タッチスクリーンテクノロジー–定義、動作、タイプ、アプリケーション

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タッチスクリーンテクノロジーは、ジェスチャーベースのテクノロジーの直接操作タイプです。ダイレクトマニピュレーションは、画面内のデジタル世界を操作する機能です。タッチスクリーンは、表示領域上のタッチを検出して特定できる電子ビジュアルディスプレイです。これは一般に、指または手でデバイスのディスプレイに触れることと呼ばれます。このテクノロジーは、コンピューター、ユーザーインタラクティブマシン、スマートフォン、タブレットなどで最も広く使用されており、マウスとキーボードのほとんどの機能を置き換えます。

タッチスクリーン技術は何年も前から存在していましたが、最近、高度なタッチスクリーン技術が飛躍的に進歩しています。企業はこのテクノロジーをより多くの製品に組み込んでいます。最も一般的な3つのタッチスクリーン技術には、抵抗膜方式、容量方式、およびSAW(弾性表面波)が含まれます。ほとんどのローエンドタッチスクリーンデバイスは、標準のプリント回路プラグインボードに含まれており、SPIプロトコルで使用されます。システムには、ハードウェアとソフトウェアの2つの部分があります。ハードウェアアーキテクチャは、8ビットマイクロコントローラ、いくつかのタイプのインターフェイス、およびドライバ回路を使用するスタンドアロンの組み込みシステムで構成されています。システムソフトウェアドライバは、インタラクティブなCプログラミング言語を使用して開発されています。




タッチスクリーン技術の種類:

タッチスクリーンは、スペーサーで区切られた2枚の素材でできた2次元センシングデバイスです。タッチスクリーン技術には、抵抗膜方式、容量方式、表面音響波(SAW)、赤外線(IR)の4つがあります。

抵抗膜方式:



抵抗膜方式のタッチスクリーンは、ポリエチレン製の柔軟な最上層と、絶縁ドットで分離されたガラス製の剛性のある最下層で構成され、タッチスクリーンコントローラーに接続されています。抵抗膜方式のタッチスクリーンパネルはより手頃な価格ですが、ライトモニターの75%しか提供しておらず、鋭利な物体によって層が損傷する可能性があります。抵抗膜方式タッチスクリーンは、さらに4、5、6、7、8線式抵抗膜方式タッチスクリーンに分けられます。これらすべてのモジュールの構造設計は似ていますが、タッチの座標を決定するための各方法には大きな違いがあります。

容量性:


静電容量式タッチスクリーンパネルは、電荷を蓄積する材料でコーティングされています。容量性システムは、モニターからの光の最大90%を透過できます。それは2つのカテゴリーに分けられます。表面容量技術では、絶縁体の片面だけが導電層でコーティングされています。

人間の指が画面に触れると、コーティングされていない層に電荷が伝導し、動的コンデンサが形成されます。次に、コントローラーは、画面の四隅の静電容量の変化を測定することにより、タッチの位置を検出します。

投影型容量性技術では、導電層(インジウムスズ酸化物)がエッチングされて、複数の水平および垂直電極のグリッドが形成されます。これには、明確にエッチングされたITOパターンを使用してX軸とY軸の両方に沿って検出することが含まれます。システムの精度を高めるために、投影画面には、行と列のすべての相互作用にセンサーが含まれています。

赤外線:

赤外線タッチスクリーン技術であるX軸とY軸のアレイには、IRLEDと光検出器のペアが取り付けられています。光検出器は、ユーザーが画面に触れるたびに、LEDが発する光のパターンで画像を検出します。

弾性表面波:

弾性表面波技術には、モ​​ニターのガラス板のX軸とY軸に沿って配置された2つのトランスデューサーと、いくつかの反射器が含まれています。画面に触れると波が吸収され、その時点でタッチが検出されます。これらのリフレクターは、あるトランスデューサーから別のトランスデューサーに送信されるすべての電気信号を反射します。このテクノロジーは、優れたスループットと品質を提供します。

タッチスクリーンのコンポーネントと動作:

タッチパネル使用時の操作

タッチパネル使用時の操作

基本的なタッチスクリーンは、タッチセンサー、コントローラー、ソフトウェアドライバーを3つの主要コンポーネントとして備えています。タッチスクリーンシステムを構築するには、タッチスクリーンをディスプレイおよびPCと組み合わせる必要があります。

タッチセンサー:

センサーには通常、電流または信号が流れており、画面に触れると信号が変化します。この変更は、画面のタッチの場所を決定するために使用されます。

コントローラ:

タッチセンサーとPCの間にコントローラーを接続します。センサーから情報を取得し、PCを理解するために変換します。コントローラは、必要な接続のタイプを決定します。

ソフトウェアドライバー:

これにより、コンピューターとタッチスクリーンを連携させることができます。コントローラから送信されるタッチイベント情報を操作する方法をOSに指示します。

アプリケーション–タッチスクリーンテクノロジーを使用したリモートコントロール:

タッチスクリーンベースのリモートを使用した車両とロボットの制御

タッチスクリーンベースのリモートを使用した車両とロボットの制御

タッチスクリーンは、多数のアプリケーションで使用する最も簡単なPCインターフェイスの1つです。タッチスクリーンは、表示画面に触れるだけで簡単に情報にアクセスできるので便利です。タッチスクリーンデバイスシステムは、産業プロセス制御から ホームオートメーション

タッチスクリーンの送信機

タッチスクリーンの送信機

タッチスクリーンに触れるだけで、グラフィカルインターフェイスを使用してリアルタイムで、誰もが複雑な操作を監視および制御できます。

タッチスクリーンの受信機

タッチスクリーンの受信機

タッチスクリーンコントロールユニットを使用した送信側では、いくつかの方向がに送信されます 移動するロボット 順方向、逆方向、左回転、右回転などの特定の方向に移動します。受信側では、4つのモーターがマイクロコントローラーに接続されています。そのうちの2つはロボットの腕とグリップの動きに使用され、他の2つは体の動きに使用されます。

一部のリモート操作は、通話への応答、スタッフの位置の特定と通信、および車両とロボットの操作にワイヤレス通信を使用するタッチスクリーンテクノロジーで実行できます。この目的のために、RF通信または赤外線通信を使用することができます。

リアルタイムアプリケーション:タッチスクリーンテクノロジーを使用した家電製品の制御

タッチスクリーン技術を使用して、自宅で電化製品を制御することが可能です。システム全体は、受信機側で受信され、負荷の切り替えを制御するRF通信を介してタッチパネルから入力コマンドを送信することによって機能します。

送信機側では、タッチスクリーンパネルがタッチスクリーンコネクタを介してマイクロコントローラと接続されています。パネル上の領域に触れると、その領域のx座標とy座標がマイクロコントローラーに送信され、マイクロコントローラーが入力からバイナリコードを生成します。

この4ビットのバイナリデータは、シリアル出力を生成するH12Eエンコーダのデータピンに渡されます。このシリアル出力は、RFモジュールとアンテナを使用して送信されるようになりました。

受信側では、RFモジュールがコード化されたシリアルデータを受信して​​復調し、このシリアルデータがH12Dデコーダーに渡されます。このデコーダーは、このシリアルデータをパラレルデータに変換します。パラレルデータは、送信側でマイクロコントローラーによって送信された元のデータに関連します。受信側のマイクロコントローラーは、このデータを受信し、それに応じて低論理信号を対応するオプトアイソレーターに送信します。オプトアイソレーターは、それぞれのトライアックをオンにして、負荷へのAC電流を許可し、それぞれの負荷をオンにします。