嵌入式（in-cell）觸摸屏技術(shù)發(fā)展綜述

劉清泉

【摘要】 科技飛速發(fā)展，嵌入式觸摸屏技術(shù)的發(fā)展速度也越來(lái)越快，人們對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的查詢(xún)要求越來(lái)越高，嵌入式產(chǎn)品在各行各業(yè)都普遍得到應(yīng)用，逐漸滲透到生活中。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式 觸摸屏 技術(shù)

一、嵌入式觸摸屏相關(guān)概念

1.1嵌入式觸摸屏概念

觸摸屏技術(shù)作為一種交互式輸入設(shè)備，因其相對(duì)于鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，具有操作簡(jiǎn)單，使用靈活等特點(diǎn)，在日常生活中有助于提高用戶(hù)的使用積極性，同時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域也得到了極大的應(yīng)用，利用液晶屏的顯示和觸摸屏的輸入，通過(guò)虛擬鍵盤(pán)寫(xiě)入操作指令和工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器的交互，能夠完成絕大部分的傳統(tǒng)控制面板，節(jié)約了計(jì)算機(jī)的寶貴硬件資源，在一定程度上也減小工程開(kāi)發(fā)難度。

1.2嵌入式觸摸屏的特點(diǎn)

1.2.1操作簡(jiǎn)單

在使用觸摸屏進(jìn)行人機(jī)對(duì)話(huà)時(shí)，使用者在人機(jī)交互界面上，用戶(hù)只需要對(duì)自己所需要的內(nèi)容進(jìn)行觸摸，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)你點(diǎn)擊的區(qū)域內(nèi)容進(jìn)行響應(yīng)，很方便的完成了信息查詢(xún)。對(duì)于很多沒(méi)有接觸過(guò)電腦不懂得如何操作電腦人群來(lái)說(shuō)觸摸屏系統(tǒng)不會(huì)像傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)那樣駕駁，也不會(huì)有使用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)時(shí)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(gè)輸入設(shè)備，該系統(tǒng)相對(duì)于其它數(shù)字系統(tǒng)不需要外圍的鼠標(biāo)和鍵盤(pán)設(shè)備，觸摸屏系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話(huà)完全由軟件決定，在編寫(xiě)軟件時(shí)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(diǎn)擊菜單下選項(xiàng)就可以得到需要的信息。

1.2.3經(jīng)濟(jì)性

觸摸屏的操作簡(jiǎn)單、使用靈活決定了它具有良好的商業(yè)價(jià)值，所有產(chǎn)品只有具備良好的大眾基礎(chǔ)才擁有廣闊的市場(chǎng)觸摸屏簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)讓沒(méi)有任何計(jì)算機(jī)操作基礎(chǔ)的人都能使用，所以注定會(huì)有廣泛的的用途。而且有觸摸屏設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面越來(lái)越豐富，觸摸屏的動(dòng)畫(huà)效果也更加吸引人。所有這些特點(diǎn)注定了觸摸屏系統(tǒng)擁有良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

三、嵌入式觸摸屏研究現(xiàn)狀

3.1國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀

觸摸屏出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上到現(xiàn)在己經(jīng)二十余年的時(shí)間，剛開(kāi)始還有很多人不接受這種新興的多媒體設(shè)備，這其中還包括一些正計(jì)劃應(yīng)用觸摸屏設(shè)備的系統(tǒng)工程師，都還把觸摸屏當(dāng)成是一個(gè)可以用其他代替的設(shè)備，不過(guò)從觸摸屏應(yīng)用比較發(fā)達(dá)的國(guó)家所經(jīng)歷的情況來(lái)看，這是對(duì)新技術(shù)了解不深和對(duì)其認(rèn)識(shí)不足有很大的關(guān)系，這是一種比較普遍的情況。從發(fā)展的情況來(lái)看，觸摸屏是一個(gè)可以使現(xiàn)有的多媒體控制系統(tǒng)全部更新?lián)Q代的設(shè)備，他能夠使多媒體系統(tǒng)以全新的面貌出現(xiàn)，是一個(gè)極盡有創(chuàng)新的多媒體交互設(shè)備。發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)工程師和我國(guó)那部分最開(kāi)始使用觸摸屏的系統(tǒng)工程師們都已清楚，觸摸屏對(duì)各種應(yīng)用領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)不再是可有可無(wú)的，而己是必不可少的設(shè)備。

