Тачскрин рассказываем, что это такое. Подробное руководство

Тачскрин рассказываем, что это такое. Подробное руководство

Универсальный тачскрин для ГУ на Android
Автомагнитола и устройство на Android
Обсуждение»

  • Для сравнения устройства с конкурентами и по вопросам выбора устройств обращайтесь в раздел:Выбор и сравнение
  • Перед размещением фотографии ознакомьтесь с темойРабота с изображениями на форуме
  • Сообщения, не относящиеся к теме обсуждения (оффтоп), удаляются без предупреждения.

ГУ : Тачскрин для ГУ на Android

— Поиск оригинального или совместимого тачскрина для своего ГУ на Android не увенчалось успехом, поэтому пришлось начать поиски решения даной задачи.
— В результате поиска было обнаружено несколько вариантов универсальных тачскринов, которые могут работать с ГУ по USB.
На этом ресурсе (4pda) не нашлось информации о подобных устройствах, поэтому решил создать тему с описанием универсальных тачскринов для тех пользователей, которые не могут найти для своих ГУ на Android оригинальные тачскрины.

[Полезное в этой теме]

Сообщение отредактировал PauS — 31.07.18, 10:10

Минусы:
— для Андроид драйвера имеются на сайте, но их можно встроить только в ядро (перекомпилировать ядро), что проблематично для большинства пользователей
— если встроить контроллер с тачскрином в ГУ под Андроид, то при сбое калибровки тачскрина будет необходимость разборки ГУ для подключения ноутбука с Windows, для проведения калибровки.

Вариант подключения этого тачскрина под Андроид от ABCh смотреть там: Подключение к Андроид
но у меня на 2-х девайсах такой вариант не запустился.

Сообщение отредактировал PauS — 24.01.18, 12:27

Плюсы:
— малогабаритная плата контроллера тачскрина с разъемом для 4-х проводного резистивного тачскрина
— в Android работа тачскрина в режиме мыши или дигитайзера
— нормальный софт для калибровки тачскрина под Windows по 4-м, 9-ти и 25-ти точкам касания
— плавная отработка касаний контроллером
— документацию и софт можно посмотреть там: http://www.microchip.com/wwwproducts/en/AR1100

Минусы:
— если встроить контроллер с тачскрином в ГУ под Андроид, то при сбое калибровки тачскрина будет необходимость разборки ГУ для подключения ноутбука с Windows, для проведения калибровки.

Сообщение отредактировал PauS — 13.11.17, 20:39

Плюсы:
— На данный контроллер тачскрина имеются исходники для контроллера
— тема по данному контроллеру находится там: http://pccar.ru/showthread.php?t=18943

Минусы для прошивки с сайта pccar.ru:
— происходит подергивание точки касания тачскрина из-за не совсем корректного алгоритма вычисления точки касания
— калибровка тачскрина проходит из под Windows и соединение с контроллером для калибровки происходит не всегда корректно
— при подключении к винде требует драйвер

Моя модификация прошивки для этого контроллера исправляющая некоторые минусы оригинальной прошивки:
Из-за этих минусов решил модифицировать прошивку:
— на светодиод «1» (см.фото) выведена индикация касания тача (есть касание — горит)
— удалил из прошивки весь код связанный с виртуальным портом, который нужен был для
калибровки из под винды, теперь винда драйвер не просит
— дописал код калибровки в прошивку. Вначале сделал калибровку по нажатию кнопки
на плате контроллера, но потом подумал и пришел к выводу, что это будет не очень
удобно, т.к. будет необходимость разбирать ГУ, чтобы нажимать кнопку для калиброки.
поэтому сделал без дополнительной кнопки.

Прошивки на Pro Micro только на 16 МГц :
Прошивка для Android: HID_Resistive_A_TouchController.zip ( 439,06 КБ )

Прошивка для Windows: TouchController_HID_Resistive_Windows.rar ( 400,79 КБ )

вот выкладываю получившуюся прошивку и кое что сопутствующее.
в архиве:
— TouchController_HID_Resistive_A.hex — моя прошивка контроллера для работы под Android
— 800_480.jpg — файл с расположением точек калибровки
— TC_REZ_01.jpg — внешний вид на чем проводилось тестирование
— Boot32u4.zip — архив с программатором для платы контроллера

Калибровка получилась может и не очень, но по мне нормально.

