Pekskärmsteknik är den direkta manipulationstypen av gestbaserad teknik. Direkt manipulation är förmågan att manipulera den digitala världen inuti en skärm. En pekskärm är en elektronisk visuell skärm som kan upptäcka och lokalisera en beröring över dess visningsområde. Detta kallas vanligtvis att beröra enhetens display med ett finger eller en hand. Denna teknik används mest i datorer, interaktiva maskiner, smartphones, surfplattor, etc. för att ersätta de flesta funktioner på mus och tangentbord.
Pekskärmsteknologi har funnits i ett antal år men avancerad pekskärmsteknologi har kommit igång i snabb takt nyligen. Företagen inkluderar denna teknik i fler av sina produkter. De tre vanligaste pekskärmsteknikerna inkluderar resistiv, kapacitiv och SAW (akustisk ytvåg). De flesta lågpresterande pekskärmsenheter finns på ett standardkort för kretskort och används på SPI-protokoll. Systemet har två delar, nämligen hårdvara och programvara. Maskinvaruarkitekturen består av ett fristående inbäddat system med en 8-bitars mikrokontroller, flera typer av gränssnitt och drivarkretsar. Systemdrivrutinen för systemet är utvecklad med hjälp av ett interaktivt C-programmeringsspråk.
Typer av pekskärmsteknik:
Pekskärmen är en tvådimensionell avkänningsenhet gjord av två ark material åtskilda av distanser. Det finns fyra huvudsakliga pekskärmstekniker: Resistiv, kapacitiv, Surface Acoustical Wave (SAW) och infraröd (IR).
Motståndskraftig:
Den resistiva pekskärmen består av ett flexibelt toppskikt av polyeten och ett styvt bottskikt av glas åtskilda av isolerande prickar, fästa på en pekskärmskontroll. Resistiva pekskärmspaneler är billigare men erbjuder endast 75% av ljusskärmen och skiktet kan skadas av skarpa föremål. Den resistiva pekskärmen är vidare uppdelad i 4-, 5-, 6-, 7-, 8- trådbunden resistiv pekskärm. Konstruktionsdesignen för alla dessa moduler är likartad men det finns en stor skillnad i var och en av dess metoder för att bestämma koordinaterna för beröringen.
Kapacitiv:
En kapacitiv pekskärmspanel är belagd med ett material som lagrar elektriska laddningar. De kapacitiva systemen kan överföra upp till 90% av ljuset från monitorn. Den är indelad i två kategorier. I Ytkapacitiv teknik är endast ena sidan av isolatorn belagd med ett ledande skikt.
Närhelst ett mänskligt finger rör vid skärmen sker ledning av elektriska laddningar över det obelagda lagret vilket resulterar i bildandet av en dynamisk kondensator. Styrenheten upptäcker sedan beröringspositionen genom att mäta kapacitansförändringen i skärmens fyra hörn.
I projicerad kapacitiv teknik etsas det ledande skiktet (Indium Tin Oxide) för att bilda ett rutnät med flera horisontella och vertikala elektroder. Det innebär att känna längs både X- och Y-axeln med ett tydligt etsat ITO-mönster. För att öka systemets noggrannhet innehåller den projektiva skärmen en sensor vid varje interaktion mellan raden och kolumnen.
Infraröd:
En infraröd pekskärmsteknik, en rad X- och Y-axlar är utrustade med par IR-lysdioder och fotodetektorer. Fotodetektorer kommer att upptäcka vilken bild som helst i ljusmönstret som lysdioderna släpper ut när användaren vidrör skärmen.
Yta akustisk våg:
Den akustiska vågteknologin innehåller två givare placerade längs X-axeln och Y-axeln på bildskärmens glasplatta tillsammans med några reflektorer. När skärmen berörs absorberas vågorna och en beröring upptäcks vid den punkten. Dessa reflektorer reflekterar alla elektriska signaler som skickas från en givare till en annan. Denna teknik ger utmärkt genomströmning och kvalitet.
Komponenter och bearbetning av pekskärm:
när du använder pekskärmspanelen
En grundläggande pekskärm har en pekssensor, en styrenhet och en mjukvarudrivrutin som tre huvudkomponenter. Pekskärmen behövs för att kombineras med en skärm och en dator för att skapa ett pekskärmsystem.
Touch-sensor:
Sensorn har i allmänhet en elektrisk ström eller signal som går igenom den och vid beröring av skärmen orsakar en förändring i signalen. Denna ändring används för att bestämma platsen för skärmens beröring.
Kontroller:
En styrenhet kommer att anslutas mellan beröringssensorn och datorn. Det tar information från sensorn och översätter den för att förstå PC. Styrenheten bestämmer vilken typ av anslutning som behövs.
Programvarudrivrutin:
Det gör att datorer och pekskärmar kan arbeta tillsammans. Det berättar för OS hur man interagerar med informationen om pekhändelse som skickas från styrenheten.
Applikation - Fjärrkontroll med pekskärmsteknik:
Styrning av fordon och robotar med pekskärmsbaserad fjärrkontroll
Pekskärmen är ett av de enklaste PC-gränssnitten att använda, för ett större antal applikationer. En pekskärm är användbar för att enkelt komma åt informationen genom att helt enkelt peka på skärmen. Pekskärmsanordningssystemet är användbart inom allt från industriell processkontroll till hemautomation .
Sändare av pekskärm
I realtid genom att helt enkelt peka på pekskärmen och med ett grafiskt gränssnitt kan alla övervaka och kontrollera komplexa funktioner.
Mottagare av pekskärm
Vid överföringsänden med en pekskärmskontrollenhet skickas några riktningar till roboten för rörelse i en specifik riktning som framåt, bakåt, roterande åt vänster och rotering åt höger. I den mottagande änden är fyra motorer gränssnitt med mikrokontrollern. Två av dem kommer att användas för arm- och grepprörelse av roboten och de andra två används för kroppsrörelse.
Vissa fjärroperationer kan göras med pekskärmsteknik med trådlös kommunikation för att svara på samtal, lokalisera och kommunicera med personal, och manövrera fordon och robotar. För detta ändamål kan RF-kommunikation eller infraröd kommunikation användas.
En applikation i realtid: Styr hushållsapparater med pekskärmsteknik
Det är möjligt att styra elektriska apparater hemma med pekskärmsteknik. Hela systemet fungerar genom att skicka inmatningskommandon från pekskärmspanelen genom RF-kommunikationen som tas emot i mottagaränden och styr växlingen av laster.
Vid sändarens ände är en pekskärmspanel gränssnitt med mikrokontrollern via en pekskärmskontakt. När ett område på panelen berörs skickas x- och y-koordinaterna för det området till mikrokontrollern som genererar en binär kod från ingången.
Denna 4-bitars binära data ges till datapinnarna på H12E-kodaren som utvecklar en seriell utgång. Denna serieutgång skickas nu med en RF-modul och en antenn.
Vid mottagaränden tar RF-modulen emot den kodade seriella data, demodulerar den och denna seriella data ges till H12D-avkodaren. Denna avkodare omvandlar denna seriella data till parallelldata som hänför sig till den ursprungliga data som sänds av mikrokontrollern vid överföringsänden. Mikrokontrollern vid mottagaränden tar emot dessa data och skickar följaktligen en låg logisk signal till motsvarande optoisolator som i sin tur slår på respektive TRIAC för att tillåta växelström till belastningen och respektive belastning slås på
