Die Touchscreen-Technologie ist die direkte Manipulation der gestenbasierten Technologie. Direkte Manipulation ist die Fähigkeit, die digitale Welt innerhalb eines Bildschirms zu manipulieren. Ein Touchscreen ist eine elektronische visuelle Anzeige, die eine Berührung über ihrem Anzeigebereich erkennen und lokalisieren kann. Dies wird allgemein als Berühren des Displays des Geräts mit einem Finger oder einer Hand bezeichnet. Diese Technologie wird am häufigsten in Computern, interaktiven Benutzergeräten, Smartphones, Tablets usw. verwendet, um die meisten Funktionen von Maus und Tastatur zu ersetzen.
Die Touchscreen-Technologie gibt es schon seit einigen Jahren, aber die fortschrittliche Touchscreen-Technologie hat in letzter Zeit sprunghafte Fortschritte gemacht. Unternehmen integrieren diese Technologie in mehr ihrer Produkte. Die drei am häufigsten verwendeten Touchscreen-Technologien umfassen resistiv, kapazitiv und SAW (Surface Acoustic Wave). Die meisten Low-End-Touchscreen-Geräte befinden sich auf einer Standard-Leiterplatte und werden im SPI-Protokoll verwendet. Das System besteht aus zwei Teilen, nämlich Hardware und Software. Die Hardwarearchitektur besteht aus einem eigenständigen eingebetteten System, das einen 8-Bit-Mikrocontroller, verschiedene Arten von Schnittstellen und Treiberschaltungen verwendet. Der Systemsoftwaretreiber wird unter Verwendung einer interaktiven C-Programmiersprache entwickelt.
Arten der Touchscreen-Technologie:
Der Touchscreen ist ein zweidimensionales Erfassungsgerät aus 2 durch Abstandhalter getrennten Materialblättern. Es gibt vier Haupttechnologien für Touchscreens: Resistive, kapazitive, oberflächenakustische Wellen (SAW) und Infrarot (IR).
Resistiv:
Der resistive Touchscreen besteht aus einer flexiblen oberen Schicht aus Polyethylen und einer starren unteren Schicht aus Glas, die durch isolierende Punkte getrennt sind und an einem Touchscreen-Controller angebracht sind. Resistive Touchscreen-Panels sind günstiger, bieten jedoch nur 75% des Lichtmonitors und die Schicht kann durch scharfe Gegenstände beschädigt werden. Der resistive Touchscreen ist weiter unterteilt in 4-, 5-, 6-, 7-, 8-verdrahtete resistive Touchscreens. Das Konstruktionsdesign all dieser Module ist ähnlich, aber es gibt einen großen Unterschied in jeder ihrer Methoden zur Bestimmung der Koordinaten der Berührung.
Kapazitiv:
Ein kapazitives Touchscreen-Panel ist mit einem Material beschichtet, das elektrische Ladungen speichert. Die kapazitiven Systeme können bis zu 90% des Lichts vom Monitor übertragen. Es ist in zwei Kategorien unterteilt. Bei der oberflächenkapazitiven Technologie ist nur eine Seite des Isolators mit einer leitenden Schicht beschichtet.
Immer wenn ein menschlicher Finger den Bildschirm berührt, erfolgt die Leitung elektrischer Ladungen über die unbeschichtete Schicht, was zur Bildung eines dynamischen Kondensators führt. Die Steuerung erkennt dann die Berührungsposition durch Messen der Kapazitätsänderung an den vier Ecken des Bildschirms.
Bei der projizierten kapazitiven Technologie wird die leitende Schicht (Indiumzinnoxid) geätzt, um ein Gitter aus mehreren horizontalen und vertikalen Elektroden zu bilden. Dabei wird sowohl entlang der X- als auch der Y-Achse ein klar geätztes ITO-Muster erfasst. Um die Genauigkeit des Systems zu erhöhen, enthält der Projektionsbildschirm bei jeder Interaktion von Zeile und Spalte einen Sensor.
Infrarot:
Eine Infrarot-Touchscreen-Technologie, eine Anordnung von X- und Y-Achsen, ist mit Paaren von IR-LEDs und Fotodetektoren ausgestattet. Fotodetektoren erkennen jedes Bild in dem von den Leds emittierten Lichtmuster, wenn der Benutzer den Bildschirm berührt.
Oberflächenakustische Welle:
Die akustische Oberflächenwellentechnologie enthält zwei Wandler entlang der X- und Y-Achse der Glasplatte des Monitors sowie einige Reflektoren. Wenn der Bildschirm berührt wird, werden die Wellen absorbiert und an diesem Punkt wird eine Berührung erkannt. Diese Reflektoren reflektieren alle elektrischen Signale, die von einem Wandler zu einem anderen gesendet werden. Diese Technologie bietet einen hervorragenden Durchsatz und Qualität.
