Tehnologia ecranului tactil este tipul de manipulare directă a tehnologiei bazate pe gesturi. Manipularea directă este abilitatea de a manipula lumea digitală în interiorul unui ecran. Un ecran tactil este un afișaj vizual electronic capabil să detecteze și să localizeze o atingere peste zona de afișare. Acest lucru este denumit în general atingerea afișajului dispozitivului cu un deget sau o mână. Această tehnologie este utilizată cel mai mult pe computere, mașini interactive pentru utilizatori, smartphone-uri, tablete etc. pentru a înlocui majoritatea funcțiilor mouse-ului și tastaturii.
Tehnologia ecranului tactil a existat de câțiva ani, dar tehnologia avansată a ecranului tactil a apărut în mod repetat. Companiile includ această tehnologie în mai multe dintre produsele lor. Cele mai comune trei tehnologii de ecran tactil includ rezistiv, capacitiv și SAW (undă acustică de suprafață). Majoritatea dispozitivelor cu ecran tactil low-end conțin pe o placă de conectare standard pentru circuite imprimate și sunt utilizate pe protocolul SPI. Sistemul are două părți, și anume hardware și software. Arhitectura hardware constă dintr-un sistem autonom încorporat care utilizează un microcontroler pe 8 biți, mai multe tipuri de interfețe și circuite de driver. Driverul software-ului sistemului este dezvoltat folosind un limbaj de programare interactiv C.
Tipuri de tehnologie cu ecran tactil:
Ecranul tactil este un dispozitiv de detectare bidimensional format din 2 foi de material separate prin distanțiere. Există patru tehnologii principale ale ecranului tactil: rezistiv, capacitiv, undă acustică de suprafață (SAW) și infraroșu (IR).
Rezistiv:
Ecranul tactil rezistiv este compus dintr-un strat superior flexibil din polietilenă și un strat inferior rigid din sticlă separat prin puncte izolante, atașat la un controler cu ecran tactil. Panourile cu ecran tactil rezistive sunt mai accesibile, dar oferă doar 75% din monitorul luminos, iar stratul poate fi deteriorat de obiecte ascuțite. Ecranul tactil rezistiv este împărțit în continuare în ecran tactil rezistiv cu 4, 5, 6, 7, 8 cabluri. Proiectarea construcției tuturor acestor module este similară, dar există o distincție majoră în fiecare dintre metodele sale pentru a determina coordonatele tactile.
Capacitiv:
Un panou cu ecran tactil capacitiv este acoperit cu un material care stochează sarcinile electrice. Sistemele capacitive pot transmite până la 90% din lumină de pe monitor. Este împărțit în două categorii. În tehnologia capacitivă de suprafață, doar o parte a izolatorului este acoperită cu un strat conductor.
Ori de câte ori un deget uman atinge ecranul, conducerea sarcinilor electrice are loc peste stratul neacoperit, ceea ce duce la formarea unui condensator dinamic. Controlerul detectează apoi poziția tactilă măsurând schimbarea capacității la cele patru colțuri ale ecranului.
În tehnologia capacitivă proiectată, stratul conductiv (oxid de staniu de indiu) este gravat pentru a forma o rețea de electrozi multipli orizontali și verticali. Acesta implică detectarea de-a lungul axelor X și Y folosind un model ITO gravat clar. Pentru creșterea preciziei sistemului, ecranul proiector conține un senzor la fiecare interacțiune a rândului și a coloanei.
Infraroşu:
O tehnologie cu ecran tactil în infraroșu, o serie de axe X și Y este echipată cu perechi de LED-uri IR și fotodetectori. Fotodetectorii vor detecta orice imagine din modelul de lumină emis de Led-uri ori de câte ori utilizatorul atinge ecranul.
Unda acustică de suprafață:
Tehnologia undelor acustice de suprafață conține doi traductori așezați de-a lungul axei X și axa Y a plăcii de sticlă a monitorului împreună cu niște reflectoare. Când ecranul este atins, undele sunt absorbite și se detectează o atingere în acel moment. Aceste reflectoare reflectă toate semnalele electrice trimise de la un traductor la altul. Această tehnologie oferă un randament și o calitate excelente.
