سنسور لمسی، همراه همیشگی ما …
سنسور لمسی به کار رفته در صفحات لمسی، یکی از سنسورهای پرکاربرد در زندگی مدرن امروزه‌ی ماست که جایگزین خوبی برای صفحه‌کلیدها و ماوس‌ها شده است تا کار را برای ما راحت کند، از صفحات به کاربرده شده در تلفن همراه گرفته تا مانیتورهای سیستم‌های کنترل در واحدهای صنعتی، تجهیزات پزشکی و حتی خانه‌های هوشمند، در همگی ردپای تکنولوژی لمسی را مشاهده می‌کنیم. برای آشنایی بیشتر با سنسور لمسی از یک داستان شروع می‌کنیم تا بدانیم سنسورهای لمسی از کجا وارد تاریخ بشریت شده‌اند و چه تغییری ایجاد کردند.
تولد سنسور لمسی
ساموئل هورست استاد کارکشته‌ی دانشگاه کنتاکی است. او مردی خلاق و با پشتکار، همراه با یک لبخند همیشگی روی لب است. ساموئل هورست در مؤسسات تحقیقاتی دانشگاه کنتاکی به‌عنوان استاد، علاوه بر انجام پروژه‌های تحقیقاتی، آموزش دانشجویان مختلف را به عهده دارد.چند سال پیش ساموئل در حال تحقیق روی یک پروژه‌ی نسبتاً بزرگ بود و می‌دانست که امتحانات نهائی دانشجویانش خیلی زود از راه می‌رسد.
تجربه‌ی سال‌های گذشته باعث شده بود زمانی حدود ۲ ماه برای خواندن مطالب پایانی آخر سال تحصیلی تخمین بزند و این در حالی بود که از میان دانشجویانش تنها ۲ نفر فارغ‌التحصیل می شدند! او سردرگم و آشفته در همین فکر و خیالات بود که روحیه‌ی تحقیقاتی‌اش برای حل مسائل به کمکش آمد و به فکر چاره‌ای افتاد تا بتواند در زمان، صرفه‌جویی کند.
و در سال ۱۹۷۱ در یک لحظه‌ی به یادماندنی اولین سنسور لمسی جهان توسط ساموئل هورست ساخته شد. هدف او از ساخت این وسیله تنها این بود که بتواند مطالب را سریع‌تر وارد کند اما نمی‌دانست اختراع او روزی در تمام جهان گسترش پیدا می‌کند. او نام اختراع خود را اِلو گراف گذاشت. نه تنها آن سال که ساموئل ۳ سال بعد از عمرش را صرف ارتقاء الوگراف کرد و سرانجام اولین صفحه‌ی لمسی شفاف توسط خود او طراحی شد.
بیشتر بخوانید : سنسور دریچه گاز چگونه عمل می کند؟
بر سنسور لمسی چه گذشت …
اگرچه حسگرهایی که دکتر هورست ساخت به جذابی و شفافی صفحاتی که امروزه ساخته شده‌اند نبود، اما قدم بزرگی در مسیر شکل‌گیری و تکامل تکنولوژی‌های امروزه محسوب می‌شود.
این حسگرها مسیر پرفراز و نشیبی را طی کردند که مسلماً نقطه‌ی عطف این مسیر همراه شدن آنها در ساخت تلفن همراه بود. اولین‌بار شرکت آی بی ام در سال ۱۹۹۲ میلادی، نخستین موبایل لمسی جهان را با نام آی بی ام ساخت و بعد استیو جابز در کنفرانس مک ورلد، دستگاه انقلابی را معرفی کرد که این مسیر را متحول کرد.
او با شعار “اختراع دوباره تلفن همراه” نسل اولیه گوشی‌های آیفون را روانه‌ی بازار کرد. تلفن‌های همراه اپل با تکنولوژی صفحات لمسی و دسترسی راحت‌تر و بالاتر، هماهنگی بیشتر بین چشم و دست، یادگیری آسان‌تر و زیبائی دوچندان، باعث شدند که این تکنولوژی موردعلاقه ی مردم در سراسر دنیا بگیرد و نه‌تنها در تلفن همراه که بعدها با ارتقاء این فناوری، بسیاری از شرکت‌ها به فکر استفاده از این صفحات لمسی در محصولات خود باشند، به‌گونه‌ای که الان زندگی بدون این تکنولوژی برای ما غیرقابل تصور است.
