-->
U3F1ZWV6ZTE1NzYzOTg1MjU5X0FjdGl2YXRpb24xNzg1ODQyMDU2MjA=
recent
جديد المعلومات
مقالات تقنية
إنترنت

أسرار التكنولوجيا داخل أجهزة اللمس



في الربع الثالث من عام 2013 وحده ، باعت Apple 31.2 مليون جهاز iPhone. من الآمن أن نقول أن هناك ملايين وملايين من المنتجات النهائية التي تستخدم لوحات اللمس لتصفح المستخدم. لقد قطعنا شوطًا طويلاً في مجال التكنولوجيا ، ولكن كيف تعمل لوحات اللمس هذه بالفعل؟



لوحات اللمس المقاومة

يوجد اليوم أكثر من 20 تقنية مختلفة تدور حول لوحات اللمس. النوع الشائع من لوحات اللمس هي لوحات اللمس المقاومة (RTPs) التي شكلت في عام 2012 ما يقرب من 26 ٪ من السوق. تعمل هذه من خلال الجمع بين طبقتين من الأقطاب الكهربائية الموصلة مفصولة بفواصل عزل شفافة صغيرة جدًا تُعرف أيضًا بنقاط الفاصل. عندما يتم الضغط من إصبع أو قلم فإنه يتلامس الطبقتين (انظر الشكل 1) . وينتج عن هذا انخفاض في الجهد عند نقطة الاتصال والذي يتم اكتشافه بعد ذلك بواسطة وحدة تحكم. هناك ثلاثة أنواع من لوحات اللمس المقاومة لكل منها سماتها الفريدة الخاصة بها ، وهي 4 أسلاك و 5 أسلاك و 8 أسلاك.


الشكل 1: يتم الاتصال بلوحة اللمس المقاومة.




على الرغم من وجود ثلاثة أنواع مختلفة من لوحات اللمس المقاومة لكل عمل وفقًا للمبدأ نفسه ، إلا أن الضغط المطبق يجمع بين طبقتين موصلتين معًا. يتكون البناء المكون من 4 أسلاك من طبقتين منفصلتين ؛ طبقة واحدة تحمل X والأخرى تحمل Y. لمسة (الضغط المطبق) ستجمع الطبقتين معًا ثم يتم حساب نقطة الاتصال. عيب السلك 4 هو إذا أصبحت الطبقة العليا مخدوشة أو ممزقة ، لن تعمل إحداثيات X وستكون بحاجة إلى الاستبدال. يتم إنشاء لوحة تعمل باللمس مكونة من 5 أسلاك مع فيلم معلق فوق الطبقة العلوية ويتم قياس الجهد في نفس الوقت في كل زاوية. عندما يلمس المستخدم السطح العلوي يصبح ملامسًا للطبقة السفلية مما يتسبب في تغيير في المقاومة يتم بعد ذلك حسابه بواسطة وحدة التحكم.

النوع الأخير هو 8 أسلاك وهذا يعتمد على مبدأ تقنية 4 أسلاك بإضافة مجموعة 4 أسلاك إضافية. إن وجود المجموعة الإضافية يضاعف مستوى الأقطاب الكهربائية وبالتالي سيزيد من الدقة الإجمالية ويقلل من الانجرافات حتى لا تضطر إلى إعادة المعايرة بقدر ما تفعل مع لوحة لمس 4 أو 5 أسلاك. تشمل الفوائد العامة للوحات اللمس المقاومة أقل التكاليف مقارنة بالأنواع الأخرى من لوحات اللمس. بالإضافة إلى ذلك ، فهي توفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة ويتم تشغيلها بالضغط باستخدام إصبع وقفازات وقلم إلكتروني وما إلى ذلك. كما أن مقاييس RTPs مقاومة أيضًا للعوامل الخارجية مثل الماء والغبار ، لذلك إذا تم استخدام المنتج النهائي في تطبيق خارجي أو في متجر ميكانيكي ، لن يخلق نشاطًا كاذبًا. فيما يلي بعض القيود التي يجب مراعاتها عند تحديد ما إذا كانت RTPs مناسبة لتطبيقك أم لا. قد تكون أكثر دراية بلوحات اللمس المتعدد ، ولكن معيار لوحات اللمس المقاومة هو لمسة واحدة. هناك بعض شركات التحكم التي تعمل على تقنية اللمس المتعدد مع لوحات اللمس المقاومة ولكن مرة أخرى ، هذا ليس المعيار.

