触摸屏分类及新唐NuMicro M480系列在触控领域的应用 张博18625007085
触摸屏（Touch Panel）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种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接装置，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。
根据传感器的类型，触摸屏大致被分为红外线式、电阻式、表面声波式和电容式触摸屏四种。红外线技术触摸屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容技术触摸屏设计构思合理，但其图像失真问题很难得到根本解决；电阻技术触摸屏的定位准确，但其价格颇高，且怕刮易损；表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰不容易被损坏，适于各种场合，缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至不工作。
01 红外线式触摸屏
红外线式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。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
红外式触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适合某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉，安装方便，不要卡或任何其他控制器，可以用在各种档次上的计算机。此外，由于没有电容充放电过程，响应速度比电容式快，但分辨率较低。
02 电阻式触摸屏
电阻屏最外层一般使用的是软屏，通过按压使内触点上下相连。内层装有物理材料氧化金属，即N型氧化物半导体——氧化铟锡（IndiumTinOxides，ITO），也叫氧化铟，透光率为80%，上下各一层，中间隔开。ITO是电阻触摸屏及电容触摸屏都用到的主要材料，它们的工作面就是ITO涂层，用指尖或任何物体按压外层，使表面膜内凹变形，让内两层ITO相碰导电从而定位到按压点的坐标来实现操控。根据屏的引出线数，又分有4线、5线及多线，门槛低，成本相对价廉，优点是不受灰尘、温度、湿度的影响。缺点也很明显，外层屏膜很容易刮花，不能使用尖锐的物体点触屏面。一般是不能多点触控，即只能支持单点，若同时按压两个或两个以上的触点，是不能被识别和找到精确坐标的。在电阻屏上要将一幅图片放大，就只能多次点击“+”，使图片逐步进阶式放大，这就是电阻屏的基本技术原理。
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线，另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，见图1。为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V，右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC，当顶层和底层相接触时即可作一次测量。
图1 分压器通过两个电阻进行串联实现
为了在Y轴方向进行测量，将顶部总线偏置为VREF，底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线，当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。图2显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。对于四线触摸屏，最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端，并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。
图2 四线触摸屏的两个阻性层
五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点，通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。由于左、右角为同一电压，其效果与连接左右侧的总线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法。为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四线触摸屏中采用的方法。这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变；但如果采用栅格坐标，X轴和Y轴需要反向。对于五线触摸屏，最佳的连接方法是将左上角（偏置为VREF）接ADC的正参考输入端，将左下角（偏置为0V）接ADC的负参考输入端。
利用压力感应进行控制。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化。在X和Y两个方向上产生信号，然后传送到触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响，能在恶劣环境下工作。但由于复合薄膜的外层采用塑胶材料，抗爆性较差，使用寿命受到一定影响。