Калибровка тачскрина осуществляется по двум точкам расположенным в левом верхнем
и в правом нижнем углах смотри 800_480.jpg. Точки калибровки располагаются на
расстоянии 10% от длины и высоты (соответственно) дисплея. Сдвинуть точки
калибровки на 10% пришлось из-за конструкции тачскрина. мой в углах не работает.

Для первой калибровки, мне кажется, лучше сделать шаблон в размер вашего дисплея
из прозрачной пленки (кальки) с нарисованными двумя точками для калибровки.

Калибровка:
1. Наложить шаблон калибровки на экран дисплея (вывести на весь экран в Андроиде
картинку калибровки например 800_480.jpg).
2. Нажать и удерживать стилусом или другим предметом в любую точку экрана с
тачскрином. Светодиод 1 на плате контроллера (TC_REZ_01.jpg) будет постоянно светится.
3. Контролировать светодиод 2 на плате контроллера, примерно через 13 сек. светодиод 2
мигнет 1 раз, после этого отпустить стилус.
4. Нажать стилусом в точку 1 (левый верхний угол) и удерживать пару сек. пока не мигнет
светодиод 2, после этого отпустить стилус.
5. Нажать стилусом в точку 2 (правый нижний угол) и удерживать пару сек. пока не мигнет
светодиод 2, после этого отпустить стилус.
6. Нажать стилусом в любую точку экрана на пару сек.

Калибровка закончена, проверяйте работу тачскрина.

Контроль светодиодов в принципе требуется для определения правильности работы калибровки
и определения времени удержания стилуса во время калибровки, чтобы в последствии проводить
калибровку просто по времени.

Сообщение отредактировал PauS — 11.09.18, 09:37

4. Емкостной тачскрин. Коммерческий проект: Контроллер YAM_TOUCH_I2C_SIMPLE

предназначен для подключения по USB емкостных тачей со встроенным I2C контроллером от:
— FocalTech FT5206/FT5302/FT5306/FT5406/FT5606
— GOODIX GT801/GT811/GT911/GT927x/GT928
— Synaptics S7300B
— VTL CT363
— Atmel MXT1386

Типы сенсорных экранов

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

  • Резистивные
  • Ёмкостные
  • Проекционно-ёмкостные
  • С определением поверхностно-акустических волн

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

  • КПК
  • Коммуникаторы
  • Сотовые телефоны
  • POS-терминалы
  • Tablet PC
  • Промышленность (устройства управления)
  • Медицинское оборудование

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

  • В охраняемых помещениях
  • Информационные киоски
  • Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

  • Электронные киоски на улицах
  • Платежные терминалы
  • Банкоматы
  • Тачпэды ноутбуков
  • iPhone

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

  • Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
  • Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
  • Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
  • Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.

Применение индукционного экрана в ноутбуке

Мультитач (Multi-touch)

Мультитач, о котором все так много говорят и популярность которого только растет, не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия – что является вольным переводом словосочетания multi-touch – это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов. Вот лишь некоторые из них:

  • Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
  • Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
  • Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
  • Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

  • Возможность делать минимальное количество органов управления
  • Простота графического интерфейса
  • Легкость управления
  • Оперативность доступа к функциям устройства
  • Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

  • Отсутствие тактильной обратной связи
  • Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
  • Возможность повреждения экрана
  • Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
  • Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить сенсорные экраны на форуме

Как настроить?

Всё о Интернете, сетях, компьютерах, Windows, iOS и Android

Что такое тачскрин (touch screen)?!

