Zaloguj się
Wszystkie
28 listopada 2022
920
Panele HMI to w dużej mierze rozbudowane, wyposażone w wiele sprzętowych interfejsów i oferujące mnóstwo funkcji, komponenty do zastosowań przemysłowych. Jednak w artykule omówimy drugą grupę tych produktów, którą stanowią mniej skomplikowane urządzenia zoptymalizowane przede wszystkim do tego, aby w efektywny sposób realizować graficzne interfejsy użytkownika. Oferta rynkowa takich urządzeń stale się powiększa, co świadczy o rosnącym zapotrzebowaniu na nie oraz zmieniających się wymaganiach stawianych podzespołom tego typu.
Po pierwsze – panel dotykowy
Panele dotykowe zostały zdominowane przez dwie technologie: pojemnościową i rezystancyjną. Co prawda dostępne są jeszcze inne rozwiązania m.in. optyczne, czy ultradźwiękowe, ale mają relatywnie mały zakres zastosowań, np. tam, gdzie powierzchnia ekranu musi być chroniona grubym szkłem. Panele rezystancyjne są niedrogie w produkcji i łatwe w obsłudze z poziomu aplikacji, dlatego są chętnie stosowane w ekranach o mniejszych rozmiarach przeznaczonych do prostych aplikacji. Panele pojemnościowe mogą być obsługiwane poprzez delikatne dotknięcia, niemal zawsze obsługują wiele punktów dotyku (multi touch) i są bardzo trwałe. Wyjaśnimy teraz budowę i zasadę działania tych rozwiązań.
Panele rezystancyjne
Rezystancyje panele dotykowe RTP (Resistive Touch Panel) to urządzenia autonomiczne, które nie zawsze muszą pracować w połączeniu z wyświetlaczem. Składają się z kilku warstw, z których najważniejsze są dwie warstwy oporowe tzw. ITO (związek indu, cyny i tlenu) oraz jedna (zwykle o strukturze siatki) pełniąca rolę dystansu pomiędzy nimi. Miejsca dołączenia wyprowadzeń elektrod na krawędziach obu warstw krzyżują się, ale nie są ze sobą zwarte, ponieważ pomiędzy nimi jest umieszczona warstwa dystansująca. Odczytanie miejsca dotyku wymaga wykonania prostej sekwencji. Napięcie zasilające jest przykładane do jednej z warstw i mierzone na drugiej. Na skutek docisku za pomocą specjalnego rysika lub palca warstwy zwierają się. W ten sposób na zasilanej warstwie tworzy się dzielnik rezystancyjny o napięciu wyjściowym charakterystycznym dla danego miejsca. Napięcie to można odczytać z drugiej warstwy, która w tym momencie nie jest zasilana. Następnie należy zamienić działania na warstwach. Zatem obsługa takiego panelu sprowadza się do pomiaru dwóch napięć za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego i określaniu na tej podstawie współrzędnych X i Y punktu nacisku. Typowe wartości rezystancji warstw wynoszą kilkaset Ω.
Użytkownik musi użyć niewielkiej siły, aby ścisnąć dwie warstwy folii i spowodować zwarcie ich powierzchni. Dlatego ekranów rezystancyjnych nie da się obsługiwać samym dotykiem. Obniża to ich trwałość (zależnie od producenta, typowo ok. 1 mln naciśnięć rysika) i powoduje niewielki dyskomfort obsługi. Wśród wad należy również wymienić nieznaczne pogorszenie kontrastu i jasności świecenia wyświetlacza leżącego pod panelem na skutek przejścia światła przez warstwy z naniesionymi ścieżkami rezystancyjnymi działającymi jak polaryzatory i niską odporność mechaniczną samego panelu (można je łatwo uszkodzić zarysowując, nacinając, przekłuwając). Dodatkowo, na skutek rozrzutu parametrów oraz starzenia się, panel rezystancyjny wymaga kalibracji przed użyciem i czasami w trakcie eksploatacji.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
