图解触摸屏工程应用技巧(第2版) 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周志敏 著

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• 显示技术
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• 电子工程
• 实用指南
• 第二版

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111514923

商品编码：29477752224

包装：平装

出版时间：2015-11-01

基本信息

书名：图解触摸屏工程应用技巧(第2版)

定价：49.80元

作者：周志敏

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787111514923

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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涵盖西门子和三菱触摸屏
　　知识讲解系统
　　应用技巧实用
　　流程图解完整

内容提要

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本书结合外触摸屏技术发展动态及**工程应用技术，以触摸屏工程实用技术为本书的核心内容，全面系统地阐述了触摸屏的基础知识和**应用技术。全书共5章，深入浅出地阐述了触摸屏基础知识、触摸屏分类、触摸式人机界面工程应用、西门子触摸式人机界面工程应用、三菱触摸式人机界面工程应用等内容。
　　本书题材新颖、内容丰富实用，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值，是从事触摸式人机界面技术开发、工程设计与应用的工程技术人员的读物，也可供高等院校、职业技术院校相关专业师生阅读参考。

目录

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前言
章 触摸屏基础知识
1.1触摸屏技术及发展历程
1.1.1 触摸屏技术
1.1.2 触摸屏发展历程
1.2 触摸屏原理及特性
1.2.1 触摸屏原理
1.2.2 触摸屏特性
第2章 触摸屏分类
2.1电阻式触摸屏
2.1.1电阻式触摸屏工作原理
2.1.2电阻式触摸屏优缺点
2.2电容式触摸屏
2.2.1电容式触摸屏工作原理
2.2.2电容式触摸屏优缺点
2.3红外式触摸屏工作原理及特性
2.3.1红外式触摸屏工作原理
2.3.2红外式触摸屏优缺点
2.4表面声波式触摸屏工作原理及特性
2.4.1表面声波式触摸屏工作原理
2.4.2表面声波式触摸屏优缺点
第3章 触摸式人机界面工程应用
3.1触摸式人机界面
3.1.1人机界面
3.1.2工业触摸式人机界面
3.2触摸式人机界面系统工程设计
3.2.1触摸式人机界面应用定义及选择
3.2.2触摸屏系统设计
3.2.3触摸式人机界面与PLC的通信
第4章 西门子人机界面工程应用
4.1 Smart700/1000IE人机界面工程应用
4.1.1 Smart700/1000IE人机界面安装与连接
4.1.2 Smart700/1000IE人机界面的用户操作界面
4.1.3 Smart700/1000IE人机界面组态操作系统
4.1.4 Smart700/1000IE人机界面操作模式及测试项目
4.1.5 Smart700/1000IE人机界面工程应用技巧
4.2 OP73micro/TP177micro人机界面工程应用
4.2.1 OP73micro/TP177micro人机界面安装与连接
4.2.2 OP73micro/TP177micro人机界面组态操作系统
4.2.3 OP73micro/TP177micro人机界面工程应用技巧
4.3 WinCC flexible系统组态结构
4.3.1 WinCC flexible特色及系统组态
4.3.2 OS更新设置及恢复出厂设置
4.3.3 HMI监控系统的设计
4.4西门子人机界面应用问题分析及故障处理实例
4.4.1西门子人机界面应用问题分析及处理方法
4.4.2西门子人机界面检查及故障处理实例
第5章 三菱触摸式人机界面工程应用
5.1 GT Designer3编程软件
5.1.1 GT Designer3编程软件结构
5.1.2启动GT Designer3编程软件
