電容式LCD觸摸屏的原理是什么？

原理：本文拋開技術(shù)層次上來說說LINUX觸摸屏設(shè)備驅(qū)動(dòng)原理。觸摸屏，就是用一塊AD轉(zhuǎn)換模塊來將屏幕上的觸摸信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)。觸摸屏常用的是四線電阻，當(dāng)觸摸時(shí)候，功能模塊會(huì)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，就是通常說的AD轉(zhuǎn)換。在LINUX中，通常是通過中斷來讀取這些數(shù)字的。觸摸屏幕的時(shí)候，中斷發(fā)生，LINUX通過串口或者I2C，SPI或者內(nèi)部數(shù)據(jù)通道等去讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)字，然后把數(shù)值傳給INPUT層。TP在進(jìn)入休眠時(shí)，要關(guān)閉CTP的中斷，防止誤觸發(fā)中斷，導(dǎo)致異常。

為什么要校驗(yàn)？原因A，觸摸屏與LCD顯示屏是兩個(gè)不同的物理器件。LCD處理的像素，例如我們通常所說的分辨率是600x800，實(shí)際就是指每行的寬度是600個(gè)像素，高度是800個(gè)像素，而觸摸屏處理的數(shù)據(jù)是點(diǎn)的物理坐標(biāo)，該坐標(biāo)是通過觸摸屏控制器采集到的。兩者之間需要一定的轉(zhuǎn)換。B，其次在安裝觸摸屏?xí)r，不可避免的存在著一定的誤差，如旋轉(zhuǎn)，平移的，這同樣需要校正解決。C，再次，電阻式觸摸屏的材料本身有差異而且隨著時(shí)間的推移，其參數(shù)也會(huì)有所變化，因此需要經(jīng)常性的校正（電容式觸摸屏只需要一次校正即可）。

比較常用的校驗(yàn)程序是TSLIB。通過TSLIB校驗(yàn)后，應(yīng)用程序讀取TSLIB里的數(shù)值，這個(gè)時(shí)候就能準(zhǔn)確定位了。校正原理： 觸摸屏的校正過程一般為：依次在屏幕的幾個(gè)不同位置顯示某種標(biāo)記（如“+”），用觸摸筆點(diǎn)擊這些標(biāo)記， 完成校正。如果PT（x， y）表示觸摸屏上的一個(gè)點(diǎn)，PL（x， y）表示LCD上的一個(gè)點(diǎn)，校正的結(jié)果就是得到一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣M，使PL（x， y） = M·PT（x， y）。最終，假設(shè)LCD三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為（XL1， YL1），（XL2， YL2），（XL2， YL2）， 對(duì)應(yīng)觸摸屏上的三個(gè)點(diǎn)是（XT1， YT1），（XT2， YT2），（XT3， YT3），則聯(lián)立兩個(gè)方程組為：

這樣，觸摸屏的校正實(shí)際上就是解上面的方程組，得到6個(gè)系數(shù)：A、B、C、D、E、F。而上面方程組按照克萊姆法則解即可。在得到6個(gè)系數(shù)后，以后通過觸摸屏得到的所有坐標(biāo)，帶入公式（1）中就可以得到LCD上以像素表示的坐標(biāo)。

實(shí)際上，在校正時(shí)，采集的觸摸屏的點(diǎn)坐標(biāo)有一定的誤差，也就是說采集幾個(gè)三組點(diǎn)坐標(biāo)，分別計(jì)算A、B、C、D、E、F，其結(jié)果不盡相同。在tslib的ts_calibrate中，采集了五組點(diǎn)坐標(biāo)，具體代碼參見ts_calibrate.c中的perform_calibraTIon（）。一般來說，采集的點(diǎn)越多，校正的精確性就越高。只是采集點(diǎn)過多就會(huì)冗余，對(duì)校正精確性的提高作用很少，反而增加了計(jì)算時(shí)間。

歸結(jié)過程如下：

android 的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理：This implementaTIon is a linear transformaTIon using 7 parameters

（a， b， c， d， e， f and s） to transform the device coordinates （Xd， Yd） into screen coordinates （Xs， Ys） using the following equaTIons：

s*Xs = a*Xd + b*Yd + c

s*Ys = d*Xd + e*Yd + f

其中：Xs，Ys：LCD坐標(biāo)；Xd，Yd：觸摸屏坐標(biāo)。

LCD常見問題以及處理方法：

一個(gè)合格的液晶顯示器件在使用時(shí)，有時(shí)也會(huì)由于不合理的使用、不適宜條件及配件不合格或安裝方法不當(dāng)而出現(xiàn)故障。其原因和排除方法如下：

