Pantalla táctil: un dispositivo de entrada de información, que es una pantalla que responde al tacto.

Historia

La pantalla táctil se inventó en los Estados Unidos como parte del aprendizaje programado

investigación. El sistema informático PLATO IV, que apareció en 1972, tenía un toque

Pantalla sobre una rejilla de rayos infrarrojos, formada por bloques de 16 × 16. Pero incluso tan bajo

La precisión permitió al usuario elegir la respuesta haciendo clic en el lugar correcto en el

de la pantalla

En 1971, Samuel Hurst (el futuro fundador de Elographics, ahora Elo TouchSystems)

desarrolló un elograph, una tableta gráfica que funcionaba con un principio resistivo de cuatro cables

(Patente de EE.UU. 3,662,105). En 1974, logró hacer transparente el elograma; en

1977, desarrolló una pantalla de cinco cables. Junto con Siemens, Elographics gestionó

para hacer un panel táctil convexo que fuera adecuado para tubos de imagen de esa época. En el

La Feria Mundial de 1982, Elographics presentó un televisor de pantalla táctil.

En 1983, se lanzó la computadora HP-150 con una pantalla táctil IR. Sin embargo, en aquellos

días, las pantallas táctiles se utilizaron principalmente en equipos industriales y médicos.

Los dispositivos de consumo (teléfonos, Pocket PC, etc.) incluían pantallas táctiles como

reemplazo de un teclado diminuto cuando los dispositivos con pantallas LCD grandes (panel frontal completo)

apareció. La primera consola de juegos portátil con pantalla táctil es la Nintendo DS,

el primer dispositivo de medios masivos que admite la función multitáctil es el iPhone.

Solicitud.

Se utilizan pantallas táctiles en terminales de pago, quioscos de información, equipos para el comercio

automatización, computadoras de mano, teléfonos móviles, consolas de juegos y paneles de operador

en la industria.

Ventajas y desventajas de los dispositivos portátiles

Ventajas

 La simplicidad de la interfaz.

 El dispositivo puede combinar tamaños pequeños y una pantalla grande.

 Marcación rápida en un ambiente relajado.

 Las capacidades multimedia del dispositivo se están expandiendo seriamente.

Desventajas

 Sin retroalimentación táctil

 Alto consumo de energía.

 Los modelos de pantalla particularmente delgada, incluso con daños menores, corren el riesgo de

agrietado o incluso roto.

 Higiene de la pantalla.

Ventajas y desventajas de los dispositivos estacionarios.

Ventajas

En máquinas de información y expendedoras, paneles de operador y otros dispositivos que no

tienen entrada activa, las pantallas táctiles se han establecido como una forma muy conveniente

de la interacción humana con la máquina.

Ventajas:

 Mayor confiabilidad.

 Resistencia a fuertes influencias externas (incluido el vandalismo), polvo y humedad

resistencia.

Desventajas

 (Para pantallas capacitivas). Sin retroalimentación táctil.

 Cuando se trabaja con una pantalla vertical, el usuario se ve obligado a mantener la mano sobre

peso. Por lo tanto, las pantallas verticales son adecuadas solo para uso ocasional como

Cajeros automáticos

 En una pantalla horizontal, las manos oscurecen la vista.

Incluso con un bolígrafo afilado, el paralaje limita la precisión de las acciones de posicionamiento del operador en

pantallas táctiles sin cursor. Al mismo tiempo, el uso del cursor crea

dificultades para el operador, reduciendo la ergonomía.

Cuando utilice la pantalla con las manos no completamente limpias, el uso es difícil debido a

la dificultad de mover los dedos, así como las huellas dactilares y las manchas resultantes, si el

La pantalla no tiene revestimientos especiales para neutralizarlos.

Estas desventajas no permiten usar solo el pantalla táctil en dispositivos con los que

la persona trabaja durante horas. Sin embargo, en un dispositivo bien diseñado, es posible que la pantalla táctil no

ser el único dispositivo de entrada; por ejemplo, en el lugar de trabajo del cajero, la pantalla táctil puede

se utiliza para seleccionar bienes rápidamente y el teclado para introducir números.