هناك قيد آخر هو إرسال الضوء المنخفض نسبيًا والذي يعمل تقريبًا بين 76-82٪ ، لذا إذا كانت رسوماتك داخل المنتج النهائي أولوية ، فقد ترغب في إعادة النظر في نوع آخر من اللوحات. عمر اللمس أقل بالنسبة للوحات اللمس المقاومة لأنها تستخدم فيلم ITO كمادة موصلة أقل متانة من الخيارات الأخرى. سيؤدي الضغط المتكرر والاختيار بمرور الوقت إلى حدوث كسور ويمكن أن يؤدي إلى تدهور قدرة لوحات اللمس على العمل. مع 4 أسلاك و 8 أسلاك تتوقع مليون عملية في مكان واحد لأنهما يتشاركان نفس التكنولوجيا. سيسمح السلك الخامس بـ 10 ملايين عملية تشغيل. تتراوح الأحجام القياسية لجميع من 2.8 "- 21" مع أحجام مخصصة إضافية متوفرة.



لوحات اللمس بالأشعة تحت الحمراء

نوع آخر من لوحة اللمس ، هي لوحات اللمس بالأشعة تحت الحمراء (ITPs). تتكون تقنية الأشعة تحت الحمراء من مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء (الصمام الثنائي الباعث للضوء) وأجهزة استشعار الضوء التي يتم وضعها على محيط الإطار. تقوم مصابيح LED بنقل أشعة الضوء التي تعمل بالتوازي مع مستشعر الضوء المخصص لإنشاء شبكة ضوئية. أي شيء يعطل الضوء أو يقلل الضوء مثل الإصبع أو القلم سيسجل لمسة (انظر الشكل 2) ؛ وحدة التحكم ستميز مكان إجراء الاتصال.


الشكل 2: الاتصال وإضاءة ضوء لوحة اللمس بالأشعة تحت الحمراء.




تبدأ الفوائد التي تأتي مع استخدام لوحات اللمس بالأشعة تحت الحمراء بالحجم. تعمل هذه التقنية بشكل أفضل مع الشاشات الأكبر حجمًا. تتراوح الأحجام القياسية بين 15 "- 46" مع خيارات للأحجام المخصصة. لوحات اللمس بالأشعة تحت الحمراء قادرة على اللمس المتعدد مع نقطتي اتصال تعمل مع أي جسم معتم. لا يوجد ثني لطبقات مثل تلك الموجودة في الألواح المقاومة لذلك فإن المتانة وحياة اللمس أعلى بكثير. يكون نقل الضوء أكبر بدون الحاجة إلى ركيزة زجاجية. نظرًا لعدم وجود حاجة لطبقة إضافية من الفيلم أو الزجاج فوق الجزء العلوي من التطبيق ، فلن تتأثر عتامة الضوء كثيرًا. هناك بعض القيود. أحدهما هو ارتفاع المظهر الجانبي ، نظرًا لأن مصابيح LED ومستشعرات الضوء لها ارتفاع معين لها ، لذا سيكون الإطار أعلى مما هو عليه في التقنيات الأخرى.



سعوية السطح

تعمل السعة السطحية بقياس التيار. يتم وضع غطاء واقٍ فوق طبقة القطب الشفاف التي تقع فوق الركيزة الزجاجية. يتم تطبيق الجهد على الزوايا وعندما يتلامس الإصبع أو القلم مع السطح فإنه يعطل التيار (انظر الشكل 3) . يقوم جهاز التحكم بعد ذلك بتسجيل نقطة الاتصال وتحديدها.


الشكل 3: رد فعل الاتصال مع تكنولوجيا السطح بالسعة.




يشيع استخدام هذا النوع من التكنولوجيا في صناعة الألعاب. فيما يلي بعض الفوائد والقيود. يبلغ معدل انتقال الضوء 90٪ أو أعلى. لا يتأثر التطبيق بالرطوبة ودرجة الحرارة والغبار. نظرًا لعدم وجود ثني للسطح ، تكون عمليات التشغيل عالية جدًا وقادرة على الوصول إلى أكثر من 100 مليون. الجانب السلبي للتكنولوجيا هو أنها لمسة واحدة فقط. سيتعين على المستخدم أيضًا استخدام إصبع أو قلم موصل ؛ لن يسجل القفاز الاتصال. قد يتطلب هذا أيضًا القليل من المعايرة بسبب التداخل الذي قد يكون حول الشاشة / LCD. يتراوح الحجم القياسي من 5 "- 24" مع القدرة على الأحجام المخصصة.