电阻式触摸屏利用压力感应进行控制，它的表层是一层塑胶，底层是一层玻璃，能承受恶劣环境因素的干扰，但手感和透光性较差，适合佩带手套和不能用手直接触摸的场合。
03 表面声波式触摸屏
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏的角上装有超声波换能器。能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。
表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，具有防刮性，寿命长，透光率高，能保持清晰透亮的图像质量，最适合公共场所使用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能，需要经常维护，保持屏面的光洁。
04 电容式触摸屏
这种触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，当有导电物体触碰时，就会改变触点的电容，从而可以探测出触摸的位置。但用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为增加了更为绝缘的介质。
电容触摸屏能很好地感应轻微及快速触摸、防刮擦、不怕尘埃、水及污垢影响，适合恶劣环境下使用。但由于电容随温度、湿度或环境电场的不同而变化，故其稳定性较差，分辨率低，易漂移。
新唐NuMicro M480系列使用基于Arm Cortex-M4F核心，工作频率可达192 MHz，可以快速地运行用户的触控算法，并带有浮点数运算单元(FPU)和数字讯号处理指令(DSP)，有效提升数字滤波器的执行效率，并提供多组最高可达96 MHz的SPI接口，可用来连接前端触控传感器(Touch Sensor)，并提供2-bit模式，可在一个频率的时间内，同时对两组触控传感器进行读写，并带有PDMA接口，不需透过CPU对前端触控传感器交换电容变化信息，即可提高触控的精准度及正确性。
以下说明如何透过新唐NuMicro M480系列 QSPI接口2-bit模式，在同一时间对两颗不同的触控传感器进行数据采集。
新唐NuMicro M480系列 QSPI接口总共有6根脚位，分别为 QSPI_SS, QSPI_CLK, QSPI_MOSI0, QSPI_MISO1, QSPI_MISO1, QSPI_MOSI1，当用户将数据填入QSPI传送数据所用的缓存器时 (QSPI_TX)，奇数的数据 (TX DATAn)会从脚位QSPI_MOSI1输出，而偶数的数据 (TX DATAn+1) 则会从脚位QSPI_MOSI0输出。从脚位QSPI_MISO1所输入的数据会储存在SPI接收缓冲区 (RX FIFO) 中奇数的位置 (RX DATAn)；反之从脚位QSPI_MISO0输入的数据则会存放在偶数的位置 (RX DATAn+1)，且上述所有脚位数据的输出及输入皆会在同一个传输的频率中完成。
透过QSPI接口2-bit模式的特性，便能在同一时间内对前端两个不同的触控传感器 (Touch Sensor) 进行数据采集，减少因传输延迟造成感测数据不同步的问题，再透过新唐NuMicro M480系列高速的CPU以及内建的浮点数运算单元和数字讯号处理指令(DSP)运行触控算法，便可达到高效能触控面板控制。
触摸屏（Touch Panel）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种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接装置，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。
根据传感器的类型，触摸屏大致被分为红外线式、电阻式、表面声波式和电容式触摸屏四种。红外线技术触摸屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容技术触摸屏设计构思合理，但其图像失真问题很难得到根本解决；电阻技术触摸屏的定位准确，但其价格颇高，且怕刮易损；表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰不容易被损坏，适于各种场合，缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至不工作。
01 红外线式触摸屏
红外线式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。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
红外式触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适合某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉，安装方便，不要卡或任何其他控制器，可以用在各种档次上的计算机。此外，由于没有电容充放电过程，响应速度比电容式快，但分辨率较低。
02 电阻式触摸屏
电阻屏最外层一般使用的是软屏，通过按压使内触点上下相连。内层装有物理材料氧化金属，即N型氧化物半导体——氧化铟锡（IndiumTinOxides，ITO），也叫氧化铟，透光率为80%，上下各一层，中间隔开。ITO是电阻触摸屏及电容触摸屏都用到的主要材料，它们的工作面就是ITO涂层，用指尖或任何物体按压外层，使表面膜内凹变形，让内两层ITO相碰导电从而定位到按压点的坐标来实现操控。根据屏的引出线数，又分有4线、5线及多线，门槛低，成本相对价廉，优点是不受灰尘、温度、湿度的影响。缺点也很明显，外层屏膜很容易刮花，不能使用尖锐的物体点触屏面。一般是不能多点触控，即只能支持单点，若同时按压两个或两个以上的触点，是不能被识别和找到精确坐标的。在电阻屏上要将一幅图片放大，就只能多次点击“+”，使图片逐步进阶式放大，这就是电阻屏的基本技术原理。
