تقنية شاشة اللمس - التعريف والعمل والأنواع والتطبيقات

جرب أداة القضاء على المشاكل





تقنية شاشة اللمس هي نوع المعالجة المباشرة للتكنولوجيا القائمة على الإيماءات. التلاعب المباشر هو القدرة على التلاعب بالعالم الرقمي داخل الشاشة. شاشة اللمس هي شاشة إلكترونية مرئية قادرة على اكتشاف وتحديد مكان اللمس على منطقة العرض الخاصة به. يشار إلى هذا عمومًا على أنه لمس شاشة الجهاز بإصبع أو يد. تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر ، والأجهزة التفاعلية للمستخدم ، والهواتف الذكية ، والأجهزة اللوحية ، وما إلى ذلك لاستبدال معظم وظائف الماوس ولوحة المفاتيح.

كانت تقنية الشاشات التي تعمل باللمس موجودة منذ عدة سنوات ، لكن تقنية شاشة اللمس المتقدمة ظهرت على قدم وساق مؤخرًا. تقوم الشركات بتضمين هذه التكنولوجيا في المزيد من منتجاتها. تشمل تقنيات الشاشات التي تعمل باللمس الثلاثة الأكثر شيوعًا المقاومة والسعة و SAW (الموجة الصوتية السطحية). تحتوي معظم الأجهزة ذات شاشات اللمس المنخفضة على لوحة توصيل قياسية لدائرة مطبوعة ويتم استخدامها في بروتوكول SPI. يتكون النظام من جزأين ، وهما الأجهزة والبرامج. تتكون بنية الأجهزة من نظام مضمن قائم بذاته يستخدم متحكم 8 بت وعدة أنواع من الواجهة ودوائر السائق. تم تطوير برنامج تشغيل النظام باستخدام لغة برمجة C تفاعلية.




أنواع تقنية شاشة اللمس:

شاشة اللمس هي جهاز استشعار ثنائي الأبعاد مصنوع من طبقتين من المواد مفصولة بفواصل. هناك أربع تقنيات رئيسية لشاشات اللمس: المقاومة ، والسعة ، والموجة الصوتية السطحية (SAW) ، والأشعة تحت الحمراء (IR).

مقاوم:



تتكون شاشة اللمس المقاومة من طبقة علوية مرنة مصنوعة من البوليثين وطبقة سفلية صلبة مصنوعة من الزجاج مفصولة بنقاط عازلة ، متصلة بجهاز تحكم بشاشة تعمل باللمس. تعتبر لوحات شاشة اللمس المقاومة أكثر تكلفة ولكنها تقدم 75٪ فقط من شاشة الضوء ويمكن أن تتلف الطبقة بسبب الأجسام الحادة. تنقسم شاشة اللمس المقاومة إلى شاشة تعمل باللمس مقاومة سلكية 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8. يتشابه تصميم البناء لجميع هذه الوحدات ولكن هناك فرقًا كبيرًا في كل طريقة من طرقها لتحديد إحداثيات اللمس.

بالسعة:


لوحة شاشة تعمل باللمس سعوية مغطاة بمادة تخزن الشحنات الكهربائية. يمكن للأنظمة السعوية نقل ما يصل إلى 90٪ من الضوء من الشاشة. وهي مقسمة إلى فئتين. في تقنية Surface-capacitive ، يتم طلاء جانب واحد فقط من العازل بطبقة موصلة.

عندما يلمس إصبع بشري الشاشة ، يحدث توصيل الشحنات الكهربائية فوق الطبقة غير المطلية مما يؤدي إلى تكوين مكثف ديناميكي. ثم تكتشف وحدة التحكم موضع اللمس عن طريق قياس التغير في السعة في الزوايا الأربع للشاشة.

في التكنولوجيا السعوية المتوقعة ، يتم حفر الطبقة الموصلة (أكسيد القصدير الإنديوم) لتشكيل شبكة من عدة أقطاب أفقية ورأسية. إنه ينطوي على الاستشعار على طول كل من المحور X و Y باستخدام نمط ITO محفور بوضوح. لزيادة دقة النظام ، تحتوي شاشة الإسقاط على مستشعر عند كل تفاعل للصف والعمود.

الأشعة تحت الحمراء:

تقنية شاشة تعمل باللمس بالأشعة تحت الحمراء ، مصفوفة من المحور X و Y مزودة بأزواج من IR LED وأجهزة الكشف الضوئي. ستكتشف أجهزة الكشف عن الصور أي صورة في نمط الضوء المنبعث من المصابيح عندما يلمس المستخدم الشاشة.

سطح الموجة الصوتية:

تحتوي تقنية الموجات الصوتية السطحية على محولين للطاقة موضوعين على طول المحور X والمحور Y للوحة الزجاجية للشاشة مع بعض العاكسات. عندما يتم لمس الشاشة ، يتم امتصاص الموجات ويتم اكتشاف لمسة عند تلك النقطة. تعكس هذه العاكسات جميع الإشارات الكهربائية المرسلة من محول إلى آخر. توفر هذه التقنية إنتاجية وجودة ممتازة.