5.2三菱GOT与计算机间数据传送
5.2.1数据传送的步骤及注意事项
5.2.2计算机与三菱GOT连接
5.2.3设置三菱GOT接口
5.2.4计算机与三菱GOT间的通信设置
5.2.5向三菱GOT写入数据
5.2.6从三菱GOT读取数据
5.2.7与三菱GOT的数据对照
5.3三菱GOT画面设计技巧
5.3.1三菱GOT窗口画面的创建及切换
5.3.2三菱GT1150触摸屏开关、指示灯的设置
5.3.3定时器、计数器的设置
5.3.4数据输入与仪表显示设置
5.3.5 GOT画面切换设置
5.4三菱GOT连接及操作环境参数设置
5.4.1三菱GOT连接
5.4.2三菱GOT操作环境参数设置
5.5三菱GOT工程应用技巧
5.5.1三菱GOT用于电动机起动/停止控制和故障显示
5.5.2 PLC、变频器及三菱GOT构成的调速系统
5.5.3三菱GOT基于RS485与变频器通信设置
5.6三菱GOT出错代码和出错信息及处理方法
5.6.1出错代码和出错信息弹出式显示和列表显示
5.6.2出错代码和出错信息及处理方法
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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图解触摸屏工程应用技巧 (第2版) 机械工业出版社 内容概要： 本书是一本面向触摸屏行业工程师、技术人员以及相关领域研究人员的实用技术手册。作者凭借深厚的行业经验，系统梳理了触摸屏从设计、制造到应用各个环节的关键技术要点与工程实施技巧，旨在帮助读者快速掌握触摸屏的核心技术，解决实际工程中遇到的难题，提升产品开发与应用效率。全书以图文并茂的方式，深入浅出地阐述了各种触摸屏技术的原理、优缺点、适用场景以及在具体工程项目中的实现方法。 第一章：触摸屏技术概述与选型指南 本章首先对当前主流的触摸屏技术进行全面的介绍，包括电阻式触摸屏（表面声波、表面弹性波、四线、五线、八线电阻屏）、电容式触摸屏（表面电容、投射式电容）以及其他新兴技术（如红外触摸屏、光学成像触摸屏）。每一类技术都将详细讲解其工作原理、材料构成、优缺点分析、成本考量以及在不同应用场景下的适配性。 电阻式触摸屏： 深入剖析了不同类型电阻屏的结构特点，例如四线电阻屏的线性度问题、五线电阻屏的稳定性和抗干扰能力，以及八线电阻屏在精确度和耐用性上的优势。重点讲解了材料选择对性能的影响，如ITO导电膜的厚度、均匀度、表面硬度等，以及表面处理工艺（如AR涂层、AF涂层）对可视性、耐磨性和清洁性的作用。 电容式触摸屏： 详细阐述了表面电容屏和投射式电容屏的工作原理，尤其聚焦于投射式电容屏的多点触控、高灵敏度、良好的透光性和耐用性。在本节中，会深入分析电容屏的结构，包括玻璃基板、ITO导电层、绝缘层、感应电极（Pattern）的设计与制造工艺，以及FPC（柔性印刷电路板）的连接方式。会着重介绍不同电容屏类型（如单层、双层、多层）在触控算法、抗干扰能力和成本上的权衡。 其他触摸屏技术： 对红外触摸屏、光学成像触摸屏等技术的原理、应用领域（如大尺寸显示、特定工业环境）及其与主流技术的比较进行简要介绍，帮助读者拓宽技术视野。 选型指南： 基于各种技术的优缺点，本章将提供一套系统的选型方法论。通过列举不同应用领域（如智能手机、平板电脑、车载系统、工业控制面板、医疗设备、POS机等）的具体需求，指导读者如何根据成本、精度、响应速度、耐用性、环境适应性、多点触控需求等因素，为项目选择最合适的触摸屏技术。会包含一系列选型对照表和决策树，帮助读者快速定位最优解决方案。 第二章：触摸屏关键材料与制造工艺 本章将深入探讨触摸屏制造过程中涉及的关键材料及其性能要求，并详细介绍相关的制造工艺流程。 基材选择： 重点分析了玻璃（如铝硅酸盐玻璃、钢化玻璃）和高分子薄膜（如PET）作为触摸屏基材的特性，包括硬度、透光率、热膨胀系数、尺寸稳定性以及抗冲击性。会讨论不同厚度、不同表面处理（如化学钢化、物理钢化）的玻璃对触摸屏性能的影响。 导电材料： 深入剖析了氧化铟锡（ITO）作为最常用的导电材料的特性，包括薄膜厚度、电阻率、均匀度、透光率之间的关系。会介绍ITO薄膜的溅射、蒸镀等沉积工艺，以及工艺参数对薄膜性能的影响。同时，会简要提及替代ITO的新型导电材料，如金属网格（Metal Mesh）、银纳米线（Silver Nanowire）等，并分析其在柔性触摸屏等领域的应用前景。 绝缘层与粘结层： 讲解了用于隔离导电层的绝缘材料（如SiOx、SiNx、聚酯薄膜）的介电常数、击穿电压、附着力等性能要求，以及光学透明胶（OCR）或光学粘结膜（OCF）在层间粘结、提高透光率、减小空气层厚度方面的作用，并讨论不同类型粘结材料的特性和应用。 