材料，太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。 常用在PDA等手持设备或其它. 2. 电容式触摸屏 电容式触摸屏的构造： 主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的阻性导体层，再在导体层外加上一层保护玻璃。导体层作为工作面，四边镀有狭长电极，并从四个角引出电极引线。 工作原理： 工作时从4个电极引线上引入高频信号， 当手指触摸外层玻璃时，由于人体电场的存在，手指与导体层间会形成一个耦合电容， 对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。 这个电流从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。 2. 电容式触摸屏 电容式触摸屏的优缺点 优点： 是众多触摸屏中最可靠、最精确的一种。 缺点： 价格最贵，反光严重；电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题；漂移。 3. 红外线式触摸屏 图5-32　红外线式触摸屏 利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。 红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。 用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。 优点： 价格低廉、安装方便、完全透光，响应速度快。 缺点: 发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的寿命; 由于依靠感应红外线运作，外界光线变化会影响其准确性,且不防水不防污物，甚至非常细小的外来物体也会导致误差，影响性能。 4. 表面声波触摸屏 图5-33　 结构： 在显示屏左上角和右下角分别固定有垂直向下发射和水平向左发射的超声波换能发射器。、 其各自同方向的屏边及对边都刻有45°用于反射波导向的由疏到密间隔非常精密的反射条纹（其参数与波长有关）。 沿着对边传导波的末端—即显示屏的右上角又分别对应安装着超声波x 轴y 轴接收换能器。 工作时，由表面声波屏的控制器产生5. 53MHz 的高频电信号送经换能发射器分别发出相互垂直的超声波，形成动态超声波矩阵波面，当这一工作面上有触点时将吸收通过该点的声能，换能器接收到这一改变后通知控制器确定出该触点的坐标值。 工作过程： 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， 接收信号集合了所有在X轴方向历经长