Komponenten und Funktionsweise des Touchscreens:
Bedienung bei Verwendung des Touchscreen-Panels
Ein grundlegender Touchscreen besteht aus einem Berührungssensor, einem Controller und einem Softwaretreiber als drei Hauptkomponenten. Der Touchscreen muss mit einem Display und einem PC kombiniert werden, um ein Touchscreen-System zu erstellen.
Berührungssensor:
Der Sensor wird im Allgemeinen von elektrischem Strom oder Signal durchflossen, und das Berühren des Bildschirms bewirkt eine Änderung des Signals. Diese Änderung wird verwendet, um den Ort der Berührung des Bildschirms zu bestimmen.
Regler:
Ein Controller wird zwischen dem Berührungssensor und dem PC angeschlossen. Es nimmt Informationen vom Sensor und übersetzt sie zum Verständnis des PCs. Die Steuerung bestimmt, welche Art von Verbindung benötigt wird.
Softwaretreiber:
Es ermöglicht die Zusammenarbeit von Computern und Touchscreens. Es teilt dem Betriebssystem mit, wie es mit den vom Controller gesendeten Berührungsereignisinformationen interagieren soll.
Anwendung - Fernbedienung mit Touchscreen-Technologie:
Steuerung von Fahrzeugen und Robotern mit Touchscreen-Fernbedienung
Der Touchscreen ist eine der einfachsten PC-Schnittstellen für eine größere Anzahl von Anwendungen. Ein Touchscreen ist nützlich, um einfach auf die Informationen zuzugreifen, indem Sie einfach den Bildschirm berühren. Das Touchscreen-Gerätesystem ist nützlich, um von der industriellen Prozesssteuerung bis zu Heimautomatisierung .
Sender des Touchscreens
In Echtzeit kann jeder durch einfaches Berühren des Touchscreens und mit einer grafischen Oberfläche komplexe Vorgänge überwachen und steuern.
Empfänger des Touchscreens
Am Übertragungsende werden über eine Touchscreen-Steuereinheit einige Anweisungen an gesendet der Roboter zum Bewegen in eine bestimmte Richtung wie vorwärts, rückwärts, links drehend und rechts drehend. Auf der Empfangsseite sind vier Motoren mit dem Mikrocontroller verbunden. Zwei davon werden für die Arm- und Griffbewegung des Roboters und die anderen beiden für die Körperbewegung verwendet.
Einige Fernbedienungen können mit Touchscreen-Technologie unter Verwendung der drahtlosen Kommunikation zum Beantworten von Anrufen, Lokalisieren und Kommunizieren mit Mitarbeitern sowie zum Bedienen von Fahrzeugen und Robotern durchgeführt werden. Zu diesem Zweck kann HF-Kommunikation oder Infrarotkommunikation verwendet werden.
Eine Echtzeitanwendung: Steuerung von Haushaltsgeräten mithilfe der Touchscreen-Technologie
Es ist möglich, die Elektrogeräte zu Hause mithilfe der Touchscreen-Technologie zu steuern. Das gesamte System sendet Eingabebefehle vom Touchscreen-Panel über die HF-Kommunikation, die auf der Empfängerseite empfangen werden, und steuert das Schalten von Lasten.
Am Senderende ist ein Touchscreen-Panel über einen Touchscreen-Anschluss mit dem Mikrocontroller verbunden. Wenn ein Bereich auf dem Bedienfeld berührt wird, werden die x- und y-Koordinaten dieses Bereichs an den Mikrocontroller gesendet, der aus der Eingabe einen Binärcode generiert.
Diese 4-Bit-Binärdaten werden an die Datenpins des H12E-Codierers übergeben, der einen seriellen Ausgang entwickelt. Diese serielle Ausgabe wird jetzt über ein HF-Modul und eine Antenne gesendet.
Auf der Empfängerseite empfängt das HF-Modul die codierten seriellen Daten, demoduliert sie und diese seriellen Daten werden an den H12D-Decoder übergeben. Dieser Decoder wandelt diese seriellen Daten in parallele Daten um, die sich auf die Originaldaten beziehen, die vom Mikrocontroller am Übertragungsende gesendet werden. Der Mikrocontroller auf der Empfängerseite empfängt diese Daten und sendet dementsprechend ein niedriges Logiksignal an den entsprechenden Optoisolator, der seinerseits den jeweiligen TRIAC einschaltet, um Wechselstrom zur Last zuzulassen, und die jeweilige Last wird eingeschaltet