Сейчас в интернете на разных технических форумах по планшетам и сотовым телефонам часто можно встретить слово «тачскрин». Что это такое? Само слово происходит от английского словосочетания «touch screen», состоящее из двух слов: «touch» — трогать, касаться, дотрагиваться и «screen» — экран. То есть тачскрин — это сенсорный экран вашего телефона, планшета, плеера или GPS-навигатора. То есть, когда Вы водите пальцем по экрану своего мобильного гаджета, то прикасаетесь именно к тачскрину, который передаёт данные о положении пальца операционной системе, которая сопоставляет их с изображением на дисплее.
По факту — это прозрачное сенсорное стекло, которое помещено сверху на матрицу экрана. Для простоты замены и ремонта на большинстве моделей мобильных устройств они раздельные.

При ударе или падении с высоты трескается и раскалывается чаще всего именно сенсорное стекло. После этого, оно обычно не работает. Зато сама матрица целая. А тачскрин можно заменить отдельно от дисплея. Таким образом он играет ещё и защитную функцию.

Как работает тачскрин?

На сегодняшний день существует 3 основных технологии, которые отличаются друг от друга.

1. Резистивный тачскрин

Самые дешевые в производстве и самые стойкие к грязи тач скрины. Они состоят из стекла и мембраны, между которыми находятся изоляторы. Нажимаем на экран пальцем, карандашом или стилусом, стекло продавливает изолятор и замыкает с мембраной. А уже контроллер считывает нажатие и обрабатывает полученную иноформацию. Главный недостаток таких сенсорных экранов — они тёмные (из-за низкого светопропускания) и недолговечные. К тому же очень не любят падения.

2. Ёмкостной экран

Здесь уже используется специальное стекло, обработанное особым материалом, через который подаётся ток (переменное напряжение). Вы прикасаетесь к тачскрину пальцем и происходит утечка тока, которая фиксируется датчиками и передаётся в контроллер. Реакция будет только при нажатии рукой. На перчатку экран уже реагировать не будет.
Такое сенсорное стекло более долговечно, нежели резистивное, хотя очень не любят загрязнение и воду.
Из-за того, что отсутствует мембрана — у ёмкостного touch screen’а светопропускание около 90%.

3. Сенсор на поверхностно-акустических волнах

Это самый технически-сложный сенсорный экран. Он работает за счёт считывания отражённых поверхносно-акустических волн и преобразования их в электрический сигнал, который передаётся контроллеру. За счёт такой сложной технологии тачскрин очень чувствителен к грязи, вибрации и электро-магнитным помехам.
Главное преимущество — самый большой срок жизни: около 50 миллионов касаний.

# факты | Три типа сенсорных экранов. Принцип работы тачскринов

Сначала сенсорные экраны (тачскрины) встречались крайне редко. Их можно было найти, в основном, лишь в некоторых карманных компьютерах (КПК, PDA). Как известно, эти устройства так и не получили широкого распространения, поскольку им не хватало самого важного: функциональности телефона. История смартфонов тесно связана с тачскринами. А поэтому современного человека с «умным телефоном» в кармане сенсорным экраном уже не удивишь. Тачскрин нашел широкое применение и в модных дорогих девайсах и даже в сравнительно дешевых телефонах. Но не будем в очередной раз обсуждать достоинства и недостатки тех или иных моделей телефонов. В этом вопросе каждый пользователь способен определиться сам. Поговорим о принципах работы трех типов сенсорных экранов, которые вы можете встретить в современном устройстве.

Итак, сенсорные экраны перестали быть слишком дорогими. Кроме того, тачскрины стали намного «отзывчивее» и касания пользователя теперь распознают превосходно. Это проложило им широкую дорогу к широким массам пользователей. В настоящее время известны три основных конструкции тачскринов:

  1. Резистивные или попросту «упругие» (Resistive)
  2. Емкостные (Capacitive)
  3. Волновые (Surface acoustic wave)

О резистивном тачскрине. Недавнее прошлое


Резистивная система представляет собою обычное стекло, покрытое слоем проводника электричества и упругой металлической «пленкой», тоже обладающей токопроводящими свойствами. Между этими двумя слоями при помощи специальных распорок оставляют пустое пространство. А поверхность экрана покрыта материалом, защищающим его от царапин.

