Touchscreen-technologie is het directe manipulatietype van op gebaren gebaseerde technologie. Directe manipulatie is het vermogen om de digitale wereld binnen een scherm te manipuleren. Een aanraakscherm is een elektronisch visueel scherm dat een aanraking op het weergavegebied kan detecteren en lokaliseren. Dit wordt meestal aangeduid als het aanraken van het display van het apparaat met een vinger of hand. Deze technologie wordt het meest gebruikt in computers, interactieve gebruikersmachines, smartphones, tablets, enz. Om de meeste functies van de muis en het toetsenbord te vervangen.
Aanraakschermtechnologie bestaat al een aantal jaren, maar geavanceerde aanraakschermtechnologie is de laatste tijd met grote sprongen vooruitgegaan. Bedrijven nemen deze technologie op in meer van hun producten. De drie meest voorkomende aanraakschermtechnologieën zijn resistief, capacitief en SAW (akoestische oppervlaktegolf). De meeste low-end touchscreen-apparaten bevatten een standaard printplaat insteekkaart en worden gebruikt op het SPI-protocol. Het systeem bestaat uit twee delen, namelijk hardware en software. De hardwarearchitectuur bestaat uit een stand-alone embedded systeem dat gebruik maakt van een 8-bit microcontroller, verschillende soorten interface en driver circuits. Het stuurprogramma van de systeemsoftware is ontwikkeld met behulp van een interactieve programmeertaal C.
Soorten touchscreen-technologie:
Het touchscreen is een tweedimensionaal detectieapparaat gemaakt van 2 vellen materiaal gescheiden door afstandhouders. Er zijn vier belangrijke touchscreentechnologieën: resistief, capacitief, oppervlakte-akoestische golf (SAW) en infrarood (IR).
Resistief:
Het resistieve aanraakscherm is samengesteld uit een flexibele bovenlaag van polyethyleen en een stijve onderlaag van glas gescheiden door isolerende stippen, bevestigd aan een aanraakschermcontroller. Resistieve aanraakschermpanelen zijn goedkoper, maar bieden slechts 75% van de lichtmonitor en de laag kan worden beschadigd door scherpe voorwerpen. Het resistieve touchscreen is verder onderverdeeld in een 4-, 5-, 6-, 7-, 8-draads resistief touchscreen. Het constructieontwerp van al deze modules is vergelijkbaar, maar er is een groot verschil in elk van de methoden om de coördinaten van de aanraking te bepalen.
Capacitief:
Een capacitief aanraakscherm is bedekt met een materiaal dat elektrische ladingen opslaat. De capacitieve systemen kunnen tot 90% van het licht van de monitor doorlaten. Het is onderverdeeld in twee categorieën. Bij Surface-capacitive-technologie is slechts één kant van de isolator bedekt met een geleidende laag.
Telkens wanneer een menselijke vinger het scherm aanraakt, vindt de geleiding van elektrische ladingen plaats over de ongecoate laag, wat resulteert in de vorming van een dynamische condensator. De controller detecteert vervolgens de aanraakpositie door de verandering in capaciteit in de vier hoeken van het scherm te meten.
Bij geprojecteerde capacitieve technologie wordt de geleidende laag (indiumtinoxide) geëtst om een raster van meerdere horizontale en verticale elektroden te vormen. Het omvat detectie langs zowel de X- als de Y-as met behulp van een duidelijk geëtst ITO-patroon. Om de nauwkeurigheid van het systeem te vergroten, bevat het projectieve scherm een sensor bij elke interactie van de rij en kolom.
Infrarood:
Een infrarood touchscreentechnologie, een reeks van X- en Y-assen is uitgerust met paren IR-leds en fotodetectoren. Fotodetectoren detecteren elk beeld in het door de leds uitgezonden lichtpatroon telkens wanneer de gebruiker het scherm aanraakt.
Oppervlakte akoestische golf:
De akoestische oppervlaktegolftechnologie bevat twee transducers die langs de X-as en Y-as van de glasplaat van de monitor zijn geplaatst, samen met enkele reflectoren. Wanneer het scherm wordt aangeraakt, worden de golven geabsorbeerd en wordt een aanraking op dat punt gedetecteerd. Deze reflectoren reflecteren alle elektrische signalen die van de ene transducer naar de andere worden gestuurd. Deze technologie zorgt voor een uitstekende doorvoer en kwaliteit.
