嵌入式（in-cell）觸摸屏技術發展綜述

劉清泉

【摘要】 科技飛速發展，嵌入式觸摸屏技術的發展速度也越來越快，人們對多媒體數據的查詢要求越來越高，嵌入式產品在各行各業都普遍得到應用，逐漸滲透到生活中。

【關鍵詞】 嵌入式 觸摸屏 技術

一、嵌入式觸摸屏相關概念

1.1嵌入式觸摸屏概念

觸摸屏技術作為一種交互式輸入設備，因其相對于鼠標和鍵盤，具有操作簡單，使用靈活等特點，在日常生活中有助于提高用戶的使用積極性，同時在工業領域也得到了極大的應用，利用液晶屏的顯示和觸摸屏的輸入，通過虛擬鍵盤寫入操作指令和工作參數實現了人與機器的交互，能夠完成絕大部分的傳統控制面板，節約了計算機的寶貴硬件資源，在一定程度上也減小工程開發難度。

1.2嵌入式觸摸屏的特點

1.2.1操作簡單

在使用觸摸屏進行人機對話時，使用者在人機交互界面上，用戶只需要對自己所需要的內容進行觸摸，系統就會根據你點擊的區域內容進行響應，很方便的完成了信息查詢。對于很多沒有接觸過電腦不懂得如何操作電腦人群來說觸摸屏系統不會像傳統的計算機那樣駕駁，也不會有使用鼠標和鍵盤時候的茫然，便于接受、易于操作。

1.2.2使用靈活

觸摸屏作為一個輸入設備，該系統相對于其它數字系統不需要外圍的鼠標和鍵盤設備，觸摸屏系統的人機對話完全由軟件決定，在編寫軟件時候只需要把所有功能都加載在軟件界面或者菜單下就可以，觸摸屏操作者只需要點擊菜單下選項就可以得到需要的信息。

1.2.3經濟性

觸摸屏的操作簡單、使用靈活決定了它具有良好的商業價值，所有產品只有具備良好的大眾基礎才擁有廣闊的市場觸摸屏簡單易操作的特點讓沒有任何計算機操作基礎的人都能使用，所以注定會有廣泛的的用途。而且有觸摸屏設計的人機交互界面越來越豐富，觸摸屏的動畫效果也更加吸引人。所有這些特點注定了觸摸屏系統擁有良好的經濟實用性。

三、嵌入式觸摸屏研究現狀

3.1國內研究發展現狀

觸摸屏出現在中國市場上到現在己經二十余年的時間，剛開始還有很多人不接受這種新興的多媒體設備，這其中還包括一些正計劃應用觸摸屏設備的系統工程師，都還把觸摸屏當成是一個可以用其他代替的設備，不過從觸摸屏應用比較發達的國家所經歷的情況來看，這是對新技術了解不深和對其認識不足有很大的關系，這是一種比較普遍的情況。從發展的情況來看，觸摸屏是一個可以使現有的多媒體控制系統全部更新換代的設備，他能夠使多媒體系統以全新的面貌出現，是一個極盡有創新的多媒體交互設備。發達國家的系統工程師和我國那部分最開始使用觸摸屏的系統工程師們都已清楚，觸摸屏對各種應用領域的計算機不再是可有可無的，而己是必不可少的設備。

3.2國外研究發展現狀

在進入新世紀以后也是觸摸屏系統的一個黃金發展時期，特別伴隨著近幾年蘋果推出的觸摸屏智能手機風靡全球，他支持多點觸摸和獨特的人機界面讓人們津津樂道，一舉改變了人們先前對觸摸屏產品的觀念，引起了人們對觸摸屏前所未有的關注，蘋果推出的多點觸控技術和弦麗的觸摸屏動畫效果給人帶來了全所未有的用戶體驗，將人們對這種技術的認識提高到一種全所未有的地步，感受到觸摸屏技術的魅力。蘋果產品的觸摸技術表明，多點觸摸技術將會是未來一段時間觸摸技術發展的一種趨勢，很多生產觸摸屏 廠家都改變了觀念，在多點觸摸屏的研究投入巨大財力；與此同時美國Microsoft也宣布其新推出Windows 8等版本都將支持觸摸屏產品，隨著觸摸屏技術的不斷發展，將來會有更多的產品對他表示支持，這也意味著觸摸屏將會成為新的標準接口的趨勢。隨著這兩款新的產品的推出，極大的促進了觸摸屏市場的發展。而根據的報告，到2012年全世界的觸摸屏交易額相比零六年增長了20多億美元這種速度超乎了所有人的想象。面對這種廣闊的市場空間，更多有實力的公司會陸續加入進來，觸摸屏技術的發展會更加的完善，整個產業也將進入更加快速的發展步伐。