Во время работы пользователя с тачскрином, электрический заряд проходит через оба слоя. Каким образом все происходит? Пользователь касается экрана в определенной точке и упругий верхний слой приходит в соприкосновение с проводниковым слоем. Причем именно в этой точке. Затем компьютер определяет координаты точки, которой коснулся пользователь.

Когда координаты уже известны устройству, специальный драйвер переводит прикосновение в известные операционной системе команды. Здесь уместна аналогия с драйвером обычной компьютерной мышки. Он занимается тем же самым: объясняет операционной системе, что именно хотел ей сказать пользователь нажатием кнопки или перемещением манипулятора. С экранами этого типа чаще всего используют специальные стилусы.

Резистивные экраны можно обнаружить в сравнительно немолодых устройствах. Именно таким сенсорным дисплеем был оборудован IBM Simon, древнейший из сознанных нашей цивилизацией смартфонов.

Устройство емкостного экрана. Цифровое настоящее


В тачскринах этой конструкции стеклянная основа покрыта слоем, играющим роль вместилища-накопителя электрического заряда. Своим касанием пользователь высвобождает часть электрического заряда в определенной точке. Это уменьшение определяется микросхемами, расположенными в каждом из углов экрана. Компьютер вычисляет разницу электрических потенциалов между различными частями экрана, и информация о касании во всех подробностях немедленно передается в программу-драйвер тачскрина.

Важным преимуществом емкостных тачскринов является способность этого типа экранов сохранять почти 90 % изначальной яркости дисплея. В экранах резистивного типа сохраняется лишь порядка 75 % изначального света. По этой причине изображения на емкостном экране выглядят значительно более четким, чем на тачскринах резистивной конструкции.

Волновые сенсорные дисплеи. Яркое будущее


На концах осей X и Y координатной сетки стеклянного экрана располагается по преобразователю. Один из них передающий, а второй принимающий. На стеклянной основе располагаются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, передаваемый от одного преобразователя к другому.

Преобразователь-приемник точно «знает» состоялось ли нажатие и в какой именно точке оно произошло, поскольку своим касанием пользователь вносит прерывание в акустическую волну. Стекло волнового дисплея лишено металлического покрытия, что позволяет сохранить все 100 % изначального света. Благодаря своей столь приятной особенности, волновой экран является наилучшим выбором для пользователей, работающих в мелкими деталями графики. Ведь и резистивные и емкостные тачскрины не идеальны в плане четкости изображения. Покрытие задерживает свет и искажает картинку.

Некоторые особенности различных тачскринов

Самыми дешевыми и наименее четко передающими картинку сенсорными экранами являются резистивные. Кроме того, они же самые уязвимые. Любой острый предмет может повредить нежную резистивную «пленочку». Волновые тачскрины являются самыми дорогими среди себе подобных. Резистивная конструкция скорее относится к прошлому, волновая — к будущему, а емкостная — к настоящему. Хотя грядущее никому не известно и можно лишь предполагать, что та или иная технология имеет некоторые перспективы.

Для резистивной системы не имеет особого значения, коснулся пользователь экрана резиновым наконечником стилуса или пальцем. Достаточно и того, что два слоя пришли в соприкосновение. Емкостной экран распознает лишь касания токопроводящими предметами. Чаще всего пользователи работают с ними при помощи своих пальцев. В этом отношении экраны волновой конструкции ближе к резистивным. Отдать ей команду можно практически любым предметом, избегая при этом тяжелых и слишком маленьких объектов. То есть стержень шариковой ручки не подойдет.

А теперь, если читателям еще не наскучили технические подробности и инженерные тонкости, при наличии желания и свободного времени, они могут отправиться в гости к создателям Xbox One — игровой приставки, которой создатели Windows сумели удивить мир.

Электроника для всех

Блог о электронике

Работа с резистивным сенсорным экраном

Хоть резистивный touchscreen и является устаревшим и активно вытесняется емкостными сенсорами, но тем не менее он еще не скоро канет в Лету. Во первых из-за простоты и дешевизны, а во вторых из-за элементарной работы с ним.

