触摸屏系统中的触觉反馈功能实现方法

　　现在您可能在许多公众场合会发现，一种人人都会使用的计算机输入设备，这就是可以允许用户用手指直接操作屏幕的电脑，这种电脑其实就是人们常常谈到的触摸屏。触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用触摸屏，我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。现在很多银行、医院、酒店、商场、售房大厅、学校、图书馆、博物馆、剧场、展会、车站、大型书店、旅游胜地、社区等大型公共场所都使用了触摸屏技术。那么您知道触摸屏是如何工作的吗？您对触摸屏的操作是否很熟悉吗？

　　一般来说，我们在对触摸屏进行操作时，必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。为了能高效操作触摸屏，我们还是十分有必要先来了解一下各类型的触摸屏的工作原理：

　　1、电阻式触摸屏的工作原理

　　电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的，这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，其中第一层为玻璃或有机玻璃底层，第二层为隔层，第三层为多元树脂表层，表面还涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层。在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔；电流通过表层，轻触表层压下时，接触到底层，控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离。这种触摸屏利用两层高透明的导电层组成触摸屏，两层之间距离仅为2.5微米。当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。

　　2、表面声波触摸屏

　　表面声波触摸屏的工作原理主要是依据机械波在某种介质表面进行传播的原理来进行的，该种触摸屏通过粘贴在屏幕表面三个角的声波发生器进行声波的发射工作，通过声波接受器来接收声波，再通过声波反射器负责向触摸屏发射信号，其中声波发生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，将接收的信号转换为坐标值，由此确定具体触摸点的坐标位置，其中控制器通过对声波能量吸收的多少，可以测到触摸屏压力的大小，同时返回反应触摸压力大小的坐标值。在表面声波触摸屏的表面，粘贴了X方向和Y方向的声波发射器和声波接收器，在玻璃屏幕的四周，刻有45度的反射声波的条纹。控制器产5.53MHZ信号，通过电缆传输给发射换能器，压电发射换能器将它转换为超声波能量发出。经过反射条纹的两次反射，传播到接收换能器，并转为电信号传给控制器。由于表面声波触摸屏是由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接受器组成，特别是声波传感器不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长；透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应，最适合公共场所使用。

　　3、电容式触摸屏

　　电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，这种感应触摸屏幕共有五层组成。第一层为玻璃底层，第二层为传导层，第三层为玻璃感应层，第四层为防反射雾面或亮面表层，第五层为防噪音保护层。当手指触摸在电容式触摸屏表面时，感应方式为电压连接到玻璃层的四个角，通过电极将电压散布在玻璃层并建立一无变化的电压电场，同时触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象。另外当表层被触摸时，电流从玻璃层的四个角汇集，控制器计算电流传到手指的位置的距离，从而确定触摸的准确位置。

　　4、红外线式触摸屏

　　这种红外线式触摸屏的工作原理比较简单，只需在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器，然后在光点距架框四边排列了红外线发射与接收感测元件，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物体触摸屏幕某一点时，便会挡住经过该位置的横竖两条红外线，计算机便可即时算出触摸点位置。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。由于红外线式触摸屏在工作时没有电容充放电过程，响应速度比电容式快，但分辨率较低。

　　知道了触摸屏的工作原理后，我们再来谈谈如何具体操作触摸屏吧！为了能更好地帮助大家操作触摸屏，笔者特总结出下面的一些操作方法和技巧：

　　1、如果您使用的是电容式触摸屏，那么建议您在第一次使用时，首先先按照说明书的要求正确安装好电容触摸屏所需要的驱动程序，然后用手指依次单击屏幕上的“开始”/“程序”/“Microtouch Touchware”来运行屏幕校准程序，校准完成以后，系统自动将校准后的数据存放在控制器的寄存器内，以后再重新启动系统后就无需再校准屏幕了。

　　2、如果在中途操作电容触摸屏时，重新改变了触摸屏的显示器分辨率或显示模式，或者是自行调整了触摸屏控制器的刷新频率后，感觉到光标与触摸点不能对应时，都必须重新对触摸屏系统进行校准操作。

　　3、为了保证触摸屏系统的正常工作，除了要保证系统软件的正确安装之外，大家还必须记得在一台主机上不要安装两种或两种以上的触摸屏驱动程序，这样会容易导致系统运行时发生冲突，从而使触摸屏系统无法正常使用。

