平板電腦工作原理

⑴ 觸摸屏的工作原理

我們每天都在使用觸摸屏的電子設備，比如手機、平板電腦。大家知道觸摸屏的工作原理是什麼嗎？它是怎麼知道我們手指的位置的？為什麼手機貼了膜一樣可以使用，而帶著手套就不能正常使用了呢？

目前，市面上使用的觸摸屏多數是電容式觸摸屏。為了了解它的工作原理，我們首先解釋一下電容是什麼。

電容
1745年，荷蘭萊頓大學教授馬森布羅克發明了萊頓瓶，用來儲存電荷。

萊頓瓶的基本原理是：通過一根導電的金屬棒和金屬鏈將電荷導入瓶子中，瓶子內外分別貼有金屬箔。這樣，電荷就會儲存在瓶子中。現在我們知道：當正電荷導入瓶子中的金屬箔上時，如果瓶子外側金屬箔接地，等量的負電荷就會被吸引到外側金屬箔上。正負電荷相互吸引，但是由於玻璃瓶是絕緣體，阻礙了它們的中和，所以電荷就儲存下來了。

1752年，美國獨立戰爭的領袖，印在百元美鈔上的富蘭克林利用萊頓瓶做了著名的「風箏實驗」，使用風箏將天上的雷電導入了萊頓瓶中，證明了天上的閃電和地上的電是同一種物質。

其實，要儲存電荷，並不一定需要瓶子。只要兩個相互絕緣並且靠近的導體就能起到同樣的作用，我們稱之為電容器。最簡單的電容器是平行板電容器。將兩塊金屬板彼此靠近，一個極板帶正電， 另一個極板帶負電，由於電荷之間的吸引作用，只要兩個電極沒有通過外電路連通，電荷就不會跑掉。

電容器中央是絕緣的，理論上說電流是不能通過電容器的。但是，在電容器充電和放電的過程中，電容器極板上電荷量會有變化，可以看作是電流通過了電容器。

比如，我們將本來不帶電的電容器與電池兩極相接， 電容器就會充電，即正電荷湧入電容器的上極板，負電荷湧入電容器的下極板。電路中除了電容器兩極板之間部分外，其餘部分都有電流，電流方向規定為正電荷定向移動的方向，所以我們可以說，電路中出現了順時針的充電電流。這個電流是瞬間的，當電容器的電壓與電池的電壓相同時，電流就消失了。類似於一個連通器，最初左側的水面比較高，水就會流動。當兩側水面一樣高時，水面就不再流動了。

當電容器充滿電之後，即使我們斷開電源，電容器上的電荷也不會消失。但是，如果我們將電容器兩個極板用導線直接相連，正負電荷就找到了一條可以中和的通路，於是，正電荷和負電荷就會通過這個通路中和， 電路中出現逆時針的電流，這個電流稱為放電電流。放電電流也是瞬間的，電荷中和完畢之後，放電電流就消失了。

如果電容器反復進行充電和放電，電路中就會反復出現充電電流和放電電流，並且充電電流與放電電流的方向是相反的。這種電流就是我們之前講過的交流電。現在我們知道了，交流電可以通過電容器。

我們知道， 試電筆是可以測量一個導線是否帶電。你是否想過，如果站在椅子上用試電筆接觸火線，試電筆會不會亮呢？

由於人和大地都是導體，而椅子是絕緣體，而家用電是交流電，因此可以通過電容器，即使站在椅子上用試電筆觸摸火線，試電筆依然會量，表示依然有電流通過了試電筆和人體。只是這個電流比較小，人體沒有什麼感覺。
電容屏
現在我們終於可以解釋電容觸摸屏原理了。簡單的電容屏是一個四層復合玻璃板，其中有層ITO材料。ITO是一種氧化銦錫材料，它透明，並且可以導電，適合於製造觸摸屏幕。

