טכנולוגיית מסך מגע - הגדרה, עבודה, סוגים ויישומים

טכנולוגיית מסך מגע היא סוג המניפולציה הישירה של טכנולוגיה מבוססת מחוות. מניפולציה ישירה היא היכולת לתפעל את העולם הדיגיטלי בתוך מסך. מסך מגע הוא תצוגה ויזואלית אלקטרונית המסוגלת לזהות ולאתר מגע על שטח התצוגה שלה. זה מכונה בדרך כלל נגיעה בתצוגה של המכשיר באצבע או ביד. טכנולוגיה זו נמצאת בשימוש הנפוץ ביותר במחשבים, מכונות אינטראקטיביות למשתמש, סמארטפונים, טאבלטים וכו 'כדי להחליף את רוב הפונקציות של העכבר והמקלדת.

טכנולוגיית מסך מגע קיימת כבר מספר שנים אך טכנולוגיית מסך מגע מתקדמת עלתה בקפיצת מדרגה לאחרונה. חברות כוללות טכנולוגיה זו בכמה מוצרים נוספים שלהן. שלוש טכנולוגיות מסך המגע הנפוצות ביותר כוללות התנגדות, קיבולית ו- SAW (גל אקוסטי משטח). מרבית מכשירי מסך המגע הנמוכים מכילים לוח תקע רגיל במעגלים מודפסים ומשמשים בפרוטוקול SPI. למערכת שני חלקים, כלומר חומרה ותוכנה. ארכיטקטורת החומרה מורכבת ממערכת משובצת עצמאית המשתמשת במיקרו-בקר 8 ביט, מספר סוגים של ממשקים ומעגלי דרייבר. מנהל ההתקן של תוכנת המערכת פותח באמצעות שפת תכנות אינטראקטיבית C.

סוגי טכנולוגיית מסך מגע:

מסך המגע הוא מכשיר חישה דו מימדי העשוי משני גיליונות חומר המופרדים על ידי מרווחים. ישנן ארבע טכנולוגיות מסך מגע עיקריות: התנגדות, קיבולי, גל אקוסטי משטח (SAW) ואינפרא אדום (IR).

התנגדות:

מסך המגע הנגדי מורכב משכבה עליונה גמישה העשויה מפוליאתן ושכבה תחתונה נוקשה העשויה זכוכית המופרדת באמצעות נקודות בידוד, המוצמדת לבקר מסך מגע. לוחות מסך מגע עמידים הם משתלמים יותר, אך הם מציעים רק 75% מסך הצג, והשכבה עלולה להיפגע מחפצים חדים. מסך המגע הנגדי מחולק עוד יותר למסך מגע נגדי 4-, 5-, 6-, 7-, 8- חוטי. תכנון הבנייה של כל המודולים הללו דומה, אך בכל אחת מהשיטות שלו יש הבחנה גדולה לקביעת קואורדינטות המגע.

קיבולי:

לוח מסך מגע קיבולי מצופה בחומר המאחסן מטענים חשמליים. המערכות הקיבולות יכולות להעביר עד 90% מהאור מהצג. הוא מחולק לשתי קטגוריות. בטכנולוגיית קיבולת שטח, רק צד אחד של המבודד מצופה בשכבה מוליכה.

בכל פעם שאצבע אנושית נוגעת במסך, הולכת מטענים חשמליים מתרחשת על גבי השכבה הלא מצופה מה שמביא ליצירת קבל דינמי. לאחר מכן הבקר מזהה את מיקום המגע על ידי מדידת שינוי הקיבול בארבע פינות המסך.

בטכנולוגיה קיבולית מוקרנת, השכבה המוליכה (Indium Tin Oxide) נחקקת ליצירת רשת של אלקטרודות אופקיות ואנכיות מרובות. זה כולל חישה לאורך ציר ה- X ו- Y תוך שימוש בתבנית ITO חרוטה בבירור. להגברת הדיוק של המערכת, המסך המשלים מכיל חיישן בכל אינטראקציה של השורה והעמודה.

אינפרא אדום:

טכנולוגיית מסך מגע אינפרא אדום, מערך של ציר X ו- Y מצויד בזוגות נוריות IR וצילומי פוטו. גלאי פוטו יזהו כל תמונה בתבנית האור שנפלטת על ידי נוריות בכל פעם שהמשתמש נוגע במסך.