3.2國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀

在進(jìn)入新世紀(jì)以后也是觸摸屏系統(tǒng)的一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期，特別伴隨著近幾年蘋(píng)果推出的觸摸屏智能手機(jī)風(fēng)靡全球，他支持多點(diǎn)觸摸和獨(dú)特的人機(jī)界面讓人們津津樂(lè)道，一舉改變了人們先前對(duì)觸摸屏產(chǎn)品的觀(guān)念，引起了人們對(duì)觸摸屏前所未有的關(guān)注，蘋(píng)果推出的多點(diǎn)觸控技術(shù)和弦麗的觸摸屏動(dòng)畫(huà)效果給人帶來(lái)了全所未有的用戶(hù)體驗(yàn)，將人們對(duì)這種技術(shù)的認(rèn)識(shí)提高到一種全所未有的地步，感受到觸摸屏技術(shù)的魅力。蘋(píng)果產(chǎn)品的觸摸技術(shù)表明，多點(diǎn)觸摸技術(shù)將會(huì)是未來(lái)一段時(shí)間觸摸技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)，很多生產(chǎn)觸摸屏 廠(chǎng)家都改變了觀(guān)念，在多點(diǎn)觸摸屏的研究投入巨大財(cái)力；與此同時(shí)美國(guó)Microsoft也宣布其新推出Windows 8等版本都將支持觸摸屏產(chǎn)品，隨著觸摸屏技術(shù)的不斷發(fā)展，將來(lái)會(huì)有更多的產(chǎn)品對(duì)他表示支持，這也意味著觸摸屏將會(huì)成為新的標(biāo)準(zhǔn)接口的趨勢(shì)。隨著這兩款新的產(chǎn)品的推出，極大的促進(jìn)了觸摸屏市場(chǎng)的發(fā)展。而根據(jù)的報(bào)告，到2012年全世界的觸摸屏交易額相比零六年增長(zhǎng)了20多億美元這種速度超乎了所有人的想象。面對(duì)這種廣闊的市場(chǎng)空間，更多有實(shí)力的公司會(huì)陸續(xù)加入進(jìn)來(lái)，觸摸屏技術(shù)的發(fā)展會(huì)更加的完善，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入更加快速的發(fā)展步伐。

四、嵌入式觸摸屏發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)生活向信息化方向發(fā)展并且信息網(wǎng)絡(luò)在生產(chǎn)、生活中的整合聯(lián)接，信息查詢(xún)、移動(dòng)設(shè)備、交互操作和自動(dòng)化控制面板為觸摸屏提供了巨大的發(fā)展和創(chuàng)新的市場(chǎng)，其看似簡(jiǎn)單的外表設(shè)計(jì)，取代笨重的按鈕、滑塊、轉(zhuǎn)輪和開(kāi)關(guān)，觸摸控制提供了靈活、可靠且高性?xún)r(jià)比的替代方案。各個(gè)國(guó)家都在進(jìn)行著觸摸屏技術(shù)的研發(fā)，觸摸屏材料也逐漸從低檔向高檔發(fā)展，從紅外式觸摸屏、電阻式觸摸屏開(kāi)始，然后發(fā)展到電容感應(yīng)式觸摸屏，最新又發(fā)展到了表面聲波式和無(wú)線(xiàn)電阻式新技術(shù)。觸摸屏設(shè)備的性能越來(lái)越提高，技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，例如表面聲波式觸摸屏的材料是一塊沒(méi)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(chǎn)品的成熟。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家該技術(shù)的普及過(guò)程和多媒體信息業(yè)相對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段來(lái)看，觸摸屏設(shè)備是一種使多媒體信息輸入控制得以改進(jìn)的設(shè)備，是極具潛力的多媒體交互設(shè)備。