當手指接觸屏幕上某個部位時，就會與ITO材料構成耦合電容，改變觸點處的電容大小。屏幕的四個角會有導線，由於交流電可以通過電容器，四個導線的電流會奔向觸點，並且電流大小與到觸點的距離有關。手機內部的晶元可以分析四個角的電流，通過計算就可以得到觸點的位置。

更加精細的電容屏是投射式電容屏。它採用被蝕燭的ITO陣列,這些ITO層通過蛀蝕形成多個水平和垂直電極。每一部分的ITO部件也帶有感測功能。

當手指觸摸某個部位時，與陣列電容進行耦合，改變了屏幕上的電場，通過感測器和晶元分析電場合電流變化，就可以感知觸點位置。相比於之前的四角電流電容屏幕，這種電容屏可以實現多點觸控，應用更加廣泛。

人的手指是導體，才會影響電容屏幕，而使用絕緣物質觸碰電容屏幕就沒法操作手機。手機貼膜也可以使用，這是因為手指與ITO層原本也不需要接觸，中間本身就有玻璃絕緣層，貼絕緣膜的作用只是相當於玻璃厚了一點點，電流依然可以流過手指和屏幕中的導體所形成的電容器。不過，如果手套太厚了，觸碰觸摸屏時手指與屏幕中的導體相隔太遠，電容比較小，不足以被感測器感知，所以戴著厚手套是不能操作手機的。

其實，電容感測器在生活中還有很多，比如廁所里常見的自動沖水裝置、自動干手機等，許多都是利用過電容感測的。當人體靠近或原離時，人體與裝置構成的電容發生了變化，感測器感受到這種變化，控制電路進行某種操作。

感測器在生活中，簡直是無處不在！

⑵ 觸摸板原理

觸摸屏的特點

(1)觸摸屏和人的關系很緊密，尤其是電容式觸摸屏。

(2)觸摸屏和顯示器關系很緊密。

(3)典型應用：手機、平板電腦、收銀機、工業領域。

2、觸摸屏的分類

(1)常見的觸摸屏分為2種：電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏。早期用電阻式觸摸屏，後來發明了電容式觸摸屏。

(2)這兩種的特性不同、介面不同、編程方法不同、原理不同。

3、觸摸屏和顯示屏的聯系與區別

(1)首先要搞清楚：觸摸屏是觸摸屏，用來響應人的觸摸事件的；顯示屏是顯示屏，用來顯示的。現在用的顯示屏一般都是LCD。

(2)為什麼很多人會搞混這兩個概念，主要是因為一般產品上觸摸屏和顯示屏是做在一起的。一般外層是一層觸摸屏，觸摸屏是透明的，很薄；底下是顯示屏用來顯示圖像，平

時看到的圖像是顯示屏顯示並且透過觸摸屏讓人看到的。

三、電阻式觸摸屏的原理

電阻式觸摸屏其實就是一種感測器，雖然已經用的不多了，但是還是有過很多的LCD模塊採用電阻式觸摸屏，這種屏幕可以用四線、五線、七線或八線來產生屏幕偏置電壓，同時

讀回觸摸點的電壓，在這里主要以四線為例進行說明。

1、薄膜+玻璃（需要尖銳硬物點擊）

(1)要點是薄、透明。前面板硬度稍弱，可以被硬物按下彎曲，後面板硬度很高，不會彎曲。

(2)前面板和後面板在平時沒有挨住，在外力按下之下，前面板發生（局部）形變，在這一點上前後面板會挨住。 如下下面左圖所示：



2、ITO（導電+透明+均勻壓降）

(1)ITO是一種材料，其實是一種塗料，特點就是透明、導電、均勻塗抹。 （如上面右圖中的金屬塗層）

(2)本來玻璃和塑料都是不導電的，但是塗上ITO之後就變成導電了（同時還保持著原來透明的特性）。

(3)ITO不但導電而且有電阻，所以中間均勻塗抹了ITO之後就相當於在同一層的兩邊之間接了一個電阻。因為ITO形成的等效電阻在整個板上是均勻分布

的，所在在板子上某一點的電壓值和這一點的位置值成正比。

(4)觸摸屏經過操作，按下之後要的就是按下的坐標，坐標其實就是位置信息，這個位置信息和電壓成正比了，而這一點的電壓可以通過AD轉換得到。這就是整個電阻式觸摸屏的工作原理。