صفحه‌ی لمسی چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
شاید شما هم مثل من در کودکی، بارها صحنه‌ی تغییر یا جادو در چیزی را تنها با یک اشاره‌ی دست تصور کرده‌اید. درست مثل محتوایی که در کارتون‌ها و فیلم‌های تخیلی آن سال‌ها می‌دیدیم. ولی گمان نمی‌کردیم که روزی بتوانیم با همین حرکت دست، دستورات خود را اجرا کنیم و تغییرات لازم را به وجود بیاوریم. اما این جادو رخ داد …
صفحات لمسی، نمایشگرهایی هستند که وقوع لمس و مکان آن را تشخیص می‌دهند و بدین‌وسیله فرامین ما را به اجرا درمی‌آورند. البته از قلم‌های استایلوس (که درست مثل چوب‌های جادو هستند) نیز می‌توان برای این کار استفاده کرد.
ویژگی اصلی صفحات لمسی عبارتند از:
- کاربر به طورمستقیم می‌تواند به تعامل با محتوا بپردازد و نیاز به دکمه، ماوس و یا کیبورد ندارد.
- این ویژگی رابطه دوستانه‌تری را فراهم می‌کند و نیاز به داشتن سواد کامپیوتری را به حداقل می‌رساند.
- رابطه‌ی کاربری آسان باعث می‌شود تمام اقشار، از کودکان تا بزرگسالان بتوانند از آن استفاده کنند.
- کاربر نیاز ندارد نگاه خود را بین صفحه نمایشگر و صفحه‌کلید جابه‌جا کند و حواس‌پرتی را کاهش می‌دهد.
- صفحات لمسی، خراب‌شدن‌های سخت‌افزاری و نگرانی از گم‌شدن قطعات را کم می‌کند.
- این صفحات برای کسانی که مشکلات جسمی دارند نیز می‌توانند مفید باشند.
بیشتر بخوانید: سنسور دور موتور چیست؟(بررسی نحوه عملکرد)
کاربرد صفحات لمسی چیست؟
ساختار به‌کاررفته در صفحات لمسی ترکیبی از هنر و تکنولوژی است که حس زندگی مدرن را به ما می‌دهد. این مدرن بودن، سطح رفاه، سرعت انجام کارها و دسترسی به اطلاعات را افزایش می‌دهد و همین باعث بهبود کیفیت سطح زندگی در ما می‌شود. از این تکنولوژی در نمایشگرهایی که اطلاعات عمومی را نشان می‌دهند استفاده می‌شود مثل:
- سیستم‌های پرداختی و محاسبه‌ای خرده‌فروشی‌ها و رستوران‌ها
- پایانه‌های فروش
- دستگاه خودپرداز
- سیستم‌های آموزشی مبتنی بر رایانه
- سیستم‌های سلف‌سرویس برای مشتریان
- سیستم‌های کنترل و اتوماسیون
- فناوری‌های کمکی برای معلولین
- کیوسک‌های گردشگری
- سیستم‌های موقعیت‌یابی جهانی (GPS)
- گوشی‌های هوشمند
- تبلت‌ها
- ساعت‌های هوشمند
- کنسول‌های بازی
و همچنین در انواع مختلف فناوری‌های نوین و صنایع مختلف کاربرد دارند.
بیشتر بخوانید: سنسور ضربان قلب چیست؟ (بررسی کامل و کاربردی)
ساختار صفحات لمسی چگونه است؟
برای شناخت هر چه‌بهتر صفحات لمسی ابتدا باید با عناصر تشکیل‌دهنده‌ی آن آشنا بشویم. صفحات لمسی از ۴ بخش تشکیل شده‌اند که به طور مستقل به معرفی هرکدام می‌پردازیم.
- پنل جلوئی یا پوشش پلاستیکی : اولین بخش که بیرونی‌ترین قسمت قابل‌مشاهده صفحات لمسی نیز هست، پنل جلوئی یا پوشش نام دارد. این پوشش شفاف از خرابی بخش‌های زیرین به‌وسیله رطوبت یا گرد و غبار، جلوگیری می‌کند.
- سنسور یا حسگر لمسی : این بخش، پنل شیشه‌ای شفاف است که دارای سطح واکنشی به لمس است که عملکرد آن را در قسمت‌های بعدی توضیح خواهیم داد. امروزه انواع مختلفی از سنسورهای لمسی در بازار موجود است که هرکدام روش مختلفی از ورودی لمسی را تشخیص می‌دهد. به‌طورکلی این روش‌ها به چهار دسته‌ی کلی تقسیم می‌شود: خازنی، مقاومتی، اکوستیک و بصری.