Componente și funcționarea ecranului tactil:
funcționare atunci când se utilizează ecranul tactil
Un ecran tactil de bază are un senzor tactil, un controler și un driver de software ca trei componente principale. Ecranul tactil este necesar pentru a fi combinat cu un afișaj și un computer pentru a crea un sistem de ecran tactil.
Senzor tactil:
Senzorul are, în general, un curent electric sau un semnal care trece prin el și atingerea ecranului provoacă o modificare a semnalului. Această modificare este utilizată pentru a determina locația tactilă a ecranului.
Controlor:
Un controler va fi conectat între senzorul tactil și computer. Acesta preia informații de la senzor și le traduce pentru înțelegerea computerului. Controlerul determină ce tip de conexiune este necesară.
Driver de software:
Permite computerelor și ecranelor tactile să lucreze împreună. Acesta îi spune sistemului de operare cum să interacționeze cu informațiile de eveniment tactil trimise de la controler.
Aplicație - Telecomandă utilizând tehnologia ecranului tactil:
Controlul vehiculelor și roboților utilizând telecomanda bazată pe ecran tactil
Ecranul tactil este una dintre cele mai simple interfețe pentru PC de utilizat, pentru un număr mai mare de aplicații. Un ecran tactil este util pentru accesarea cu ușurință a informațiilor prin simpla atingere a ecranului de afișare. Sistemul de dispozitive cu ecran tactil este util în domeniul controlului proceselor industriale automatizarea casei .
Transmițător de ecran tactil
În timp real, prin simpla atingere a ecranului tactil și cu o interfață grafică, toată lumea poate monitoriza și controla operațiuni complexe.
Receptor de ecran tactil
La sfârșitul transmisiei utilizând o unitate de control cu ecran tactil, se vor trimite câteva direcții către robotul pentru mișcare într-o direcție specifică, cum ar fi înainte, înapoi, rotire la stânga și rotire la dreapta. La capătul de recepție, patru motoare sunt interfațate cu microcontrolerul. Două dintre ele vor fi utilizate pentru mișcarea brațului și prinderea robotului, iar celelalte două sunt utilizate pentru mișcarea corpului.
Unele operații la distanță pot fi realizate cu tehnologia ecranului tactil utilizând comunicații fără fir pentru a răspunde la apeluri, localizarea și comunicarea cu personalul și operarea vehiculelor și a roboților. În acest scop poate fi utilizată comunicația RF sau comunicarea în infraroșu.
O aplicație în timp real: controlul aparatelor de uz casnic utilizând tehnologia Touch Screen
Este posibil să controlați aparatele electrice de acasă folosind tehnologia ecranului tactil. Întregul sistem funcționează prin trimiterea comenzilor de intrare de pe panoul ecranului tactil prin comunicația RF care sunt recepționate la capătul receptorului și controlează comutarea sarcinilor.
La capătul emițătorului, un panou cu ecran tactil este interfațat cu microcontrolerul printr-un conector de ecran tactil. Când este atinsă o zonă de pe panou, coordonatele x și y ale acelei zone sunt trimise la microcontroler care generează un cod binar de la intrare.
Aceste date binare pe 4 biți sunt date pinilor de date ai codificatorului H12E care dezvoltă o ieșire serială. Această ieșire serială este acum trimisă utilizând un modul RF și o antenă.
La capătul receptorului, modulul RF primește datele seriale codificate, le demodulează și aceste date seriale sunt date decodificatorului H12D. Acest decodor convertește aceste date seriale în date paralele care se referă la datele originale trimise de microcontroler la sfârșitul transmisiei. Microcontrolerul de la capătul receptorului, primește aceste date și, prin urmare, trimite un semnal logic scăzut către optoizolatorul corespunzător, care la rândul său pornește TRIAC-ul respectiv pentru a permite curentului alternativ la sarcină și sarcina respectivă este pornită