3、X/Y軸分時AD轉換

(1)下面要研究如何得到按下的這點的電壓

(2)在第一個面板的一對電極上加電壓，然後在另一個面板的一個電極和第一個面板的地之間去測量。在沒有按下時測試無結果，但是在有人按下時在按下的那一點2個面板接觸

，接觸會導致第二個面板上整體的電壓值和接觸處的電壓值相等，所以此時測量到的電壓就是接觸處在第一個面板上的電壓值。

(3)以上過程在一個方向進行一次即可測得該方向的坐標值，進行完之後撤掉電壓然後在另一個方向的電極上加電壓，故伎重施，即可得到另一個方向的坐標。至此一次觸摸事件結束。

例如下圖所示： 我們先在X+ 和 X-之間加上一個電壓，當有人按下觸摸屏之後就會在相應的位置形成一個觸點，那麼此時我們去測量Y+與GND（或者是Y-與GND）之間的電壓，那麼

其實得到的電壓值就是發生觸點處的電壓值，因為電阻是均勻分布的，所以可以算出該點在x方向上的位置；同理測量Y軸也是一樣的道理。



4、電阻觸摸屏的校準

(1)電壓值和坐標值成正比的，所以需要去校準它。校準就是去計算(0, 0)坐標點的電壓值是多少。

5、電阻式觸摸屏的硬體介面

(1)對於電阻式觸摸屏來說，他的硬體介面主要分為兩種：一種是SoC內置電阻式觸摸屏控制器，另一種是外置的專門觸摸屏控制晶元，將觸摸板感測器與這個控制晶元相連接，這個晶元

內部邏輯電路或者是內置程序代碼能夠根據上面說的原理將觸點坐標算出來並且轉化為數字量通過I2C介面發送給主機Soc。

(2)而對於第一種介面需要Soc的電阻式觸摸屏控制器能夠自己完成上面說的任務，並且需要將感測器的模擬量轉換為數字量，所以這個一般就會和ADC聯系在一起，而在s5pv210這

款SoC中其實就是將ADC模塊和觸摸屏模塊集成在一起的，後面會來重點分析。

四、電容式觸摸屏的原理

1、人體電流感應

利用人體電流感應現象，在手指和屏幕之間形成一個電容，手指觸摸時吸走一個微小電流，這個電流會導致觸摸板上4個電極上發生電流流動，控制器通過計算這4個電流的比例就能算

出觸摸點的坐標（這個計算過程中涉及到AD轉換）。



2、專用電路計算坐標（硬體介面）

(1)電阻式觸摸屏感測器本身原理很簡單，坐標的計算也是很簡單的事，所以可以通過SoC的電阻式觸摸屏控制器直接與觸摸板感測器相連接，由Soc內部的控制器來完成坐標的計算和

AD轉換是沒有問題的，對於SoC本身來說並不是一個太大的負擔。但是電容式觸摸屏不同，電容式觸摸屏需要自帶一個IC進行坐標計算因此電容式觸摸屏工作時不需要主機SoC控制器參與。

所以電容式觸摸屏的這種介面其實就是上面說的電阻式的第二種硬體介面，而且電容式觸摸屏目前只能實現為第二種介面。

(2)為什麼這樣設計？主要原因是因為電容式觸摸屏感測器的坐標計算太復雜，普通程序員無法寫出合適的代碼解決這個問題，因此在電容式觸摸屏中除了觸摸板之外還附加了一個IC

