i denne artikel lærer vi om en teknologi, der er blevet en integreret del af vores liv: Touch Screen-teknologien. Du kan finde berøringsskærme næsten overalt som mobiltelefoner, tablets, bærbare computere, biler, spillekonsoller, printere, elevatorer, industrier, pengeautomater, indkøbscentre, billetautomater for at nævne nogle få.
med stigningen i efterspørgslen efter intuitiv og nem GUI (graphical user interface) har udviklingen i touch screen-teknologi også taget en eksponentiel kurve. Så vi vil forsøge at lære lidt om berøringsskærmsteknologi, forskellige typer tilgængelige berøringsskærmsteknologier, fordele og ulemper ved hver teknologi osv.
oversigt
Hvad er en Touch Screen?
simpelthen er en berøringsskærm en inputenhed i et elektronisk system. Traditionelt, hvis vi tager vores computere, inkluderer inputenhederne tastatur og mus. Men i en berøringsskærm kan du give input til systemet, godt ved blot at røre ved skærmen.
en berøringsskærmsenhed indeholder muligvis ikke en elektronisk displayenhed, men i de fleste tilfælde er berøringsskærmsteknologien normalt fastgjort oven på en displayenhed (som i en mobiltelefon).
den måde, vi interagerer med vores elektroniske enheder som tv ‘ er og mobiltelefoner, er blevet ændret fuldstændigt med berøringsskærmsteknologien. For eksempel gøres interaktionen med en computer meget enkel, da du styrer computeren direkte gennem dens skærm uden behov for andre inputenheder.
2D Human Machine Interface
berøringsskærme er en type brugergrænseflade, der tillader berøringsbaseret human machine interface. Det anses for at være en todimensionel sensing enhed. Hvis du tager knapper i betragtning (berøring eller taktil), giver de et enkelt kontaktpunkt. Derfor er de endimensionelle inputenheder.
kommer til berøringsskærme (eller berøringspuder), kan du røre ved, trække, skrive Stryg, klemme osv. i flyet. Derfor er de to-dimensionelle inputenheder.
der er en tredimensionel brugergrænseflade kendt som Gesture Control, hvor håndbevægelser i ledig plads fungerer som input.
komponenter på en berøringsskærm
enhver berøringsskærmsenhed, hvad enten det er en mobiltelefon eller en tabletcomputer, består normalt af tre vigtige komponenter. De er:
- berøringssensor
- Controller
- programmel
Berøringssensoren er den enhed, der måler parametrene for kontakt mellem enheden og enheden og et objekt. Det måler kontaktstyrken på ethvert tidspunkt.
For mere information om berøringssensorer, Læs “berøringssensorer”.
Controller er ansvarlig for at fange “touch” – informationen fra berøringssensoren og give den til en hovedstyringsenhed som en mikrocontroller eller en processor.
endelig er programmet ansvarligt for, at hovedmikrocontrolleren eller processoren fungerer i harmoni med berøringssensoren og dens controller.
Touch Screen-Teknologityper
baseret på de typer berøringssensor, der bruges til udvikling af en berøringsskærm, er der 5 typer berøringsskærmsteknologier. De er:
- resistiv Touch Screen teknologi
- kapacitiv Touch Screen teknologi
- infrarød Touch Screen teknologi
- akustisk bølge Touch Screen teknologi
- nær Field Imaging Touch Screen teknologi
lad os kort forstå om hver af disse teknologier. Men inden du går nærmere ind på detaljerne, er et punkt, du skal huske, at næsten alle berøringsskærmsenheder normalt er en del af en displayenhed som en LCD, TFT, LED, CRT osv.
resistiv Touch Screen teknologi
det er en af de mest almindeligt anvendte touch screen teknologier. Den består af et glaspanel, der er belagt med to elektrisk ledende tynde metalliske lag, der er adskilt af et smalt hul bestående af separatorprikker.
når en bruger rører ved et punkt på panelets ydre overflade, kommer de to metalliske ledende lag i kontakt. Når spændingen passerer gennem panelet, fungerer metalkontakterne som en spændingsdeler, og spændingsændringen kan bruges til at bestemme kontaktpunktet.
fordele
- Resistive berøringsskærme er ekstremt holdbare og kan bruges i hårde og barske miljøer.
- disse er generelt lavere i omkostninger sammenlignet med andre teknologier.
- overfladen er modstandsdygtig over for væsker som olie, fedt osv. og andre forurenende stoffer som støv og fugt.
- strømforbruget er også mindre.
ulemper
- en af de største ulemper ved resistive berøringsskærme er deres lave klarhed.