- کنترلر لمسی : یکی از قطعات مهم و حیاتی دیگر در صفحات لمسی کنترلر لمسی است. این قسمت، اطلاعات را از حسگر لمسی گرفته و ترجمه می‌کند تا قابل‌فهم برای سیستم محاسبه‌گر هوشمند باشد.
- نرم‌افزار سیستم : و آخرین بخش از صفحات لمسی که در فرایند اجرای درست فرامین ما مهم می‌باشد، نرم افزار سیستم است. این بخش به کنترلر لمسی و سنسور لمسی اجازه می‌دهد تا بتوانند به‌صورت هماهنگ کار کنند.
اصول کار سنسورهای لمسی:
در بخش قبلی برایتان از سنسورهای به‌کاررفته در صفحات لمسی صحبت کردیم و اینکه به ۴ روش مختلف، ورودی‌های لمسی را تشخیص می‌دهند:
خازنی، مقاومتی، اکوستیک و مقاومتی که رایج‌ترین آنها روش خازنی و مقاومتی است. به همین سبب به معرفی شیوه‌ی کار در این دو نوع می‌پردازیم.
روش مقاومتی: یکی از کاربردی‌ترین و درعین‌حال فراوان‌ترین نوع، روش مقاومتی است. فرایند تشکیل آن بدین صورت است که دولایه مقاومتی در کنار هم قرار می‌گیرد و با فشاری که لایه‌ها بر همدیگر وارد می‌کنند، کار می‌کند. نحوه‌ی کار دقیق بدین صورت است که شما یک روی صفحه را لمس می‌کنید و این نقطه دارای مختصات x و y خاص خود است. با فشار دادن این نقطه، دولایه در همین مکان به هم اتصال پیدا می‌کنند و یک مقدار جریان و به‌تبع آن، یک میدان الکتریکی در این مکان ایجاد می‌شود. به‌طوری‌که این مکان توسط کنترلر لمسی قابل تشخیص است. پردازشگر متوجه می‌شود که کدام نقطه با کدام مختصات، لمس شده سپس آن را به زبان قابل‌درک توسط سیستم‌عامل درمی‌آورد و در مرحله‌ی آخر، دستور موردنظر اجرا می‌شود.
روش خازنی: روش خازنی به لحاظ عملکرد، شباهت زیادی به روش مقاومتی دارد. با این تفاوت که نقطه‌ی لمس شده با مختصات x و y دارای بار الکتریکی است و ظرفیت خازنی و میدان الکتریکی آن ثابت است. شما زمانی که این نقطه را لمس می‌کنید، انگشتتان مانند یک رسانا عمل کرده و باعث تغییر میدان الکتریکی می‌شود. این تغییرات توسط سنسور کاملاً قابل تشخیص است و سیستم‌عامل نقطه را شناسائی کرده و دستورالعمل موردنظر اجرا می‌شود.
معایب و مزایای این دو روش: در روش مقاومتی مهم نیست که چه چیزی صفحه را لمس کند، فرایند تکمیل دستور و اجرا رخ می‌دهد ولی در روش خازنی، شما نمی‌توانید از ابزار و اشیاء دیگر استفاده کنید.
صفحات لمسی به کجا می‌روند؟
صفحات لمسی راه طولانی را طی کردند تا از رؤیا به واقعیت تبدیل شوند. اما هنوز به آخر مسیر نرسیده‌اند و جا برای بهترشدن و کامل‌تر شدن دارند.
گوشی‌های هوشمند قابل انعطاف و خمیده از جمله مواردی هستند که صفحات لمسی نقش قابل‌توجهی در آنها خواهند داشت.
با ظهور تکنولوژی اینترنت اشیاء، استفاده از این صفحات بیشتر از همیشه رواج پیدا خواهد کرد. تمام لوازم و اشیاء برای اتصال به اینترنت، به این نمایشگرها مجهز خواهند شد تا بتوانند راحتی را در زندگی ما به ارمغان بیاورند.
سلام اگه بخایم رو صفحه لمسی گوشیون با چیز دیگه لمس کنیم باید چیکار کنیم
چجوری قلمی با باطری درس کنیم که با فشار دادن کلید صفحه گوشی لمس شود
سلام وقت شما بخیر. ممنون از اینکه مقاله ما رو مطالعه کردید. از اون جهت که تخصص ما بیشتر در زمینه صنعت و اتوماسیون صنعتی هست از دوستانی که در این زمینه تخصص دارند و مقاله رو مطالعه کردن پاسخ شما رو بدن.