بالسعة المتوقعة

تكنولوجيا السعة المتوقعة (PCAP) هي القوة الجديدة في السوق. هذه هي نفس التكنولوجيا المستخدمة في أجهزة iPhone و iPad وما إلى ذلك. في عام 2012 ، استحوذت PACPs على ما يقرب من 64 ٪ من السوق وستستمر في اكتساب قوة جذب. الطريقة التي تعمل بها هذه التكنولوجيا هي أن هناك 1 أو 2 طبقات موصلة موازية تشكل مجموعة XY من الخطوط التي تشكل شبكة من الأقطاب الكهربائية. ثم يتم مسح هذه التقاطعات X / Y بشكل مستمر. يتم عرض المجال الإلكتروني في الواقع من خلال الطبقة العليا من الزجاج ، لذا فإن الطاقة تخلق مجالًا ثابتًا كهربائيًا. عندما يقترب إصبع أو يلمس الجزء العلوي من السطح ، سيتم الكشف عن التغيير في الأقطاب الكهربائية والتي ستحسب بعد ذلك مكان إجراء اللمسة الأولية (انظر الشكل 4) .


الشكل 4: لا يوجد اتصال وث / اتصال مع التكنولوجيا بالسعة المتوقعة.




لكل تقنية فوائدها وحدودها اعتمادًا على الاستخدام المقصود. عادة ما تكون الطبقة العلوية زجاج مقاوم للخدش. التكنولوجيا السعوية المتوقعة قادرة على اللمس المتعدد 2-10 في وقت واحد اعتمادًا على وحدة التحكم المستخدمة. ستبقى إحداثيات اللمس خالية من الانحراف ودقة موقع الموضع. الإضاءة ممتازة مع انتقال الضوء بنسبة 90٪ أو أكثر. تسمح التكنولوجيا أيضًا بتصميم بدون إطار ، ولا توجد حاجة إلى أي وحدة سكنية إضافية.

تعد المعايرة التلقائية من الميزات الأكثر بروزًا. العيب هو التكلفة الأعلى مقارنة بالتقنيات الأخرى. القيد الآخر الوحيد هو أنه إذا كان المستخدم يرتدي قفازات ، فمن المحتمل ألا تسجل وحدة التحكم لمسة. تعمل الأحجام المتوفرة حاليًا من 7 "- 21" وأكثرها شيوعًا 7 "و 10.1".



وحدات التحكم والواجهات وأنظمة التشغيل

من أجل إكمال لوحة لمس دائرة كاملة تحتاج إلى وحدة تحكم وواجهة ونظام تشغيل للعمل. تعمل وحدة التحكم كمترجم للغة لنظام التشغيل (برنامج التشغيل) عند إجراء اتصال على السطح العلوي للوحة اللمس. تتضمن بعض أنواع وحدات التحكم المختلفة PCBA و Chipset و COF (Chip on Flex). تعمل الواجهة كواجهة اتصال ؛ هكذا يتم توصيل لوحة اللمس بنظام التشغيل. من الأمثلة على واجهتين USB و RS232 و I2C. نظام التشغيل هو الكمبيوتر / اللوحة الأم. تشتمل بعض أنظمة التشغيل المتوفرة على أنظمة التشغيل Windows و Linux و Android.



استنتاج

يجب أن تكون هذه المقالة بمثابة أساس متين لأي شخص يشارك في عملية اختيار تقنية لوحة اللمس لمنتجك النهائي. تأكد من الإجابة على بعض الأسئلة العامة للمساعدة في تبسيط العملية. ابدأ بتحديد الصناعة. هل سيتم استخدام هذا في صناعة الفضاء والطبية والعسكرية أو في صناعة أخرى؟ قد تكون مواصفات معينة إلزامية اعتمادًا على الصناعة. قد يؤدي تحديد الحجم وحده إلى فرض قيود استنادًا إلى قيود تقنية معينة. ثم فكر في نوع البيئة التي من المحتمل أن يتم استخدام المنتج النهائي فيها ؛ هل سيرتدي المستخدم القفازات؟ سؤال آخر هو ما هو نوع المتانة المطلوبة؟ عدد اللمسات وقوة السطح ومتطلبات الختم كلها عوامل مهمة. آخر ، وربما كسر الصفقة هو التكلفة. لن من المنطقي وضع تقنية عالية التكلفة في منتج نهائي منخفض التكلفة والعكس صحيح. ستوجه هذه المجموعة من الأسئلة أي شخص في الاتجاه الصحيح في اختيار منتجك (منتجاتك) النهائي وستساعدك في توصيل منتجك النهائي إلى السوق بشكل أسرع.
الاسمبريد إلكترونيرسالة