Конструктив
Итак, как он устроен. Там все очень и очень просто. Есть две пленки, сделанные из проводящего материала, а между ними гранулы диэлектрика. Когда касаемся пальцем, то продавливаем зазор между пленками и контачим верхнюю на нижнюю. Ну, а определить координаты касания уже дело несложное.

Для этого на каждую пленку нанесено по два электрода. Слева-справа на одной и сверху-снизу на другой. Крест на крест, в общем. Поскольку сопротивление пленки довольно большое, под сотни ом, то образуются как бы два перпендикулярных резистора, висящие друг над другом.

В точке касания они замыкаются между собой и вуаля, получается такая схема:

Теперь достаточно концы одной пленки подтащить к шинам питания (банально заведя туда лог 0 и лог 1), чтобы она образовала обычный резистивный делитель. А с другой пленки снять получившееся напряжение. Которое будет пропорционально координате. Так как сопротивления входа АЦП огромно, то жалкие сотни ом, что составляет остаток пленки (R1) нам никак не помешает. Также не помешает и болтающийся конец (R2).
Теперь меняем положение, растягивая между шинами питания уже другую пленку и снимаем вторую координату. Элементарно!

Вилы в стогу
Но при попытке взять схему в лоб, то получаем первые вилы в бок. Дело в том, что если мы будем тупо менять по очереди пленки и сканировать значения, то много мы не намеряем. Т.к. когда касания нет, то пленки не перескаются, а значит каналы АЦП во время измерения висят в воздухе, ловя всякий мусор. И как их отличить от нажатия? Да никак! АЦП без разницы, что на вход пришло.
Так что нам надо замер координат делать не непрерывно, а тогда и только тогда, когда есть касание. До этого на тачскрин даже не отвлекаться.
Делается это просто — мы одну пленку подтягиваем к земле. А вторую вешаем на вход с pullup. Был тачскрин, стала обычная кнопка.

Ее мы лениво опрашиваем, в ожидании нажатия. Но тут прячутся вторые вилы, на которые мы будем нарываться еще не раз и не два. Дело в том, что тачскрин это две проводящие пленки. Большие плоские пленки, находящиеся очень близко друг от друга. Ничего не напоминает? Правильно — конденсатор, мать его. А значит у него нефиговая емкость. И если ты его переключишь в режим отслеживания нажатия и тут же проверишь — получишь нажатие. Т.к. емкость еще не успела зарядиться, а значит коротит. Так что после перевода порта в режим опроса надо подождать около миллисекунды. А только потом начинать щупать. То же касается, кстати, и режима смены замеров координат. Начнешь быстро переключать пленки с координаты на координату — получишь полную херню на выходе. Переключил, подождал, замерил. Переключил, подождал, замерил. Только так.

Под это дело я набросал небольшой пример кода для ATMega16 на Pinboard.

Код
Код в виде обычного конечного автомата. Правда он разнесен на процедуру и прерывание.

Выброс данных в UART идет следующим образом:

Все очень и очень просто, без задержек и тормозов. Все на конечных автоматах и диспетчере. Но диспетчер тут не принципиален, может быть что угодно. Хоть тот же флаговый автомат. Главное, чтобы была служба таймеров. Весь проект в архиве в конце статьи.

BIN8toASCII3 это макрос переводящий бинарное значение в три разряда ASCII символов, пригодных к выводу в терминалку.

Выглядит оно так:

Нет, это не УЖОСНАХ, а GCCшная ассемблерная вставка. Я корячил алгоритм BIN2ASCII и так и эдак, потом решил, что красивей, короче и быстрей чем на ассемблере не получится и воткнул его в код так. О том как писать такие вставки в GCC неплохо написал Alatar в нашем сообществе. Если кто не читал, то рекомендую. Также, если будут желающие, то я дополнительно постараюсь разжевать эту тему до состояния манной каши.

