Mnoho ľudí, najmä stredného veku a mladých ľudí, aktívne používa inteligentné telefóny, tablety a iné zariadenia s inteligentnými displejmi. Málokto z nich však premýšľal o princípe dotykovej obrazovky a jej variantoch. Pokúsme sa to podrobnejšie vysvetliť.

História vynálezu

Prvýkrát na svete bol prototyp senzorového zariadenia použitý Sam Hurstom, lektorom zo Spojených štátov. V roku 1970 vyvinul myšlienku čítania údajov z veľkého počtu magnetofónov. Automatizácia tohto procesu sa stala akýmsi odrazovým mostíkom na vytvorenie senzorických monitorov známych ako Elotouch. Vývoj tímu kolegov Hursta bol uverejnený v roku 1971 vrátane odporovej štyri drôtovej technológie podľa definície kontaktných miest.


Prvý počítač je systém PLATO IV. Ona tiež vyšla v Spojených štátoch, v dôsledku špeciálnych štúdií týkajúcich sa informatizácie vzdelávania. Pozostával z blokového panelu (256 kusov), ktorý fungoval na princípe využívania infračervených prúdov mriežky.

Popis

Dotyková obrazovka je elektronický prvok, ktorý vizualizuje digitálne informácie s použitím relatívneho účinku na povrch monitora. Rôzne typy týchto štruktúr reagujú na niekoľko okamihov alebo jeden špecifický faktor (zmena kapacity a odporu, tepelný rozdiel, špeciálna indikácia). Pri prevádzke sú dotykové obrazovky rozdelené nasledovne:

Odporové verzie.

MatrixModel.

Zmeny kapacít.

Povrchovo akustické modifikácie.

Optické snímače a ich odrody.

Uvažujme o najbežnejších modeloch zobrazenia určenej kategórie, oblasti použitia, vlastností a výhod.

Princíp fungovania odporových dotykových obrazoviek

Toto je najjednoduchší typ monitora. Odpovedá na transformáciu odporovej sily v oblasti dotyku určitého objektu a povrchu displeja. Najbežnejšia a základná technológia zahŕňa dva hlavné prvky vo svojom dizajne:

Substrát vyrobený z polyesteru alebo podobného polyméru, ktorého hrúbka nepresahuje niekoľko desiatok molekúl. Priehľadná časť sa používa na vedenie prúdových častíc.

Svetelná vodivá membrána z tenkého filmu.

Obe vrstvy sú pokryté špeciálnym odporovým povlakom. Medzi nimi sú mikroskopické izolátory v tvare guľôčok. Počas procesu sa membrána ohýba, naráža na substrát, čo vedie k uzavretiu obvodu. Táto operácia reaguje s regulátorom s analógovo-digitálnym prevodníkom, ktorý vypočítava hodnotu počiatočného a prúdového odporu, ako aj súradnice bodu kontaktu. Takéto zariadenia rýchlo ukázali svoje negatívne strany, v dôsledku čoho inžinieri zlepšili dizajn pridaním piateho drôtu.

Použitie

Vďaka jednoduchému ovládaniu odporovej konfigurácie na dotykovej obrazovke sa používa všade. Konštrukčné vlastnosti:

nízke náklady;

odolnosť proti vonkajším nárazomstredné, s výnimkou negatívnych teplôt;

je dobrá reakcia na kolízie s akýmkoľvek neostreným subjektom.

Podobné displeje sú namontované na termináloch na doplnenie a prevod peňazí, bankomatov a iných zariadení, ktoré sú izolované od prostredia. Slabosť monitora z poškodenia je kompenzovaná prítomnosťou ochranného povlaku.

Princíp činnosti kapacitných dotykových obrazoviek

Tento typ displejov funguje vzhľadom na možnosť objektov so zvýšenou kapacitou premeniť sa na vodiče striedavého elektrického prúdu. Zariadenie je sklenená tabuľa s odporovým rozprašovaním. Elektródy, umiestnené v rohoch, poskytujú vodivú vrstvu slabé napätie. Počas zrážky dochádza k úniku prúdu, ak má objekt väčšiu elektrickú kapacitu ako obrazovka. V rohových častiach sa zachytáva prúd a informácie z indikátorov prichádzajú do spracovania v regulátore, ktorý vypočítava oblasť dotyku. Prvý model používal konštantný prúd. To zjednodušilo dizajn, ale havarovalo, ak sa používateľ nedotkol povrchu zeme. Spoľahlivosť týchto zariadení presahuje odporové analógy približne 60-násobne (vypočítané na 200 miliónov tlakov). Úroveň priehľadnosti - 09 minimálna prevádzková teplota - až -15 ° C Nevýhody:

nedostatok reakcie na ruku v rukavici a väčšine cudzích predmetov;

povlak s vodičom je umiestnený v hornej vrstve, ktorá predurčuje mechanický náraz;

Sú použiteľné vterminály nachádzajúce sa v uzavretých priestoroch.