Principios de funcionamiento de las pantallas táctiles.

Hay muchos tipos diferentes de pantallas táctiles que funcionan en diferentes

principios.

Pantallas táctiles resistivas: pantalla de cuatro hilos

El principio de funcionamiento de una pantalla táctil resistiva de 4 hilos.

El principio de funcionamiento de la pantalla táctil resistiva de 5 hilos.

La pantalla táctil resistiva consta de un panel de vidrio y una membrana de plástico flexible.

Tanto el panel como la membrana están revestidos con un revestimiento resistivo. El espacio

entre el vidrio y la membrana está lleno de microaisladores, que son uniformemente

distribuidos sobre el área activa de la pantalla y aíslan de manera confiable las superficies conductoras.

Cuando se presiona la pantalla, el panel y la membrana se cierran, y el controlador,

usando un convertidor de analógico a digital, detecta el cambio en la resistencia y lo convierte

en coordenadas táctiles (X e Y). En términos generales, el algoritmo de lectura es el siguiente:

Se aplica un voltaje de + 5V al electrodo superior; el inferior está conectado a tierra. La izquierda

y la derecha están en cortocircuito y se comprueba el voltaje en ellos. Este voltaje

corresponde a la coordenada X de la pantalla.

De manera similar, se aplican + 5V y tierra a los electrodos izquierdo y derecho, y el Y-

la coordenada se lee desde arriba y desde abajo.

También hay pantallas táctiles de ocho hilos. Mejoran la precisión del seguimiento, pero no

aumentar la fiabilidad.

Pantalla de cinco cables

La pantalla de cinco hilos es más confiable debido al hecho de que el revestimiento resistivo en el

La membrana se reemplaza por una conductora (la pantalla de 5 hilos sigue funcionando incluso

con membrana ranurada). Un revestimiento resistivo con cuatro electrodos en las esquinas es

aplicado a la ventana trasera.

Inicialmente, los cuatro electrodos están conectados a tierra y la membrana es "jalada" por una resistencia para

+ 5V. El nivel de voltaje en la membrana es monitoreado constantemente por un análogo a digital

convertidor. Cuando nada toca la pantalla táctil, el voltaje es de 5 V.

Tan pronto como se presiona la pantalla, el microprocesador recoge el cambio en

voltaje de la membrana y comienza a calcular las coordenadas de contacto de la siguiente manera:

Se aplica un voltaje de + 5V a los dos electrodos derechos, los izquierdos están conectados a tierra. los

el voltaje en la pantalla corresponde a la coordenada X.

La coordenada Y se lee conectando a + 5V de ambos electrodos superiores y al

"Suelo" de ambos inferiores.

Caracteristicas

Pantallas táctiles resistivas son baratos y resistentes a la contaminación. Las pantallas resistivas responden a

tocar con cualquier objeto liso y duro: mano (sin guantes o con guantes), bolígrafo, tarjeta de crédito, pico Ellos

se utilizan donde sea posible el vandalismo y las bajas temperaturas: para la automatización de

procesos industriales, en medicina, en el sector servicios (TPV-terminales), en personal

electrónica (PDA). Las mejores muestras proporcionan una precisión de 4096 × 4096 píxeles.

Las desventajas de las pantallas resistivas son la baja transmisión de luz (no más del 85%

para modelos de 5 hilos e incluso menor para 4 hilos), baja durabilidad (no más de 35 millones

chasquidos en un punto) y resistencia al vandalismo insuficiente (el encubrimiento es fácil de cortar).

Pantallas táctiles Matrix

Diseño y principio de funcionamiento

El diseño es similar al resistivo, pero simplificado hasta el límite. Los conductores horizontales son

aplicado al vidrio, vertical a la membrana.

Cuando toca la pantalla, los conductores se tocan. El controlador determina qué

conductores están cerrados y transfiere las coordenadas correspondientes a la

microprocesador.

