Technologie d'écran tactile - Définition, fonctionnement, types et applications

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La technologie d'écran tactile est le type de manipulation directe de la technologie basée sur les gestes. La manipulation directe est la capacité de manipuler le monde numérique à l'intérieur d'un écran. Un écran tactile est un affichage visuel électronique capable de détecter et de localiser une touche sur sa zone d'affichage. Ceci est généralement appelé toucher l'écran de l'appareil avec un doigt ou une main. Cette technologie est la plus largement utilisée dans les ordinateurs, les machines interactives utilisateur, les smartphones, les tablettes, etc. pour remplacer la plupart des fonctions de la souris et du clavier.

La technologie des écrans tactiles existe depuis un certain nombre d'années, mais la technologie avancée des écrans tactiles est récemment arrivée à pas de géant. Les entreprises incluent cette technologie dans un plus grand nombre de leurs produits. Les trois technologies d'écran tactile les plus courantes sont résistives, capacitives et SAW (ondes acoustiques de surface). La plupart des appareils à écran tactile bas de gamme contiennent une carte enfichable de circuit imprimé standard et sont utilisés sur le protocole SPI. Le système comprend deux parties, à savoir le matériel et le logiciel. L'architecture matérielle se compose d'un système embarqué autonome utilisant un microcontrôleur 8 bits, plusieurs types d'interface et des circuits de pilotage. Le pilote du logiciel système est développé à l'aide d'un langage de programmation C interactif.




Types de technologie d'écran tactile:

L'écran tactile est un dispositif de détection bidimensionnel composé de 2 feuilles de matériau séparées par des entretoises. Il existe quatre principales technologies d'écran tactile: résistif, capacitif, onde acoustique de surface (SAW) et infrarouge (IR).

Résistif:



L'écran tactile résistif est composé d'une couche supérieure flexible en polyéthylène et d'une couche inférieure rigide en verre séparée par des points isolants, fixée à un contrôleur d'écran tactile. Les panneaux à écran tactile résistif sont plus abordables mais n'offrent que 75% du moniteur de lumière et la couche peut être endommagée par des objets pointus. L'écran tactile résistif est en outre divisé en un écran tactile résistif à 4, 5, 6, 7, 8 fils. La conception de construction de tous ces modules est similaire mais il existe une distinction majeure dans chacune de ses méthodes pour déterminer les coordonnées du toucher.

Capacitif:


Un panneau d'écran tactile capacitif est recouvert d'un matériau qui stocke les charges électriques. Les systèmes capacitifs peuvent transmettre jusqu'à 90% de la lumière du moniteur. Il est divisé en deux catégories. En technologie capacitive de surface, un seul côté de l'isolant est revêtu d'une couche conductrice.

Chaque fois qu'un doigt humain touche l'écran, la conduction des charges électriques se produit sur la couche non revêtue, ce qui entraîne la formation d'un condensateur dynamique. Le contrôleur détecte alors la position du toucher en mesurant le changement de capacité aux quatre coins de l'écran.

Dans la technologie capacitive projetée, la couche conductrice (oxyde d'indium et d'étain) est gravée pour former une grille de plusieurs électrodes horizontales et verticales. Il s'agit de détecter le long des axes X et Y en utilisant un motif ITO clairement gravé. Pour augmenter la précision du système, l'écran projectif contient un capteur à chaque interaction de la ligne et de la colonne.

Infrarouge:

Une technologie d'écran tactile infrarouge, un réseau d'axes X et Y est équipé de paires de LED IR et de photodétecteurs. Les photodétecteurs détecteront n'importe quelle image dans le modèle de lumière émise par les LED chaque fois que l'utilisateur touche l'écran.

Onde acoustique de surface:

La technologie des ondes acoustiques de surface contient deux transducteurs placés le long de l’axe X et de l’axe Y de la plaque de verre du moniteur avec quelques réflecteurs. Lorsque l'écran est touché, les ondes sont absorbées et un toucher est détecté à ce point. Ces réflecteurs reflètent tous les signaux électriques envoyés d'un transducteur à un autre. Cette technologie offre un débit et une qualité excellents.