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线，另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，见图1。为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V，右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC，当顶层和底层相接触时即可作一次测量。
图1 分压器通过两个电阻进行串联实现
为了在Y轴方向进行测量，将顶部总线偏置为VREF，底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线，当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。图2显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。对于四线触摸屏，最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端，并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。
图2 四线触摸屏的两个阻性层
五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点，通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。由于左、右角为同一电压，其效果与连接左右侧的总线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法。为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四线触摸屏中采用的方法。这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变；但如果采用栅格坐标，X轴和Y轴需要反向。对于五线触摸屏，最佳的连接方法是将左上角（偏置为VREF）接ADC的正参考输入端，将左下角（偏置为0V）接ADC的负参考输入端。
利用压力感应进行控制。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化。在X和Y两个方向上产生信号，然后传送到触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响，能在恶劣环境下工作。但由于复合薄膜的外层采用塑胶材料，抗爆性较差，使用寿命受到一定影响。
电阻式触摸屏利用压力感应进行控制，它的表层是一层塑胶，底层是一层玻璃，能承受恶劣环境因素的干扰，但手感和透光性较差，适合佩带手套和不能用手直接触摸的场合。
03 表面声波式触摸屏
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏的角上装有超声波换能器。能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。
表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，具有防刮性，寿命长，透光率高，能保持清晰透亮的图像质量，最适合公共场所使用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能，需要经常维护，保持屏面的光洁。
04 电容式触摸屏
这种触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，当有导电物体触碰时，就会改变触点的电容，从而可以探测出触摸的位置。但用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为增加了更为绝缘的介质。
电容触摸屏能很好地感应轻微及快速触摸、防刮擦、不怕尘埃、水及污垢影响，适合恶劣环境下使用。但由于电容随温度、湿度或环境电场的不同而变化，故其稳定性较差，分辨率低，易漂移。
新唐NuMicro M480系列使用基于Arm Cortex-M4F核心，工作频率可达192 MHz，可以快速地运行用户的触控算法，并带有浮点数运算单元(FPU)和数字讯号处理指令(DSP)，有效提升数字滤波器的执行效率，并提供多组最高可达96 MHz的SPI接口，可用来连接前端触控传感器(Touch Sensor)，并提供2-bit模式，可在一个频率的时间内，同时对两组触控传感器进行读写，并带有PDMA接口，不需透过CPU对前端触控传感器交换电容变化信息，即可提高触控的精准度及正确性。
以下说明如何透过新唐NuMicro M480系列 QSPI接口2-bit模式，在同一时间对两颗不同的触控传感器进行数据采集。
