touch screens1

Electrónica : Touch Screens

20-05-2012 Por : Luís Timóteo 1

Não concordo com o acordo ortográfico

Touch

Screen’s “There is no perfect touch technology”



Project for Learning Abroad, Training and Outreach (PLATO)

História

A partir de 1983, o HP-150 foi provavelmente o

computador mais antigo do mundo, a usar a tecnologia

touchscreen de forma comercial. Ele realmente não tinha

um ecrã táctil, no sentido estrito, mas um CRT de 9” Sony

cercado por transmissores e receptores de infravermelhos

que detectavam a posição e presença de qualquer objecto

não-transparente na tela.

As Touch Screens (Telas sensíveis ao toque) saíram dos laboratórios de

pesquisa na segunda metade da década de 1960. Um dos primeiros lugares

onde eles ganharam alguma visibilidade foi num terminal de aprendizagem

assistida por computador que saiu em 1972 como parte do projecto PLATO.

Foram posteriormente tornando-se familiares em sistemas de quiosques,

sistemas de ponto de venda, em caixas Multibanco e em PDAs onde uma

agulha é às vezes usada para manipular e para inserir dados.

His

tóri

a



História

His

tóri

a



Significado

A tela sensível ao toque é um display electrónico que pode detectar a presença

e localização de um toque dentro da área de exibição. (A forma de "manipulação

directa “).

Tecnologia que permite interagir com o que é exibido directamente no ecrã, onde

é apresentado, em vez de indirectamente com um rato ou touchpad.

Ela permite fazê-lo sem necessidade de qualquer dispositivo intermediário, de

novo, tal como uma caneta que necessita de ser mantido na mão. Tais ecrãs

(displays) podem ser ligados a computadores ou, como terminais, para redes.

Sig

nif

icad

o



Ecrã Táctil (Touch Screen) – É normalmente um monitor de um PC, sensível ao toque

(touch) humano, permitindo ao utilizador interagir com o computador, tocando em botões,

imagens, palavras, etc. que são mostradas no ecrã.

A Tecnologia “Touch Screen” – pode ser usada em alternativa ao “Interface” do utilizador

em aplicações que normalmente requerem a utilização do “Rato”, tais com o “Browser” da

Internet.

Algumas aplicações são desenhadas especificamente para a tecnologia “Touch Screen”

tendo uns “icons” maiores e “Links”próprios.

Há no mercado monitores com a tecnologia “Touch Screen” incorporada, assim como “Kits”

individuais que podem ser adaptados consoante a necessidade e vontade do utilizador em

qualquer monitor.

Touch Screen é uma tela sensível ao toque, ou seja, além de

podermos ver o que aparece no monitor do computador ou na tela

de algum aparelho, podemos tocá-la e ela responderá como se

estivéssemos tocando nos objectos mostrados nela . É uma

tecnologia que integra não só sensores na tela, mas também

programas e interfaces específicas para entender o que está

acontecendo.

Significado

Sig

nif

icad

o



Telas sensíveis ao toque são muito populares na indústria pesada e em outras

situações, tais como exposições em museus ou salas de automação, onde os

sistemas de teclado e rato não permitem uma interacção satisfatória e intuitiva,

rápida, precisa entre o utilizador e o conteúdo da tela.

Composição

Componentes principais do sistema “Touch Screen”:

Sensor Touch

Controlador

Software driver

Kit

Co

mp

os

ição



Composição

Sensor Touch

O sensor tem geralmente uma corrente eléctrica ou sinal que vai através dela e do

toque da tela, provoca uma mudança da tensão ou do sinal. Esta mudança de

tensão é utilizada para determinar a localização do toque na tela.

Um sensor de Touch (toque) é um painel

de película transparente com uma

superfície de toque sensível que é

colocada sobre a tela para que a área

sensível do painel cubra tolda a área

visível da tela.

Co

mp

os

ição



Composição

Controlador

O controlador é uma pequena

carta de PC conectada entre o

sensor de toque e do PC. Leva a

informação do sensor de toque e

traduz isso em dados que o PC

possa entender.