- den ydre film er modtagelig for ridser eller beskadiges af skarpe genstande.
kapacitiv Touch Screen teknologi
den kapacitive baseret touch screen teknologi er den mest populære teknologi nu-en-dage. I en kapacitiv berøringsskærm er glaspanelet belagt med et tyndt, gennemsigtigt lagringselektrodelag. Den menneskelige krops elektriske ledningsevne spiller en vigtig rolle i kapacitive berøringsskærme.
når en menneskelig finger rører ved skærmen, reagerer elektrodelaget på den statiske elektricitet i den menneskelige krop. Sensorer placeret i de fire hjørner af skærmen måler ændringerne i kapacitans.
når mennesket rører skærmen med deres finger, måler sensorerne forskellen i kapacitans og strøm af strøm, som er direkte proportional med afstanden til kontaktpunktet fra hjørnet.
kapacitive berøringsskærme er igen opdelt i to typer. De er:
- Overfladekapacitiv Berøringsskærmsteknologi
- projiceret kapacitiv Berøringsskærmsteknologi
i overfladekapacitiv teknologi er den ene side af glaspanelet belagt med ledende lag, mens det andet lag efterlades ubelagt og udsættes for menneskelig berøring.
når mennesket berører skærmen, dannes en dynamisk kondensator på grund af menneskets statiske ladning. Kontaktpunktet måles ved at måle kapacitansen fra fire hjørner.
i projiceret kapacitiv teknologi er der et glaspanel med belægning af elektrodefilm og en IC for at skabe et 3D-elektrostatisk felt.
IC bestemmer kontaktpunktet ved at måle forholdet mellem elektrisk strøm.
fordele
- kapacitiv Berøringsskærmsteknologi giver bedre klarhed end resistiv teknologi.
- på grund af manglende bevægelige dele er dette mere holdbart.
- skærmen er modstandsdygtig over for støv, olie, vand osv.
- høj modstandsdygtighed over for ridser.
- forudsat multi-touch indgange.
ulemper
- da kapacitans er nøglen i dens funktion, er den følsom over for EMI og RFI.
- det er tilbøjeligt til parasitisk kapacitans og kræver kalibrering.
infrarød Berøringsskærmsteknologi
en Scanning infrarød Berøringsskærmsteknologi er baseret på afbrydelse af infrarødt lys på skærmen. Panelet består af en række infrarøde lysdioder og fototransistorer, der er placeret på de modsatte sider.
denne opsætning skaber et usynligt gitter af infrarøde lysstråler på forsiden af skærmen. Når en finger placeres på skærmen, kan sensorerne bestemme kontaktpunktet som afbrydelsespunktet for lyset.
fordele
- stort set ethvert objekt kan bruges til berøringsindgang, uanset om det kan være en finger eller en stylus.
- infrarød Touch Screen teknologi har den højeste klarhed blandt alle touchscreen teknologier.
- det er upåvirket af overflade ridser.
ulemper
- der er en chance for, at skærmen reagerer, selv Før fingeren (eller pennen) berører skærmen.
- støv, olie osv. kan forhindre lysstrålen i at passere og forårsager en funktionsfejl.
- dyrere end andre teknologier.
- omgivende lys kan have en effekt på dets funktion.
akustisk bølge Touch Screen teknologi
den akustiske bølge touchscreen teknologi er en af de mest avancerede touch screen design. Denne teknologi er baseret på at sende akustiske eller lydbølger gennem glaspanelet.
i denne teknologi består panelet af en række piesoelektriske transducere og modtagere lagt langs siderne. Når en menneskelig finger rører skærmen, absorberes den del af lydbølgen, så transduceren identificerer kontaktpunktet.
der er to typer akustiske bølgeteknologier. De er:
- overflade akustisk bølge berøringsskærm teknologi
- guidet akustisk bølge berøringsskærm teknologi
fordele
- ligesom infrarød teknologi er akustisk bølgeteknologi meget holdbar, da den kun indeholder glaspanelet uden lag eller belægninger.
- fingre, stylus, handskede hænder alle kan bruges med akustiske bølge skærme.
- ridsefast.
ulemper
- vand kan være et problem og kan forårsage falsk udløsning.
- forurenende stoffer som støv og fugt kan skabe uidentificerede områder på skærmen.
Near Field Imaging Touch Screen Technology
Near Field Imaging eller NFI Touchscreen er en proprietær teknologi, der bruger en mønstret belægning af ledende film på glaspanelet på den ene side og komplet belægning på den anden.
et eksitationssignal tilføres panelet for at generere et elektrostatisk felt. Når en finger kommer i kontakt, ændres det elektrostatiske felt, og dette bruges til at bestemme kontaktpunktet.