電容式柔性觸控裝置的研制.pdf

1、觸控裝置作為一種通過觸摸方式輸入信號的裝置，是人機交互信息的基本媒介。由于其操作直接、簡單等優(yōu)點，在電子控制設(shè)備以及機器人的觸控傳感中有著廣泛的應(yīng)用。然而一般的觸控裝置質(zhì)地硬、體積大，攜帶不方便，開發(fā)柔性觸控裝置成為該領(lǐng)域的重要工作。課題以非織碳膜為主要材料，開發(fā)了柔性觸摸墊，搭建了坐標(biāo)檢測電路，并連入計算機顯示，形成了完整的柔性觸控裝置，用于讀取觸摸位置點的坐標(biāo)信息。
　　 目前研究較多的觸控裝置為織物開關(guān)和柔性傳感器陣列。在

2、對觸控點要求較多時，增加裝置的感應(yīng)點將降低柔性，且導(dǎo)線增多;以電阻分壓原理感知觸摸位置的柔性觸控裝置由于中間絕緣層的絕緣點處無法觸控感應(yīng)，觸控點無法連續(xù)、分辨率低。應(yīng)用電容式觸控原理的觸控裝置較為先進，但研究較少且部分技術(shù)處于保密階段。課題應(yīng)用電容式觸摸屏的原理，選擇單層柔性的非織碳膜為主要材料制作觸控裝置，根據(jù)實際應(yīng)用情況研制了觸摸墊。在此基礎(chǔ)上，搭建了坐標(biāo)檢測電路，測試和評價了所研制觸摸墊的定位性能和操控性能，并在不同的使用要求下給

3、出了具體的實施案例。
　　 柔性觸控裝置的研制包括以下四方面的工作:
　　 (1)根據(jù)觸摸屏中導(dǎo)電織物電阻的要求，分別嘗試機織、液相沉積聚合等制作導(dǎo)電織物的方法，分析幾種方法制得導(dǎo)電織物的特點，確立了觸控裝置所使用的導(dǎo)電層材料。
　　 (2)根據(jù)電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)和原理，以柔性非織碳膜為導(dǎo)電層，設(shè)計并制作觸控裝置。同時，搭建相應(yīng)的電路連接電容控制器，通過USB接口將所研制的觸控裝置連入計算機。結(jié)合校正程序，完成觸

4、控信號顯示。
　　 (3)對所研制的觸控裝置進行定位性能測試，并定義了更為合理的測試指標(biāo)。結(jié)合操控裝置的應(yīng)用方向，編輯程序使用軟件實現(xiàn)觸控裝置作為控制面板、柔性鍵盤以及手寫板的應(yīng)用。
　　 (4)觸摸墊結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響輸出偏移和柔性的重要因素。為了解輸出偏移率變化情況并較低工作區(qū)域的偏移率，進一步提高柔性觸控裝置的柔性和定位性能。改變了電極結(jié)構(gòu)和電極形式、觸摸墊大小、工作區(qū)域大小，對輸出結(jié)果記錄并測試了觸摸墊的工作區(qū)域偏移

5、率。
　　 課題在分析電容觸摸屏原理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用單層非織碳膜為觸摸墊材料，設(shè)計研制了柔性觸控裝置。由于非織碳膜良好的導(dǎo)電能力和導(dǎo)電均勻性，所研制的觸控裝置具有較好的定位性能，并保證了觸控點的連續(xù)性。通過電容控制器搭建坐標(biāo)檢測電路，將觸摸墊連入計算機，通過編程或軟件可實現(xiàn)控制開關(guān)、鍵盤、寫字板等用途，證實所設(shè)計的柔性觸控裝置具備良好的操控性能。根據(jù)輸出信號的定位性能，確定現(xiàn)有條件下最優(yōu)選的電極結(jié)構(gòu)和形式，提供了較好的定位性能和柔