進行專門的坐標點計算和統計。這個IC全權負責操控觸摸板得到觸摸操作信息，然後再通過數字介面（一般是I2C）和主機SoC進行通信。

3、多個區塊支持多點觸摸

(1)電阻觸摸屏不支持多點觸摸，這是它本身的原理所限制，無法改變無法提升。

(2)電容式觸摸屏可以支持多點觸摸（也可以單點觸摸）。按照之前講的電容式觸摸屏的原理，單個電容式觸摸屏面板也無法支持多點觸摸，但是可以將一個大的觸摸面板分成

多個小的區塊，每個區塊相當於是一個獨立的小的電容式觸摸屏面板。

(3)多個區塊支持多點觸摸讓電容觸摸屏坐標計算變復雜了，但是這個復雜性被電容觸摸IC吸收了，還是通過數字介面和主機SoC通信報告觸摸信息（觸摸點數、每個觸摸點的坐

標等）。

4、對外提供I2C的訪問介面

(1)整個電容觸摸屏包含2部分：觸摸板感測器和電容觸摸IC。觸摸板感測器就是一個物理器件，電容觸摸IC一般做到觸摸屏的軟排線（FPC，例如下圖中軟排線上的那顆晶元）上面，

電容觸摸IC負責操控觸摸板、通過AD轉換和分析得到觸摸點個數、觸摸坐標等信息，然後以特定的數字介面與SoC通信。這個數字介面就是I2C。

(2)對於我們主機SoC來說，電容式觸摸屏其實就是一個I2C從設備。主機只需要通過I2C匯流排對這個從設備進行訪問即可（從設備有自己特定的從設備地址）。從這里來講，其

實電容式觸摸屏和其他的感測器（gsensor等）並沒有任何區別。

⑶ 請問平板電腦和普通的計算機的主板是一樣定義的嗎是不是一樣的工作原理

主板是原理定義基本一樣 平板用是移動架構的處理設備 普通的計算機跟筆記本電腦是一樣的

⑷ PDA的運行原理是什麼

PDA（Personal Digital Assistant），又稱為掌上電腦，可以幫助我們完成在移動中工作，學習，娛樂等。按使用來分類，分為工業級PDA和消費品PDA。工業級PDA主要應用在工業領域，常見的有條碼掃描器，rfid讀寫器，POS機等都可以稱作PDA；消費品PDA包括的比較多，智能手機，平板電腦，手持的游戲機等
有時候快遞顯示PDA正常簽收掃描。。。就是快遞人員拿著這個終端掃一下，就會有信息發送至收件人手機上，提醒收件（如果設置的話）。圓通的PDA簽收掃描就是快件到達了圓通派送點，但是因為一些原因沒有派送。