Software Driver

O driver é um software que permite que a tela sensível ao toque e computador,

trabalhem juntos. Diz ao sistema operacional como interpretar as informações

do evento de toque que é enviado a partir do controlador.

A maioria dos drivers Touch Screen , são hoje um driver tipo com emulação do

rato. Isso faz com que tocar na tela é o mesmo que clicar com o rato no

mesmo local na tela. Co

mp

os

ição



Resistiva.

Digital Resistiva

Analógica Resistiva : 4-8 fios

Multi-touch

MARS

MTaR

In-Cell Resistive

Capacitiva :

Capacitância de superfície.

Capacitância projectada.

Multi-touch

Onda acústica (SAW-Surface acoustic wave)

Infravermelhos.

Imagem Óptica.

Tecnologia de dispersão de sinal.

Reconhecimento de impulso acústico.

Força de pressão (Strain gauge).

Tipos de Tecnologias Touch Screen

Tecn

olo

gia

s



Actualmente existem vários tipos diferentes de telas touchscreen, cada uma funciona com

uma tecnologia diferente. Vamos aqui falar de quatro tipos principais, as telas resistivas, as

capacitivas, as de Onda Acústica Superficial e o sistema utilizado pelo Microsoft Surface,

que utiliza microcâmaras ao invés de sensores.

Tipos de Tecnologias Touch Screen

Tecn

olo

gia

s



Tecnologias Touch Screen

Digital resistiva

Resis

tiva




Digital Resistiva

Por vezes, é referida como um ecrã táctil de matriz X-Y. O revestimento ITO é gravado (ou

selectivamente aplicado) para formar as linhas numa camada, e as colunas na camada

oposta. Quando montada as linhas e colunas formam uma matriz de comutadores. Cada

comutador esta permanente naquele local, funcionando como interruptor discreto e o

tamanho não pode ser alterado. A resolução é dependente do número de linhas e colunas.

As telas de toque digitais são fáceis de interface, com os teclados convencionais de

membrana com interruptor e são populares quando as zonas toque de tamanho dum dedo

são necessárias.

A tecnologia Digital resistiva foi usada antes das tecnologias analógicas resistivas, de 4 e

5 fios aparecer, e era usada em automação industrial, máquinas copiadoras, fax,

telefones, máquinas de jogos, calculadoras dispensadores de dinheiro e assim por diante.

Dig

ita

l R

esis

tiva



O método de "Digital sensing" mais antigo do que o método "analog sensing" ?

A parte superior e inferior são folhas com revestimentos listrados ITO virados um para o

outro, cruzando em ângulos rectos. Quando pressionado, as intersecções do revestimentos

ITO fazem contacto, e esses pontos são detectados como pontos tocados. Cada intersecção

do revestimento ITO funciona como um interruptor independente.


Digital Resistiva

As folhas superior e inferior da matriz digital têm revestimentos ITO e eléctrodos que se

formam em faixas, de direcções vertical e horizontal, como indicado na figura.

Superior

Inferior

Intercepção

Sim, foi utilizada nas aplicações que não exigem escrita / desenho.

Uma vez que a tecnologia resistivas analógica começou a ser usada

nas aplicações que exigem escrita / desenho, tais como PDA,

organizador electrónico pessoal, e assim por diante, o mercado

mudou da matriz digital para a tecnologia resistiva analógica. As

tecnologias resistivas analógicas vieram a ser usadas mesmo para

aplicações tais como automação industrial e automação de escritório

para o qual matriz digital foi usada antes. Hoje, tecnologias analógicas

resistivas são dominantes na tecnologia resistiva, e a tecnologia de

matriz digital resistiva é raramente visto no mercado, excepto com

recentes desenvolvimentos em tecnologia “multi-touch “ e tecnologia

“In-cell”

Dig

ita

l R

esis

tiva



Estrutura


Digital Resistiva

X

Y

Base rígido de protecção

Matriz -X

Espaçadores

Matriz –Y (Flex)

revestimento rígido

de Protecção

A pressão, usando o dedo ou a caneta,

produz um contacto eléctrico interno no

ponto de contacto, que fornece ao

controlador, tensões analógicas de

informação vertical e horizontal para

conversão de dados.