Caracteristicas

Tienen una precisión muy baja. Los elementos de la interfaz deben disponerse especialmente

en cuenta las celdas de la pantalla matriz [8]. La única ventaja es la sencillez,

baratura y sencillez. Normalmente, las pantallas matriciales se sondean línea por línea

(similar a una matriz de botones); Esto le permite configurar multitáctil. Gradualmente reemplazado

por resistivo.

Pantallas táctiles capacitivas

Diseño y principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento de la pantalla táctil capacitiva

Una pantalla capacitiva (o capacitiva de superficie) utiliza el hecho de que un objeto de gran capacidad

Conduce corriente alterna.

La pantalla táctil capacitiva es un panel de vidrio recubierto con un material resistivo transparente

(generalmente se usa una aleación de óxido de indio y óxido de estaño). Los electrodos ubicados en el

las esquinas de la pantalla suministran una pequeña tensión alterna (la misma para todos los ángulos) al

capa conductora. Cuando toca la pantalla con el dedo u otro dispositivo conductor

objeto, aparece una fuga de corriente. Además, cuanto más cerca esté el dedo del electrodo, la

baje la resistencia de la pantalla, lo que significa que la intensidad actual es mayor. Actual en

las cuatro esquinas se registran mediante sensores y se transmiten al controlador, que

calcula las coordenadas del punto de contacto.

En modelos anteriores de pantallas capacitivas, se usaba corriente continua, lo que simplificaba la

diseño, pero cuando el usuario no contactaba bien con el suelo, provocaba un mal funcionamiento.

Pantallas táctiles capacitivas son fiables, alrededor de 200 millones de clics (alrededor de 6 años y medio

de clics con un intervalo de un segundo), no deje entrar líquidos y tolere no conductores

contaminación perfectamente. Transparencia al 90%. Sin embargo, un revestimiento conductor ubicado directamente

en la superficie exterior todavía es vulnerable. Por lo tanto, las pantallas capacitivas se utilizan ampliamente en

máquinas que solo se instalan en una habitación resistente a la intemperie. No responda a los guantes

mano.

Vale la pena señalar que debido a las diferencias en terminología, superficie y proyección,

Las pantallas capacitivas a menudo se confunden. Según la clasificación utilizada en este

artículo, la pantalla, por ejemplo, el iPhone es proyectiva-capacitiva y no capacitiva.

Pantallas táctiles capacitivas de proyección

Diseño y principio de funcionamiento

Pantalla táctil capacitiva de proyección

En el interior de la pantalla hay una rejilla de electrodos. El electrodo junto con el

el cuerpo humano forma un condensador; La electrónica mide la capacitancia de este condensador

(da un pulso de corriente y mide el voltaje).

Samsung pudo instalar electrodos sensibles directamente entre los subpíxeles del

Pantalla AMOLED, que simplifica el diseño y aumenta la transparencia.

Caracteristicas

La transparencia de tales pantallas es de hasta el 90%, el rango de temperatura es extremadamente

amplio. Muy duradero (cuello de botella: electrónica sofisticada que maneja clics). PESE puede

utilice vidrio de hasta 18 mm de espesor [10], lo que genera una resistencia extrema al vandalismo. Ellas hacen

no responden a contaminantes no conductores, los conductores se suprimen fácilmente

métodos de software. Por lo tanto, las pantallas táctiles capacitivas de proyección se utilizan ampliamente en

electrónica personal y en máquinas, incluidas las instaladas en la calle. Muchos

las variedades admiten multitáctil.

Pantallas táctiles para ondas acústicas de superficie

Diseño y principio de funcionamiento

La pantalla es una panel de vidrio con transductores piezoeléctricos (PES) ubicados en las esquinas.