⑸ 平板電腦是怎麼實現網路連接的

想知道平板電腦怎麼鏈接網路，就得先看平板電腦支持哪種上網的方式，不同型號的平板電腦，支持的連接網路方式也是不一樣的。首先我們說一下平板電腦的連接網路的方式 四種：無線網路Wi-Fi 、 3G網路、 有線網路LAN 、3G上網卡上網 步驟方法 1、平板電腦有線上網步驟: 接路由器上網:接上擴屏接頭和網線，桌面進入「連接有線上網」，勾選「DHCP（自動分配地址）」，如獲取到IP地址即表示已連接網路。如無法自動獲取IP請嘗試使勾選下方「靜態IP」，即手動設置IP地址。 接"貓"上網:接上擴屏接頭和網線，桌面進入「連接ADSL網路」，輸入上網帳號密碼，下方顯示IP地址即可以連接。 提示：連接網路頂端會出現ETH標志，如箭頭為白色表示已連接成功，如箭頭為灰色表示還沒有獲取到IP地址，連接不成功。 2、平板電腦怎麼用3G聯網的操作方法 先了解一下，3G上網的優缺點是什麼？ 在手機信號覆蓋的地方都可以接入英特網，這是使用3G上網的最大優點。除此以外的都是不足和缺點。比如網速不快，部分城市信號不穩定，這些是不足。而缺點就是費用太高了，現在的運營商一般都通過流量計費，看看圖片新聞或者查詢地圖，一會兒幾十兆就沒有了。如果在線聽歌、看視頻或下載，流量費用將是很嚇人的一個數字。 3G聯網是需要撥號的，而在撥號之前還有一些准備工作要做，另外一次設置好以後，再次使用不需要重復設置，第一次的設置會被自動記錄下來。 我們需要先准備一張與MID支持網路相匹配的3G上網SIM卡，在國內，3G上網分聯通WCDMA網路、移動TD-SCDMA網路、電信CDMA2000網路，三者之間並不通用。 先將3G SIM卡插到MID的插槽中，然後開機，在主桌面下按「Menu菜單鍵」，點「設置」，再點「無線和網路設置」，滑動到最下面，找到「3G撥號」下方的「撥號設置」， 點「撥號設置」。 這里根據運營商給的信息填寫就可以了，填完之後返回到上級菜單，然後點「3G撥號」。 在3G撥號後面打勾，此時系統就會根據剛才輸入的信息自動進行撥號了。 3、新手很多都不懂得平板電腦如何用wifi上網，WIFI無線上網:該原理與普通筆記本無線上網原理相同.有熱點的地方就可以上網,現在一般公共場所都能搜索到很多無線信號,但一般的信號都加密碼需要密碼才可以上網,不過現在很多公共場很多地方也有提供免費上網信號的.(例如很多大學校園,廣州亞運期間也會提供免費上網信號的哦),但多數的信號都有加密,所以不要很傻很天真的以為有個電腦就想隨時隨地上網了,天下可沒有那麼多免費的午餐.所以一般家裡WIFI無線上網需配備無線路由器. 聯網應用，這可是MID的重頭戲，好多應用都是基於網路的，比如天氣預報、新聞動態、網上聊天、收發郵件等等。目前MID無線聯網方式主要用兩種，一種是通過WiFi接入；另一種是通過3G接入。當前產品多數都是通過WiFi接入，使用3G接入的也有，不過因為流量費用高的問題目前並不普及。也有一些玩家通過藍牙連接手機，從而使用手機的GPRS接入，這種接入方式同樣存在流量費用高昂的問題，此外網速非常慢，僅供嘗試，不具備實用性。 另外極個別產品還可以連接RJ45標准水晶頭的網線，它是通過附帶的配件實現的，先將配件通過USB之類的介面連在MID主機上，然後再將網線插在附件相應介面上。可能對於多數用戶，此功能意義很小，但對於需要經常出差入住酒店的玩家，有線網路連接是很必要的，因為通常酒店都不提供無線接入，但卻基本上都有網線。 下面介紹這款機器如何連接WIFI無線上網:，從而實現看天氣預報、新聞動態，還有網上聊天、收發郵件等功能（實現的功能下一篇再寫吧）。 一、WiFi聯網的操作方法 主界面狀態下按「Menu菜單鍵」，點「設置」，再點「無線和網路」，在第一項「Wi-Fi」後面打上勾，然後點「Wi-Fi」設置。 系統會自動搜索附近的WiFi網路，如果您的無線AP設備其中的無線網路名稱允許被廣播，那麼在下面的列表裡就會看到。這里我們就連接廣播名為「tefahshop」的網路，點擊它。 「tefahsop.com」網路需要密碼驗證，輸入無線網路密碼 密碼驗證通過後系統會自動連接並獲取IP地址，圖上顯示已經連接到了tefashop.com網路。 如果您的WiFi網路名稱設置為不廣播，那麼就需要手動輸入了，點擊下方的「添加Wi-Fi網路」。 手工輸入網路名稱、驗證方式，有密碼時還要輸入密碼，然後再點連接即可。 4、平板電腦怎麼用3G無線卡上網呢，想要知道3G無線上網卡上的步驟，下面我們以7寸平板電腦3G上網使用方法為例 我們用的這個無線網卡為華為的，連接3G無線上網的方法步驟如下： 1. 先把聯通3G卡裝進上網卡裡面。 2. 先把電腦的擴張轉接頭插上平板電腦 3.在用上網卡連接上擴張轉接頭(注:上網卡要用聯通3G卡） 4.打開電腦的：連接3G上網 5. 然後點擊「添加3G網路 6. 在名稱上輸入「3gnet」 7. 在設備上選擇「HUAWEI E220/E230/E770/K3565」 8. 在電話號碼裡面輸入「*99#」 9. 在用戶那裡隨意輸入（其他的都不用輸入） 10. 點擊「連接」，然後等待電腦連接上3G網路。點擊「連接」，然後等待電腦連接上3G網路。
這樣可以么？