Composants et fonctionnement de l'écran tactile:

opération lors de l

opération lors de l'utilisation de l'écran tactile

Un écran tactile de base a un capteur tactile, un contrôleur et un pilote logiciel comme trois composants principaux. L'écran tactile doit être combiné avec un écran et un PC pour créer un système d'écran tactile.

Senseur tactile:

Le capteur est généralement traversé par un courant électrique ou un signal et le fait de toucher l'écran provoque une modification du signal. Ce changement est utilisé pour déterminer l'emplacement du toucher de l'écran.

Manette:

Un contrôleur sera connecté entre le capteur tactile et le PC. Il prend des informations du capteur et les traduit pour la compréhension du PC. Le contrôleur détermine le type de connexion nécessaire.

Pilote logiciel:

Il permet aux ordinateurs et aux écrans tactiles de fonctionner ensemble. Il indique au système d'exploitation comment interagir avec les informations d'événement tactile envoyées par le contrôleur.

Application - Télécommande utilisant la technologie d'écran tactile:

Contrôle de véhicules et de robots à l

Contrôle de véhicules et de robots à l'aide d'une télécommande à écran tactile

L'écran tactile est l'une des interfaces PC les plus simples à utiliser, pour un plus grand nombre d'applications. Un écran tactile est utile pour accéder facilement aux informations en touchant simplement l'écran d'affichage. Le système de dispositif à écran tactile est utile pour aller du contrôle de processus industriel à automatisation de la maison .

Émetteur d

Émetteur d'écran tactile

En temps réel, en touchant simplement l'écran tactile et grâce à une interface graphique, chacun peut surveiller et contrôler des opérations complexes.

Récepteur d

Récepteur d'écran tactile

À la fin de la transmission à l'aide d'une unité de commande à écran tactile, certaines directions seront envoyées à le robot pour se déplacer dans une direction spécifique comme avancer, reculer, tourner à gauche et tourner à droite. A l'extrémité de réception, quatre moteurs sont interfacés avec le microcontrôleur. Deux d'entre eux seront utilisés pour le mouvement du bras et de la poignée du robot et les deux autres pour le mouvement du corps.

Certaines opérations à distance peuvent être effectuées avec la technologie à écran tactile utilisant la communication sans fil pour répondre aux appels, localiser et communiquer avec le personnel, et faire fonctionner des véhicules et des robots. À cette fin, une communication RF ou une communication infrarouge peut être utilisée.

Une application en temps réel: contrôler les appareils ménagers à l'aide de la technologie d'écran tactile

Il est possible de contrôler les appareils électriques à la maison en utilisant la technologie d'écran tactile. L'ensemble du système fonctionne en envoyant des commandes d'entrée à partir de l'écran tactile via la communication RF qui sont reçues à l'extrémité du récepteur et contrôlent la commutation des charges.

Du côté de l'émetteur, un panneau d'écran tactile est interfacé avec le microcontrôleur via un connecteur d'écran tactile. Lorsqu'une zone du panneau est touchée, les coordonnées x et y de cette zone sont envoyées au microcontrôleur qui génère un code binaire à partir de l'entrée.

Ces données binaires 4 bits sont transmises aux broches de données du codeur H12E qui développe une sortie série. Cette sortie série est désormais envoyée à l'aide d'un module RF et d'une antenne.

Du côté récepteur, le module RF reçoit les données série codées, les démodule et ces données série sont transmises au décodeur H12D. Ce décodeur convertit ces données série en données parallèles qui appartiennent aux données d'origine envoyées par le microcontrôleur en fin de transmission. Le microcontrôleur à l'extrémité du récepteur, reçoit ces données et envoie en conséquence un signal logique bas à l'optoisolateur correspondant qui à son tour allume le TRIAC respectif pour permettre le courant alternatif à la charge et la charge respective est allumée.