Technologie dotykové obrazovky je typ přímé manipulace s technologií založenou na gestech. Přímá manipulace je schopnost manipulovat s digitálním světem uvnitř obrazovky. Dotykový displej je elektronický vizuální displej schopný detekovat a lokalizovat dotek nad jeho zobrazovací oblastí. To se obecně označuje jako dotýkání se displeje zařízení prstem nebo rukou. Tato technologie se nejčastěji používá v počítačích, uživatelských interaktivních strojích, smartphonech, tabletech atd. Jako náhrada většiny funkcí myši a klávesnice.
Technologie dotykové obrazovky existuje již řadu let, ale pokročilá technologie dotykové obrazovky se v poslední době objevila mílovými kroky. Společnosti začleňují tuto technologii do více svých produktů. Tři nejběžnější technologie dotykové obrazovky zahrnují odporovou, kapacitní a SAW (povrchovou akustickou vlnu). Většina zařízení s dotykovou obrazovkou nižší třídy obsahuje standardní zásuvnou desku s plošnými spoji a používá se na protokolu SPI. Systém má dvě části, a to hardware a software. Hardwarová architektura se skládá ze samostatného integrovaného systému využívajícího 8bitový mikrokontrolér, několik typů rozhraní a obvodů ovladačů. Ovladač systémového softwaru je vyvíjen pomocí interaktivního programovacího jazyka C.
Typy technologie dotykové obrazovky:
Dotykový displej je dvourozměrné snímací zařízení vyrobené ze 2 listů materiálu oddělených rozpěrkami. Existují čtyři hlavní technologie dotykové obrazovky: odporová, kapacitní, povrchová akustická vlna (SAW) a infračervená (IR).
Odporový:
Odporová dotyková obrazovka se skládá z pružné horní vrstvy vyrobené z polyethylenu a tuhé spodní vrstvy ze skla oddělené izolačními tečkami, připojené k ovladači dotykové obrazovky. Odporové panely dotykové obrazovky jsou cenově dostupnější, ale nabízejí pouze 75% světelného monitoru a vrstva může být poškozena ostrými předměty. Odporová dotyková obrazovka se dále dělí na 4, 5, 6, 7, 7, 8 drátovou odporovou dotykovou obrazovku. Konstrukční design všech těchto modulů je podobný, ale v každé z jeho metod určování souřadnic dotyku je zásadní rozdíl.
Kapacitní:
Kapacitní panel dotykové obrazovky je potažen materiálem, který ukládá elektrické náboje. Kapacitní systémy mohou přenášet až 90% světla z monitoru. Je rozdělena do dvou kategorií. V technologii povrchové kapacity je pouze jedna strana izolátoru potažena vodivou vrstvou.
Kdykoli se lidský prst dotkne obrazovky, dojde k přenosu elektrických nábojů přes nepotaženou vrstvu, což má za následek vytvoření dynamického kondenzátoru. Řadič poté detekuje polohu dotyku měřením změny kapacity ve čtyřech rozích obrazovky.
V projektované kapacitní technologii je vodivá vrstva (Indium Tin Oxide) leptána, aby vytvořila mřížku více horizontálních a vertikálních elektrod. Zahrnuje snímání podél osy X i Y pomocí jasně leptaného vzoru ITO. Pro zvýšení přesnosti systému obsahuje projektivní obrazovka senzor při každé interakci řádku a sloupce.
Infračervený:
Technologie infračervené dotykové obrazovky, řada os X a Y, je vybavena dvojicí IR LED a fotodetektorů. Fotodetektory detekují jakýkoli obraz ve vzoru světla vyzařovaného LED, kdykoli se uživatel dotkne obrazovky.
Povrchová akustická vlna:
Technologie povrchových akustických vln obsahuje dva snímače umístěné podél osy X a osy Y skleněné desky monitoru spolu s několika reflektory. Když se dotknete obrazovky, vlny jsou absorbovány a v tomto bodě je detekován dotyk. Tyto reflektory odrážejí všechny elektrické signály odesílané z jednoho snímače do druhého. Tato technologie poskytuje vynikající propustnost a kvalitu.