觸感被結(jié)合到觸摸屏技術(shù)中，觸摸屏可以取代笨重的按鈕、軌跡球或傳統(tǒng)屏幕，使用透明材料制成的觸摸屏檢測(cè)裝置覆蓋著 LCD 的表面，這樣可以監(jiān)測(cè)使用者操作時(shí)的觸點(diǎn)位置，觸摸屏偏置電路變化時(shí)檢測(cè)到電壓信號(hào)與觸摸屏控制器相連接，信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)化成觸摸坐標(biāo)上報(bào)給處理單元。近年來(lái)觸摸屏技術(shù)的日趨成熟，國(guó)外廠(chǎng)家如 Micro Touch、Elo 及Dynapro 等有二十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，日本的 Nisha 和 Gunze 也有超過(guò)十年的經(jīng)驗(yàn)。東西方廠(chǎng)商們?cè)谏a(chǎn)技術(shù)類(lèi)別上偏重點(diǎn)不同，歐洲和美國(guó)的制作商以電容式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏和五線(xiàn)電阻式觸摸屏為重點(diǎn)，產(chǎn)品大小以大尺寸居多；日本觸摸屏技術(shù)通常以四線(xiàn)電阻式觸摸屏為重點(diǎn)，產(chǎn)品主要以中小尺寸為主；中國(guó)臺(tái)灣廠(chǎng)商大部分也以研發(fā)四線(xiàn)電阻式觸摸屏居多。

觸摸屏作為目前新興的電子產(chǎn)品輸入設(shè)備，它為多媒體提供了簡(jiǎn)潔的面貌，目前廣泛應(yīng)用于我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域，包括公共信息查詢(xún)、企事業(yè) office 辦公、工廠(chǎng)自動(dòng)化控制、實(shí)時(shí)指揮系統(tǒng)、移動(dòng)便攜設(shè)備、娛樂(lè)點(diǎn)歌系統(tǒng)、多媒體教學(xué)等，現(xiàn)在炒得比較火的概念產(chǎn)品智能穿戴裝備也是需要觸摸屏技術(shù)的支持。

就電子產(chǎn)品而言，用戶(hù)體驗(yàn)的界面設(shè)計(jì)一方面要考慮到用戶(hù)各種器官體驗(yàn)的需要，另外還需從反方向來(lái)分析用戶(hù)體驗(yàn)操作對(duì)被使用的產(chǎn)品設(shè)備的影響。視覺(jué)觀(guān)看和觸覺(jué)體驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到和諧，正是觸摸屏設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。在 3D 領(lǐng)域中，人體觸覺(jué)對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以比喻成“逆向機(jī)器人技術(shù)”。機(jī)器人的功能是讓虛擬軟件來(lái)控制管理實(shí)際的對(duì)象，然而觸覺(jué)產(chǎn)品可以被用戶(hù)操作控制到虛擬的世界，以仿真的形式讓用戶(hù)感覺(jué)其模擬環(huán)境好似實(shí)際的。把觸覺(jué)體驗(yàn)和視覺(jué)觀(guān)感兩者統(tǒng)一起來(lái)看似簡(jiǎn)單，其中這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)需要強(qiáng)大的技術(shù)支持，這種結(jié)合的技術(shù)使得用戶(hù)與電子產(chǎn)品聯(lián)系得更加親密，兩者互動(dòng)的形式趨于人體感官自然，所以此技術(shù)的產(chǎn)生可以說(shuō)是用戶(hù)界面的革命。在嵌入式系統(tǒng)中，具有性能良好、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高等特點(diǎn)的觸摸屏設(shè)備技術(shù)，它的應(yīng)用具有積極且廣泛的意義。市場(chǎng)的需要會(huì)促進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也促進(jìn)相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，觸摸屏技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景對(duì)我們的研究有非常重大的意義和推動(dòng)作用。

五、結(jié)論

在嵌入式系統(tǒng)不斷進(jìn)步的今天，相信系統(tǒng)在不斷研究的過(guò)程中越來(lái)越穩(wěn)定也越來(lái)越人性化，不斷提高系統(tǒng)各方面的性能。嵌入式觸摸屏技術(shù)將更加廣泛的應(yīng)用于我們生活中的每一個(gè)角落。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孫文閱. 基于S3C6410嵌入式Linux系統(tǒng)觸摸屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2014.

[2]向斌賓. 基于圖像檢測(cè)技術(shù)的觸摸屏關(guān)鍵技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2012.

[3]敖強(qiáng). 一種電阻式觸摸屏驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)研究[D].遼寧大學(xué)，2012.

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[5]楊玉琴，李亞寧. 觸摸屏技術(shù)研究及市場(chǎng)進(jìn)展[J]. 信息記錄材料，2012，01：35-46.