Verzie kapacitnej projekcie

Princíp fungovania dotykovej obrazovky smartfónov v niektorých konfiguráciách je založený na tomto type. Vnútorná plocha elektródy sa aplikuje na vnútorný povrch zariadenia, ktorý pri zrážke s ľudským telom tvorí kondenzátorovú nádobu. Po dotyku displeja prstom, snímačmi a informáciami o procesoch mikrokontroléra sa výpočty posielajú hlavnému procesoru.
Vlastnosti:

Tieto konštrukcie majú všetky schopnosti kapacitných snímačov;

môžu byť vybavené filmovými nátermi až do hrúbky 18 milimetrov, ktoré poskytujú dodatočnú ochranu pred mechanickým nárazom;

znečistenie ťažko dostupných vodivých častí sa odstráni pomocou softvérovej metódy.

Uvedené konfigurácie sú pripojené k mnohým osobným zariadeniam a terminálom pracujúcim na ulici pod krytom. Stojí za zmienku, že Apple tiež preferuje projekčné kapacitné monitory.

Zmeny v matici

Toto je zjednodušená verzia odporovej technológie. Membrána je vybavená v blízkosti vertikálnych vodičov, obloženie - horizontálne analógie. Princíp dotykovej obrazovky: pri dotyku je výpočet bodu, v ktorom došlo ku kontaktu vodičov, prijaté údaje sa posielajú procesorovi. To zase určuje riadiaci signál, po ktorom zariadenie reaguje určitým spôsobom, napríklad vykoná akciu, ktorá je určená určitým tlačidlom. Funkcie:

z dôvodu obmedzeného počtuvodičov je nízka úroveň presnosti;

cena je najnižšia zo všetkých snímačov;

funkcia multitouch sa realizuje vyvolaním zobrazenia pomocou bodov.

Tento model je prevádzkovaný výhradne v zastaraných zariadeniach a prakticky nepoužíva v moderných časoch príčiny vzniku inovatívnych riešení.

Povrchové akustické signály

Princíp fungovania dotykovej obrazovky telefónov starších modelov bol vybavený podobnou technológiou. Displej je sklenený panel s vstavanými prijímačmi (dva kusy) a piezoelektrickým transformátorom umiestneným na protiľahlých uhlových častiach. Z generátora je frekvenčný elektrický signál privádzaný do konvertora, kde sa prostredníctvom reflektorov šíri počet impulzov. Vlny sú absorbované snímačmi, vrátia sa do PEP, kde sa opäť premenia na elektrický prúd. Ostatné informácie sa posielajú kontrolórovi, v ktorom sa analyzuje. Keď sa dotknete obrazovky, vlastnosti vlny sa menia s absorpciou energie na určitom mieste. Na základe týchto údajov sa vypočítava bod a sila dotyku. Displeje tejto kategórie sa vyrábajú s hrúbkou filmu 3 alebo 6 milimetrov, čo umožňuje odolávať účinkom silnej rany rukou. Nevýhody:

porušenie práce v podmienkach vibrácií a trasení;

nestabilita k akejkoľvek kontaminácii;

prítomnosť interferencie s akustickými signálmi konkrétnej konfigurácie;

nízka presnosť ich robí nevhodnými pre kreslenie.

Iné typy

Zariadenie aPrincíp činnosti dotykovej obrazovky, ktorý sa najčastejšie používa, je uvedený vyššie. Nižšie je uvedený zoznam nepublikovaných konfigurácií:

Optické monitory podporujú funkciu multitouch vrátane veľkých rozmerov servisných plôch.

Infračervené modely - dvojice fotodiód reagujú na dotyk prostredníctvom mikrokontroléra.

Možnosti indukcie sú vybavené špeciálnou cievkou a sieťou citlivých vodičov používaných na drahých tabletách.

Ako vidíte, pre dotykové obrazovky existuje niekoľko možností. Voľba zostáva vždy pre spotrebiteľa.