四、嵌入式觸摸屏發展趨勢

隨著社會生活向信息化方向發展并且信息網絡在生產、生活中的整合聯接，信息查詢、移動設備、交互操作和自動化控制面板為觸摸屏提供了巨大的發展和創新的市場，其看似簡單的外表設計，取代笨重的按鈕、滑塊、轉輪和開關，觸摸控制提供了靈活、可靠且高性價比的替代方案。各個國家都在進行著觸摸屏技術的研發，觸摸屏材料也逐漸從低檔向高檔發展，從紅外式觸摸屏、電阻式觸摸屏開始，然后發展到電容感應式觸摸屏，最新又發展到了表面聲波式和無線電阻式新技術。觸摸屏設備的性能越來越提高，技術越來越先進，例如表面聲波式觸摸屏的材料是一塊沒有任何貼膜覆層的純玻璃，這決定了不論從屏幕分辨率還是從屏幕耐久性上都反映著觸摸屏產品的成熟。根據發達國家該技術的普及過程和多媒體信息業相對我國現階段來看，觸摸屏設備是一種使多媒體信息輸入控制得以改進的設備，是極具潛力的多媒體交互設備。

觸感被結合到觸摸屏技術中，觸摸屏可以取代笨重的按鈕、軌跡球或傳統屏幕，使用透明材料制成的觸摸屏檢測裝置覆蓋著 LCD 的表面，這樣可以監測使用者操作時的觸點位置，觸摸屏偏置電路變化時檢測到電壓信號與觸摸屏控制器相連接，信號通過轉化成觸摸坐標上報給處理單元。近年來觸摸屏技術的日趨成熟，國外廠家如 Micro Touch、Elo 及Dynapro 等有二十年的運行經驗，日本的 Nisha 和 Gunze 也有超過十年的經驗。東西方廠商們在生產技術類別上偏重點不同，歐洲和美國的制作商以電容式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏和五線電阻式觸摸屏為重點，產品大小以大尺寸居多；日本觸摸屏技術通常以四線電阻式觸摸屏為重點，產品主要以中小尺寸為主；中國臺灣廠商大部分也以研發四線電阻式觸摸屏居多。

觸摸屏作為目前新興的電子產品輸入設備，它為多媒體提供了簡潔的面貌，目前廣泛應用于我國的各個領域，包括公共信息查詢、企事業 office 辦公、工廠自動化控制、實時指揮系統、移動便攜設備、娛樂點歌系統、多媒體教學等，現在炒得比較火的概念產品智能穿戴裝備也是需要觸摸屏技術的支持。

就電子產品而言，用戶體驗的界面設計一方面要考慮到用戶各種器官體驗的需要，另外還需從反方向來分析用戶體驗操作對被使用的產品設備的影響。視覺觀看和觸覺體驗能夠達到和諧，正是觸摸屏設備的優勢。在 3D 領域中，人體觸覺對于設備來說，可以比喻成“逆向機器人技術”。機器人的功能是讓虛擬軟件來控制管理實際的對象，然而觸覺產品可以被用戶操作控制到虛擬的世界，以仿真的形式讓用戶感覺其模擬環境好似實際的。把觸覺體驗和視覺觀感兩者統一起來看似簡單，其中這項功能的實現需要強大的技術支持，這種結合的技術使得用戶與電子產品聯系得更加親密，兩者互動的形式趨于人體感官自然，所以此技術的產生可以說是用戶界面的革命。在嵌入式系統中，具有性能良好、運行穩定、精度高等特點的觸摸屏設備技術，它的應用具有積極且廣泛的意義。市場的需要會促進市場經濟的發展，也促進相關科學技術的進步，觸摸屏技術的廣闊應用前景對我們的研究有非常重大的意義和推動作用。

五、結論

在嵌入式系統不斷進步的今天，相信系統在不斷研究的過程中越來越穩定也越來越人性化，不斷提高系統各方面的性能。嵌入式觸摸屏技術將更加廣泛的應用于我們生活中的每一個角落。

參 考 文 獻

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[3]敖強. 一種電阻式觸摸屏驅動芯片的設計研究[D].遼寧大學，2012.

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