A tecnologia digital resistiva consiste de duas

camadas, cada uma com um revestimento condutor

sobre uma superfície dieléctrica interior especial

("isolamento") .Espaçadores são distribuídos

uniformemente pela área activa e separando as 2

camadas interiores condutores: revestimento

condutor e resistivo.

Dig

ita

l R

esis

tiva




Digital Resistiva

Princípio de Funcionamento

A Tecnologia resistiva Digital funciona através de pressão na superfície do display do LCD,

fechando micro-interruptores em cada pixel e usam uma área pré-determinada de toque

específico (célula). Vários eléctrodos do eixo Y são aplicados na camada superior, os

respectivos eixos X na camada inferior. As Junções dos eléctrodos do eixo X e os

eléctrodos eixo Y formam células específicas (áreas de toque) para uso como um botão de

entrada. A tecnologia resistiva Digital responde com Sim / Nenhum sinal, como um

interruptor, determinando quando os eléctrodos superiores e inferiores estão ligados. Os

eléctrodos superiores e inferiores serão ligados por pressão do utilizador naquela área.

Dig

ita

l R

esis

tiva




Resistiva Digital : Medições

Dig

ita

l R

esis

tiva



A Tecnologia Resistiva Digital, utiliza uma área pré-determinada de toque

específica. Vários eléctrodos do eixo X, são especificados na película superior, e

os eléctrodos do eixo Y na parte inferior do vidro. Junções dos eléctrodos do eixo

X e do eixo Y formam áreas de toque específicas, para uso como um botão de

entrada.

Digital responde com sinais ON / OFF, como um interruptor, determinando se

os eléctrodos superiores e inferiores estão ligados. Quando o utilizador prime na

superfície desses eléctrodos, os eléctrodos superiores e inferiores serão ligados

por pressão.


Resistiva Digital : Características

Dig

ita

l R

esis

tiva



Source:Apex


Resistiva Multi Touch

Multi-Touch

Controller

Digital Resistiva

Dig

ita

l R

esis

tiva



Não há contactos falsos.

Baixo custo.

Facilmente adaptável.

Pode ser hermeticamente fechada (selada) – NEMA

Imune a EMI

Baixo consumo

Número limitado de pontos de contacto.

Resolução limitada.

Não suporta entrada de escrita/desenho

A camada superior está sujeita a desgaste e a riscos.

matriz digital pode detectar pontos tocados apenas nas intercepções dos revestimentos

ITO.


Digital Resistiva

Pros e Cos desta tecnologia

Digital Resistive multi-touch (Statun).

In-Cell Digital Resistive (UAO).

Novas tecnologias MTaR – True Multi-Touch on analog Resistive

(Haptyc ).

MARS - Analog Resistive Multi-Touch (Touch

International’s). Dig

ita

l R

esis

tiva




RESISTIVA Analógica

Res

isti

va A

naló

gic

a




Resistiva Analógica

Existem dois tipos de tecnologia resistiva de tela de toque:

Digital

e analógica

- Seguidamente iremos falar sobre a tecnologia analógica resistiva.

O ecrã táctil analógico resistivo era inicialmente uma construção usada em computadores

com reconhecimento de toque através de Pen, ou quando era necessária uma maior

resolução do que a conseguida com a opção resistiva Digital. A Resolução da tela de toque

analógico resistivo é limitada apenas pelo painel por detrás da tela sensível ao toque e pode

facilmente chegar a 1400 dpi ou melhor. Além disso, você só precisa de um conector de 4 ou

5 pinos enquanto que a tecnologia digital requer um pino para cada linha e cada coluna. A

camada de membrana analógica integra os eixos X ou Y, e a camada estática o eixo oposto.