　　4、在使用电阻式触摸屏时，如果发现光标不动或者只能在局部区域移动时，您可以查看一下触摸屏的触摸区域是否被其他触摸物始终压主，例如一旦触摸屏被显示器外壳或机柜外壳压住了，就相当于某一点一直被触摸，那么反馈给控制器的坐标位置就不准确，光标当然也就不能正确定位了。如果是机柜外壳压住触摸区域您可以将机柜和显示器屏幕之间的距离调大一点，如果是显示器外壳压住触摸区域，您可以试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下。

　　5、前面笔者曾经提到，一旦系统在更换显示分辨率、调整屏幕大小和第一次安装时都有会出现单击不准或漂移，需启动应用程序中自带的定位程序重新定位，不过大家在定位时，最好要使用比较细的笔或指尖进行定位，这样比较准。

　　6、表面声波触摸屏的工作环境要求较高，它必须要求工作在一个干净、没有灰尘污染的环境中，而且还要定期清洁触摸屏表面上的灰尘，不然的话，空气中的灰尘覆盖在触摸屏四周的反射条纹或换能器上时，就会影响系统的正确定位。

　　7、不要让触摸屏表面有水滴或其它软的东西粘在表面，否则触摸屏很容易错误认为有手触摸造成表面声波屏不准。另外在清除触摸屏表面上的污物时，您可以用柔软的干布或者清洁剂小心地从屏幕中心向外擦拭，或者用一块干的软布蘸工业酒精或玻璃清洗液清洁触摸屏表面。

　　8、如果用手或者其他触摸物来触摸表面声波触摸屏时，触摸屏反应很迟钝，这说明很有可能是触摸屏系统已经陈旧，内部时钟频率太低，或者是由于触摸屏表面有水珠在移动，要想让触摸屏恢复快速响应，必须重新更换或者升级系统，或者用抹布擦干触摸屏表面的水珠。

　　9、触摸屏一般用串口进行信号的传输，从PS/2端口取信号，而TPS屏幕是从主机电源直接取电。如果指示灯不亮，说明没有取到信号，控制盒上的PS/2线可能坏了。如果灯亮着，但依旧不闪，说明控制盒坏了，因此我们必须更换控制盒。如果更换控制盒还是不行，有可能是屏幕被压得太紧，需要将四周的螺丝稍微松一下，因为触摸屏是由特殊材料组成，它本身不太容易损坏。如果串口是坏的或被禁用，将导致驱动程序无法安装，因为安装驱动时，会自动寻找串口。即使能够安装，也会出现鼠标不动或无法定位。最好不要用串口鼠标来判断串口的好坏，可能串口9根针对它们来说各自用的方式不一样。如果屏幕被压着，或者地线没有接好，会导致无法定位。如果出现有些区域无法点击或反应迟缓，有可能是灰尘影响，需拆开外壳来除去灰尘。

　　10、当用手指触摸电容触摸屏的某一位置时，触摸屏没有任何反应时，这很有可能是对应该触摸位置ITO涂层损坏或者是被刮伤了，唯一的办法只能是重新购买新的触摸屏。

　　11、当用手指触摸表面声波触摸屏的某一位置时，触摸屏没有任何反应时，这很有可能是对应该触摸位置的反射条纹局部被覆盖或者是被硬物刮掉了，对于前一种情况只要用软布把触摸位置处擦干净就可以了，对于后一种情况，我们只能重新购买新的触摸屏。

　　12、如果用户在操作触摸屏时，触摸移动的方向是向左的，但系统的光标却向右移动，出现这种故障可能是由于控制盒与触摸屏连接的接头接反或触摸屏左右位置装反，用户只要将方向重新调换一下就好了。

　　13、在确认连接主机键盘口的连线正确连接，以及驱动程序安装过程中所选择的串口号和触摸屏实际连接的的串口号正确对时，表面声波屏触摸屏仍然无法工作时，可以重新格式化硬盘，并安装系统所需要的最新驱动程序。

　　14、在对表面声波触摸屏进行校准时，要保证系统里面预装的MOUSEWARE软件与触摸屏驱动不能发生冲突，否则将不能正确进行校准操作。

　　15、用户在对电容触摸屏进行操作时，如果发现系统无响应，可以检查触摸屏的连线是否接对，检查时先取电源部分通过一个键盘转换头将一头连在主机的键盘口，然后将另一头连接计算机键盘，并将取到5V电源的一个通讯接头插入主机的串口。