电容式触摸屏设计规范（1-1）

[简介]：本文简要介绍了电容屏的相关知识。正文分为两部分：电子设计和结构设计。电子设计部分包括原理介绍，电路设计等方面。结构设计部分包括形状结构设计，原材料和供应商技术。

     北京时间11月24日消息，中国触摸屏网新闻，[名词解释]

1.VA区域：安装后可见的区域，不应有不透明的线条和明显的色差区域。

2.区域A.A：保证机械性能和电气性能的可操作区域。

3. ITO：氧化铟锡氧化铟锡。涂在薄膜或玻璃上的导电材料。

4. ITO FILM：具有导电功能的透明PET薄膜。

5. ITO GALSS：导电玻璃。

6. OCA：光学CLear Adhesive光学透明粘合剂。

7. FPC：柔性印刷电路板。

8.盖玻片（镜片）：用于表面装饰的盖玻片。

9.传感器：装饰玻璃下具有触摸功能的组件。 （Flim传感器或玻璃传感器）

[电子设计]

一，电容式触摸屏的介绍

   电容式触摸屏（Capacitive Touch Screen），简称CTP。 根据其驱动原理，可分为自电容CTP和互电容CTP，可根据不同的应用领域分为单触点CTP和多点触摸CTP。

1，实现原理

   电容式触摸屏采用多层ITO薄膜形成矩阵分布，X和Y交叉分布为电容矩阵，当手指当触摸屏幕时，通过扫描X和Y轴来检测触摸位置的电容，并计算手指触摸点的位置。 电容矩阵如图1所示。

电容变化检测原理示意图如下：

名词解释：

Ε0：真空介电常数。

Ε1，ε2：相对真空条件下不同介质的介电常数。

S1，d1，S2和d2分别是所形成的电容的面积和间距。

图2显示了触摸和非触摸状态下的电容分布

在非触摸状态：C = Cm1 =ε1ε0S1/ d1

在触摸状态：C = Cm1 * Cmg /（Cm1 + Cmg），Cm1 =ε1ε0S1/ d1，Cmg = Cm1 =ε2ε0S2/ d2

电容式触摸驱动器IC根据非触摸状态下的电容值与触摸状态下的电容值之间的差异来确定是否存在触摸动作并定位触摸位置。

2，自电容和互电容

  自电容CTP使用单个电极自身的电容变化来传输电荷，一端接地，另一端连接到激励或采样电路以实现电容识别（测量信号线本身的电容）。自电容CTP的坐标检测是依次检测水平和垂直电极阵列，根据触摸前后电容的变化分别确定横向和纵向坐标，然后将它们组合成平面坐标以确定触摸位置。当只有一个触摸点时，组合坐标也是唯一可以准确定位的坐标。当有两个触摸点时，水平和垂直方向分别有两个坐标，两个和两个组合后出现四组坐标，其中只有两个当你触摸点时，另外两个是属“鬼点。“因此自电容CTP无法实现真正的多点触控。

 互电容CTP失去使用两个电极进行电荷转移，一端连接到激励，另一端连接到采样电路以实现电容的识别（测量垂直交叉的两个信号之间的电容）。互电容CTP坐标检测也用于检测水平和垂直电极阵列。不同之处在于它在水平方向上发送激励并在纵向上接收信号。这可以获得所有水平和垂直交叉点的电容值，其可以根据电容值的变化来计算。计算每个触摸点的坐标，使得即使存在多个触摸点，也可以计算每个触摸点的真实坐标。因此，互电容CTP可以实现真正的多点触控。

 自电容的优点是它简单且计算量小。缺点是它是单点和慢。互电容的优点是真正的多点和快速。缺点是复杂，高功耗和高成本。

3.结构和材料使用

三，驱动IC介绍

电容屏幕驱动器IC是电容屏处理的主体，并且是用于收集触摸动作信息和反馈信息的载体。 IC利用电容屏的原理收集触摸信息，通过内部MPU分析处理信息，反馈终端触摸控制所需的数据。 。

IC和外部连接通过外部引脚进行。有许多电容式屏驱动IC制造商，它们各自的设计不尽相同，但基本原理是相似的。因此，驱动器IC的芯片引脚类似，只有单独的引脚。这是每个功能的特殊设计。以下是电容屏驱动器IC的引脚的简要说明。

驱动信号线：驱动器或TX，是电容屏的电容驱动信号输出引脚。

感应信号线：传感器或RX，是电容屏的电容感应信号输入引脚。

电源电压：分为模拟电源电压和数字电源电压。模拟电压范围一般为2.6V~3.6V，典型值为2.8V和3.3V。数字电压为1.8V~3.3V，由主板决定。电容屏设计可以设计为单电源和双电源模式。目前，它主要由单个电源供电（可以减少接口引脚的数量）。

GND：它也分为模拟地和数字地。 它通常由两种类型共享。 在特殊情况下，需要将两个接地分开以减少两个接地之间的串扰。

I2C接口：I2C接口包括I2C_SCL和I2C_SDA。 I2C_SCL是时钟输入信号，I2C_SDA是数据输入和输出信号。

SPI接口：SPI接口包括SPI_SSEL，SPI_SCK，SPI_SDI，SPI_SDO。 SPI_SSEL是片选信号，低电平有效; SPI_SCK是时钟输入信号; SPI_SDI是数据输入信号; SPI_SDO是数据输出信号。

复位：芯片复位信号，低电平有效。

WACK：芯片唤醒信号。

TEXT_EN：测试模式使能信号。

GPIO0~N：集成功能输入/输出IO端口。

VREF：参考电压参考。

VDD5：内部产生的5V工作电压。

以上引脚定义不包括驱动器IC的所有功能，如LED，Sensor_ID，Key_Sensor和其他特殊功能引脚，这些引脚需要基于特定的IC确认了其特定的作用和用途。

以下是Focaltech FT5X06系列引脚的说明。