גל אקוסטי משטח:

טכנולוגיית הגל האקוסטי השטח מכילה שני מתמרים המוצבים לאורך ציר ה- X וציר ה- Y של לוח הזכוכית של הצג יחד עם כמה מחזירים. כשנוגעים במסך הגלים נקלטים ומגע מתגלה בנקודה זו. מחזירי אור אלה משקפים את כל האותות החשמליים הנשלחים מתמר אחד למשנהו. טכנולוגיה זו מספקת תפוקה ואיכות מעולים.

רכיבים ועבודה של מסך מגע:

פעולה בעת שימוש בלוח מסך המגע

מסך מגע בסיסי כולל חיישן מגע, בקר ומנהל תוכנה כשלושה מרכיבים עיקריים. מסך המגע נדרש לשילוב עם תצוגה ומחשב אישי כדי ליצור מערכת מסך מגע.

גע בחיישן:

לחיישן יש בדרך כלל זרם או אות חשמלי העוברים דרכו והנגיעה במסך גורמת לשינוי האות. שינוי זה משמש לקביעת מיקום מגע המסך.

בקר:

בקר יחובר בקר בין חיישן המגע למחשב האישי. זה לוקח מידע מהחיישן ומתרגם אותו להבנת המחשב האישי. הבקר קובע איזה סוג חיבור יש צורך.

מנהל התקן תוכנה:

זה מאפשר למחשבים ומסכי מגע לעבוד יחד. זה אומר למערכת ההפעלה כיצד לתקשר עם המידע על אירוע המגע שנשלח מהבקר.

יישום - שליטה מרחוק באמצעות טכנולוגיית מסך מגע:

שליטה על כלי רכב ורובוטים באמצעות שלט מבוסס מסך מגע

מסך המגע הוא אחד ממשקי המחשב הפשוטים ביותר לשימוש, למספר גדול יותר של יישומים. מסך מגע שימושי לגישה קלה למידע פשוט על ידי נגיעה במסך התצוגה. מערכת התקני מסך המגע שימושית בטווח החל מבקרת תהליכים תעשייתיים ועד בית אוטומטי .

משדר מסך מגע

בזמן אמת פשוט על ידי נגיעה במסך המגע ובממשק גרפי, כל אחד יכול לפקח ולשלוט על פעולות מורכבות.

מקלט מסך מגע

בסוף השידור באמצעות יחידת בקרת מסך מגע, כמה כיוונים ישלחו אל הרובוט לתנועה לכיוון ספציפי כמו קדימה, אחורה, סיבוב שמאלה וסיבוב ימינה. בקצה המקבל, ארבעה מנועים מתממשקים למיקרו-בקר. שניים מהם ישמשו לתנועת זרוע ואחיזה של הרובוט והשניים האחרים משמשים לתנועת גוף.

ניתן לבצע פעולות מסוימות מרחוק בטכנולוגיית מסך מגע באמצעות תקשורת אלחוטית למענה לשיחות, איתור ותקשורת עם הצוות והפעלת כלי רכב ורובוטים. לשם כך ניתן להשתמש בתקשורת RF או בתקשורת אינפרא אדום.

יישום בזמן אמת: שליטה על מכשירי חשמל ביתיים באמצעות טכנולוגיית מסך מגע

ניתן לשלוט במכשירי החשמל בבית באמצעות טכנולוגיית מסך מגע. המערכת כולה פועלת באמצעות שליחת פקודות קלט מלוח מסך המגע דרך תקשורת ה- RF המתקבלות בקצה המקלט ושולטת במיתוג העומסים.

בקצה המשדר, לוח מסך מגע מתממשק למיקרו-בקר דרך מחבר מסך מגע. כשמגעים באזור בלוח, הקואורדינטות x ו- y של אותו אזור נשלחות למיקרו-בקר שמייצר קוד בינארי מהקלט.

נתונים בינאריים אלה של 4 סיביות ניתנים לסיכות הנתונים של מקודד H12E המפתח פלט סדרתי. פלט סדרתי זה נשלח כעת באמצעות מודול RF ואנטנה.

בקצה המקלט, מודול ה- RF מקבל את הנתונים הסידוריים המקודדים, מווסת אותם ומנתח נתונים סידוריים אלה למפענח H12D. מפענח זה ממיר נתונים טוריים אלה לנתונים המקבילים הנוגעים לנתונים המקוריים שנשלחו על ידי המיקרו בקצה השידור. המיקרו-בקצה בקלט המקלט, מקבל נתונים אלה ובהתאם לכך שולח אות לוגיקה נמוך לאופרטואיזטור המתאים אשר בתורו מפעיל את ה- TRIAC המתאים כדי לאפשר זרם זרם זרם העומס והעומס המתאים מופעל.