表面处理技术： 详细介绍了抗反射涂层（AR Coating）、抗指纹涂层（AF Coating）、防爆膜等表面处理技术，阐述了它们对触摸屏外观、可视性、耐磨性、清洁性和安全性的重要影响，以及相应的涂层工艺。 制造工艺流程： 详细图解了触摸屏制造的典型工艺流程，包括： ITO图形化： 介绍光刻、蚀刻等工艺，用于在基材上形成精确的ITO电极图案。会讲解掩模设计、曝光、显影、蚀刻参数对图形精度的影响。 层间堆叠与粘结： 描述如何通过层压工艺将不同功能的薄膜或玻璃基板精确地粘合在一起。 FPC连接： 详细介绍将ITO电极与控制芯片连接的柔性印刷电路板（FPC）的制造、压接（ACF/ACP）或COF（Chip-on-Film）等连接技术，以及如何保证电气连接的可靠性。 质量控制与检测： 涵盖了从原材料入厂到成品出厂的各项检测手段，包括外观检查、尺寸检测、电阻测量、透光率测试、电性能测试（如短路、开路、电容分布）、可靠性测试（如跌落、温湿度循环、耐磨测试）等。 第三章：触摸屏控制器与驱动技术 本章聚焦于触摸屏的“大脑”——控制器芯片及其相关的驱动技术，是实现触摸感知的核心。 触摸屏控制器原理： 详细讲解了触摸屏控制器芯片（如Synaptics, Focaltech, Goodix等）的核心工作原理，包括如何采集触摸信号（如电容变化、电阻变化）、如何对信号进行滤波、放大、A/D转换，以及如何通过算法处理信号以识别触摸点位置、压力、手势等。 常用控制器架构： 分析了不同控制器的架构特点，如基于MCU的通用控制器、专用的ASIC控制器等，以及它们在性能、功耗、成本上的差异。 驱动程序开发： 深入探讨了触摸屏驱动程序的开发要点，包括与操作系统（如Windows, Linux, Android）的交互接口（如HID协议、I2C/SPI接口）、中断处理、数据上报机制、校准算法的实现等。会提供实际代码片段示例（伪代码或C语言），以及驱动程序的优化技巧，如提高响应速度、降低功耗、增强抗干扰能力。 接口协议： 详细阐述了触摸屏与主系统之间的通信接口协议，如I2C、SPI、USB等，并分析不同接口的优缺点及其适用场景。 固件（Firmware）设计： 讨论了触摸屏控制器的固件设计，包括参数配置、触摸算法参数调整、低功耗模式管理、OTA（Over-the-Air）固件升级等。 校准技术： 详细讲解了触摸屏的校准方法，包括初始校准、动态校准，以及如何通过软件算法补偿因基板形变、温度变化等引起的触摸位置偏移。 抗干扰技术： 针对实际应用中电磁干扰、静电放电（ESD）等问题，本章会介绍触摸屏控制器和驱动程序层面的抗干扰设计与优化方法，如差分信号处理、噪声滤波、信号增强等。 第四章：触摸屏的工程集成与应用案例 本章将重点关注触摸屏在实际产品中的集成以及在不同应用场景下的具体工程实践。 机械结构设计： 讲解了触摸屏在终端产品中的集成设计考虑，包括边框设计、结构强度、散热、防水防尘（IP等级）、显示屏与触摸屏的贴合方式（如全贴合、框贴）以及不同贴合方式对光学性能和结构强度的影响。 光学设计： 详细讨论了触摸屏的光学性能要求，包括透光率、雾度、反射率、色彩还原等，以及如何通过材料选择、结构设计和表面处理技术来优化光学效果。会分析不同贴合方式对可视角度和亮度损失的影响。 电气连接与布线： 强调了触摸屏与主板之间的电气连接设计，包括FPC布线、连接器选择、信号完整性设计、电源管理等，以确保信号传输的稳定性和可靠性。 软件协同： 探讨了触摸屏与应用软件的协同开发，包括手势识别（滑动、缩放、旋转）、绘画、游戏等复杂交互功能的实现，以及如何通过API（Application Programming Interface）与上层应用进行高效交互。 可靠性与寿命测试： 详细列举了触摸屏产品在工程应用中需要进行的可靠性测试项目，包括但不限于： 环境适应性测试： 高低温循环测试、湿度测试、耐候性测试。 机械耐久性测试： 跌落测试、振动测试、按压寿命测试、表面硬度测试（铅笔硬度）、耐磨擦测试。 电磁兼容性（EMC）测试： ESD测试、EMI/EMC辐射测试。 光学性能测试： 透光率、反射率、均匀性测试。 电气性能测试： 触摸精度、响应速度、多点触控性能测试。 典型应用案例分析： 智能手机与平板电脑： 分析了这些消费电子产品中触摸屏的技术趋势（如全面屏、屏下指纹、高刷新率）和设计挑战。 车载信息娱乐系统（IVI）： 重点探讨了车载触摸屏的可靠性要求、抗干扰设计、阳光下可视性以及多模态交互（语音+触摸）的需求。 