В железе
Сам touchscreen надыбал в Китае, на Dealextrem. Обошелся он мне в пару баксов. Можно еще не очень дорого купить у всяких ремонтников сотовых. Конкретно этот от Nintendo DS, но там множество вариантов с разной диагональю и по различной цене.

Аккуратно припаялся к пленочке, выставив минимальную температуру паяльника (около 230 градусов), чтобы не поплавить нежную пленочку. А потом, для демонстрации, прибил все к какому-то блокнотику, что завалялся под рукой.

Да подключил все лапшой к контроллеру. Данные традиционно вывожу на терминалку.

  • Проект в AVR Studio 4 для ATMega16

43 thoughts on “Работа с резистивным сенсорным экраном”

Не такая уж она нежная, пленочка эта. Я паялом под 300 и феном под 330 на ней разьем корячил, хоть бы хны. Хотя, с проводами есть риск оборвать дорожки.

Чтобы безопасно припаяться к таким пленочкам можно сделать небольшую печатную платку, с одной стороны которой будут площадки, соответствующие плащадкам на пленке, с другой стороны платы — что угодно. Так можно подпаиваться к другим шлейфам с меньшим шагом между площадками.

Я бы не стал говорить про скорый конец резистивных (р.) экранов. Дело в том, что емкостные очень плохо (читай — почти совсем не) реагируют на руки/пальцы в перчатках, что почти начисто убирает их из списка вариантов для многих промышленных систем. Можно ввернуть им чувствительность, но тогда они начинают ловить кучу помех. Старые р. экраны имели две этих пленки, но вот что я вам скажу — неделю назад на Freescale Technology Forum видел р. экран, который на ощупь не продавливался, но прекрасно работал, в том числе через футболку (ну этот фокус надо было видеть).

Китайцы уже освоили выпуск специальных перчаток, расчитанных на работу с емкостными экранами. На том же DX, например, они есть.

Бывают и настолько нежные что только сплав розе выручает

> Нет, это не УЖОСНАХ, а GCCшная ассемблерная вставка.

До кучи познай дао раздельной компиляции и ты сможешь вызывать ассемблерные функции из С как родные. Делов-то вспомнить про calling converntion вообще и про abi в частности.

Пробовал, не очень понравилось. Оптимизатор на ней спотыкается и начинает спешно тасовать регистры. Лучше уж дать ему выбор самому определить что куда ныкать.

На многох платах контроллеров жестких дисков (старые Seagate, например)
очень часто стоят разъёмы мотора привода шпинделя,
которые ИДЕАЛЬНО подходят для сенсорных экранов.
Можно даже вырезать кусочек платы с разъёмом, чтобы не выпаивать его,
и припаять провода к плате

Как работают сенсорные экраны различных устройств?

Сегодня множество устройств имеют свой дисплей: телефоны, планшеты, ПК, электронные книги и справочники, небольшое экраны различной бытовой и промышленной техники. Большинство из них являются сенсорными. Это очень удобно, ведь надежность устройства повышается (отсутствует механические кнопки) и удобство также растет (на одном экране объединяются различные кнопки).

В настоящее время сенсорные экраны представлены нескольких видов: резистивные, проекционно-емкостные, матрично-емкостные, оптические и тензометрические. Более того, дисплеи могут создаваться и на основе поверхностно-акустических волн. Однако это более сложные технологии. Рассмотрим только те, с которыми нам часто приходится сталкиваться.

Прежде, чем детально описывать каждый тип сенсорного экрана, предлагаем ознакомиться с краткой информацией о каждом из них.

Резистивный сенсорный экран – это самый простой вид сенсорного экрана, который является четырехпроводным и состоит из стеклянной панели и пластиковой мембраны. Между этими двумя компонентами имеется микроизоляторы. По всей поверхности обеих слоев тонкими пластинами расположены электроды. Они расположены по-разному. В заднем слое электроды расположены в вертикальном положении, а в переднем слое – в горизонтальном для того, чтобы могло производиться вычисление координат.