Ambos os eixos devem permanecer perfeitamente lineares. Como existe uma camada de

membrana flexível existe uma possibilidade de fractura do ITO (revestimento condutor),

especialmente ao longo do borda da área transparente, conduzindo a perdas e necessidades

de calibração. no entanto a maioria dos fabricantes garante pelo menos 1 milhão de

accionamentos em qualquer área de toque dado, no entanto a tecnologia tem evoluído e

actualmente já se tem multi-touch com esta tecnologia…

Res

isti

va A

naló

gic

a




Camada Resistiva

A pressão do toque faz com que haja

contacto eléctrico entre a camada

resistiva e camada condutora e detecta

as coordenadas X,Y.

Separador

Camada Condutora

Painel de Vidro

Camada Resistiva

(Fixa)

Separador

Camada Condutora

(Flexível)

Película anti-risco

É o tipo mais comum de tecnologia de tela sensível ao toque. É uma solução de baixo custo,

e encontra-se em muitas telas tácteis, incluindo computadores portáteis, PDAs, aparelhos

electrónicos, e aplicações em pontos de venda de aplicações. É popular devido ao seu preço

relativamente baixo (em tamanhos menores de tela), e capacidade de usar uma variedade de

objectos de entrada (dedos, luvas, rígidos, e caneta macia etc.).


Res

isti

va A

naló

gic

a



Estrutura

O Painel Táctil Resistivo, é constituído por uma

camada fina metálica electricamente condutora e

outra camada de material resistivo, isoladas por

espaçadores. Quando pressionada a camada

resistiva, esta altera a corrente eléctrica da matriz X-

Y que é depois interpretada como um ponto pelo

controlador de processamento. Os painéis “Touch

Screen” resistivos, são geralmente mais baratos,

mas apresentam somente 75% de brilho e as

camadas podem ser danificadas por objectos

afiados e finos. Os Painéis “Touch Screen” resistivos

não são afectados pelos elementos exteriores tais

como o pó ou a água.

CRT

Vidro

Camada Resistiva

Separador

Camada condutora

Camada exterior

Rija e maleável



1- Película de Polyester (PET).

2- Camada resistiva posterior.

3- Camadas de material condutor ITO (Transparent

Metal Coating)

4- Camada resistiva interior.

5- espaçadores de isolamento (Insulating Dots).

6- Subtracto Vidro/Acrílico.

7- O “toque” na camada exterior causa o contacto

entre a camada resistiva (2) e a camada

resistiva (4) produzindo uma comutação do

circuito para a área activada.

8- O controlador “touchscreen” detecta a variação

de voltagem entre as duas camadas na área

activada (7) e converte-as em coordenada X-Y

da área activada. Res

isti

va A

naló

gic

a



Camada inferior é um painel de vidro ou acrílico ,

revestido com camadas electricamente condutoras e

resistivas feitas com óxido de índio e estanho (ITO).

Uma segunda camada fina revestida de ITO

está separada por espaçadores microdot –

não havendo nenhum contacto entre elas

quando a tela não é tocada.

Na parte exterior , é usada uma película

de Polyetileno Tereftalato (PET) com

revestimento resistivo ITO.

Quando a pressão é aplicada na tela, as camadas de ITO

irão fazer contacto no ponto de toque e fechando como

um comutador



Res

isti

va A

naló

gic

a



Estrutura



Laminação;

Tipo Film to Film .

Tipo Film to Glass.

Tipo Film to Film to Plastic.

Res

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gic

a



Estrutura -Laminação



Res

isti

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a



Isolante

Vidro/Polyester

Y+

Y-

ITO

X-

X+

ITO

Película exterior

(polyester)


Resistiva Analógica –Estrutura: Funcionamento

Pen Stylus

X+ X- Y+ Y-

Posição X ADC 5V GND

Posição Y 5V GND ADC

Res

isti

va A

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a



X2X1

Y2

Y1

R1

R2

Vref

Vy = Vref ------------R1 + R2

R2

Vref

Bus bar

Revestimento

Resistivo

(ITO)

Posição na camada

Vo

lta

ge

m

Uma diferença de potencial é criada quando um lado da camada da tela está

ligado a Vref e outro lado a GND.

