Tecnologia de tela de toque - definição, funcionamento, tipos e aplicações

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A tecnologia de tela de toque é o tipo de manipulação direta da tecnologia baseada em gestos. A manipulação direta é a capacidade de manipular o mundo digital dentro de uma tela. Uma tela de toque é um display eletrônico capaz de detectar e localizar um toque em sua área de exibição. Isso geralmente é conhecido como tocar a tela do dispositivo com o dedo ou a mão. Esta tecnologia é mais amplamente utilizada em computadores, máquinas interativas de usuário, smartphones, tablets, etc, para substituir a maioria das funções do mouse e teclado.

A tecnologia de tela de toque já existe há vários anos, mas a tecnologia de tela de toque avançada surgiu aos trancos e barrancos recentemente. As empresas estão incluindo essa tecnologia em mais produtos. As três tecnologias de tela de toque mais comuns incluem resistiva, capacitiva e SAW (onda acústica de superfície). A maioria dos dispositivos de tela de toque de gama baixa contém uma placa de plug-in de circuito impresso padrão e são usados ​​no protocolo SPI. O sistema é composto por duas partes, nomeadamente hardware e software. A arquitetura de hardware consiste em um sistema embarcado independente que usa um microcontrolador de 8 bits, vários tipos de interface e circuitos de driver. O driver do software do sistema é desenvolvido usando uma linguagem de programação C interativa.




Tipos de tecnologia de tela de toque:

A tela de toque é um dispositivo de detecção bidimensional feito de 2 folhas de material separadas por espaçadores. Existem quatro tecnologias principais de tela de toque: Resistiva, Capacitiva, Onda acústica de superfície (SAW) e infravermelho (IR).

Resistivo:



A tela de toque resistiva é composta por uma camada superior flexível feita de polietileno e uma camada inferior rígida feita de vidro separada por pontos isolantes, presa a um controlador de tela sensível ao toque. Painéis touch screen resistivos são mais acessíveis, mas oferecem apenas 75% do monitor de luz e a camada pode ser danificada por objetos pontiagudos. A tela de toque resistiva é dividida em telas de toque resistivas de 4, 5, 6, 7 e 8 fios. O projeto de construção de todos esses módulos é semelhante, mas há uma grande diferença em cada um de seus métodos para determinar as coordenadas do toque.

Capacidade:


Um painel de tela de toque capacitivo é revestido com um material que armazena cargas elétricas. Os sistemas capacitivos podem transmitir até 90% da luz do monitor. Está dividido em duas categorias. Na tecnologia de superfície capacitiva, apenas um lado do isolador é revestido com uma camada condutora.

Sempre que um dedo humano toca a tela, a condução de cargas elétricas ocorre sobre a camada não revestida, resultando na formação de um capacitor dinâmico. O controlador então detecta a posição do toque medindo a mudança na capacitância nos quatro cantos da tela.

Na tecnologia capacitiva projetada, a camada condutiva (Óxido de Índio e Estanho) é gravada para formar uma grade de vários eletrodos horizontais e verticais. Envolve a detecção ao longo dos eixos X e Y usando um padrão ITO claramente gravado. Para aumentar a precisão do sistema, a tela projetiva contém um sensor a cada interação da linha e coluna.

Infravermelho:

Uma tecnologia de tela de toque infravermelho, uma série de eixos X e Y é equipada com pares de LEDs infravermelhos e fotodetectores. Os fotodetectores detectarão qualquer imagem no padrão de luz emitida pelos Leds sempre que o usuário tocar a tela.

Onda acústica de superfície:

A tecnologia de onda acústica de superfície contém dois transdutores colocados ao longo dos eixos X e Y da placa de vidro do monitor, juntamente com alguns refletores. Quando a tela é tocada, as ondas são absorvidas e um toque é detectado naquele ponto. Esses refletores refletem todos os sinais elétricos enviados de um transdutor para outro. Essa tecnologia oferece excelente rendimento e qualidade.

Componentes e funcionamento da tela de toque:

operação ao usar o painel da tela de toque

operação ao usar o painel da tela de toque

Uma tela de toque básica tem um sensor de toque, um controlador e um driver de software como três componentes principais. A tela de toque deve ser combinada com um monitor e um PC para fazer um sistema de tela de toque.

Sensor de toque:

O sensor geralmente tem uma corrente elétrica ou sinal passando por ele e tocar na tela causa uma mudança no sinal. Essa alteração é usada para determinar a localização do toque na tela.

Controlador:

Um controlador será conectado entre o sensor de toque e o PC. Ele pega informações do sensor e as traduz para a compreensão do PC. O controlador determina que tipo de conexão é necessária.

Driver de software:

Ele permite que computadores e telas sensíveis ao toque funcionem juntos. Diz ao SO como interagir com as informações do evento de toque enviadas do controlador.

Aplicativo - Controle remoto usando tecnologia de tela de toque:

Controle de veículos e robôs usando controle remoto baseado em tela de toque

Controle de veículos e robôs usando controle remoto baseado em touchscreen

O ecrã táctil é uma das interfaces de PC mais simples de utilizar, para um maior número de aplicações. Uma tela de toque é útil para acessar facilmente as informações simplesmente tocando na tela do visor. O sistema de dispositivo com tela de toque é útil na faixa de controle de processo industrial a automação residencial .

Transmissor de tela de toque

Transmissor de tela de toque

Em tempo real, simplesmente tocando a tela de toque e com uma interface gráfica, todos podem monitorar e controlar operações complexas.

Receptor de tela de toque

Receptor de tela de toque

No final da transmissão, usando uma unidade de controle de tela de toque, algumas instruções serão enviadas para o robô para mover em uma direção específica, como avançar, voltar, girar para a esquerda e girar para a direita. Na extremidade receptora, quatro motores fazem interface com o microcontrolador. Dois deles serão usados ​​para movimento do braço e punho do robô e os outros dois serão usados ​​para movimento do corpo.

Algumas operações remotas podem ser feitas com tecnologia de tela de toque usando comunicação sem fio para atender chamadas, localizar e se comunicar com funcionários e operar veículos e robôs. Para este propósito, a comunicação RF ou a comunicação infravermelha podem ser usadas.

Um aplicativo em tempo real: controle de eletrodomésticos usando tecnologia de tela de toque

É possível controlar os aparelhos elétricos em casa usando a tecnologia touch screen. Todo o sistema funciona enviando comandos de entrada do painel touch screen através da comunicação RF que são recebidos na extremidade do receptor e controlam a comutação das cargas.

Na extremidade do transmissor, um painel de tela de toque é conectado ao Microcontrolador por meio de um conector de tela de toque. Quando uma área do painel é tocada, as coordenadas xey dessa área são enviadas para o microcontrolador, que gera um código binário a partir da entrada.

Esses dados binários de 4 bits são fornecidos aos pinos de dados do codificador H12E, que desenvolve uma saída serial. Esta saída serial agora é enviada usando um módulo RF e uma antena.

Na extremidade do receptor, o módulo RF recebe os dados seriais codificados, demodula-os e esses dados seriais são repassados ​​ao decodificador H12D. Este decodificador converte esses dados seriais em dados paralelos que pertencem aos dados originais enviados pelo microcontrolador no final da transmissão. O microcontrolador na extremidade do receptor recebe esses dados e, consequentemente, envia um sinal lógico baixo para o optoisolador correspondente que por sua vez liga o respectivo TRIAC para permitir a corrente CA para a carga e a respectiva carga é ligada