Если нажать на сенсорный экран, то панель и мембрана автоматически замкнутся, а специальный датчик воспримет сигнал и обработает его. Наиболее усовершенствованным видом считаются восьмипроводные дисплеи, которые отличаются высоким уровнем точности. Однако они недолговечные.

Матричные сенсорные экраны очень подобны на резистивные. Такие сенсорные дисплеи немного упрощены. Так, на мембрану экрана нанесли вертикальные проводники, а на стекло – горизонтальные. Если нажать на дисплей, то проводники соприкасаются (между ними нет заполнения, как в резистивного), замкнутся крест-накрест. Процессор может отследить, какие проводники замкнулись, и это помогает обнаружить координаты нажатия. Такие дисплеи надежные в бытовом использовании.

Емкостные экраны достаточно сложные в своей конструкции. Они работают благодаря взаимодействию теплоты рук человека и экрана, которые при соприкосновении образовывают конденсат, проводя переменный ток.

Созданы такие экраны с таких частей:

  • Стеклянная панель;
  • Резистивный материал;
  • Электроды, которые располагаются под четырьмя углами.

Если же коснуться поверхности сенсорного дисплея, то переменный ток будет проводиться через вышеупомянутый «конденсатор». Это регистрируется датчиками, после чего информацию обрабатывает микропроцессор устройства.

Емкостные дисплеи выдержать до 200 миллионов нажатий и отличаются средним уровнем точности. Однако при попадании воды они могут портиться.

Проекционно-емкостные экраны способны определить сразу несколько нажатий. На внутренней стороне экрана есть специальная сетка электродов и во время соприкосновения с ней обязательно образовывается конденсатор. В данном месте изменяется электрическая емкость. Контроллер определяет точку, в которой пересеклись электроды. Затем происходят вычисления. Если сразу нажать экран в нескольких местах, то будет образован не один конденсатор, а несколько. Это более точный, но и дорогой сенсорный экран.

Экран с сеткой инфракрасных лучей очень похож на матричный. Только в данном случае проводники заменяют специальными инфракрасными лучами. Вокруг такого сенсорного экрана образовывается рамка, в которой есть встроенные излучатели, а также приемники. Если нажать на экран, то некоторые лучи будут перекрываться, и они не могут достигнуть собственного пункта назначения, а именно приемника. В итоге контроллер вычисляет место контакта и считывает данные. Поскольку чувствительного покрытия нет и, механического касания не происходит вообще, то такие экраны долговечные. Они часто используются в больших мониторах.

Такой сенсорный экран делается из стеклянной панели, в которую встроены пьезоэлектрические преобразователи, расположенные по разным углам. По периметру имеются приемные датчики, а также контроллер, который отвечает за формирование сигналов. Изначально сигналы посылаются на пьезоэлектрические преобразователя, которые могут преобразовывать поступившие сигналы в акустические колебания, отражающиеся впоследствии от отражающих датчиков. Далее волны могут улавливаться приемниками, повторно посылаться на пьезоэлектрические преобразователи, после чего превращаются в электрический сигнал. Если нажать на дисплей, то энергия акустических волн будет частично поглощена.

Такие экраны отличаются долговечностью, ведь они могут выдержать 50 миллионов касаний. Чаще всего такие дисплеи используют для игровых автоматов, справочных системах.

Калибровка тачскрина Andro >

Огромную роль для современных телефонов играет калибровка тачскрина. Android — вот операционная система, о которой пойдет речь. Именно с ней предстоит работать далее. Настройка тачскрина на «Андроиде» может быть проведена несколькими способами. Каждый человек сам решает, как ее провести. Но какие варианты возможны? Что необходимо знать о калибровке? Обо всем этом будет рассказано ниже. На самом деле все намного проще, чем может показаться на первый взгляд.

Калибровка — это.

Для начала предстоит понять, что такое калибровка тачскрина Android. Что это за процесс такой? Калибровкой тачскрина называется настройка экрана для правильного реагирования на команды, посылаемые пользователем. Конечно, можно обойтись и без нее. Но тогда со временем смартфон будет долго отвечать на посылаемые команды, а также смещать нажатие на те или иные сенсорные кнопки.