مكونات وعمل شاشة اللمس:

التشغيل عند استخدام لوحة شاشة اللمس

التشغيل عند استخدام لوحة شاشة اللمس

شاشة اللمس الأساسية هي وجود مستشعر باللمس ، ووحدة تحكم ، وبرنامج تشغيل برمجي باعتبارها ثلاثة مكونات رئيسية. يلزم دمج شاشة اللمس مع شاشة وجهاز كمبيوتر لإنشاء نظام شاشة تعمل باللمس.

استشعار تعمل باللمس:

يحتوي المستشعر عمومًا على تيار كهربائي أو إشارة تمر عبره ويؤدي لمس الشاشة إلى حدوث تغيير في الإشارة. يستخدم هذا التغيير لتحديد مكان لمس الشاشة.

مراقب:

سيتم توصيل وحدة تحكم بين مستشعر اللمس وجهاز الكمبيوتر. يأخذ المعلومات من المستشعر ويترجمها لفهم الكمبيوتر. تحدد وحدة التحكم نوع الاتصال المطلوب.

سائق البرمجيات:

يسمح لأجهزة الكمبيوتر وشاشات اللمس بالعمل معًا. يخبر نظام التشغيل كيفية التفاعل مع معلومات حدث اللمس التي يتم إرسالها من وحدة التحكم.

التطبيق - التحكم عن بعد باستخدام تقنية شاشة اللمس:

التحكم في المركبات والروبوتات باستخدام جهاز التحكم عن بعد القائم على شاشة اللمس

التحكم في المركبات والروبوتات باستخدام جهاز تحكم عن بعد يعمل باللمس

شاشة اللمس هي واحدة من أبسط واجهات الكمبيوتر المستخدمة لعدد أكبر من التطبيقات. تعد شاشة اللمس مفيدة للوصول إلى المعلومات بسهولة بمجرد لمس شاشة العرض. يعد نظام الجهاز بشاشة اللمس مفيدًا في تتراوح من التحكم في العمليات الصناعية إلى أتمتة المنزل .

الارسال من شاشة تعمل باللمس

الارسال من شاشة تعمل باللمس

في الوقت الفعلي بمجرد لمس الشاشة التي تعمل باللمس وبواجهة رسومية ، يمكن للجميع مراقبة العمليات المعقدة والتحكم فيها.

جهاز استقبال بشاشة تعمل باللمس

جهاز استقبال بشاشة تعمل باللمس

في نهاية الإرسال باستخدام وحدة تحكم بشاشة تعمل باللمس ، سيتم إرسال بعض التوجيهات إلى الروبوت للتحرك في اتجاه محدد مثل إعادة التوجيه ، والخلف ، والتدوير لليسار ، والتدوير لليمين. في الطرف المستقبل ، يتم توصيل أربعة محركات بالمتحكم الدقيق. سيتم استخدام اثنين منهم لحركة الذراع والقبضة للروبوت والآخران لحركة الجسم.

يمكن إجراء بعض العمليات عن بُعد باستخدام تقنية الشاشة التي تعمل باللمس باستخدام الاتصال اللاسلكي للرد على المكالمات وتحديد مكان الموظفين والتواصل معهم وتشغيل المركبات والروبوتات. لهذا الغرض ، يمكن استخدام الاتصال اللاسلكي أو الاتصال بالأشعة تحت الحمراء.

تطبيق في الوقت الفعلي: التحكم في الأجهزة المنزلية باستخدام تقنية شاشة اللمس

من الممكن التحكم في الأجهزة الكهربائية في المنزل باستخدام تقنية شاشة اللمس. يعمل النظام بأكمله عن طريق إرسال أوامر الإدخال من لوحة الشاشة التي تعمل باللمس من خلال اتصالات التردد اللاسلكي التي يتم تلقيها في نهاية جهاز الاستقبال والتحكم في تبديل الأحمال.

في نهاية جهاز الإرسال ، يتم توصيل لوحة شاشة تعمل باللمس مع وحدة التحكم الدقيقة من خلال موصل شاشة تعمل باللمس. عندما يتم لمس منطقة على اللوحة ، يتم إرسال إحداثيات x و y لتلك المنطقة إلى وحدة التحكم الدقيقة التي تنشئ رمزًا ثنائيًا من الإدخال.

تُعطى هذه البيانات الثنائية المكونة من 4 بتات إلى دبابيس البيانات الخاصة بجهاز التشفير H12E الذي يطور إخراجًا تسلسليًا. يتم الآن إرسال هذا الإخراج التسلسلي باستخدام وحدة RF وهوائي.

في نهاية المستقبل ، تستقبل وحدة التردد اللاسلكي البيانات التسلسلية المشفرة ، وتزيل تشكيلها وتعطى هذه البيانات التسلسلية إلى مفكك الشفرة H12D. يقوم جهاز فك التشفير هذا بتحويل هذه البيانات التسلسلية إلى بيانات متوازية تتعلق بالبيانات الأصلية المرسلة بواسطة وحدة التحكم الدقيقة في نهاية الإرسال. يستقبل المتحكم الدقيق في نهاية المستقبل هذه البيانات ، وبالتالي يرسل إشارة منطقية منخفضة إلى optoisolator المقابل الذي بدوره يقوم بالتبديل على TRIAC المعني للسماح بتيار التيار المتردد بالحمل ويتم تشغيل الحمل المعني