A tensão em qualquer ponto desta camada torna-se directamente proporcional

à distância do lado Vref.


Resistiva Analógica – Funcionamento

Res

isti

va A

naló

gic

a



Source: Elo TouchSystems


Resistiva Analógica – Funcionamento

Eixo - X

Voltagem

gradiente

Aplicada no

Vidro

Voltagem medida na

Película exterior

Eixo - Y

Bus

Voltagem

gradiente

Aplicada na

Película Exterior

Voltagem medida no

Vidro

Circuito Equivalente

Res

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va A

naló

gic

a




Resistiva Analógica – 4 Fios

A tela táctil de 4 fios consiste de uma camada inferior

condutora de vidro ou película e de uma camada de

película condutora superior, separados por pontos

espaçadores transparentes extremamente pequenos.

Polyester Revest. ITO

Espaçador

Revest. ITO

Vidro(FG)

Polyester(PL)

PL: Adesivo óptico

transparente (OCA)

PL: Vidro/Plástico Objecto de Contacto

Uma voltagem é aplicada em toda a superfície condutora. Qualquer tipo de

contacto, incluindo dedos, os dedos enluvados, cartões de crédito, canetas, etc,

podem ser utilizados para aplicar a pressão contra a película exterior do ecrã para

activar o contacto.

Quando a pressão de toque aplicado à camada superior, é suficiente, a película

flexiona para dentro e faz contacto com a camada inferior, resultando uma queda

de tensão. Esta mudança na tensão é detectada pelo controlador. A troca do sinal

de tensão entre a camada superior e inferior, resultante do toque do utilizador,

permite calcular as coordenadas X e Y .

Res

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naló

gic

a





Vidro

Espaçadores

Camada condutora

Camada condutora

Película flexível

Fita Adesiva

BUS eléctrico

BUS eléctrico

Ponto de Contacto

Ligação ao Controlador

de 4 Fios

Película exterior com

revestimento condutor Eléctrodo condutor

(Vertical)

Camada Inferior (Vidro/Plástico)

Diagramas

Res

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naló

gic

a



X- X+

Y+

Y-

Sem toque

V Drive

Ler X+

V X+

Y+

Y-

X- X+

TeladaAlturaV

VY

Drive

X TeladaLargura

V

VX

Drive

Y

X- X+

Y+

Y-

Ler Y+

V Y+

V Drive

Com Toque



Y X

Res

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gic

a



X+ X- Y+ Y-

Posição X 5V GND ADC

Posição Y ADC 5V GND

Y+

ITO

ADC

Y-

Detecção: x

X-

X+

ITO

+5V

Detecção: y

Y+

ITO

Y-

+5V

ITO

ADC

X+

X-



Res

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a



+5V

GND

Sensor

Para obter o "Y“ do toque o

controlador posicionado: PIN1

a +5V e PIN3 a GND (0V).

PIN2 não está ligado.

O controlador usa para PIN4

para ler a tensão onde a

camada superior toca a inferior.

Novamente, o controlador

converte a tensão DATA (dados)

e envia-os para o processador

central

Eixo - Y

Eixo - X

Para obter o "X" da

posição de toque, o

controlador define

PIN4 a +5 V e PIN2

para GND (0V).

PIN1 fica desligado.

O controlador usa

PIN3 para ler a

tensão onde

a camada superior

toca a camada

inferior.

Novamente, o controlador

converte a tensão DATA (dados)

e envia-os para o processador

central



Res

isti

va A

naló

gic

a



A principal desvantagem da tecnologia de quatro fios, é que um eixo

de coordenadas (geralmente o eixo Y), utiliza a camada exterior,

flexível, tal como um gradiente de voltagem uniforme. A flexão

constante que ocorre nesta película com o uso, acabará por causar

fissuras microscópicas no revestimento de ITO, e alterar as suas

características eléctricas (resistência), e a linearidade degradando e

precisão deste eixo.

precisão pode derivar devido a alterações ambientais. A película exterior de poliéster

expande-se e contrai-se com as mudanças de temperatura e humidade, causando desse

modo, a longo prazo, a degradação dos revestimentos, bem como uma deriva no local de

toque.

