Skārienekrāna tehnoloģija ir tieša manipulācijas veida žestu tehnoloģija. Tieša manipulācija ir spēja manipulēt ar digitālo pasauli ekrāna iekšienē. Skārienekrāns ir elektronisks vizuālais displejs, kas spēj noteikt un atrast pieskārienu tā displeja zonā. To parasti sauc par pieskaršanos ierīces displejam ar pirkstu vai roku. Šī tehnoloģija visplašāk tiek izmantota datoros, lietotāju interaktīvajās mašīnās, viedtālruņos, planšetdatoros utt., Lai aizstātu lielāko daļu peles un tastatūras funkciju.
Skārienekrāna tehnoloģija ir bijusi jau vairākus gadus, taču uzlabotā skārienekrāna tehnoloģija pēdējā laikā ir parādījusies lēcienveidīgi. Uzņēmumi šo tehnoloģiju iekļauj vairākos savos produktos. Trīs visizplatītākās skārienekrāna tehnoloģijas ietver rezistīvo, kapacitatīvo un SAW (virsmas akustisko viļņu). Lielākā daļa zemas klases skārienekrāna ierīču ir uz standarta iespiedshēmas spraudņu plates un tiek izmantotas SPI protokolā. Sistēmai ir divas daļas, proti, aparatūra un programmatūra. Aparatūras arhitektūra sastāv no atsevišķas iegultas sistēmas, kurā tiek izmantots 8 bitu mikrokontrolleris, vairāku veidu saskarnes un draiveru shēmas. Sistēmas programmatūras draiveris tiek izstrādāts, izmantojot interaktīvu C programmēšanas valodu.
Skārienekrāna tehnoloģijas veidi:
Skārienekrāns ir divdimensiju sensora ierīce, kas izgatavota no 2 materiāla loksnēm, kas atdalītas ar starplikām. Ir četras galvenās skārienekrāna tehnoloģijas: rezistīvā, kapacitatīvā, virsmas akustiskā viļņa (SAW) un infrasarkanā (IR).
Izturīgs:
Rezistīvais skārienekrāns sastāv no elastīga augšējā slāņa, kas izgatavots no polietilēna, un stingra apakšējā slāņa, kas izgatavots no stikla, atdalīts ar izolācijas punktiem un piestiprināts pie skārienekrāna kontroliera. Resistīvie skārienekrāna paneļi ir pieejamāki, taču tie piedāvā tikai 75% gaismas monitora, un slāni var sabojāt asi priekšmeti. Rezistīvais skārienekrāns tiek sadalīts 4-, 5-, 6-, 7-, 8-vadu pretestības skārienekrānā. Visu šo moduļu konstrukcijas dizains ir līdzīgs, taču katrā no tā metodēm ir liela atšķirība, lai noteiktu pieskāriena koordinātas.
Ietilpīgs:
Kapacitatīvais skārienekrāna panelis ir pārklāts ar materiālu, kas uzglabā elektriskos lādiņus. Kapacitatīvās sistēmas var pārraidīt līdz 90% gaismas no monitora. Tas ir sadalīts divās kategorijās. Virsmas ietilpības tehnoloģijā tikai viena izolatora puse ir pārklāta ar vadošu slāni.
Ikreiz, kad cilvēka pirksts pieskaras ekrānam, elektriskā lādiņa vadīšana notiek virs nepārklāta slāņa, kā rezultātā veidojas dinamisks kondensators. Pēc tam kontrolieris nosaka pieskāriena stāvokli, mērot kapacitātes izmaiņas četros ekrāna stūros.
Projicētajā kapacitatīvajā tehnoloģijā vadošais slānis (indija alvas oksīds) ir iegravēts, veidojot vairāku horizontālu un vertikālu elektrodu režģi. Tas ietver uztveršanu pa X un Y asi, izmantojot skaidri iegravētu ITO modeli. Lai palielinātu sistēmas precizitāti, projekcijas ekrānā katrā rindas un kolonnas mijiedarbībā ir sensors.
Infrasarkanais:
Infrasarkano staru skārienekrāna tehnoloģija, X un Y ass masīvs ir aprīkots ar IR gaismas diožu un fotodetektoru pāriem. Fotodetektori atklās jebkuru attēlu gaismas diodes izstarotajā attēlā ikreiz, kad lietotājs pieskaras ekrānam.
Virsmas akustiskais vilnis:
Virsmas akustisko viļņu tehnoloģija satur divus pārveidotājus, kas izvietoti gar monitora stikla plāksnes X un Y asi kopā ar dažiem atstarotājiem. Pieskaroties ekrānam, viļņi tiek absorbēti un tajā tiek noteikts pieskāriens. Šie atstarotāji atspoguļo visus elektriskos signālus, kas tiek sūtīti no viena pārveidotāja uz otru. Šī tehnoloģija nodrošina lielisku caurlaidspēju un kvalitāti.
