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電容式觸摸屏面對功耗、噪聲控制與手勢識別三大主要問題

旭虹科技 2019-04-26

  電容式觸摸屏的設計人員面對三大主要問題:功耗、噪聲控制與手勢識別。


  1、功耗

  電容式觸摸屏功耗是需要考慮的關鍵系統問題之一。諸如TI 的TSC3060等器件,便是按照低功耗要求設計的。在標準工作條件下,它的功耗小于60mA。在對觸摸行為進行檢測時,它的功耗更可低至11 µA。在相同工作狀態下,它比其競爭者至少低了一個數量級。

  市場上的許多解決方案一開始都是設計為微控制器,然后再逐漸發展為電容式觸摸屏控制器。一開始就設計為電容式觸摸屏控制器的器件,沒有會消耗額外電流和時鐘周期的多余硬件。大多數系統都已有一個主中央處理器,其可以是數字信號處理器、微處理器或者微控制器單元(MCU)。因此,為什么要給一個已經經過精密調整的系統再增加一個引擎呢?TSC3060為一種沒有微控制器的專門設計。

  2、噪聲控制

  如果控制器無法區分實際觸摸和潛在干擾源,則更不用提實現超長的電池使用時間。觸摸屏的主要噪聲源通常來自LCD,其最終取決于質量和成本之間的折中權衡。AC公共接地LCD通常更便宜,但噪聲水平更高。DC公共接地LCD擁有DC屏蔽,可以降低噪聲,但會增加成本。

  可以幫助降低ITO傳感器以及觸摸屏控制器可感知噪聲數量的一種典型方法是,在LCD和ITO之間保持一定的空氣間隙。這樣可在兩者之間留出一定的間距,從而減少相互干擾。處理噪聲的另一種方法是使用濾波器。例如,TSC3060包含了一套可編程混合信號濾波器,可用于降低噪聲。這些濾波器通過一個集成MCU安裝到硬件中。這意味著,它們就近完成任務的速度要比使用軟件的濾波器快。對實際觸摸坐標的快速響應,還可降低總系統資源消耗。

  3、手勢識別

  最后一個設計問題是手勢識別。手勢不一定是大幅度、復雜的揮舞。手勢可以是簡單的一次手指滑動。系統主機MCU可以輕松地識別出一些簡單的手勢,例如:捏、拉、縮放、旋轉以及雙擊和三連擊等,并可進行“內部”處理。增加一個專用引擎,可能可以降低一點點系統MCU帶寬處理負荷,但卻會增加功耗。另外,專用引擎用于完成手勢識別的專有算法,設計人員無法看到。

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