新唐NuMicro M480系列 QSPI接口总共有6根脚位，分别为 QSPI_SS, QSPI_CLK, QSPI_MOSI0, QSPI_MISO1, QSPI_MISO1, QSPI_MOSI1，当用户将数据填入QSPI传送数据所用的缓存器时 (QSPI_TX)，奇数的数据 (TX DATAn)会从脚位QSPI_MOSI1输出，而偶数的数据 (TX DATAn+1) 则会从脚位QSPI_MOSI0输出。从脚位QSPI_MISO1所输入的数据会储存在SPI接收缓冲区 (RX FIFO) 中奇数的位置 (RX DATAn)；反之从脚位QSPI_MISO0输入的数据则会存放在偶数的位置 (RX DATAn+1)，且上述所有脚位数据的输出及输入皆会在同一个传输的频率中完成。
透过QSPI接口2-bit模式的特性，便能在同一时间内对前端两个不同的触控传感器 (Touch Sensor) 进行数据采集，减少因传输延迟造成感测数据不同步的问题，再透过新唐NuMicro M480系列高速的CPU以及内建的浮点数运算单元和数字讯号处理指令(DSP)运行触控算法，便可达到高效能触控面板控制。
ZXX噪声类/数字声级计可以通过计量JH88-HS5633T库号：M57785
联系人;张经理13381428885，同微信，QQ:2850241284
功能和特点
概述：
HS5633T型声级计是一种数字化的声级计，采用了数字信号处理芯片
及数字检波技术，大于100dB的动态范围，测量中无需转换量程，
具有可靠性高、稳定性好等优点。
性能 符合GB/T3785.1-2010 和IEC61672-2002 JJG188-2002 2级的要求 ，
用途：
适用于劳动保护，工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工
业噪声测量。可广泛运用于城市环境自动测试系统及大屏幕显示屏
的噪声测试前端。
特点：
1、HS5633T型声级计是一种测量指数时间计权声级的通用声级计。
2、采用数字信号处理技术,动态范围大,无需转换量程.稳定性和
可靠性大提高。
3、采用128 X64点阵OLED显示屏， 具有亮度可调节功能.显示
内容直观,清。,
4、仪器具有RS232数字接口及交流和直流信号输出接口，RS232接口
有多种通讯协议，可满足各种要求。
主要技术性能
传声器：Φ12.7mm(1/2″)驻极体测试电容传声器，灵敏度约30mV/Pa，
频率范围：20Hz~12.5kHz
测量范围：30dB～130dB(A) 30dB～130dB(C) 35dB～130dB(Z)
峰值C 50dB~133dB
频率范围：20Hz~10kHz
频率计权：A计权、C计权、Z(不计权)
时间计权：快（F）、慢（S）、脉冲（I）、峰值C（Peak)
执行标准 : GB/T3785.1-2010 (IEC61672-2002) 2级精度
测量指标：Lp、Lmax
检波器特性：数字真有效值检波，峰值因数3
A/D采样频率:48kHz
显示器: 仪器采用128X64点阵OLED显示屏。
输出接口： 交流输出：0V～2V ;直流输出:0V~2V;RS232接口
电源：4×LR6(5#) 高能碱性电池。
外形尺寸：l×b×h(mm) 260×72×32
质量：400g（连电池）
工作温度: -10℃~50℃
联系人;张经理13381428885，同微信，QQ:2850241284
功能和特点
概述：
HS5633T型声级计是一种数字化的声级计，采用了数字信号处理芯片
及数字检波技术，大于100dB的动态范围，测量中无需转换量程，
具有可靠性高、稳定性好等优点。
性能 符合GB/T3785.1-2010 和IEC61672-2002 JJG188-2002 2级的要求 ，
用途：
适用于劳动保护，工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工
业噪声测量。可广泛运用于城市环境自动测试系统及大屏幕显示屏
的噪声测试前端。
特点：
1、HS5633T型声级计是一种测量指数时间计权声级的通用声级计。
2、采用数字信号处理技术,动态范围大,无需转换量程.稳定性和
可靠性大提高。
3、采用128 X64点阵OLED显示屏， 具有亮度可调节功能.显示
内容直观,清。,
4、仪器具有RS232数字接口及交流和直流信号输出接口，RS232接口
有多种通讯协议，可满足各种要求。
主要技术性能
传声器：Φ12.7mm(1/2″)驻极体测试电容传声器，灵敏度约30mV/Pa，
频率范围：20Hz~12.5kHz
测量范围：30dB～130dB(A) 30dB～130dB(C) 35dB～130dB(Z)
峰值C 50dB~133dB
频率范围：20Hz~10kHz
频率计权：A计权、C计权、Z(不计权)
时间计权：快（F）、慢（S）、脉冲（I）、峰值C（Peak)
执行标准 : GB/T3785.1-2010 (IEC61672-2002) 2级精度
测量指标：Lp、Lmax
检波器特性：数字真有效值检波，峰值因数3
A/D采样频率:48kHz
显示器: 仪器采用128X64点阵OLED显示屏。
输出接口： 交流输出：0V～2V ;直流输出:0V~2V;RS232接口
电源：4×LR6(5#) 高能碱性电池。
外形尺寸：l×b×h(mm) 260×72×32
质量：400g（连电池）
工作温度: -10℃~50℃
操作台上有静电，谁可以帮你消除掉呢？台式离子风机可消除宽范围目标或不易接触区域的静电荷。其特点是快速消除静电，离子风覆盖面积大，设有离子针清洁器，离子发生指示灯，可连续调节风速，内置风机和高压电源供应器，离子平衡电压为0V±10V。台式离子风机安装方法：台式、悬挂式。是精密电子产品、电子组装、医药制造组装线、印刷、包装和细小产品成型的理想静电消除器。https://t.cn/A6GPhvsa
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