Součásti a funkce dotykové obrazovky:
provozu při používání panelu dotykové obrazovky
Základní dotyková obrazovka má jako tři hlavní komponenty dotykový senzor, ovladač a softwarový ovladač. Aby bylo možné vytvořit systém dotykové obrazovky, je třeba dotykovou obrazovku kombinovat s displejem a počítačem.
Dotykový senzor:
Senzor obvykle prochází elektrickým proudem nebo signálem a dotykem obrazovky způsobí změnu signálu. Tato změna se používá k určení polohy dotyku obrazovky.
Ovladač:
Mezi dotykový senzor a počítač bude připojen ovladač. Bere informace ze snímače a překládá je pro porozumění PC. Řadič určuje, jaký typ připojení je zapotřebí.
Softwarový ovladač:
Umožňuje počítačům a dotykovým obrazovkám spolupracovat. Říká operačnímu systému, jak komunikovat s informacemi o dotykové události, které jsou odesílány z ovladače.
Aplikace - Dálkové ovládání pomocí technologie dotykové obrazovky:
Ovládání vozidel a robotů pomocí dálkového ovládání na dotykové obrazovce
Dotykový displej je jedním z nejjednodušších rozhraní pro PC, které lze použít pro větší počet aplikací. Dotyková obrazovka je užitečná pro snadný přístup k informacím pouhým dotykem obrazovky. Systém zařízení s dotykovou obrazovkou je užitečný v rozsahu od řízení průmyslových procesů až po automatizace domácnosti .
Vysílač dotykové obrazovky
V reálném čase lze jednoduchým dotykem na dotykovou obrazovku a grafickým rozhraním sledovat a ovládat složité operace.
Přijímač dotykové obrazovky
Na konci přenosu pomocí ovládací jednotky s dotykovou obrazovkou budou odeslány některé pokyny robot pro pohyb do konkrétního směru, například dopředu, dozadu, otáčení doleva a otáčení doprava. Na přijímacím konci jsou s mikrokontrolérem propojeny čtyři motory. Dva z nich budou použity k pohybu robota pomocí ramen a sevření a další dva k pohybu těla.
Některé dálkové operace lze provádět pomocí technologie dotykové obrazovky pomocí bezdrátové komunikace pro přijímání hovorů, lokalizaci a komunikaci se zaměstnanci a ovládání vozidel a robotů. K tomuto účelu lze použít vysokofrekvenční nebo infračervenou komunikaci.
Aplikace v reálném čase: Ovládání domácích spotřebičů pomocí technologie dotykové obrazovky
Elektrické spotřebiče je možné ovládat doma pomocí technologie dotykové obrazovky. Celý systém funguje tak, že z panelu dotykové obrazovky posílá prostřednictvím RF komunikace vstupní příkazy, které jsou přijímány na konci přijímače a řídí přepínání zátěží.
Na konci vysílače je panel dotykové obrazovky propojen s mikrokontrolérem prostřednictvím konektoru dotykové obrazovky. Když se dotknete oblasti na panelu, souřadnice xay této oblasti se odešlou do mikrokontroléru, který ze vstupu vygeneruje binární kód.
Tato 4bitová binární data jsou dána datovým pinům kodéru H12E, který vyvíjí sériový výstup. Tento sériový výstup je nyní odesílán pomocí RF modulu a antény.
Na konci přijímače RF modul přijímá kódovaná sériová data, demoduluje je a tato sériová data jsou předána dekodéru H12D. Tento dekodér převádí tato sériová data na paralelní data, která se týkají původních dat odeslaných mikrokontrolérem na konci přenosu. Mikrokontrolér na konci přijímače přijímá tato data a podle toho odesílá nízký logický signál do příslušného optoizolátoru, který zase zapíná příslušný TRIAC, aby umožnil střídavý proud do zátěže a příslušná zátěž je zapnuta