工业控制与HMI（人机界面）： 强调了工业触摸屏在恶劣环境下的耐用性、防爆性、耐化学腐蚀性以及高精度操作的要求。 医疗设备： 关注了医疗触摸屏的卫生性、易清洁性、高精度以及与医疗系统的集成要求。 公共信息显示（Kiosk）： 探讨了触摸屏在公共环境下的耐用性、易用性、防破坏性以及远程管理的需求。 可穿戴设备： 简要介绍可穿戴设备对触摸屏的小型化、柔性化、低功耗以及高灵敏度的需求。 第五章：触摸屏行业发展趋势与前沿技术 本章展望了触摸屏技术的未来发展方向，帮助读者把握行业脉搏。 柔性与可折叠触摸屏： 探讨了柔性基板、新型导电材料（如金属网格、纳米银线）以及曲面屏技术的发展，以及在智能手机、可穿戴设备等领域的应用前景。 屏下集成技术： 重点介绍屏下指纹识别（光学、超声波）、屏下摄像头、屏下传感器等技术的发展，以及它们如何进一步提升终端产品的设计自由度。 高刷新率与触控采样率： 分析了高刷新率和高触控采样率对用户体验的提升，以及相关的控制器和驱动技术挑战。 触觉反馈技术： 探讨了在触摸屏上实现更真实的触觉反馈（如线性马达、压电陶瓷）对增强用户交互体验的重要性。 新型传感技术： 介绍了一些新兴的触摸感知技术，如3D触摸（压力感应）、非接触式触摸、手势识别等，以及它们的应用潜力。 节能技术： 讨论了降低触摸屏功耗的关键技术，包括低功耗控制器、智能电源管理、更高效的驱动算法等。 绿色制造与可持续发展： 简要介绍触摸屏行业在环保材料、节能生产工艺、可回收性等方面的努力。 总结： 《图解触摸屏工程应用技巧 (第2版)》以其全面、深入、实用的内容，辅以大量的图例和工程实例，成为触摸屏行业工程师必备的参考书籍。本书不仅系统地讲解了触摸屏的技术原理，更侧重于工程实践中的应用技巧和解决方案，能够帮助读者快速提升专业技能，应对日益复杂的市场需求和技术挑战。无论是初入触摸屏行业的工程师，还是经验丰富的技术专家，都能从中获益匪浅，在触摸屏的设计、开发和应用领域取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值更体现在其对未来趋势的洞察和前沿技术的梳理上。虽然它聚焦于成熟的工程应用技巧，但其中关于柔性显示驱动和多点触控的复杂集成方案的论述，明显展现了作者对行业发展脉络的深刻理解。我特别欣赏书中对新兴的非晶硅（a-Si）和氧化物半导体（Oxide TFT）在触摸传感器矩阵中应用的比较分析。作者不仅对比了它们的迁移率和功耗，还非常专业地分析了不同TFT材料在长时间工作状态下的老化效应及其对触摸灵敏度的长期影响。这种前瞻性，让读者在掌握当前主流技术的同时，也能对下一代产品的技术选型做好准备。总的来说，这本书不仅是当下解决实际问题的利器，更是一份能够指导我们规划未来技术路线图的战略性参考资料，它的深度和广度，远超出了普通的技术手册范畴。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我体会到了一种非常扎实的、来自一线实践者的专业视角。它不仅仅停留在介绍“是什么”和“怎么做”，更深入探讨了“为什么会失败”以及“如何避免失败”。比如，在讲解触摸屏的EMI/EMC设计时，书中对电磁干扰源的识别和抑制措施的阐述，完全是基于实际的电路布局和屏蔽设计经验。作者没有采用那种过于理想化的假设，而是直接展示了在多层板PCB上布局优化时，地线设计和信号走线如何影响耦合电容的实际数值变化。我记得我曾经被一个高频噪声干扰问题困扰了数周，最终通过书中提出的“最小化参考回路面积”原则，结合特定的去耦电容选型建议，才得以彻底解决。这种将理论知识与具体元器件选型、PCB布线技巧紧密结合的写法，使得技术转化效率变得异常高，对于追求快速原型验证和产品迭代的团队来说，这本书的参考价值是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文逻辑堪称教科书级别的典范，它没有那种堆砌术语的晦涩感，而是采用了一种层层递进的叙事方式，非常适合那些希望从零开始深入了解触摸屏技术的读者。初读时，我特别留意了关于手势识别算法的部分，作者对不同复杂手势（如捏合、旋转等）的特征提取和滤波处理进行了非常细致的剖析。最让我印象深刻的是，它没有停留在概念层面，而是深入探讨了不同降噪滤波方法（如卡尔曼滤波与中值滤波）在实际工程场景中的优劣权衡，特别是关于实时性与准确性的矛盾处理，给出了非常实际的工程权衡点。对于我们研发团队来说，选择合适的算法直接关系到最终产品的用户体验，这本书提供了一个坚实的理论基石和丰富的实践案例支撑，避免了我们在实际开发中走很多不必要的弯路。它的结构安排，就像是为每一个技术难点都准备了一个详尽的“手术指南”，清晰、准确、且可操作性极强。