En los bordes del panel hay sensores reflectantes y receptores. El principio de funcionamiento

de dicha pantalla es la siguiente. Un controlador especial genera una electricidad de alta frecuencia.

señal y la envía a la sonda. Una sonda convierte esta señal en SAW y reflectante

los sensores lo reflejan en consecuencia. Estas ondas reflejadas son recibidas por los

sensores y enviados a la sonda. Las sondas, a su vez, reciben ondas reflejadas y convierten

convertirlos en una señal eléctrica, que luego se analiza mediante un controlador. Cuando tocas

la pantalla con el dedo, se absorbe parte de la energía de las ondas acústicas. los

Los receptores registran este cambio y el microcontrolador calcula la posición del toque

punto. Reacciona al tacto con un objeto que puede absorber una ola (dedo, mano enguantada,

caucho poroso).

Caracteristicas

La principal ventaja de una pantalla. en ondas acústicas de superficie (SAW) es la capacidad de rastrear

no sólo las coordenadas del punto, sino también la presión (aquí, más bien, la capacidad de

determinar con precisión el radio o área de presión), debido al hecho de que el grado de

La absorción de ondas acústicas depende de la presión en el punto táctil (la pantalla

no se dobla con el toque de un dedo y no se deforma, por lo tanto, la fuerza de

presionar no implica cambios cualitativos en el procesamiento por parte del controlador de datos

en las coordenadas del impacto, que captura solo el área b, superponiendo el camino

de pulsos acústicos). Este dispositivo tiene una transparencia muy alta, ya que la luz del

El dispositivo de imágenes pasa a través de un vidrio que no contiene resistivo o conductor.

recubrimientos. En algunos casos, el vidrio no se utiliza en absoluto para combatir el deslumbramiento y los emisores, receptores

y los reflectores están conectados directamente a la pantalla del dispositivo de visualización. A pesar de la

complejidad del diseño, estas pantallas son bastante duraderas. Según el comunicado

de, por ejemplo, la empresa estadounidense Tyco Electronics y la empresa taiwanesa

GeneralTouch, resisten hasta 50 millones de toques en un punto, lo que supera el

recurso de una pantalla resistiva de 5 hilos. Las pantallas de tensioactivo se utilizan principalmente en ranura

máquinas, en sistemas de ayuda vigilados e instituciones educativas. Como regla general, el surfactante

Las pantallas se distinguen en las ordinarias, de 3 mm de espesor y resistentes al vandalismo, de 6 mm.

Estos últimos soportan el puño de un hombre medio o la caída de una bola metálica de 0.5 kg

desde una altura de 1.3 metros (según Elo Touch Systems). El mercado ofrece

opciones para conectarse a una computadora tanto a través de la interfaz RS232 como a través del

Interfaz USB. Por el momento, los controladores para pantallas táctiles SAW son más populares,

soportando ambos tipos de conexión - combo (datos de Elo Touch Systems).

La principal desventaja de una pantalla SAW es un mal funcionamiento en presencia de vibración o

cuando se expone a ruido acústico, así como cuando la pantalla está sucia. Cualquier objeto extraño

colocado en la pantalla (por ejemplo, chicle) bloquea completamente su trabajo. En

Además, esta tecnología requiere tocar con un objeto que necesariamente absorbe

ondas acústicas, es decir, por ejemplo, una tarjeta bancaria de plástico no es aplicable en este caso.

La precisión de estas pantallas es mayor que la de las matrices, pero menor que la tradicional.

capacitivos. Como regla general, no se utilizan para dibujar e ingresar texto.

Pantallas táctiles infrarrojas

El principio de funcionamiento del panel táctil de infrarrojos es simple: la cuadrícula formada por

Los rayos infrarrojos horizontales y verticales se interrumpen cuando toca el monitor con cualquier

objeto. El controlador determina dónde se interrumpió el haz.

Caracteristicas

Las pantallas táctiles infrarrojas temen a la contaminación y, por lo tanto, se utilizan donde la imagen

la calidad es importante, por ejemplo, en los libros electrónicos. Debido a su simplicidad y facilidad de mantenimiento, el

El circuito es popular entre los militares. A menudo, según este principio, los teclados de los intercomunicadores.

