Tecnologia touch screen: definizione, funzionamento, tipi e applicazioni

Tecnologia touch screen: definizione, funzionamento, tipi e applicazioni

La tecnologia touch screen è il tipo di manipolazione diretta della tecnologia basata sui gesti. La manipolazione diretta è la capacità di manipolare il mondo digitale all'interno di uno schermo. Un touch screen è un display visivo elettronico in grado di rilevare e localizzare un tocco sulla sua area di visualizzazione. Questo è generalmente indicato come toccare il display del dispositivo con un dito o una mano. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata nei computer, nelle macchine interattive dell'utente, negli smartphone, nei tablet, ecc. Per sostituire la maggior parte delle funzioni del mouse e della tastiera.



La tecnologia del touchscreen esiste da diversi anni, ma la tecnologia avanzata del touchscreen ha fatto passi da gigante di recente. Le aziende stanno includendo questa tecnologia in più dei loro prodotti. Le tre tecnologie touch screen più comuni includono resistivo, capacitivo e SAW (onda acustica superficiale). La maggior parte dei dispositivi touch screen di fascia bassa contiene una scheda plug-in per circuiti stampati standard e viene utilizzata su protocollo SPI. Il sistema ha due parti, vale a dire hardware e software. L'architettura hardware è costituita da un sistema embedded autonomo che utilizza un microcontrollore a 8 bit, diversi tipi di interfaccia e circuiti driver. Il driver del software di sistema è sviluppato utilizzando un linguaggio di programmazione C interattivo.


Tipi di tecnologia touch screen:

Il touch screen è un dispositivo di rilevamento bidimensionale composto da 2 fogli di materiale separati da distanziatori. Sono disponibili quattro principali tecnologie di touchscreen: resistivo, capacitivo, onde acustiche di superficie (SAW) e infrarossi (IR).





Resistivo:

Il touch screen resistivo è composto da uno strato superiore flessibile in polietilene e uno strato inferiore rigido in vetro separato da punti isolanti, collegato a un controller touch screen. I pannelli touchscreen resistivi sono più economici ma offrono solo il 75% della luce del monitor e lo strato può essere danneggiato da oggetti appuntiti. Il touch screen resistivo è ulteriormente suddiviso in touch screen resistivo a 4, 5, 6, 7, 8 cavi. Il design costruttivo di tutti questi moduli è simile ma c'è una grande distinzione in ciascuno dei suoi metodi per determinare le coordinate del tocco.



Capacitivo:


Un pannello touch screen capacitivo è rivestito con un materiale che immagazzina le cariche elettriche. I sistemi capacitivi possono trasmettere fino al 90% della luce dal monitor. È diviso in due categorie. Nella tecnologia Surface-capacitive, solo un lato dell'isolante è rivestito con uno strato conduttore.

Ogni volta che un dito umano tocca lo schermo, la conduzione delle cariche elettriche avviene sullo strato non rivestito che si traduce nella formazione di un condensatore dinamico. Il controller rileva quindi la posizione del tocco misurando la variazione di capacità ai quattro angoli dello schermo.

Nella tecnologia capacitiva proiettata, lo strato conduttivo (ossido di stagno di indio) viene inciso per formare una griglia di più elettrodi orizzontali e verticali. Implica il rilevamento lungo l'asse X e Y utilizzando un modello ITO chiaramente inciso. Per aumentare la precisione del sistema, lo schermo proiettivo contiene un sensore ad ogni interazione della riga e della colonna.

Infrarossi:

Una tecnologia touch screen a infrarossi, una serie di assi X e Y è dotata di coppie di LED IR e fotorilevatori. I fotorilevatori rileveranno qualsiasi immagine nello schema di luce emesso dai LED ogni volta che l'utente tocca lo schermo.

Onda acustica di superficie:

La tecnologia delle onde acustiche di superficie contiene due trasduttori posizionati lungo l'asse X e l'asse Y della lastra di vetro del monitor insieme ad alcuni riflettori. Quando lo schermo viene toccato, le onde vengono assorbite e in quel punto viene rilevato un tocco. Questi riflettori riflettono tutti i segnali elettrici inviati da un trasduttore all'altro. Questa tecnologia fornisce un rendimento e una qualità eccellenti.