评分☆☆☆☆☆

作为一个有着多年电子产品开发经验的工程师，我深知“细节决定成败”在触摸屏领域的重要性。这本书在细节处理上的深度和广度，确实让我眼前一亮。我个人认为，它在材料科学与界面处理这块的论述尤其出色。例如，在探讨ITO膜层厚度和电阻率对信噪比的影响时，书中不仅引用了经典的菲涅尔反射定律，还结合了实际的沉积工艺参数（如溅射功率和背景气压）对电容耦合效率的具体影响曲线，这种跨学科的融合，是很多纯粹的软件或硬件书籍所欠缺的。我还注意到，书中对不同环境因素（如高低温、高湿度）对触摸屏性能衰减的预测模型也做了详细介绍，这对于需要进行长期可靠性测试和认证的团队来说，简直是如虎添翼的宝贵资料。这种对工程全生命周期的关注，使得这本书的实用价值大大提升，不再仅仅是一本技术参考书，更像是一本工程实践的“防坑手册”。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的封面设计，首先吸引我的是那种专业又不失亲和力的排版风格，那种将复杂技术用直观图示呈现出来的努力，让人一眼就能感受到编者在内容组织上的用心。翻开内页，我立刻被那些详尽的原理图和清晰的步骤分解所折服。比如，在讲解电容式触摸屏的电极结构设计时，书中不仅给出了理论公式，更配有大量不同负载条件下电极响应的仿真截面图，这对于我们这些一线工程师来说，无疑是提供了最直接的工程指导。我记得有一次我们在调试一款新型号的显示模组时，遇到了一个难以复现的边缘误触问题，翻阅了许多标准手册都找不到头绪，最后还是在书中关于“边缘效应的补偿算法”那一章里找到了突破口，书中提供的那个基于电荷守恒的简化模型，成功帮助我们定位了驱动IC的参数配置错误。这本书的价值不仅仅在于知识的罗列，更在于它提供了一套完整的、从底层物理到上层软件交互的系统性解决方案，让“知其所以然”不再是奢望。