1．“字跡”排除

使用幾小時(shí)或幾天后，電極變色出現(xiàn)黑、棕色“字跡”，液晶盒產(chǎn)生氣泡，以致不能顯示。這是由于驅(qū)動(dòng)電壓直流成分過大，從而引起電化學(xué)反血造成的。檢查電路，排除過大直流成分后，換上新的液晶顯示器件即可。當(dāng)剛剛出現(xiàn)“字跡”時(shí)，可將液晶顯示器件加熱至保存溫度以上，即使液晶顯示器件顯示面全都變黑時(shí)，停止升溫，自然冷卻后，一般可除掉“字跡”。

2．隱約顯示的排除

裝配后出現(xiàn)不該顯示的筆段也隱約顯示，以致不能讀出，其原因可能是：

（1）引線間不清潔．用干細(xì)布擦凈即可。

（2）天氣太潮，玻璃表面導(dǎo)電。室內(nèi)干燥后即可恢復(fù)。

（3）公用電極或段電極懸空，重新安裝可*后，即可消除。

（4）交流方波上下幅度不對(duì)稱，造成熄滅時(shí)截止不清，調(diào)整方波幅度即可解決。

（5）導(dǎo)電橡膠條紋不正、不平行、絕緣性能較差，更換導(dǎo)電橡膠條即可。

3．對(duì)比度差的排除

對(duì)比度很差、或出現(xiàn)負(fù)像，或顯示混亂，或全部顯示，一般是由于背電極懸空造成，排除即可。

4．混亂顯示的排除

外界干擾也可能引起顯示混亂，排除干擾即可。

5．全部顯示的排除

譯碼器正常，但全部像素顯示。一般是背電極未接好，懸空或背電極接入直流。

6．缺筆劃顯示的原因及其排除

（1）電極引線沾污，導(dǎo)致裝配接觸不良。

（2）導(dǎo)電橡膠沾污，導(dǎo)致裝配接觸不良。

以上兩項(xiàng)只需要進(jìn)行清潔處理后重新裝配即可。裝配時(shí)不能用手觸摸清潔處理后的部位。

（1）玻璃邊緣破損，劃傷外引線導(dǎo)電層。

（2）裝配壓框不合適。

7．無規(guī)律不正常顯示的排除

造成混亂顯示的原因可能是：背電極懸空，驅(qū)動(dòng)為直流、電源波動(dòng)，接觸不良、電池耗盡等?？筛鶕?jù)不同原因進(jìn)行排除。

8．?dāng)嗬m(xù)顯示的排除

功能紊亂，不能調(diào)校，顯示時(shí)斷時(shí)續(xù)．其原因?yàn)殡娫措妷翰徽?，電池耗盡，此時(shí)需要換電池。

為了查尋液晶顯示器件在使用中的故障，可以使用指針式萬用表的r×10kω電阻檔進(jìn)行尋查。這是一個(gè)高阻檔，可以查測(cè)出影響顯示的各種通、斷情況。又由于它具有9～15v直流電壓，因此可以驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件顯示，從顯示狀態(tài)上判斷量示器件是否正常．但是由于萬用表輸出的是直流電壓，故最好在檢測(cè)時(shí)不要拖長(zhǎng)時(shí)間，以免發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)．可以用以下竅門減少直流破壞作用，即將一支表筆握于手中，然后用手指握住液晶顯示背電極，再用另一表筆探測(cè)其余段電極，此時(shí)，外電源內(nèi)阻會(huì)大大增加，從而堿少了直流成分的破壞作用。

另一種使用感應(yīng)市電進(jìn)行檢測(cè)的竅門也很實(shí)用。取一表筆線或普通電線，將一端繞在臺(tái)燈或其他電器的電源線外面，約2～5繞即可。此時(shí)，該電線中即會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生微弱的交流電壓。這個(gè)感應(yīng)電壓內(nèi)阻很大，具有50hz的交流感應(yīng)電壓對(duì)一般家用電器雖然沒用，但用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件卻正好適用。此時(shí)，只要用手指捏住液晶顯示器件的背電極，用該電線末端觸碰段電極外引線，該段像素即可顯示。用這種方法檢測(cè)液晶顯示器件的好壞非常方便，不過，由于感應(yīng)電的電流雖然很小，但電壓還是很高的，因此，有時(shí)用這種方式檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)未觸及的像素也一起出現(xiàn)串?dāng)_顯示，這是因?yàn)槠渌庖€懸空造成的，此時(shí)用手指輕觸串?dāng)_顯示的電極外引線端，串?dāng)_顯示即會(huì)消失。