Skārienekrāna sastāvdaļas un darbība:
izmantojot skārienekrāna paneli
Pamata skārienekrānā trīs galvenie komponenti ir skārienjutīgs sensors, kontrolieris un programmatūras draiveris. Lai izveidotu skārienekrāna sistēmu, skārienekrāns ir jāapvieno ar displeju un datoru.
Skāriena sensors:
Sensoram parasti iet caur to elektriskā strāva vai signāls, un pieskaršanās ekrānam izmaina signālu. Šīs izmaiņas tiek izmantotas, lai noteiktu ekrāna pieskāriena atrašanās vietu.
Kontrolieris:
Starp skārienjutīgo sensoru un datoru tiks pievienots kontrolieris. Tas ņem informāciju no sensora un tulko to datora izpratnei. Kontrolieris nosaka, kāda veida savienojums ir nepieciešams.
Programmatūras draiveris:
Tas ļauj datoriem un skārienekrāniem strādāt kopā. Tas stāsta OS, kā mijiedarboties ar pieskāriena notikumu informāciju, kas tiek nosūtīta no kontroliera.
Lietojumprogramma - tālvadības pults, izmantojot skārienekrāna tehnoloģiju:
Transportlīdzekļu un robotu vadība, izmantojot skārienekrāna pulti
Skārienekrāns ir viena no vienkāršākajām datora saskarnēm, ko var izmantot lielākam skaitam lietojumprogrammu. Skārienekrāns ir noderīgs, lai ērti piekļūtu informācijai, vienkārši pieskaroties displeja ekrānam. Skārienekrāna ierīču sistēma ir noderīga, sākot no rūpnieciskā procesa vadības līdz mājas automatizācija .
Skārienekrāna raidītājs
Reāllaikā, vienkārši pieskaroties skārienekrānam un izmantojot grafisko saskarni, ikviens var uzraudzīt un kontrolēt sarežģītas darbības.
Skārienekrāna uztvērējs
Pārraides beigās, izmantojot skārienekrāna vadības bloku, daži virzieni tiks nosūtīti uz robots kustībai noteiktā virzienā, piemēram, uz priekšu, atpakaļ, pagriežot pa kreisi un pagriežot pa labi. Saņemošajā galā četri motori ir savienoti ar mikrokontrolleru. Divas no tām tiks izmantotas robota kustībai ar roku un satvērienu, bet pārējās divas - ķermeņa kustībai.
Dažas attālās darbības var veikt ar skārienekrāna tehnoloģiju, izmantojot bezvadu sakarus, lai atbildētu uz zvaniem, atrastu un sazinātos ar personālu, kā arī darbinātu transportlīdzekļus un robotus. Šim nolūkam var izmantot RF vai infrasarkano sakarus.
Reāllaika lietojumprogramma: sadzīves tehnikas vadība, izmantojot skārienekrāna tehnoloģiju
Mājas apstākļos ir iespējams vadīt elektropreces, izmantojot skārienekrāna tehnoloģiju. Visa sistēma darbojas, nosūtot ievades komandas no skārienekrāna paneļa caur RF sakariem, kas tiek uztverti uztvērēja galā un kontrolē slodžu pārslēgšanu.
Raidītāja galā skārienekrāna panelis tiek savienots ar mikrokontrolleru, izmantojot skārienekrāna savienotāju. Pieskaroties apgabalam uz paneļa, šī apgabala x un y koordinātas tiek nosūtītas uz mikrokontrolleru, kas no ieejas ģenerē bināro kodu.
Šie 4 bitu binārie dati tiek piešķirti H12E kodētāja datu tapām, kas attīsta sērijveida izvadi. Šī sērijas izeja tagad tiek nosūtīta, izmantojot RF moduli un antenu.
Uztvērēja galā RF modulis saņem kodētos sērijas datus, tos demodulē un šie sērijas dati tiek nodoti H12D dekoderim. Šis dekoders pārveido šos sērijas datus par paralēlajiem datiem, kas attiecas uz sākotnējiem datiem, ko mikrokontrolleris nosūtīja pārraides galā. Mikrokontrolleris uztvērēja galā saņem šos datus un attiecīgi nosūta zemu loģisko signālu attiecīgajam optoizolatoram, kas savukārt ieslēdz attiecīgo TRIAC, lai ļautu slodzei nodrošināt maiņstrāvu un ieslēgtu attiecīgo slodzi.
