Dokunmatik Ekran Nasıl Çalışır?

406
Yüzüklerin Efendisi romanında yer alan en önemli karakterlerin hangi mitolojilerden alındığını karşılaştırmalı ve detaylı olarak anlatan inceleme-araştırma çalışması "Orta Dünyanın Analizi" çıktı.Yazarından imzalı satın almak için Tıklayın

Teknolojinin hızla geliştiği günümüzde hayatı kolaylaştıran yeni sistemler yeni tasarımlar insanların kullanımına sunulmaktadır. Bu teknolojik yeniliklerden bir tanesi de dokunmatik ekran kullanımıdır. Dokunmatik ekranlar 1970li yıllarda keşfedilmiş ama son yıllarda kullanım alanı yaygınlaşmıştır. Kullanımının yaygınlaşmasını LCD ve Grafik LCD ile mikroişlemci ve mikro denetleyici teknolojilerindeki gelişmelere borçludur.

Dokunmatik Ekran

Dokunmatik ekran herhangi bir LCD veya CRT ekran üzerine yerleştirilmiş doğrudan ekran üzerinden giriş alabilen teknolojidir. Bu teknoloji dokunmatik ekran kalemi veya ekran yüzeyine dokunmayla kullanılabilir. Dokunmatik ekranlar basınca duyarlıdır; kullanıcı ekrandaki kelimelere ve yazılara dokunarak bilgisayarla etkileşim sağlar. Dokunmatik Ekran, birbirleriyle iletişim halinde bulunan üç sistemden meydana gelmektedir. Bunlardan bir tanesi dokunmatik ekran paneli, dokunmatik ekran panelinden gelen sinyalleri anlamlandırarak yorumlayan kontrol sistemi ve kullanıcının dokunmasını nerelere gerçekleştirebileceğine dair kullanıcıyı yönlendirmeye ve kullanıcıya bilgi aktarmada kullanılan grafik lcd (GLCD) lerdir. Dokunmatik Ekran Paneli, üzerine kullanıcı tarafından dokunulduğunda bu dokunmanın hangi koordinatlara yapıldığı bilgisini tespit eden ve kontrol sistemine aktaran kısımdır. Kontrol Sistemi ise, dokunmatik panelden gelen koordinat bilgilerini yorumlayarak sistemin hangi davranışlarda bulunması gerektiği kararına varan ünitedir [1]. Kontrol Sistemleri, mikro denetleyici, mikroişlemci ve PLC gibi sistemlerden oluşur. GLCD ise kontrol sisteminden gelen görüntüleri kullanıcıya sunarak, kullanıcıyı yönlendirmede kullanılır. Bu çalışmada mikro denetleyicili bir kontrol sistemine sahip dokunmatik ekran uygulaması gerçekleştirilmiştir.

Dokunmatik Panel ve Çeşitleri

Bir dokunmatik panel görüntülenen alanın fiziksel sınırları içinde, el ya da bir cisim aracılığıyla yapılan dokunuşun basıncını ve konumunu belirler. Dokunmatik Ekran üç temel (Dokunma Sensörü, Denetleyici, Sürücü )bileşenden oluşur. Bu ekranlarda en önemli bileşen dokunma algılayıcı sensördür. Bu algılayıcı sayesinde dokunuş algılanarak bir yazılım aracılığı ile bilgisayarın anlayabileceği dile çevrilmektedir. Dokunmatik Paneller, Yüzeyine uygulanan dokunmada, dokunuşun olduğu noktanın koordinat bilgilerini veren yapılardır.

dokunmatik-panel-yapisi

Rezistif Dokunmatik Panel

Şekil 1’deki gibi yarı iletken ve yalıtkan destek tabakalarından meydana gelmiş Rezistif Dokunmatik Paneller, temel direnç prensiplerinden “bir iletkenin direnci boyuyla doğru orantılı olarak artar” prensibini temel alarak geliştirilmiş bir teknolojidir.

Üstte dış etkilere dayanıklı polyester panel, altta ise direnç özelliği gösteren panel mevcuttur. Üstteki panelin de ön ve arka yüzeyleri de farklı özelliklere sahiptir. Ön yüzey dış etkilere dayanıklı bir yapı sunarken, arka yüzey ise yarı iletkendir. Dokunma işleminin algılanması için, öncelikle üst kaplamadaki iletken yüzey ve alttaki dirençli kaplamanın bir şekilde birbiriyle temas etmesi gerekir. Ancak bunun bir dokunma etkisiyle olması gerektiğinden, her iki kaplama arasına yerleştirilen yüzlerce şeffaf ayıraç sayesinde paneller arasından bir hava boşluğu oluşturarak iki kaplamanın durup dururken birbiriyle temas etmesi engellenir.

rezistif-dokunmatk-panel-calisma-prensibi

Şekil 2 den anlaşılacağı üzere dokunmanın X koordinatını belirlemek için x düzleminde panelin sol tarafı 5V, sağa doğru gittikçe ise azalarak 0V’a düşmektedir. Aynı şekilde Y koordinatını belirlemek için de y düzleminde sıfıra yaklaştıkça 0V, y değeri attıkça ise 5V’a kadar artmaktadır. Buradan elde edilen gerilim değerleri ayrı ayrı AnalogDijital Dönüşüme tabi tutularak dokunuşun hem X hem de Y düzleminde nereye yapıldığı hesaplanabilmektedir.

