面向手持移動設備的觸摸傳感技術

MCU接口

不管使用模擬方法還是數字方法，觸摸傳感器控制器都可以使用簡單的SPI或I(SUP/)2(/SUP)C接口與微控制器相連。MCU(主)通常以主從模式與觸摸傳感器控制器(從)進行數據交換。

如果MCU沒有這樣的串行接口，可以使用軟件模擬串行接口的方法，但這種方法增加了存儲器和性能的開銷。把觸摸傳感器控制器與微控制器集成在一起的芯片已在不久前上市。

消費電子、家庭自動化和工業要求

相對于傳統機械按鈕、滑塊、轉輪和開關，觸摸傳感器控制提供了靈活、可靠且高性價比的替代方案。

最新的觸摸傳感器為設計者發揮其創造性創造了條件，設計者在開發接口時可隱藏或露出按鈕、或采用其他形態觸摸板的模式。表2和圖4顯示了不同的傳感器形狀和應用。

圖4：滑塊、滾輪、觸摸按鈕和臨近傳感應用的例子。

表2：各種應用的觸摸控制方案。

臨近觸摸控制對只要求一或兩個按鈕的簡單接口提供了一種有吸引力的替代方案。臨近傳感器易于整合進最終的產品設計中，并具有功耗低和壽命長等長期優勢。

金屬門把手是一種理想的臨近傳感器應用。極為敏感的傳感器可以檢測到是否有手在接近門把手，系統在檢測到接近行為后會給需要大功率的安防硬件通電。作為汽車報警系統的一部分，系統可把每次臨近檢測記錄下來并通知車主(或許可通過手機)有人多次試圖拉開車門。

當金屬物體面積為10mm(SUP/)2(/SUP)，覆膜厚度為1mm時，臨近傳感器可以在距離大于2英寸時檢測到手的接近。除了門把手之外，臨近觸摸還可用于家用電器、MP3 播放器、遙控器和移動電話。

復雜的LCD觸摸屏方案

觸摸傳感器譜系的一端是簡單的臨近傳感器，另一端是復雜的觸控LCD，為許多常見產品提供了高端感覺。

最值得一提的是，蘋果公司的iPod和iPhone等產品已急劇提升了消費者的期望。從GPS設備和通用遙控器到數字相框和連網型冰箱和洗衣機，類似的觸摸屏技術可以增強各種電子產品的功能。

電話和GPS設備等緊湊型設備可使用靈活的觸摸傳感器PCB作為顯示器的外層。在這些應用中，容性觸摸模塊可使用氧化銦錫(ITO)層在玻璃或塑料屏上實現透明的傳感器墊片和引線(見圖5)。

圖5：使用FMA1127實現的觸摸屏及PCB和觸摸屏的疊層安排。利用TDC比較由檢測電容形成RC延時線與基準RC延時線的延時差別。使用差動信號消除或降低了相關/相干噪聲源的影響，無需地層。

其他應用還包括用來控制顯示器開啟的觸摸檢測傳感器。當檢測不到觸摸時，顯示器關斷，從而可以最大限度地降低系統功耗。

觸摸技術的發展趨勢

由于沒有活動部件且易于適應曲面外形，觸摸傳感器開關是汽車應用的理想選擇。但汽車應用對觸摸技術提出了更高的要求，汽車制造商要求提供成本低、工作溫度寬的汽車級觸摸傳感器控制器。

關鍵是降低觸摸傳感器方案的總實現成本。價格合適的觸摸傳感器為汽車設計工程師實現新穎的接口特性提供了條件。

任天堂公司的Wii使用了3維定位傳感技術。計算機輔助設計領域的一項最新創新是3維鼠標，工程師可在三維空間移動鼠標更直觀地對所設計的產品進行控制。

另外，微軟現正以Microsoft Surface觸摸電腦展示其對未來用戶接口的展望。該接口使用的觸摸技術與iPod相類似，可識別多點接觸及實際物體(如畫筆)，能符合直覺的方式恰當地與接觸事件互動。