Apesar de todos estes inconvenientes podem ser insignificantes em tamanhos de telas

menores, eles se tornam cada vez mais evidentes quanto maior for a tela. Portanto, as telas

de 4 fios, são normalmente recomendas em aplicações com um tamanho de displays de 6,

ou 4 "ou menor.?

O custo relativamente baixo, e baixo consumo de energia, e disponibilidade comum de

controladores de chipset com suporte de sistemas operativos, faz destas telas sensíveis

de quatro fios, ideal para dispositivos portáteis, como PDAs, computadores portáteis e

outros dispositivos de consumo



Res

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a




Resistiva Analógica 8 Fios

A versão de touchscreens resistivas

de 8 fios são uma variação da

construção de 4-fios. A principal

diferença é a adição de quatro pontos

de detecção, que são usados para

estabilizar o sistema e reduzir a

deriva causada por alterações

ambientais. Os sistemas de 8-fios,

são geralmente usados em telas de

tamanhos de 10,4 "ou maior em que

os desvios podem ser mais

significativos.

Embora os quatro pontos de detecção agregados

ajude a estabilizar o sistema contra a deriva, não

melhor a expectativa de vida ou a durabilidade da

tela exterior. Pelo que são pouco recomendados

em touchscreen

Isolante

Vidro/Polyester

Y+

Y-

ITO

Y-sense

Y+ sense X-

X+

ITO

X+ sense X- sense

Película exterior

(polyester)

Estrutura

Pen Stylus

Res

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gic

a



Sem toque

TeladaAlturaV

VV

VV

YDrive

YminYmax

YminX

Com Toque



X- X+

Y+

Y-

Y+ Sense

Y- Sense

X+

Sen

se

X-

Se

ns

e

TeladaLarguraV

VV

VV

XDrive

XminXmax

XminY

Y+

Y-

Y+ Sense

Ler Y- Sense

Ler X

+ S

en

se

V Drive

X- V Drive

X+

Ler Y+ Sense

Ler X

+ S

en

se

Ler

X-

Sen

se

Y X

Res

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Y+

ITO

ADC

Y-

Detecção: X Detecção: Y



X-

X+

ITO

+5V

X+Sense

Y+

ITO

Y-

+5V

Y+Sense ITO

ADC

X+

X-

Res

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gic

a



A construção destas telas tácteis, é semelhante á tecnologia de 4 fios, mas para um ecrã

táctil de 5-fios todas as quatro barras colectoras estão ligadas à parte inferior, a camada

não-flexível da tela. A camada flexível (superior) é sempre usada como uma camada

sensora para ler o ponto de ligação com a camada inferior.



Porque a camada da película condutora superior é apenas usada como um sensor, a sua

consistência física ao longo do tempo é menos importante do que nas construções de 4 -

ou 8-fios, permitindo assim que um número significativamente maior de accionamentos, isto

é, 35 milhões de toques.

utiliza um painel de vidro com um

revestimento resistivo uniforme.

Uma fina película de poliéster está

firmemente suspensa sobre o

substrato de vidro, separados por

pequenos pontos isolantes

transparentes. A película de

Polyester exterior tem um

revestimento duro e durável no

lado exterior e um revestimento

condutor no lado interior.

Res

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gic

a



Circuito Equivalente



Eixo - X

O ponto de contacto

na Película Exterior é

uma sonda de tensão.

Voltagem

gradiente

Aplicada no

Vidro

Eixo - X

Voltagem gradiente

Aplicada no Vidro

O ponto de contacto

na Película Exterior é

uma sonda de tensão.

padrão de linearização

Res

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gic

a



Detecção: X Detecção: Y



ITO

Y+

Y- X-

X+

+5V

ITO

ADC X

ITO

X-

X+

X ITO

ADC

Y

padrão de linearização Res

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Resistiva Analógica – 5 Fios Diagramas

Vidro

Espaçadores BUS eléctrico

BUS eléctrico

Fita Adesiva

Camada condutora

Camada condutora

Película flexível

Res

isti

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naló

gic

a



Como vimos, as touchsreens de quatro e oito

fios, apesar de terem um design simples e

elegante, têm uma grande desvantagem em

termos de durabilidade , devido ao facto da

película flexível exterior ser usada para

determinar um dos eixos.