Kapasitif Dokunmatik Panel

Ekranın dört köşesinden uygulanan gerilimle ekran yüzeyinde elektrostatik alan oluşturulur. Yüzeyin herhangi bir yerine yük depolayabilen bir iletken temas ettirildiğinde bu elektrostatik alanda oluşan değişim köşelere yerleştirilmiş osilatörler tarafından gözlenebilir hale gelir. Osilatörlerden toplanan veriler işlem birimine gönderilerek koordinat verisi haline çevrilir ve sisteme aktarılır.

kapasatif-dokunmatik-panel

Kızılötesi Dokunmatik Panel

Kızılötesi ışık demetleri ekranın bir tarafından diğer tarafına gönderilir, diğer taraftaki duyargalar ışığın gelip gelmediğini sürekli kontrol ederler. Işık geliyorsa kontrol sistemine 1, gelmiyorlarsa 0 verisini gönderirler. Dokunuşla ışığın diğer tarafa geçişini engellenir, böylece duyarga kontrol sistemine 0 komutu gönderir. Kontrol sistemi komutun geldiği duyargaya göre dokunuşun o eksendeki yerini belirler. Diğer eksende de aynı işlemler tekrarlanır, böylece iki eksende koordinatlar belirlenmiş olur. Isıya duyarlı türü de mevcuttur.

kizilotesi-dokunmatik-panel

Günümüzde bu teknolojilerden Dirençli, Kapasitif, Yüzey Dalgası ve Kızılötesi teknolojisi öne çıkmıştır. Kapasitif dokunmatik panellerde birden fazla dokunma kontrol sistemi tarafından algılanabilirken, kızılötesi ve rezistif dokunmatik ekranlarda birden fazla dokunuş algılanamaz.

Kontrol Sistemi

Rezistif dokunmatik panelin kontrol edileceği kontrol sistemlerinde 2 adet analog-dijital dönüştürücü bulunmalıdır. Ayrıca kullanıcıya görsel bilgi aktarımı ve dokunuş seçeneklerini iletmek için kullanılacak olan grafik lcd yi kontrol edebilecek kadar yeterli dijital çıkışlara ve program belleğine sahip olmalıdır. Pic18F452 mikro denetleyicisi, 6 bit komut kümesine sahip Pic ailesi içerisinde en gelişmiş mikro denetleyicidir. 32KB flash bellek, 1536Byte Ram bellek ve 256Byte Rom belleği mevcuttur. 40Mhz’e kadar çalışma hızına sahiptir.

Yapılan çalışmada yukarıda belirtilen gereksinimlerden dolayı kontrol sistemi olarak Pic18F452 mikro denetleyicisi tercih edilmiştir.

pin-yapisi

Grafik LCD (GLCD)

İngilizce Graphic Liquid Crystal Display kelimelerinin baş harflerinin kısaltmasından meydana gelecek şekilde adlandırılmıştır. GLCD’lerin her bir pikselinde özel sıvı kristal tüpler mevcuttur. Bu tüpler, uygulanan gerilime göre RGB(Red-Green-Blue) olarak adlandırılan temel renk tonlarına bürünürler. Eğer GLCD renksiz ise, sıvı kristal tüpler 1 ve 0 lojik değerine göre siyah ya da renksiz olur. Bu şekilde her bir sıvı kristal tüpün ayrı ayrı renklendirilmesi neticesinde istenilen görüntü elde edilir.

LCD, GLCD ve Dokunmatik Ekranlı uygulamaların hızla yaygınlaşması ve rağbet görmesi her türlü elektronik uygulamada ihtiyaç doğurmaktadır. Yapılan çalışmada Rezistif Dokunmatik Panel kullanarak DC Motor Kontrolü gerçekleştirilmiş, kullanıcıya sistemi kumanda etmede daha görsel bir imkan sunulmuştur. Rezistif dokunmatik panellerin fiyat ve sağlamlık bakımından diğer dokunmatik panel türlerine göre üstün lması, bu tip endüstriyel elektronik uygulamalarında rezistif dokunmatik panellere üstünlük sağlamaktadır. Kapasitif dokunmatik panellerin birden fazla dokunuşu algılayabilme özelliği kullanılarak daha gelişmiş ve etkileyici uygulamalar da yapılabilir.

Kaynak : Akademi Bilişim Konferansları 

PAYLAŞ
Önceki İçerikElektronik İmza Nedir? Elektronik İmza Hakkında Bilgiler
Sonraki İçerikEdgar Cayce Ve Kehanetleri
36 yaşındayım. Yıldız Teknik Harita Mühendisliği mezunuyum. Taşınmaz değerlemesi yapıyorum. Bilim,uzay, tarih,arkeoloji konularına ilgi duyuyorum. Ön Türk Tarihini araştırmaktan keyif alıyorum. Yüzüklerin Efendisi ve Türkler üzerine (Orta Dünya'nın Analizi) kitap çalışmam tamamlandı. Yakın zamanda yayımlanacak.

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER