Cu siguranță toți folosiți computere și dispozitive mobile și doar câțiva sunt, în general, capabili să spună cum funcționează procesoarele, sistemele de operare și alte componente ale acestora.
În era gadgeturilor mobile, toată lumea are un ecran tactil (numit și ecran inteligent) și aproape nimeni nu știe ce este acest ecran tactil, cum funcționează și ce tipuri există.
Ce este
Afișaj tactil (ecran) este un dispozitiv de vizualizare a informațiilor digitale cu capacitatea de a exercita influență de management prin atingerea suprafeței de afișare.
Pe baza diferitelor tehnologii, diferite afișaje răspund doar la anumiți factori.
Unii citesc schimbarea capacitate sau rezistențăîn zona de contact, altele pe schimbările de temperatură, niște senzori reacționează numai la un stilou special pentru a evita clicurile accidentale.
Ne vom uita la principiul de funcționare al tuturor tipurilor comune de afișaje, domeniile lor de aplicare, punctele forte și punctele slabe.
Dintre toate principiile existente de control al dispozitivului printr-o matrice sensibilă la orice factor, Să acordăm atenție următoarelor tehnologii:
- rezistiv (4-5 fire);
- matrice;
- capacitiv și variantele sale;
- acustică de suprafață;
- optice și altele mai puțin obișnuite și practice.
ÎN schema generala lucrarea este după cum urmează: utilizatorul atinge o zonă a ecranului, senzorii transmit controlerului date despre modificările oricărei variabile (rezistență, capacitate), care calculează coordonatele exacte ale punctului de contact și le trimite.
Acesta din urmă, pe baza programului, reacționează la apăsare în consecință.
Rezistiv
Cel mai simplu ecran tactil este rezistiv. Reacționează la modificările rezistenței în zona de contact dintre un obiect străin și ecran.
Aceasta este cea mai primitivă și răspândită tehnologie. Dispozitivul este format din două elemente principale:
- un substrat (panou) transparent conductiv din poliester sau alt polimer gros de câteva zeci de molecule;
- o membrană conducătoare de lumină din material polimeric (de obicei se folosește un strat subțire de plastic).
Ambele straturi sunt acoperite cu material rezistiv. Între ele există microizolatori sub formă de bile.
În această etapă, membrana elastică se deformează (se îndoaie), intră în contact cu stratul de substrat și îl închide.
Controlerul răspunde la un scurtcircuit folosind un convertor analog-digital. Acesta calculează diferența dintre rezistența (sau conductivitate) inițială și curentă și coordonatele punctului sau zonei în care se întâmplă acest lucru.
Practica a dezvăluit rapid deficiențele unor astfel de dispozitive, iar inginerii au început să caute soluții, care au fost găsite în curând prin adăugarea unui al 5-lea fir.
Cu patru fire
Electrodul superior este alimentat la 5V, iar cel inferior este împământat.
Stânga și dreapta sunt conectate direct, sunt un indicator al schimbărilor de tensiune de-a lungul axei Y.
Apoi partea de sus și de jos sunt scurtcircuitate și 5V este furnizat la stânga și la dreapta pentru a citi coordonatele X.
Cinci fire
Fiabilitatea se datorează înlocuirii stratului rezistiv al membranei cu unul conductor.
Panoul este din sticla si ramane acoperit cu un material rezistiv, iar electrozii sunt plasați în colțurile sale.
În primul rând, toți electrozii sunt legați la pământ, iar membrana este alimentată, care este monitorizată constant de același convertor analog-digital.
În timpul atingerii, controlerul (microprocesorul) detectează modificarea parametrului și efectuează calcule ale punctului/zonei în care tensiunea s-a schimbat conform unui circuit cu patru fire.
Avantaj important– capacitatea de aplicare pe suprafețe convexe și concave.
Pe piață există și ecrane cu 8 fire. Precizia lor este mai mare decât cele analizate, dar acest lucru nu afectează în niciun fel fiabilitatea, iar prețul este vizibil diferit.
Concluzie
Senzorii considerați sunt utilizați peste tot datorită costului redus și rezistenței la influența factorilor de mediu, precum poluarea și temperaturile scăzute (dar nu sub zero).
Ei răspund bine la atingere cu aproape orice obiect, dar nu cu unul ascuțit.
Zona unui creion sau chibrit nu este de obicei suficientă pentru a declanșa un răspuns controler.
Astfel de afișaje sunt instalate și utilizate în sectorul serviciilor (birouri, bănci, magazine), medicină și educație.
Oriunde dispozitivele sunt izolate de mediul extern și probabilitatea de a fi deteriorate este minimă.
Fiabilitatea scăzută (ecranul se deteriorează ușor) este parțial compensată de filmul de protecție.
Funcționarea proastă pe vreme rece, transmisia scăzută a luminii (0,75, respectiv 0,85), resurse (nu mai mult de 35 de milioane de clicuri pentru un terminal care este utilizat în mod constant, foarte puțin) sunt punctele slabe ale tehnologiei.
Matrice
O tehnologie rezistivă mai simplificată care a apărut chiar înainte.
Membrana este acoperită în rânduri conductoare verticale, iar substratul - orizontală.
La apăsare, se calculează zona în care sunt conectați conductorii și datele rezultate sunt transmise procesorului.
Acesta generează deja un semnal de control și dispozitivul reacționează într-un anumit mod, de exemplu, efectuează acțiunea atribuită butonului).
Particularitati:
- precizie foarte scăzută (numărul de conductori este foarte limitat);
- cel mai preț scăzut printre toate;
- implementarea funcției multi-touch datorită interogării ecranului linie cu linie.
Sunt folosite doar în electronice învechite și aproape au ieșit din uz din cauza prezenței soluțiilor progresive.
Capacitiv
Principiul se bazează pe capacitatea obiectelor capacitate mare devin conductori de alternanţă curent electric.
Ecranul este realizat sub forma unui panou de sticla cu un strat subțire de substanță rezistivă pulverizată.
Electrozii din colțurile afișajului aplică o mică tensiune de curent alternativ stratului conductor.
În momentul contactului, curentul se scurge, dacă obiectul are o capacitate electrică mai mare decât ecranul.
Curentul este înregistrat în colțurile ecranului, iar informațiile de la senzori sunt trimise controlerului pentru procesare. Pe baza acestora, se calculează aria de contact.
Primele prototipuri au folosit tensiune curent continuu. Soluția a simplificat designul, dar se prăbușește adesea atunci când utilizatorul nu era în contact cu solul.
Aceste dispozitive sunt foarte fiabile, durata lor de viață le depășește pe cele rezistive de ~60 de ori (aproximativ 200 de milioane de clicuri), sunt rezistente la umiditate și pot rezista la poluare care nu conduc curentul electric.
Transparența este la nivelul de 0,9, care este puțin mai mare decât cele rezistive și funcționează la temperaturi de până la - 15 0 C.
Defecte:
- nu reacționează la mănușă și la majoritatea obiectelor străine;
- învelișul conductor se află în stratul superior și este foarte vulnerabil la deteriorarea mecanică.
Sunt folosite în aceleași bancomate și terminale în aer închis.
Capacitiv proiectat
Pe suprafața interioară este aplicată o rețea de electrozi, formând o capacitate (condensator) cu corpul uman. Elementele electronice (microcontroller și senzori) lucrează pentru a calcula coordonatele și a trimite calculele către procesorul central.
Au toate caracteristicile celor capacitive.
În plus, pot fi echipate cu o peliculă groasă de până la 1,8 cm, ceea ce mărește protecția împotriva influențelor mecanice.
Contaminanții conductivi, acolo unde sunt dificil sau imposibil de îndepărtat, sunt îndepărtați cu ușurință folosind metoda software.
Cel mai adesea, altele sunt setate la personal dispozitive electronice, bancomate și diverse echipamente instalate practic în aer liber (sub acoperire). Apple preferă, de asemenea, afișajele capacitive proiectate.
Undă acustică de suprafață
Este fabricat sub forma unui panou de sticla echipat cu traductoare piezoelectrice PET situate in colturile opuse si receptoare.
Există și o pereche de ele și sunt situate pe colțuri opuse.
Generatorul trimite sondei un semnal electric RF, care convertește o serie de impulsuri în agenți tensioactivi, iar reflectoarele îl distribuie.
Undele reflectate sunt captate de senzori și trimise sondei, care le transformă înapoi în electricitate.
Semnalul este trimis controlerului, care îl analizează.
Când este atins, parametrii undei se modifică, în special, o parte din energia sa este absorbită într-un anumit loc. Pe baza acestor informații, se calculează aria de contact și puterea acesteia.
Transparența foarte mare (peste 95%) se datorează absenței suprafețelor conductoare/rezistive.
Uneori, pentru a elimina strălucirea, reflectoarele de lumină împreună cu receptorii montat direct pe ecran.
Complexitatea designului nu afectează în niciun caz funcționarea unui dispozitiv cu un astfel de ecran, iar numărul de atingeri la un moment dat este de 50 de milioane de ori, ceea ce depășește puțin durata de viață a tehnologiei rezistive (65 de milioane de ori în total).
Sunt produse cu o peliculă subțire de aproximativ 3 mm și o peliculă groasă de 6 mm. Datorită acestei protecții, afișajul poate rezista la o lovitură ușoară din pumn.
Părți slabe:
- treaba proastaîn condiții de vibrație și tremur (în transport, la mers);
- lipsa rezistenței la murdărie - orice obiect străin afectează funcționarea afișajului;
- interferență în prezența zgomotului acustic de o anumită configurație;
- acuratețea este puțin mai mică decât la cele capacitive, motiv pentru care sunt improprii pentru desen.
Pentru condus gadget-uri moderne Nu mai este nevoie să apăsați butoanele, doar atingeți ecranul. Acest lucru a devenit posibil datorită ecranului tactil (în rândul experților este numit pur și simplu „touch” sau „panou tactil”), care a devenit parte integrantă a smartphone-urilor și tabletelor, inclusiv iPhone-uri și iPad-uri. Nu este surprinzător că din cauza utilizării frecvente se defectează adesea și devine o durere de cap pentru proprietarul dispozitivului. Dacă înțelegeți ce este această componentă și după ce principii funcționează, puteți detecta rapid o defecțiune și puteți evita situațiile incomode atunci când contactați un centru de service.
Ce este un ecran tactil
Acest termen a fost format din două cuvinte englezești - atingere și ecran, care se traduce literalmente prin „ecran tactil”. Istoria apariției sale este lungă și a avut loc în mai multe etape. Primul display controlat cu degetul din lume a fost inventat și descris în el lucrări științifice Americanul E. A. Johnson în 1965. Cinci ani mai târziu, Dr. Samuel Hurst, prin experimente, s-a dezvoltat ecran tactil rezistiv, iar producția fizică reală a produsului a început abia în 1973.
În prezent, locuitorii orașului se ocupă de panouri tactile aproape în fiecare zi: nu doar smartphone-urile și tabletele sunt echipate cu acestea, ci și bancomatele, terminalele de informații și punctele de acceptare a plăților. Touch screen se conectează la afișajși este sensibil la orice atingere. Poate fi descris ca un dispozitiv de introducere a informațiilor care servește la înlocuirea unei tastaturi.
Este important de știut că ecranul tactil este doar o parte a designului general, responsabil doar pentru senzor. Pentru a transfera o imagine se folosește un afișaj, care este o matrice cu cristale lichide. Unitatea acestor două elemente se numește modul de afișare, care este practic componenta principală a oricărui dispozitiv de înaltă tehnologie.
Cum funcționează panoul tactil
Principiul de funcționare al ecranului tactil este simplu - orice atingere pe acesta declanșează o anumită funcție sau implică anumite acțiuni. Caracteristicile fizice ale muncii sale depind direct de tip touchpad. Sunt șapte în total, dar cele mai comune astăzi sunt trei.
Cel mai ieftin de produs, rezistent la murdărie și schimbări de temperatură. Cuprinde panou de sticlă și membrană din plastic, între care se află izolatoarele. Orice presiune face ca sticla să treacă prin microizolator, iar membrana și panoul se închid. După aceasta, un controler special citește modificările și le convertește în coordonate de contact. Punctele slabe ale acestui model sunt transmisia scăzută a luminii, durata de viață scurtă și un risc ridicat de deteriorare în caz de cădere. 
Ecran capacitiv
Mai fiabil și durabil, dar vulnerabil la vreme rea, apă și poluare. Utilizează o sticlă tactilă specială acoperită cu material rezistiv. trece prin ea curent alternativ, care este alimentat de electrozi situati la colturile ecranului. Adică, atunci când atingeți ecranul tactil, are loc o scurgere de curent, care este detectată de senzori speciali. Ei înregistrează aceste modificări și le transmit controlorului.
Senzor unde acustice de suprafață
Unul dintre cele mai complexe ecrane. Particularitatea muncii sale este că în grosimea sticlei există vibratii ultrasonice. Când apăsați pe ecranul tactil, undele sunt absorbite și convertite într-un semnal electric, care este apoi transmis controlerului. Avantajul acestei tehnologii este durata de viață lungă, egală cu cel puțin 45 de milioane de atingeri. Principalul dezavantaj este că ecranul este extrem de sensibil la murdărie și interferențe electromagnetice.
În plus, există mai multe tipuri de panouri tactile. Acestea includ:
- Capacitiv proiectat. În interiorul unor astfel de ecrane există o rețea de electrozi, care, atunci când sunt apăsate, formează un condensator, a cărui capacitate este măsurată de senzori electronici.
- Infraroşu. De-a lungul marginilor lor se află emițători și receptoare de lumină în domeniul IR; atunci când atingeți ecranul, o parte a luminii este blocată și astfel se determină locația clicului.
- tanzometric. Acestea se bazează pe fixarea simplă a deformării ecranului, sunt rezistente la deteriorare și sunt adesea instalate în aer liber.
- Inducţie. În interiorul lor există o bobină de inductanță și fire; atunci când un astfel de ecran este atins cu un instrument special, tensiunea câmpului magnetic existent se modifică.
Cum să verificați ecranul tactil
Este posibil ca touchpad-ul să nu funcționeze corect din cauza deteriorării fizice dispozitiv mobil, deci fără niciun motiv aparent. Următorii factori indică faptul că problema este la senzor:
Pot exista mai multe motive pentru o astfel de defecțiune:
- Display murdar. Dacă nu ștergeți imediat senzorul prin mijloace speciale, apoi în timpul funcționării devine abundent acoperit cu amprente și urme grase, ceea ce îi poate reduce sensibilitatea.
- Încălcare regim de temperatură . Temperaturi prea ridicate sau scăzute, precum și scăderea lor puternică - motiv comun defecțiune a ecranului tactil.
- Deteriorarea cablului. Se poate desprinde de pe sticlă din cauza deteriorării mecanice, întrerupând astfel conexiunea dintre acesta din urmă și acoperirea tactilă.
- Pătrunderea umezelii. Dacă există lichid în interiorul gadgetului, poate apărea oxidarea contactelor. Uneori problema poate fi rezolvată cu un uscător de păr.
- Prăbușire software. În acest caz, trebuie să reîncărcați dispozitivul; pentru aceasta veți avea nevoie de un cablu USB și de software-ul în sine.
Cum să înlocuiți singur ecranul tactil de pe telefon
Înainte de a elimina ecranul tactil, ar trebui opriți-vă smartphone-ul, scoateți bateria și cartela SIM. Este important să vă amintiți secvența de dezasamblare, astfel încât să puteți pune ulterior dispozitivul la loc, fără a deteriora elementele interne. Unele modele pot necesita analiză completă locuințe, care necesită cunoștințe speciale. Pentru a înlocui ecranul tactil de pe telefon cu propriile mâini, trebuie să pregătiți în avans echipamente speciale, și anume:
Procesul de înlocuire a ecranului tactil este următorul:
- Scoate coperta din spate telefon;
- Şurubelniţă scoateți toate șuruburile de-a lungul perimetrului corpului;
- Cu grija introduceți spatulaîntre fixarea carcasei și levi;
- Uscător de păr încălziți lipiciul conectarea senzorului la matrice până la o temperatură maximă de 80 °C;
- Fixați pentru afișare ventuză, care vă va permite să separați ecranul tactil de matrice;
- aplica strat subțire de lipiciși instalați un nou touchpad;
- Cu grija presași îndepărtați orice adeziv rămas;
- Reasamblați dispozitivul în ordine inversă.
Care este diferența dintre ecran tactil și afișaj
Ecranul este partea smartphone-ului pe care este afișată imaginea. El este dirijorul informatii vizualeși îl face accesibil ochiului uman. Un ecran tactil este o sticlă tactilă, al cărui scop principal este apelarea unei anumite funcții. Adică el este numai instrument de introducere a informațiilor, dar nicio concluzie. 
Dacă telefonul este rupt și apar pânze de păianjen pe el, dar ecranul continuă să funcționeze și puteți vedea clar imaginea, atunci trebuie înlocuit doar senzorul. Când dispozitivul distorsionează imaginea și arată pete, va trebui să schimbați afișajul, care consumă mai mult timp și bani gheata procedură.
Cum funcționează ecranele tactile 31 decembrie 2016
La început, ecranele tactile (ecranele tactile) erau extrem de rare. Ele pot fi găsite în principal numai în unele computere portabile (PDA-uri, PDA-uri). După cum știți, aceste dispozitive nu s-au răspândit niciodată pentru că le lipsea cel mai important lucru: funcționalitatea telefonului. Istoria smartphone-urilor este strâns legată de ecranele tactile. Și, prin urmare, o persoană modernă cu un „telefon inteligent” în buzunar nu va mai fi surprins de un ecran tactil. Ecranul tactil și-a găsit aplicație largă în dispozitivele la modă, scumpe și chiar și în telefoanele relativ ieftine. Dar nu vom mai discuta o dată despre avantajele și dezavantajele anumitor modele de telefoane. În această chestiune, fiecare utilizator poate decide singur.
Să vorbim despre principiile de funcționare ale celor trei tipuri de ecrane tactile pe care le poți găsi într-un dispozitiv modern.
Deci, ecranele tactile nu mai sunt prea scumpe. În plus, ecranele tactile au devenit mult mai receptive, iar atingerea utilizatorului este acum recunoscută perfect. Acest lucru le-a deschis calea pentru a ajunge la masele largi de utilizatori. În prezent, sunt cunoscute trei modele principale de ecrane tactile:
1. Rezistiv sau pur și simplu „elastic” (Rezistiv)
2.Capacitiv
3. Undă (undă acustică de suprafață)
Despre ecranul tactil rezistiv. Trecutul apropiat
Sistemul rezistiv este sticlă obișnuită acoperită cu un strat de conductor electric și un „film” metalic elastic care are și proprietăți conductoare. Între aceste două straturi se folosesc distanțiere speciale pentru a lăsa spațiu gol. Iar suprafața ecranului este acoperită cu un material care îl protejează de zgârieturi.
Când utilizatorul operează ecranul tactil, o sarcină electrică trece prin ambele straturi. Cum se întâmplă totul? Utilizatorul atinge ecranul într-un anumit punct și stratul superior elastic intră în contact cu stratul conductor. Și tocmai în acest moment. Computerul determină apoi coordonatele punctului atins de utilizator.
Când coordonatele sunt deja cunoscute de dispozitiv, un driver special traduce atingerea în cele cunoscute. sistem de operare echipe. O analogie cu șoferul unui convențional mouse-ul computerului. El face același lucru: explică sistemului de operare ce anume a vrut utilizatorul să-i spună apăsând un buton sau mutând un manipulator. Stylusele speciale sunt cele mai des folosite cu acest tip de ecran.
Ecranele rezistive pot fi găsite pe dispozitive relativ mai vechi. Acest tip de ecran tactil era echipat cu IBM Simon, cel mai vechi smartphone cunoscut civilizației noastre.
Dispozitiv cu ecran capacitiv. Prezent digital
În ecranele tactile cu acest design, baza de sticlă este acoperită cu un strat care joacă rolul unui container de stocare a sarcinii electrice. Cu atingerea sa, utilizatorul eliberează o parte din sarcina electrică la un anumit punct. Această reducere este determinată de jetoanele situate în fiecare colț al ecranului. Computerul calculează diferența de potențial electric dintre diferitele părți ale ecranului, iar informațiile tactile în detaliu sunt transmise imediat programului de driver pentru ecranul tactil.
Un avantaj important al ecranelor tactile capacitive este capacitatea acestui tip de ecran de a păstra aproape 90% din luminozitatea afișajului original. În ecranele rezistive, doar aproximativ 75% din lumina originală este reținută. Din acest motiv, imaginile de pe un ecran capacitiv apar mult mai clare decât pe ecranele tactile rezistive.
Afișaje tactile Wave. Viitor luminos
La capetele axelor X și Y, grila de coordonate a ecranului de sticlă este situată de-a lungul traductorului. Unul dintre ei transmite, iar al doilea primește. Pe baza de sticlă sunt amplasate și reflectoare, „reflectând” semnalul electric transmis de la un convertor la altul.
Traductorul-receptor „știe” exact dacă a avut loc presarea și în ce moment a avut loc, deoarece prin atingerea sa utilizatorul introduce o întrerupere în unda acustică. Sticla afișajului wave este lipsită de acoperire metalică, ceea ce îi permite să rețină 100% din lumina originală. Datorită unei caracteristici atât de plăcute, ecranul wave este cea mai buna alegere pentru utilizatorii care lucrează în grafică cu detalii fine. La urma urmei, atât ecranele tactile rezistive, cât și cele capacitive nu sunt ideale în ceea ce privește claritatea imaginii. Acoperirea blochează lumina și distorsionează imaginea.
Câteva caracteristici ale diferitelor ecrane tactile
Cele mai ieftine și mai puțin clare ecrane tactile sunt rezistive. În plus, ei sunt cei mai vulnerabili. Orice obiect ascuțit poate deteriora „filmul” rezistiv. Ecranele tactile Wave sunt cele mai scumpe dintre genul lor. Este mai probabil ca designul rezistiv să aparțină trecutului, designul valului viitorului și designul capacitiv prezentului. Deși nimeni nu știe viitorul și se poate doar presupune că cutare sau cutare tehnologie are niște perspective.
Pentru un sistem rezistiv, nu prea contează dacă utilizatorul atinge ecranul cu vârful de cauciuc al stiloului sau cu degetul. Este suficient ca cele două straturi să vină în contact. Ecranul capacitiv recunoaște doar contactul cu obiecte conductoare. Cel mai adesea, utilizatorii le operează cu degetele. În acest sens, ecranele cu design ondulat sunt mai apropiate de cele rezistive. Îi poți da o comandă cu aproape orice obiect, evitând în același timp obiectele grele sau prea mici. Adică reumplerea unui pix nu va funcționa.
Și acum, dacă cititorii nu s-au plictisit încă de detalii tehnice și subtilități de inginerie, dacă au dorință și timp liber, pot merge să viziteze creatorii Xbox One - consolă de jocuri, cu care creatorii Windows au reușit să surprindă lumea.
Pe baza materialelor de pe computer.howstuffworks.com
Și vă voi aminti despre un lucru atât de „fantastic”, cum ar fi... Si mai multe detalii si sigur
iPhone 2G a fost primul telefon mobil, al cărui control s-a bazat în întregime pe interacțiunea cu ecranul tactil. Au trecut mai bine de zece ani de la prezentare, dar mulți dintre noi încă nu știm cum funcționează ecranul tactil. Dar întâlnim acest instrument de introducere intuitiv nu numai în smartphone-uri, ci și în bancomate, terminale de plată, computere, mașini și avioane - literalmente peste tot.
Înainte de ecranele tactile, cea mai comună interfață pentru introducerea comenzilor în dispozitivele electronice era diferite tastaturi. Deși par să nu aibă nimic în comun cu ecranele tactile, de fapt, cât de asemănător este un ecran tactil cu o tastatură poate fi surprinzător. Să ne uităm la dispozitivul lor în detaliu.
Tastatura este o placă de circuit imprimat pe care sunt instalate mai multe rânduri de butoane-comutatoare. Indiferent de designul lor, membrană sau mecanică, atunci când apăsați fiecare dintre taste, se întâmplă același lucru. Există un scurtcircuit pe placa computerului sub buton. circuit electric, calculatorul înregistrează trecerea curentului în acest loc al circuitului, „înțelege” ce tastă este apăsată și execută comanda corespunzătoare. În cazul unui ecran tactil, se întâmplă aproape același lucru.
Există aproximativ o duzină de tipuri diferite de ecrane tactile, dar cele mai multe dintre aceste modele fie sunt depășite și nu sunt utilizate, fie sunt experimentale și este puțin probabil să apară vreodată în dispozitivele de producție. În primul rând, voi vorbi despre structura tehnologiilor actuale, cele cu care interacționați constant sau cel puțin le puteți întâlni în viața de zi cu zi.
Ecran tactil rezistiv
Ecranele tactile rezistive au fost inventate încă din 1970 și s-au schimbat puțin de atunci.
În afișajele cu astfel de senzori, câteva straturi suplimentare sunt situate deasupra matricei. Cu toate acestea, voi face o rezervă că matricea nu este deloc necesară aici. Primele dispozitive tactile rezistive nu erau deloc ecrane.
Stratul inferior al senzorului este format dintr-o bază de sticlă și se numește strat rezistiv. I se aplică o acoperire metalică transparentă care transmite bine curentul, de exemplu, de la un semiconductor, cum ar fi oxidul de indiu staniu. Stratul superior al ecranului tactil, cu care utilizatorul interacționează prin apăsarea ecranului, este realizat dintr-o membrană flexibilă și elastică. Se numește stratul conductor. Un spațiu de aer este lăsat în spațiul dintre straturi sau este punctat uniform cu particule izolatoare microscopice. De-a lungul marginilor, patru, cinci sau opt electrozi sunt conectați la stratul de senzori, conectându-l cu senzori și un microcontroler. Cu cât sunt mai mulți electrozi, cu atât sensibilitatea ecranului tactil rezistiv este mai mare, deoarece modificările tensiunii pe ei sunt monitorizate în mod constant.
Iată ecranul cu ecranul tactil rezistiv pornit. Încă nu se întâmplă nimic. Curentul electric curge liber prin stratul conductiv, dar atunci când utilizatorul atinge ecranul, membrana de sus se îndoaie, particulele izolatoare se despart și atinge stratul inferior al ecranului tactil și intră în contact. Aceasta este urmată de o schimbare a tensiunii simultan pe toți electrozii ecranului.
Controlerul cu ecran tactil detectează schimbările de tensiune și citește citirile de la electrozi. Patru, cinci, opt semnificații și toate diferite. Pe baza diferenței de citire dintre electrozii din dreapta și din stânga, microcontrolerul va calcula coordonatele X a presei și, pe baza diferențelor de tensiune pe electrozii superiori și inferiori, va determina coordonatele Y și, astfel, va spune computer punctul în care s-au atins straturile din stratul ecranului tactil.
Ecranele tactile rezistive au o listă lungă de dezavantaje. Deci, în principiu, nu sunt capabili să recunoască două clicuri simultane, darămite un număr mai mare. Nu se comportă bine la frig. Datorită necesității unui strat între straturile senzorilor, matricele unor astfel de ecrane își pierd vizibil luminozitatea și contrastul, tind să strălucească la soare și, în general, arată vizibil mai rău. Cu toate acestea, acolo unde calitatea imaginii este de o importanță secundară, acestea continuă să fie utilizate datorită rezistenței lor la pete, capacității lor de a fi folosite cu mănuși și, cel mai important, costului redus.
Astfel de dispozitive de intrare sunt omniprezente în dispozitivele ieftine produse în masă, cum ar fi terminalele de informare în locuri publice, și se găsesc încă în gadget-uri vechi, cum ar fi playerele MP3 ieftine.
Ecran tactil cu infrarosu
Următoarea opțiune, mult mai puțin comună, dar totuși relevantă pentru un ecran tactil este un ecran tactil cu infraroșu. Nu are nimic în comun cu un senzor rezistiv, deși îndeplinește funcții similare.
Ecranul tactil cu infraroșu este construit din rețele de LED-uri și fotocelule sensibile la lumină situate pe părțile opuse ale ecranului. LED-urile luminează suprafața ecranului cu lumină infraroșie invizibilă, formând pe ea ceva ca o pânză de păianjen sau o rețea de coordonate. Aceasta amintește de o alarmă de securitate, așa cum se arată în filmele de acțiune de spionaj sau jocurile pe computer.
Când ceva atinge ecranul, fie că este un deget, o mână înmănușată, un stylus sau un creion, două sau mai multe fascicule sunt întrerupte. Fotocelulele înregistrează acest eveniment, controlerul ecranului tactil află care dintre ele nu primește suficientă lumină infraroșie și, pe baza poziției lor, calculează zona ecranului în care a apărut un obstacol. Restul este să potriviți atingerea cu ce element de interfață este pe ecran în acea locație - treaba software-ului.
Astăzi, ecranele tactile cu infraroșu pot fi găsite în acele gadget-uri ale căror ecrane au un design nestandard, unde adăugarea de straturi tactile suplimentare este dificilă din punct de vedere tehnic sau nepractic - în cărți electronice bazat pe afișaje E-link, cum ar fi Amazon Kindle Touch și Sony Ebook. În plus, dispozitivele cu senzori similari, datorită simplității și mentenabilității lor, au atras atenția militarilor.
Ecran tactil capacitiv
Dacă în ecranele tactile rezistive computerul înregistrează modificarea conductibilității care urmează unei apăsări pe ecran direct între straturile senzorului, atunci senzorii capacitivi înregistrează direct atingerea.
Corpul uman și pielea sunt buni conductori de electricitate și au incarcare electrica. De obicei, observi acest lucru mergând pe un covor de lână sau scoțându-ți puloverul preferat și apoi atingând ceva metal. Cu toții suntem familiarizați cu electricitatea statică, am experimentat singuri efectele acesteia și am văzut scântei minuscule zburând de pe degetele noastre în întuneric. Un schimb mai slab, imperceptibil de electroni între corpul uman și diferite suprafețe conductoare are loc în mod constant și este ceea ce este înregistrat. ecrane capacitive.
Primele astfel de ecrane tactile au fost numite capacitive de suprafață și au fost o dezvoltare logică a senzorilor rezistivi. În ele, doar un singur strat conductiv, similar celui folosit anterior, a fost instalat direct deasupra ecranului. I-au fost atașați și electrozi sensibili, de data aceasta la colțurile touchpad-ului. Senzori care monitorizează tensiunea pe electrozi și a acestora software au fost făcute vizibil mai sensibile și acum puteau detecta cele mai mici modificări ale fluxului de curent electric pe ecran. Când un deget (un alt obiect conductiv, cum ar fi un stylus) atinge suprafața cu un ecran tactil capacitiv de suprafață, stratul conductor începe imediat să facă schimb de electroni cu acesta, iar microcontrolerul observă acest lucru.
Apariția ecranelor tactile capacitive de suprafață a fost o descoperire, dar datorită faptului că stratul conductor aplicat direct deasupra sticlei a fost ușor deteriorat, acestea nu erau potrivite pentru noua generație de dispozitive.
Pentru a crea primul iPhone, au fost necesari senzori capacitivi proiectați. Acest tip de ecran tactil a devenit rapid cel mai comun în modern electronice de consum: smartphone-uri, tablete, laptopuri, monoblocuri și alte dispozitive de uz casnic.
Stratul superior al acestui tip de ecran tactil are o funcție de protecție și poate fi realizat din sticlă călită, precum celebrul Gorilla Glass. Mai jos sunt cei mai subțiri electrozi care formează o grilă. La început au fost așezate una peste alta în două straturi, apoi pentru a reduce grosimea ecranului au început să fie așezate la același nivel.
Fabricate din materiale semiconductoare, inclusiv oxidul de indiu staniu menționat mai sus, acești fire de păr conductoare creează un câmp electrostatic în care se intersectează.
Când un deget atinge sticla, datorită proprietăților electrice conductoare ale pielii, distorsionează câmpul electric local în punctele de cea mai apropiată intersecție a electrozilor. Această distorsiune poate fi măsurată ca modificarea capacității la un singur punct al rețelei.
Deoarece matricea de electrozi este făcută destul de mică și densă, un astfel de sistem este capabil să urmărească atingerea foarte precis și poate prelua cu ușurință mai multe atingeri simultan. În plus, absența straturilor și a straturilor intermediare suplimentare în sandwich-ul matricei, senzorului și sticlei de protecție are un efect pozitiv asupra calității imaginii. Adevărat, din același motiv, ecranele sparte, de regulă, sunt complet înlocuite. Odată asamblat, ecranul tactil capacitiv proiectat este extrem de greu de reparat.
Acum, avantajele ecranelor tactile capacitive proiectate nu sună ca ceva uimitor, dar în acest moment Prezentări iPhone au asigurat tehnologiei un succes extraordinar, în ciuda dezavantajelor obiective - sensibilitatea la murdărie și umiditate.
Ecrane tactile sensibile la presiune - 3D Touch
Predecesorul ideologic al ecranelor tactile sensibile la presiune a fost tehnologia proprietară Apple numită Force Touch, care a fost folosită în ceas inteligent companie, MacBook, MackBook Pro și Magic Trackpad 2.
După ce a testat soluții de interfață și diverse scenarii pentru utilizarea recunoașterii presiunii pe aceste dispozitive, Apple a început să implementeze o soluție similară în smartphone-urile sale. În iPhone 6s și 6s Plus, recunoașterea și măsurarea presiunii au devenit una dintre funcțiile ecranului tactil și au primit numele comercial 3D Touch.
Deși Apple nu a ascuns faptul că tehnologie nouă modifică doar senzorii capacitivi cu care suntem obișnuiți și chiar a arătat o diagramă care explica în termeni generali principiul funcționării acestuia; detalii despre designul ecranelor tactile cu 3D Touch au apărut abia după primul iPhone nou generații au fost despărțite de entuziaști.
Pentru a învăța ecranul tactil capacitiv să recunoască clicurile și să distingă între mai multe grade de presiune, inginerii de la Cupertino au trebuit să reconstruiască sandvișul ecranului tactil. Au făcut modificări la părțile sale individuale și au adăugat încă una la cea capacitivă, strat nou. Și, interesant, când făceau asta, s-au inspirat în mod clar din ecranele rezistive învechite.
Grila de senzori capacitivi a rămas neschimbată, dar a fost mutată înapoi, mai aproape de matrice. Între un set de contacte electrice care monitorizează unde este atins afișajul și sticla de protectie a fost integrat matrice suplimentară din 96 de senzori individuali.
Sarcina lui nu era să determine locația degetului ecran iPhone. Ecranul tactil capacitiv încă s-a descurcat perfect. Aceste plăci sunt necesare pentru a detecta și măsura gradul de îndoire a sticlei securizate. Apple special pentru iPhone a comandat Gorilla Glass să dezvolte și să producă un strat de protecție care să păstreze aceeași rezistență și, în același timp, să fie suficient de flexibil pentru ca ecranul să răspundă la presiune.
Această dezvoltare ar fi putut fi sfârșitul materialului despre ecranele tactile, dacă nu ar fi fost o altă tehnologie despre care se prevedea că va avea un viitor grozav în urmă cu câțiva ani.
Ecrane tactile Wave
În mod surprinzător, nu folosesc electricitate și nici măcar nu au legătură cu lumina. Tehnologia sistemului Surface Acoustic Wave folosește unde acustice de suprafață care se propagă de-a lungul suprafeței ecranului pentru a detecta punctul de atingere. Ultrasunetele generate de elementele piezoelectrice de la colțuri sunt prea mari pentru a fi detectate de auzul uman. Se răspândește înainte și înapoi, sărind de marginile ecranului de mai multe ori. Sunetul este analizat pentru anomalii cauzate de obiectele care ating ecranul.
Ecranele tactile Wave au puține dezavantaje. Încep să facă greșeli după ce sticla este foarte murdară și în condiții de zgomot puternic, dar, în același timp, în ecranele cu un astfel de senzor nu există straturi suplimentare care să mărească grosimea și să afecteze calitatea imaginii. Toate componentele senzorului sunt ascunse sub rama afișajului. În plus, senzorii de unde vă permit să calculați cu precizie zona de contact dintre ecran și un deget sau alt obiect și, pe baza acestei zone, să calculați indirect forța de apăsare a ecranului.
Este puțin probabil să întâlnim această tehnologie în smartphone-uri din cauza modei actuale pentru afișajele fără cadru, dar acum câțiva ani Compania Samsung experimentat cu sistemul Surface Acoustic Wave în monoblocuri, și ca componente pentru păcănele iar terminale de publicitate, panouri cu ecrane tactile acustice se mai vând
În loc de o concluzie
Într-un timp foarte scurt, ecranele tactile au cucerit lumea electronicelor. În ciuda lipsei de feedback tactil și a altor neajunsuri, ecranele tactile au devenit o metodă foarte intuitivă, ușor de înțeles și convenabil de introducere a informațiilor în computere. Nu în ultimul rând, ei își datorează succesul varietății de implementări tehnice. Fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje, potrivite pentru clasa sa de dispozitive. Ecrane rezistive pentru cele mai ieftine și populare gadgeturi, ecrane capacitive pentru smartphone-uri și tablete și computere desktop cu care interacționăm în fiecare zi și ecrane tactile cu infraroșu pentru acele cazuri în care designul ecranului ar trebui lăsat intact. În concluzie, nu mai rămâne decât să afirmăm că ecranele tactile sunt cu noi de mult timp; nu se așteaptă nicio înlocuire în viitorul apropiat.Adesea, atunci când telefoanele sau tabletele tactile sunt manipulate cu neglijență, pe panoul frontal al dispozitivului apar fisuri sau așa-numitele „pânze de păianjen” după contactul nedorit cu asfaltul sau alte obiecte dure. Aici vom încerca să explicăm ce să facem și cum să înțelegem ce s-a rupt.
1. Au apărut fisuri pe partea din față. Poate fi inlocuit?
Ne înșelăm adesea când credem că partea frontală a dispozitivului și senzorul sunt două părți diferite. Este gresit. Partea frontală a telefoanelor tactile este sticla tactilă în sine (ecranul tactil). Sunt cazuri când, după o cădere, touchscreen-ul a continuat să funcționeze, deși prezenta deteriorari vizibile. Dar, de regulă, în timp, apar clicuri spontane, reacții incorecte la atingeri sau inoperabilitate completă. Dacă partea din față este spartă (numită și sticlă de protecție, a nu fi confundată cu sticlă de protecție care este lipită în loc de film), atunci va trebui să schimbați ecranul tactil (senzorul).
2. Senzorul este stricat, dar afișajul funcționează. Va fi posibil să schimbi pur și simplu senzorul?
Există modele care au un modul în care ecranul tactil este „lipit” de afișaj. Aceasta depinde de modelul dispozitivului dvs.
3. Și apoi schimbă senzorul de pe modul!
Sunt momente în care o persoană, care a venit la Atelier și a auzit costul înlocuirii unui modul, este indignată că într-un Atelier schimbă totul separat. Înlocuirea ecranului tactil separat de afișaj atunci când modulul este instalat este destul de posibilă și practicată, dar niciun tehnician nu poate oferi o garanție de 100% că procedura de îndepărtare a sticlei tactile vechi și sparte va fi reușită; adesea în procesul de „dezlipire” este deteriorat și sparge afișajul, iar înlocuirea întregului modul nu poate fi evitată. Iar costul final al reparațiilor pentru înlocuirea geamului senzorului din modul nu este semnificativ diferit de înlocuirea întregului modul.
Pe scurt despre principalul lucru:
1. Prin spargerea panoului frontal al unui telefon cu ecran tactil, ați spart senzorul însuși (ecranul tactil). De aceea, acesta sau întregul modul de afișare se schimbă (în funcție de modelul dispozitivului).
2. Dacă, după o cădere și apar fisuri pe senzor, acesta continuă să funcționeze, rețineți că acesta este temporar. Cele mai mici daune suplimentare îl pot dezactiva. Așadar, este recomandabil să-l înlocuiți cât mai curând posibil în timp ce telefonul încă funcționează. Sau cel puțin extrageți dintr-un astfel de dispozitiv toate informațiile care sunt importante pentru dvs. (fotografii, videoclipuri, contacte), dacă reparații nu sunt planificate pe viitor.
3. La modelele care au probleme cu modulul (senzor și afișaj), este mai bine să înlocuiți imediat modulul.
4. După ce ai economisit o dată la calitatea pieselor, riști să plătești din nou în curând și pentru o sumă mai mare.
