Kosketusnäytötekniikka - määritelmä, työskentely, tyypit ja sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Kosketusnäytötekniikka on eleisiin perustuvan tekniikan suora manipulointityyppi. Suora manipulointi on kyky manipuloida digitaalista maailmaa näytön sisällä. Kosketusnäyttö on elektroninen visuaalinen näyttö, joka pystyy havaitsemaan ja paikantamaan kosketuksen näyttöalueellaan. Tähän viitataan yleensä koskettamalla laitteen näyttöä sormella tai kädellä. Tätä tekniikkaa käytetään eniten tietokoneissa, käyttäjän interaktiivisissa koneissa, älypuhelimissa, tableteissa jne. Korvaamaan useimmat hiiren ja näppäimistön toiminnot.

Kosketusnäytötekniikka on ollut käytössä useita vuosia, mutta edistynyttä kosketusnäytötekniikkaa on tullut harppauksin viime aikoina. Yritykset sisällyttävät tämän tekniikan useampaan tuotteeseensa. Kolme yleisintä kosketusnäyttötekniikkaa ovat resistiivinen, kapasitiivinen ja SAW (akustinen pinta-aalto). Suurin osa matalaluokkaisista kosketusnäyttölaitteista sisältää tavallisen tulostetun piirin laajennuskortin ja niitä käytetään SPI-protokollassa. Järjestelmässä on kaksi osaa, nimittäin laitteisto ja ohjelmisto. Laitteistoarkkitehtuuri koostuu erillisestä upotetusta järjestelmästä, jossa käytetään 8-bittistä mikro-ohjainta, monentyyppisistä käyttöliittymistä ja ohjainpiireistä. Järjestelmäohjelmisto-ohjain on kehitetty interaktiivisella C-ohjelmointikielellä.




Kosketusnäytötekniikan tyypit:

Kosketusnäyttö on 2-ulotteinen anturilaite, joka on valmistettu 2 välilevyllä erotetusta materiaaliarkista. Kosketusnäytötekniikoita on neljä: resistiivinen, kapasitiivinen, pinta-akustinen aalto (SAW) ja infrapuna (IR).

Resistiivinen:



Resistiivinen kosketusnäyttö koostuu joustavasta polyeteenistä ja jäykästä lasikerroksesta, joka on erotettu eristävillä pisteillä ja kiinnitetty kosketusnäyttöohjaimeen. Resistiiviset kosketusnäyttöpaneelit ovat edullisempia, mutta tarjoavat vain 75% valonäytöstä, ja terävät esineet voivat vahingoittaa kerrosta. Resistiivinen kosketusnäyttö on edelleen jaettu 4-, 5-, 6-, 7-, 8-langalliseen resistiiviseen kosketusnäyttöön. Kaikkien näiden moduulien rakennesuunnittelu on samanlainen, mutta jokaisessa menetelmässä on merkittävä ero kosketuksen koordinaattien määrittämiseksi.

Kapasitiivinen:


Kapasitiivinen kosketusnäyttöpaneeli on päällystetty materiaalilla, joka tallentaa sähkövarauksia. Kapasitiiviset järjestelmät voivat lähettää jopa 90% näytön valosta. Se on jaettu kahteen luokkaan. Pintakapasitiivisessa tekniikassa vain eristyksen toinen puoli on päällystetty johtavalla kerroksella.

Aina kun ihmisen sormi koskettaa näyttöä, sähkövarausten johtuminen tapahtuu päällystämättömän kerroksen yli, mikä johtaa dynaamisen kondensaattorin muodostumiseen. Ohjain havaitsee sitten kosketusasennon mittaamalla kapasitanssin muutoksen näytön neljässä kulmassa.

Projisoidussa kapasitiivisessa tekniikassa johtava kerros (indium-tinaoksidi) syövytetään muodostamaan ristikko useista vaaka- ja pystysuuntaisista elektrodeista. Siihen sisältyy tunnistaminen sekä X- että Y-akselilla käyttämällä selkeästi kaiverrettua ITO-mallia. Järjestelmän tarkkuuden lisäämiseksi projisointinäyttö sisältää anturin jokaisessa rivin ja sarakkeen vuorovaikutuksessa.

Infrapuna:

Infrapunakosketusnäytötekniikka, joukko X- ja Y-akseleita, on varustettu parilla IR-LEDejä ja valonilmaisimia. Valodetektorit tunnistavat minkä tahansa kuvan ledien lähettämästä valokuviosta aina, kun käyttäjä koskettaa näyttöä.

Pinta-akustinen aalto:

Akustinen pinta-aaltotekniikka sisältää kaksi anturia, jotka on sijoitettu näytön lasilevyn X- ja Y-akseleille sekä joitain heijastimia. Kun näyttöä kosketetaan, aallot absorboituvat ja kosketus havaitaan siinä vaiheessa. Nämä heijastimet heijastavat kaikkia antureista toiseen lähetettyjä sähköisiä signaaleja. Tämä tekniikka tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn ja laadun.

