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电容触摸屏原理及其驱动实现

李红华
2016年09月09日主要内容：常见的触摸屏技术：电阻式、表面电容式(surfacecapacitivetouchpanel)、投射电容式(projectcapacitivetouchpanel)、电磁式、红外感应式等等；如今应用于手机、平板产品的主要是投射电容式、电磁式(主要突出的是手写笔功能，如三星的GalaxyNote系列)。

目前生产触控IC的厂家有新思、赛普拉斯、ATMEL、敦泰、汇顶、奕力、义隆、晨星、美发思、矽创等。

国内的模组厂有欧菲、信利、胜华、帝晶、华意、TPK、合力泰、超声、创维等。投射式电容触控技术就是利用了平行板电容的基本原理，在两层ITO（锡氧化铟）导电玻璃涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块。两个模块上蚀刻的图形相互垂直，可以把它们看作是X和Y方向连续变化的通道。由于X、Y架构在不同表面，其相交处形成一节点电容，根据平行板电容计算公式有：C=e*S/(4兀KD)，其中：S为正对面积，D为正对距离，e为材料的介电常数。其中一个通道可以当成驱动线，另外一个通道当成是侦测线。当电流经过驱动线中的一条导线时，如果外界有电容变化的信号，那么就会引起另一层导线上电容节点的变化。侦测电容值的变化可以通过与之相连的电子回路测量得到，再经由A/D控制器转为数字讯号让计算机做运算处理取得（X，Y）轴位置，进而达到定位的目地。

操作时，控制器先后提供电流给驱动线，因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐列扫描感应线测量其电极间的电容变化量，从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时，控制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变，进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC信号来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。使用者们把这称为“横穿式”感应，也可称为投射式感应。传感器上镀有X，Y轴的ITO图案，当手指触摸触控屏幕表面时，触碰点下方的电容值根据触控点的远近而增加，传感器上连续性的扫描探测到电容值的变化，控制芯片计算出触控点并回报给处理器。(1)用特殊的导电体如ITO(氧化铟锡,透明、高导电性、高稳定性、高灵敏度)按照设计好的X、Y交互图案电镀在基材上（如Glass或者Film板）组成感应器，公差一般≤0.01mm。
(2)驱动IC可以感应到行、列通道的模拟信号量。常见ITO图案：IC对原始信号进行处理，转化为触摸点重心的坐标信息1.CTP按照驱动方式分类：2.自电容驱动模式：3.互电容驱动模式：CoverLENS2.CTP按照Sensor结构分类：3.常见CTP结构：2.GG(DITO)结构：LENS+OCA+ITO-GLASS+TAC+FPC
----单层玻璃双面走线结构，又叫GGD，TAC层用于消除底影、保护ITO图案和金属走线。◎G+F结构：◎G+F+F结构：电容触控IC用到的基本通讯接口有三种：IIC、UART、SPI，目前一般只用IIC接口，主要的接口引脚有：VDD、GND、SCL、SDA、INT、RESET。电气连接框图：1.TP的软件基本操作流程：

◎主机端初始化TP的接口方式(I2C端口初始化)；
◎TPIC初始化(主要是为TP上电、复位及下发配置参数，让TP工作起来，不同厂家的IC初始化方式不同，有些TP不需要主机端下发配置参数)；
◎设置TPINT引脚（中断方式：低/高电平中断、下降沿/上升沿中断)，装载中断向量表；
◎等待中断信号，读取手指触摸坐标数据，并上报给系统。2.TP驱动流程3.驱动移植:
(1)在kernel-3.10\drivers\input\touchscreen\mediatek目录下，新建ft6x36_sp603文件夹，把厂家提供的驱动文件放在该文件夹下。(4)修改配置文件
修改/kernel-3.18/arch/arm64/configs/lava6750_sp603_th_debug_defconfig与lava6750_sp603_th_defconfig文件，配置
CONFIG_INPUT_TOUCHSCREEN=y
CONFIG_TOUCHSCREEN_MTK=y
增加配置项：
CONFIG_TPD_CUSTOM_FT6X36_SP603=y
把新增的TP驱动文件夹编译进内核(5)配置codegen.dws文件(6)dts文件配置

◎修改/kernel-3.18/arch/arm64/boot/dts/mt6755.dtsi，配置节点compatible=“mediatek,mt6755-touch”;◎修改/kernel-3.18/arch/arm64/boot/dts/mt6755.dtsi，配置TP的分辨率、虚拟按键、引脚等信息
Name4.驱动流程：5.驱动函数分析：……input设备注册，把设备加