⑹ 液晶電子手寫板工作原理

液晶手寫板由殼料，PCBA，液晶屏（膜）組成。其中液晶膜從上到下分別由霧膜，ITO，液晶，ITO，黑膜組成，膜材的選擇和液晶的配方決定著產品的字跡粗細，顏色，亮度，對比度，耐書寫性，耐老化性。其中國內手寫板生產廠家所用的膜材都差不多，液晶的配方才是區分生產廠家研發實力的關鍵。

液晶膜里的液晶為雙穩態膽甾型液晶，膽甾型液晶呈扁平狀，排列成層，層內分子相互平行。FC態：分子長軸垂直於層平面，不同層的分子長軸方向稍有變化。P態：分子長軸平行於層平面，不同層的分子長軸方向稍有變化，沿層的法線方向便會排列成螺旋狀結構。膽甾相液晶的螺紋距離可通過手性聚合物調節，當達到450nm-530nm的時候，字跡呈藍綠色， 當達到530-600的時候呈黃綠色，通過手性聚合物的不同比例來調成想要的顏色。FC態時，光線直接穿過液晶層，被最下層的黑膜吸收，呈現出來的就是完全的黑態；當我們的手指按壓液晶膜時，液晶受壓力擠壓翻轉，翻轉後的區域就是P態，自然光線照射液晶層被翻轉區域的時候，只有和液晶螺紋距離一樣波長的光線被反射出去，其餘顏色被吸收，形成相應顏色的字跡；當按下手寫板上的清除鍵時，PCBA對膜片進行通電，翻轉後的區域受電壓刺激回復到FC態。FC態和P態就是所謂的雙穩態，FC態和P態之間的相互轉化都可通過驅動電壓來實現，但手寫板行業中只應用了從P態到FC態的驅動，從FC態到P態用驅動電壓驅動沒什麼意義。

液晶雙穩態示意圖

⑺ 很想問，有沒有懂得平板電腦的工作原理和主要部件

呵呵，有沒有安裝寬頻啊，無線路由器是組建區域網，實現網路資源或寬頻共享的設備，還可以實現有線信號與無線信號的轉換，但如果沒有寬頻或者是其它的信號源來提供信號，那單獨使用無線路由器也是無法實現上網的

⑻ 平板電腦防盜器的工作原理

平板電腦防盜器由報警主機、報警探頭、3M膠等組成。報警主機安裝於展示架或陳列櫃上，報警探頭則粘附於展示產品上。顧客可以方便的從架子上取下陳列品，自由的對陳列品的功能和外觀進行操作和感受，如果顧客想將陳列品拿走，報警器會立即發出持續的報警聲，報警聲將持續到管理人員來做復位處理為止。

⑼ 華為平板電腦3G模塊的工作原理

就是一個3G modem
也可以理解為3G數據卡 的升級版，因為3G模塊除了3G上網外 一般會有語音和簡訊功能，有些會有GPS功能

⑽ 我想知道電腦，手機，平板，這三大類的硬體工作原理.

電腦可以帶有獨立GPU，就是獨立顯卡。平板和手機gpu一般集成在cpu裡面。。工作原理一樣，CPU，字型檔，和相應的控制電路，電源電路。現在的手機功能多，結構更復雜了。系統雖然種類多，但是都是為了控制硬體工作的程序。。MID與平板類似，同樣為便於攜帶的移動PC產品。MID不能使用SIM卡，也就沒法使用GPRS像手機上網了。