Componenti e funzionamento del touch screen:

funzionamento quando si utilizza il pannello touch screen

funzionamento quando si utilizza il pannello touch screen

Un touch screen di base ha un sensore tattile, un controller e un driver software come tre componenti principali. Il touch screen è necessario per essere combinato con un display e un PC per realizzare un sistema touch screen.

Sensore tattile:

Il sensore generalmente ha una corrente elettrica o un segnale che lo attraversa e toccando lo schermo si provoca un cambiamento nel segnale. Questa modifica viene utilizzata per determinare la posizione del tocco dello schermo.

Controller:

Un controller sarà collegato tra il sensore tattile e il PC. Prende le informazioni dal sensore e le traduce per la comprensione del PC. Il controller determina il tipo di connessione necessaria.

Driver software:

Consente a computer e touch screen di lavorare insieme. Indica al sistema operativo come interagire con le informazioni sull'evento tocco inviate dal controller.

Applicazione - Controllo remoto tramite tecnologia touch screen:

Controllo di veicoli e robot tramite telecomando basato su touch screen

Controllo di veicoli e robot tramite telecomando basato su touchscreen

Il touch screen è una delle interfacce PC più semplici da utilizzare, per un maggior numero di applicazioni. Un touch screen è utile per accedere facilmente alle informazioni semplicemente toccando lo schermo del display. Il sistema del dispositivo touch screen è utile per andare dal controllo dei processi industriali al domotica .

Trasmettitore del touch screen

Trasmettitore del touch screen

In tempo reale, semplicemente toccando il touch screen e con un'interfaccia grafica, tutti possono monitorare e controllare operazioni complesse.

Ricevitore del touch screen

Ricevitore del touch screen

Al termine della trasmissione utilizzando una centralina touch screen, verranno inviate alcune indicazioni il robot per lo spostamento in una direzione specifica come avanti, indietro, rotazione a sinistra e rotazione a destra. All'estremità ricevente, quattro motori sono interfacciati con il microcontrollore. Due di questi saranno usati per il movimento del braccio e della presa del robot e gli altri due saranno usati per il movimento del corpo.

Alcune operazioni remote possono essere eseguite con la tecnologia touch screen utilizzando la comunicazione wireless per rispondere alle chiamate, localizzare e comunicare con il personale e azionare veicoli e robot. A tale scopo è possibile utilizzare la comunicazione RF o la comunicazione a infrarossi.

Un'applicazione in tempo reale: controllo degli elettrodomestici utilizzando la tecnologia touch screen

È possibile controllare gli elettrodomestici in casa utilizzando la tecnologia touch screen. L'intero sistema funziona inviando i comandi di input dal pannello touch screen attraverso la comunicazione RF che vengono ricevuti all'estremità del ricevitore e controllano la commutazione dei carichi.

All'estremità del trasmettitore, un pannello touch screen è interfacciato con il microcontrollore tramite un connettore touch screen. Quando si tocca un'area del pannello, le coordinate xey di quell'area vengono inviate al microcontrollore che genera un codice binario dall'ingresso.

Questi dati binari a 4 bit vengono forniti ai pin dati dell'encoder H12E che sviluppa un'uscita seriale. Questa uscita seriale viene ora inviata utilizzando un modulo RF e un'antenna.

All'estremità del ricevitore, il modulo RF riceve i dati seriali codificati, li demodula e questi dati seriali vengono dati al decoder H12D. Questo decodificatore converte questi dati seriali in dati paralleli che riguardano i dati originali inviati dal microcontrollore alla fine della trasmissione. Il microcontrollore all'estremità del ricevitore, riceve questi dati e di conseguenza invia un segnale logico basso al corrispondente optoisolatore che a sua volta accende il rispettivo TRIAC per consentire la corrente AC al carico e il rispettivo carico viene acceso