Este tipo de pantalla se utiliza en teléfonos móviles Neonode.

Pantallas táctiles ópticas

El panel de vidrio está equipado con iluminación infrarroja. En el límite entre vidrio y aire, total

Se obtiene una reflexión interna, en el límite entre el vidrio y el objeto extraño, la luz se dispersa. Eso

Queda por capturar la imagen de dispersión, para ello existen dos tecnologías:

En las pantallas de proyección, se coloca una cámara junto al proyector. Así es como, por ejemplo,

Microsoft PixelSense funciona.

O hacen fotosensible un cuarto subpíxel adicional de la pantalla LCD.

Pantallas táctiles infrarrojas

El principio de funcionamiento del panel táctil de infrarrojos es simple: la cuadrícula formada por

Los rayos infrarrojos horizontales y verticales se interrumpen cuando toca el monitor con cualquier

objeto. El controlador determina dónde se interrumpió el haz.

Caracteristicas

Las pantallas táctiles infrarrojas temen a la contaminación y, por lo tanto, se utilizan donde la imagen

la calidad es importante, por ejemplo, en los libros electrónicos. Debido a su simplicidad y facilidad de mantenimiento, el

El circuito es popular entre los militares. A menudo, según este principio, los teclados de los intercomunicadores.

Este tipo de pantalla se utiliza en teléfonos móviles Neonode.

Pantallas táctiles ópticas

El panel de vidrio está equipado con iluminación infrarroja. En el límite entre vidrio y aire, total

Se obtiene una reflexión interna, en el límite entre el vidrio y el objeto extraño, la luz se dispersa. Eso

Queda por capturar la imagen de dispersión, para ello existen dos tecnologías:

En las pantallas de proyección, se coloca una cámara junto al proyector. Así es como, por ejemplo,

Microsoft PixelSense funciona.

O hacen fotosensible un cuarto subpíxel adicional de la pantalla LCD.

Caracteristicas

Le permite distinguir entre presionar su mano y presionar cualquier objeto, hay

un multitáctil. Son posibles grandes superficies táctiles, hasta la pizarra.

Pantallas táctiles de galgas extensométricas

Reaccionar a la deformación de la pantalla.

La precisión de las pantallas de galgas extensométricas es baja, pero

resistir el vandalismo perfectamente. La aplicación principal son cajeros automáticos, máquinas expendedoras de billetes y otras

Dispositivos ubicados en la calle.

Pantallas táctiles DST

Artículo principal: Tecnología de señal dispersiva

La pantalla táctil DST (tecnología de señal dispersiva) responde a la deformación del vidrio.

Puede tocar la pantalla con la mano o con cualquier objeto. Una característica distintiva es la alta

velocidad de reacción y capacidad para trabajar en condiciones de contaminación severa de la pantalla.

Pantallas táctiles de inducción

La pantalla táctil de inducción es una tableta gráfica con pantalla integrada. Tales pantallas

responda sólo a una pluma especial.

Se utilizan cuando se requiere una reacción precisamente presionando con un bolígrafo (y no

con una mano): tabletas artísticas de alta gama, algunos modelos de tableta.

1. Compatible con restricciones, máximo 2 puntos de contacto.

2. Si solo necesita un panel de vidrio, sin películas conductoras transparentes:

condicionalmente 95%. Si ni siquiera lo necesita (puede usar la pantalla estándar

cobertura) - condicionalmente 100%

3. Alto: hasta el píxel (rastrea con precisión un lápiz afilado). Medio: hasta unos pocos

píxeles (suficientes para tocar con los dedos). Bajo: en grandes bloques de la pantalla (el dibujo es

imposible; se requieren elementos de interfaz muy grandes).

4. Limitado por la fiabilidad de la electrónica

5. Limitado por contaminación del sensor.

6. Límite: equipo de acceso limitado (electrónica personal, equipo industrial).

Locales: acceso compartido en una habitación segura. Calle - acceso general en el

calle.