1.smt：是英文“surface mount technology”的縮寫。即表面安裝技術(shù)，這是一種較傳統(tǒng)的安裝方式。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，缺點(diǎn)是體積大，成本高，限制lcm的小型化。

2.cob：是英文“chip on board”的縮寫。即芯片被邦定（bonding）在pcb上，由于ic制造商在lcd控制及相關(guān)芯片的生產(chǎn)上正在減小qfp（smt的一種）封裝的產(chǎn)量，因此，在今后的產(chǎn)品中傳統(tǒng)的smt方式將被逐步取代。

3.tab：是英文“tape aotomated bonding”的縮寫。即各向異性導(dǎo)電膠連接方式。將封裝形式為tcp（tape carrier package帶載封裝）的ic用各向異性導(dǎo)電膠分別固定在lcd和pcb上。這種安裝方式可減小lcm的重量、體積、安裝方便、可靠性較好！

4.cog：是英文“chip on glass”的縮寫。即芯片被直接邦定在玻璃上。這種安裝方式可大大減小整個(gè)lcd模塊的體積，且易于大批量生產(chǎn)，適用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品用的lcd，如：手機(jī)、pda等便攜式電子產(chǎn)品。這種安裝方式在ic生產(chǎn)商的推動(dòng)下，將會(huì)是今后ic與lcd的主要連接方式。

5.cof：是英文“chip on film”的縮寫。即芯片被直接安裝在柔性pcb上。這種連接方式的集成度較高，外圍元件可以與ic一起安裝在柔性pcb上，這是一種新興技術(shù)，目前已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

以下是根據(jù)我們?nèi)粘５木S修總結(jié)的一些維修思路：

1.顯示器整機(jī)無電

這是一個(gè)應(yīng)該說是非常簡(jiǎn)單的故障，一般的液晶顯示器分機(jī)內(nèi)電源和機(jī)外電源兩種，機(jī)外的常見一些。

不論那種電源，它的結(jié)構(gòu)比crt顯示器的電源簡(jiǎn)單多了，易損的一般是一些小元件，象保險(xiǎn)管、輸入電感、開關(guān)管、穩(wěn)壓二極管等。

比較少見的故障是由主板cpu引起的電源不啟動(dòng)，這部分其實(shí)原理也比較簡(jiǎn)單，就是通過鍵控板到cpu，再通過cpu輸出一個(gè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電源變換集成電路工作。

2.顯示屏亮一下就不亮了，但是電源指示燈常亮。

這種問題一般是高壓異常造成的，是保護(hù)電路動(dòng)作了，在這種情況下，一般液晶屏上是有顯示的，看的方法是“斜視”。

檢修的要點(diǎn)是對(duì)比修理法。

因?yàn)椋F(xiàn)在的液晶顯示器的高壓板的設(shè)計(jì)一般都是對(duì)稱的設(shè)計(jì)，而兩邊都?jí)牡目赡芑旧蠜]有。

一般老機(jī)容易出問題的是升壓變壓器和燈管，新機(jī)的保護(hù)電路和工藝問題比較的多。

3.屏幕亮線或者是暗線

這種問題，一般是液晶屏的故障。

亮線故障一般是連接液晶屏本體的排線出了問題

暗線一般是屏的本體有漏電，以上兩種問題基本上就是給機(jī)器判了死刑了，沒有維修價(jià)值的，因?yàn)橐粔K屏的價(jià)格太高了。

4.花屏或者是白屏

這種問題一般是屏的驅(qū)動(dòng)電壓出了問題，如果是屏的驅(qū)動(dòng)電路在主板，那么應(yīng)該是主板的故障，如果屏的驅(qū)動(dòng)電路在液晶屏上，一般情況下屏就應(yīng)該換了，維修的風(fēng)險(xiǎn)很大的。

5.偏色故障

一般可以進(jìn)入維修調(diào)整模式進(jìn)行調(diào)整。

6.其它相對(duì)少見的故障

干擾：在不同的工作模式下，液晶顯示器有可能出現(xiàn)一些干擾，大部分是正?，F(xiàn)象，有少數(shù)是電路上帶來的；因?yàn)?，液晶顯示器的特殊生產(chǎn)工藝，造成了只有在標(biāo)準(zhǔn)的工作模式下檢測(cè)到的問題才能夠算是故障。
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