Componenten en werking van touchscreen:
bediening bij gebruik van het aanraakscherm
Een eenvoudig touchscreen heeft een aanraaksensor, een controller en een softwarestuurprogramma als drie hoofdcomponenten. Het touchscreen moet worden gecombineerd met een display en een pc om een touchscreensysteem te maken.
Aanraaksensor:
De sensor heeft meestal een elektrische stroom of een signaal dat er doorheen gaat en het aanraken van het scherm veroorzaakt een verandering in het signaal. Deze wijziging wordt gebruikt om de locatie van de aanraking van het scherm te bepalen.
Verantwoordelijke:
Er wordt een controller aangesloten tussen de aanraaksensor en de pc. Het neemt informatie van de sensor en vertaalt deze voor een beter begrip van de pc. De controller bepaalt welk type verbinding nodig is.
Softwarestuurprogramma:
Hiermee kunnen computers en touchscreens samenwerken. Het vertelt OS hoe het moet omgaan met de aanraakgebeurtenisinformatie die door de controller wordt verzonden.
Toepassing - Afstandsbediening met touchscreen-technologie:
Besturing van voertuigen en robots met behulp van een op een touchscreen gebaseerde afstandsbediening
Het aanraakscherm is een van de eenvoudigste pc-interfaces om te gebruiken voor een groter aantal toepassingen. Een touchscreen is handig om gemakkelijk toegang te krijgen tot de informatie door simpelweg het scherm aan te raken. Het touchscreen-apparaatsysteem is nuttig bij het variëren van industriële procescontrole tot domotica
Zender van touchscreen
In realtime door simpelweg het touchscreen aan te raken en met een grafische interface, kan iedereen complexe bewerkingen volgen en besturen.
Ontvanger van touchscreen
Aan de transmissiezijde met behulp van een touchscreen-besturingseenheid, zullen sommige aanwijzingen worden verzonden naar de robot om te bewegen in een specifieke richting, zoals vooruit, achteruit, naar links draaien en naar rechts draaien. Aan de ontvangende kant zijn vier motoren gekoppeld aan de microcontroller. Twee ervan worden gebruikt voor de arm- en grijpbeweging van de robot en de andere twee worden gebruikt voor lichaamsbeweging.
Sommige bewerkingen op afstand kunnen worden uitgevoerd met touchscreentechnologie met behulp van draadloze communicatie voor het beantwoorden van oproepen, het lokaliseren van en communiceren met personeel en het besturen van voertuigen en robots. Voor dit doel kan RF-communicatie of infrarood-communicatie worden gebruikt.
Een real-time applicatie: huishoudelijke apparaten bedienen met touchscreen-technologie
Het is mogelijk om de elektrische apparaten thuis te bedienen met touchscreen-technologie. Het hele systeem werkt door invoeropdrachten van het aanraakscherm via de RF-communicatie te verzenden die aan de ontvangerzijde worden ontvangen en het schakelen van belastingen regelen.
Aan de zenderzijde is een aanraakscherm via een aanraakschermconnector verbonden met de microcontroller. Wanneer een gebied op het paneel wordt aangeraakt, worden de x- en y-coördinaten van dat gebied naar de microcontroller gestuurd, die een binaire code uit de invoer genereert.
Deze 4-bits binaire gegevens worden doorgegeven aan de datapinnen van de H12E-encoder die een seriële output ontwikkelt. Deze seriële output wordt nu verzonden via een RF-module en een antenne.
Aan de ontvangerzijde ontvangt de RF-module de gecodeerde seriële gegevens, demoduleert deze en deze seriële gegevens worden aan de H12D-decoder doorgegeven. Deze decoder zet deze seriële gegevens om in de parallelle gegevens die betrekking hebben op de originele gegevens die door de microcontroller aan de transmissiezijde zijn verzonden. De microcontroller aan de ontvangerzijde ontvangt deze gegevens en stuurt dienovereenkomstig een laag logisch signaal naar de corresponderende optoisolator die op zijn beurt de respectievelijke TRIAC inschakelt om wisselstroom naar de belasting toe te laten en de respectievelijke belasting wordt ingeschakeld