Kosketusnäytön komponentit ja toiminta:

kosketusnäyttöpaneelia käytettäessä

kosketusnäyttöpaneelia käytettäessä

Peruskosketusnäytössä on kosketusanturi, ohjain ja ohjelmistoajuri kolmessa pääkomponentissa. Kosketusnäyttö on yhdistettävä näyttöön ja tietokoneeseen kosketusnäyttöjärjestelmän muodostamiseksi.

Kosketusanturi:

Anturissa on yleensä sähkövirta tai -signaali sen läpi ja näytön koskettaminen aiheuttaa muutoksen signaalissa. Tätä muutosta käytetään määrittämään näytön kosketuksen sijainti.

Ohjain:

Ohjain kytketään kosketusanturin ja tietokoneen välille. Se vie anturilta tietoja ja kääntää ne tietokoneen ymmärtämistä varten. Ohjain määrittää, minkä tyyppistä yhteyttä tarvitaan.

Ohjelmistoajuri:

Sen avulla tietokoneet ja kosketusnäytöt voivat toimia yhdessä. Se kertoo käyttöjärjestelmälle, kuinka olla vuorovaikutuksessa ohjaimen lähettämien kosketustapahtumatietojen kanssa.

Sovellus - Kauko-ohjain kosketusnäytötekniikalla:

Ajoneuvojen ja robottien hallinta kosketusnäyttöpohjaisen kaukosäätimen avulla

Ajoneuvojen ja robottien hallinta kosketusnäyttöpohjaisella kaukosäätimellä

Kosketusnäyttö on yksi yksinkertaisimmista PC-liitännöistä käytettäväksi suuremmalle määrälle sovelluksia. Kosketusnäytöstä on hyötyä, kun haluat helposti käyttää tietoja koskettamalla vain näyttöä. Kosketusnäyttölaitejärjestelmä on hyödyllinen vaihtelemalla teollisen prosessin ohjauksesta kodin automatisointi .

Kosketusnäytön lähetin

Kosketusnäytön lähetin

Reaaliajassa koskettamalla vain kosketusnäyttöä ja graafisella käyttöliittymällä jokainen voi seurata ja hallita monimutkaisia ​​toimintoja.

Kosketusnäytön vastaanotin

Kosketusnäytön vastaanotin

Lähetyspäässä kosketusnäyttöohjausyksikköä käyttäen jotkut ajo-ohjeet lähetetään robotti liikkumista varten tiettyyn suuntaan, kuten eteenpäin, taaksepäin, vasemmalle ja oikealle. Vastaanottopäässä neljä moottoria on liitetty mikrokontrolleriin. Kaksi niistä käytetään robotin käsivarsien ja otteen liikkumiseen ja kaksi muuta käytetään kehon liikkumiseen.

Jotkin etäkäyttö voidaan tehdä kosketusnäytötekniikalla käyttämällä langatonta viestintää puheluihin vastaamiseen, paikantamiseen ja kommunikointiin henkilöstön kanssa sekä ajoneuvojen ja robottien käyttämiseen. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää RF- tai infrapunaviestintää.

Reaaliaikainen sovellus: Kodinkoneiden hallinta kosketusnäytötekniikan avulla

Sähkölaitteita on mahdollista hallita kotona kosketusnäytötekniikalla. Koko järjestelmä toimii lähettämällä syötekomentoja kosketusnäytön paneelilta RF-tietoliikenteen kautta, jotka vastaanotetaan vastaanottimen päässä ja jotka ohjaavat kuormien vaihtamista.

Lähettimen päässä kosketusnäyttöpaneeli on liitetty mikro-ohjaimeen kosketusnäyttöliittimen kautta. Kun paneelin aluetta kosketetaan, kyseisen alueen x- ja y-koordinaatit lähetetään mikrokontrollerille, joka tuottaa binäärikoodin tulosta.

Tämä 4-bittinen binääridata annetaan sarjaliitäntää kehittävän H12E-kooderin datanastoille. Tämä sarjalähtö lähetetään nyt RF-moduulin ja antennin avulla.

Vastaanottimen päässä RF-moduuli vastaanottaa koodatun sarjadatan, demoduloi sen ja tämä sarjatiedo annetaan H12D-dekooderille. Tämä dekooderi muuntaa tämän sarjadatan rinnakkaisdataksi, joka liittyy alkuperäiseen dataan, jonka mikro-ohjain lähetti lähetyspäässä. Vastaanottimen päässä oleva mikrokontrolleri vastaanottaa nämä tiedot ja lähettää vastaavasti matalan logiikkasignaalin vastaavaan optoisolaattoriin, joka puolestaan ​​kytkee vastaavan TRIAC: n päälle salliakseen vaihtovirran kuormitukselle ja vastaavan kuorman kytkettäessä päälle