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投射式電容控制器

PenMount投射電容控制器是採用世界大廠Microchip的MCU作為開發的基材,結合PenMount專業演算法、強大P2系列IC整合電路及獨到、便捷的Utility公用程式及driver驅動程式支援,不同型號的PenMount 投射電容控制器各搭配支援一定尺寸的pcap sensor投射電容面板,採用C/B及COF的兩種設計,依照其應用領域,可支援包括I²C、UART、RS-232及USB介面,在符合EMC規範(CS,RS及EMI)、防水、玻璃厚度及手套應用有其專精的技術,提供客戶穩定、順暢、不易受干擾的操作體驗,

PenMount支援市面上投射電容的結構(GFFF,GFF,GF,G1,GG…)及應用材料(Film、Metal mesh、glass…)等。

工作原理

field-coupling

由於人是導體,當手指靠近電極時,手指與電極之間的電容值會改變,只要偵測 XY 軸靜電容量發生的變化,就可以定位觸控點。投射式電容 (Projected Capacitive Input, PCAP) 觸控原理在操作上不需要按壓觸控面板就能夠感測到電容值的變化。此外,投射式觸控面板表面是玻璃,玻璃的抗刮性、耐久性、耐環境性都很強。

投射式電容觸控面板的作動原理為在表面玻璃層下有兩層的 ITO 層,分別形成 X 軸與 Y 軸的電場,電場電力線穿過玻璃表面保持電場平衡。一旦手指接近玻璃表面,手指與 X 軸或 Y 軸電極形成新的電場,讓局部的電容變化,控制器就會依據電容變化來判斷位置。

觸控控制器

PenMount 投射式電容 (PCAP) 觸控控制器的設計可以概分為兩大類:

投射式電容觸控控制板解決方案

不同的控制板可支援不同尺寸區間的 AMT PCAP 觸控面板。類比的觸控訊號經由 FPC 連接至控制板上,經由控制 IC 轉換為觸控位置的數位資料,再利用 PCB 上的串列式介面接頭 (例如 USB、UART、I2C、RS-232 等) 傳遞至主電腦。
這樣設計的好處是:

  • 控制 IC 與觸控面板分開,設計與整合的彈性較高。
  • 對小批量驗證速度比較快、成本比較低。
  • 可以支援較厚的上層玻璃。
  • 處理雜訊的能力較強,不易受到其他元件的雜訊干擾。

但是需要注意 FPC 的長度與位置,以免微弱的類比的觸控訊號受外部雜訊源干擾。

目前 PenMount 投射式電容觸控控制板依照觸控面板的驅動線 (driving lines) 和感測線 (sensing lines) 數不同,有以下數款設計供不同尺寸的 PCAP 觸控面板使用:

C/BPM1711PM1710PM1500PM1410PM1401PM1310PM1302PM1210PM1201PM1100
Size15.6”~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”
InterfaceUSB, 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
針對雜訊干擾的議題,PenMount PM1310 / PM1410 和PM1710 可符合 EMC Level III 認證,測試是根據以下標準:
  • 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 控制器透過完善的硬體設計,搭配韌體導入新一代的跳頻 (Frequency Hopping) 演算法技術,有效降低雜訊干擾的機率,讓控制器抗雜訊的能力有顯著的提升。

此外,PenMount PCAP 控制器也支援手套操作的功能,雖然手套的種類很多,手套所使用的材質特性 (介電系數) 也不盡相同,PenMount PCAP 控制器已經針對數種常用的手套種類 (例如:清潔用橡膠手套、工業用棉質手套、醫療用乳膠手套等) 進行驗證,均可以正常使用手套操作 PCAP 觸控面板。

PCAP COF 解決方案

pci-cof

COF 指的是 Chip On Flex,就是將控制 IC 直接上件在 FPC 上,FPC 也是 PCAP 觸控面板的出線。類比訊號轉成觸控位置的數位資料,再用 FPC 端點的串列式介面 (例如 USB、I²C、UART 等) 傳遞至主電腦。

目前 PenMount 已開發出四款可搭配 3.5”- 10.4” 投射式電容觸控面板的 COF 控制器,而採用PCAP COF 設計的好處是:

  • 控制 IC 與觸控面板整合,機構設計需要的空間較小。
  • 轉成數位訊號後的訊號線較少, FPC 可以設計成各式細長或彎曲形狀,易於小型產品安裝。
  • 不需要觸控面板端與系統介面端的連接頭(connector)及連接線。

COF 觸控面板的設計,適合應用於以輕薄為設計導向的產品 (例如系統空間有限的手持式產品),而且建議搭配雜訊較低的 LCD 模組。若有 COF 客製化設計需求,請與我們連絡

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