投射式电容控制器
PenMount投射电容控制器是采用世界大厂Microchip的MCU作为开发的基材,结合PenMount专业演算法、强大P2系列IC整合电路及独到、便捷的Utility公用程式及driver驱动程式支援,不同型号的PenMount 投射电容控制器各搭配支援一定尺寸的投射电容面板,采用C/B及COF的两种设计,依照其应用领域,可支援包括I²C、UART、RS-232及USB介面,在符合EMC规范( CS,RS及EMI)、防水、玻璃厚度及手套应用有其专精的技术,提供客户稳定、顺畅、不易受干扰的操作体验,
PenMount支援市面上投射电容的结构(GFFF,GFF,GF,G1,GG…)及应用材料(Film、Metal mesh、glass…)等。
工作原理
由于人是导体,当手指靠近电极时,手指与电极之间的电容值会改变,只要侦测XY 轴静电容量发生的变化,就可以定位触控点。投射式电容(Projected Capacitive Input, PCAP or PCI) 触控原理在操作上不需要按压触控面板就能够感测到电容值的变化。此外,投射式触控面板表面是玻璃,玻璃的抗刮性、耐久性、耐环境性都很强。
投射式电容触控面板的作动原理为在表面玻璃层下有两层的ITO 层,分别形成X 轴与Y 轴的电场,电场电力线穿过玻璃表面保持电场平衡。一旦手指接近玻璃表面,手指与X 轴或Y 轴电极形成新的电场,让局部的电容变化,控制器就会依据电容变化来判断位置。
触控控制器
PenMount 投射式电容(PCAP) 触控控制器的设计可以概分为两大类:
投射式电容触控控制板解决方案
不同的控制板可支援不同尺寸区间的AMT PCAP 触控面板。类比的触控讯号经由FPC 连接至控制板上,经由控制IC 转换为触控位置的数位资料,再利用PCB 上的串列式介面接头(例如USB、UART、I2C、RS-232 等) 传递至主电脑。
这样设计的好处是:
- 控制IC 与触控面板分开,设计与整合的弹性较高。
- 对小批量验证速度比较快、成本比较低。
- 可以支援较厚的上层玻璃。
- 处理杂讯的能力较强,不易受到其他元件的杂讯干扰。
但是需要注意FPC 的长度与位置,以免微弱的类比的触控讯号受外部杂讯源干扰。
目前PenMount 投射式电容触控控制板依照触控面板的驱动线(driving lines) 和感测线(sensing lines) 数不同,有以下数款设计供不同尺寸的PCAP 触控面板使用:
C/B | PM1711 | PM1710 | PM1500 | PM1410 | PM1401 | PM1310 | PM1302 | PM1210 | PM1201 | PM1100 |
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Size | 15.6”~24” | 15.6”~24” | 15″~18.5″ | 12.1″~15.6″ | 11″~15″ | 8”~10.9″ | 8”~10.9” | 5.7”~7” | 5.7”~7” | 3”~4.9” |
Interface | USB, I²C, UART | USB, RS-232 | USB, RS-232 | USB, I²C, RS-232, UART | USB, RS-232, UART | USB, I²C, UART | USB, RS-232, UART | USB, I²C, RS-232, UART | USB, RS-232 | RS-232 |
针对杂讯干扰的议题,PenMount PM1310 / PM1410 和PM1710 可符合EMC Level III 认证,测试是根据以下标准:
- IEC61000-4-3 Level III (RS test, Passed 10V/m, criteria A)
- IEC61000-4-4 Level III (EFT test, Passed Vpp ±2KV)
- IEC61000-4-6 Level III (CS test, Passed 10Vrms, criteria A)
PenMount PM1310 / PM1410 和PM1710 PCAP 控制器透过完善的硬体设计,搭配韧体导入新一代的跳频(Frequency Hopping) 演算法技术,有效降低杂讯干扰的机率,让控制器抗杂讯的能力有显著的提升。
此外,PenMount PCAP 控制器也支援手套操作的功能,虽然手套的种类很多,手套所使用的材质特性(介电系数) 也不尽相同,PenMount PCAP 控制器已经针对数种常用的手套种类(例如:清洁用橡胶手套、工业用棉质手套、医疗用乳胶手套等) 进行验证,均可以正常使用手套操作PCAP 触控面板。
PCAP COF 解決方案
COF 指的是Chip On Flex,就是将控制IC 直接上件在FPC 上,FPC 也是PCAP 触控面板的出线。类比讯号转成触控位置的数位资料,再用FPC 端点的串列式介面(例如USB、I²C、UART 等) 传递至主电脑。
目前PenMount 已开发出四款可搭配3.5”- 10.4” 投射式电容触控面板的COF 控制器,而采用PCAP COF 设计的好处是:
- 控制IC 与触控面板整合,机构设计需要的空间较小。
- 转成数位讯号后的讯号线较少, FPC 可以设计成各式细长或弯曲形状,易于小型产品安装。
- 不需要触控面板端与系统介面端的连接头(connector)及连接线。
COF 触控面板的设计,适合应用于以轻薄为设计导向的产品(例如系统空间有限的手持式产品),而且建议搭配杂讯较低的LCD 模组。若有COF 客制化设计需求,请与我们连络。