Чаще всего калибровка нужна:

  • после замены тачскрина;
  • при падении смартфона;
  • после системных сбоев;
  • если был осуществлен сброс всех настроек гаджета.

Неважно, что стало причиной настройки сенсора. Главное, что калибровка тачскрина Android может проводиться несколькими методами. Какими именно?

Способы настройки сенсора

Их не очень много. Но предложенного спектра действий достаточно для того, чтобы каждый владелец смартфона мог подобрать наиболее эффективный, быстрый и простой метод настройки сенсора.

Чаще всего процесс осуществляется следующими способами:

  • через сторонние специализированные программы;
  • посредством инженерного меню;
  • в сервисных центрах.

Последний вариант рекомендуется отложить до лучших времен. Обычно калибровкой может заняться даже начинающий владелец устройств на базе Android. Далее будет более подробно рассказано о каждом методе.

Инженерное меню

Начнем с самостоятельных действий. Как проводится калибровка тачскрина Android через инженерное меню? Для этого необходимо придерживаться некоторого алгоритма действий. Обычно данный способ оказывается самым быстрым, но не всегда он эффективен. Калибровка тачскрина Android посредством инженерного меню требует выполнения следующих действий:

  • Включить мобильное устройство. Необходимо дождаться полной загрузки операционной системы. Если гаджет уже включен, лучше завершить работу со всеми ранее активными приложениями и играми.
  • Перейти в настройки девайса.
  • Выбрать в появившемся списке пункт меню «Дисплей».
  • Изучить предложенные операции. В нижней части списка будет надпись «Калибровка G-датчика». Необходимо нажать на эту строчку.
  • Положить смартфон на ровную поверхность. Это важно для правильной настройки устройства.
  • Нажать на кнопку «Калибровать». Следовать указаниям на экране. Немного подождать.
  • Перезагрузить смартфон.

Вот и все. Такая калибровка тачскрина Android после замены сенсора или просто при необходимости подвластна каждому владельцу мобильного телефона. Как уже было сказано, данный метод не всегда эффективен. Например, если не положить девайс на ровную поверхность, то при настройке сенсора возможны сбои. Тогда рекомендуется отдать предпочтение иному методу.

Сторонние приложения

Как проводится калибровка тачскрина Android? Программа для настройки сенсора — вот то, что поможет решить поставленную задачу. Как уже было сказано, сторонний софт тоже зачастую используется для калибровки. Такое решение является не самым безопасным, зато крайне эффективным.

Как можно произвести настройку сенсорного экрана на «Андроиде»? Для этого придется:

  • Найти и скачать программу для калибровки тачскрина. Далее будет приведен список проверенного и безопасного софта для воплощения задумки в жизнь.
  • Загрузить соответствующее приложение на мобильное устройство.
  • Установить ту или иную программу, в которой будет проводиться калибровка тачскрина Android.
  • Закрыть на смартфоне все активные приложения, программы и игры. Запустить софт для калибровки.
  • Нажать на кнопку «Старт/Калибровка». Надписи могут меняться в зависимости от используемого приложения. Перед этим рекомендуется, как и в прошлом случае, положить устройство на ровную поверхность.
  • Дождаться завершения процесса. Рекомендуется перезагрузить смартфон после окончания настройки сенсора.

Быстро, просто, удобно! Такой вариант настройки гаджета используется многими пользователями.

Программы для калибровки

Теперь понятно, как происходит калибровка тачскрина Android. Многие интересуются, каким программам можно доверять для настройки сенсорного экрана. Соответствующего софта много. Но лучшими программами можно считать:

  • Display Calibration;
  • TouchScreenTune.

Обычно приложения для калибровки скачиваются через Play Market. Только там можно отыскать 100% безопасные приложения для настройки сенсорного экрана. Отныне понятно, как проводится калибровка тачскрина Android после замены или просто при необходимости. Справиться с этой работой теперь сумеет каждый человек. Обращаться в сервисные центры за данной услугой рекомендуется в крайних случаях.

Ссылка на основную публикацию