Assim, um ecrã táctil de cinco fios usa a camada de fundo estável, para a medição de ambos

os eixos X e Y. A película exterior flexível actua apenas como uma sonda de medição de

tensão. Isto significa que o ecrã táctil continua a funcionar correctamente, mesmo sem

uniformidade no revestimento condutor da película exterior. O resultado é uma tela sensível

ao toque, precisa ,durável e mais fiável do que as montagens de 4 e 8 fios.



A experiência de uso, demonstra que o outro eixo raramente falha. Será possível construir

um ecrã táctil onde todos os sensores de posição estejam estáveis sobre uma camada de

vidro? A película exterior serviria apenas como uma sonda de tensão para X e Y. As micro-

fissuras na película exterior devido á flexibilidade, poderiam ocorrer, mas elas não causam

mais não-linearidades. A simples barra BUS não é suficiente e um padrão de linearização

mais complexa sobre as bordas é necessária.

Alguns fabricantes usam outras tecnologias de 6 e 7 fios. A de 6, é semelhante á de 5, e a de

7 semelhante á de 8 fios, mas sem melhorias sensíveis em relação quer a uma quer a

outra… Res

isti

va A

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a



Polyester

Espaçador

Caixa de Ar

ITO

Além disso, não detecta multi-touch, opções que são actualmente mais procuradas.

Tecnologia resistiva (simples) é barata,

tornando-o viável para aplicações de alto

volume. Mas uma maior aceitação é

limitada devido às desvantagens como

fraqueza mecânica, poucas opções de

desenho, a necessidade de um rebordo, a

espessura da tela, desempenho óptico

pobre, e a necessidade de calibração do

utilizador.


Resistiva Analógica – Teoria Single Touch

Como Resolver o Problema?

4 fios (baixo custo, menor duração) é

comum em dispositivos móveis.

5 fios (maior custo, longa vida) é comum em

dispositivos estacionários.

Res

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Custo Efectivo.

Activado por uma caneta, um dedo ou mão enluvada.

Não é afectado por sujeira, poeira, água ou luz, EMI, etc.

Vários fabricantes e fornecedores.

Baixo consumo.

Aprox. 75 - 85% de luminosidade.

Camadas resistivas podem ser danificados por objectos pontiagudos.

Necessita de recalibração periódica.


Resistiva Analógica – Vantagens/Desvantagens

Res

isti

va A

naló

gic

a




Resistiva Analógica – Vantagens/Desvantagens

Res

isti

va A

naló

gic

a




RESISTIVA multi-touch

Resis

tiva –

Mu

lti-

tou

ch



“Single Touch” tem apenas um eixo X e um eixo de y.

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1

X2X1

Y2

Y1


Resistiva Multi Touch – Teoria

E se tivéssemos uma matriz de x’s e de y’s?

Resis

tiva –

Mu

lti-

tou

ch



Essencialmente, temos 15 mini “Touch Sreens" trabalhando juntas.

Cada “Touch Screen" pode detectar um toque dentro da sua área e reportar

uma 212 posições .

Camada Resistiva X

(Linha)

X1X2

Y1

Y2

X1X2

Y1

Y2

Camada Resistiva -Y

(Coluna) X1+

Y1-

Y1+

X3-

X2-

X1-

X3+

X2+

Y3+

Y3-Y2-

Y2+

AB

C

D

Vdd+Vdd-


Resistiva Multi Touch – Teoria Matriz Multi Touch

Usando o princípio divisor

de tensão, combinado

com a escanização de

uma matriz resistiva 3x5,

temos matriz multi-touch.

Resis

tiva –

Mu

lti-

tou

ch



Controlador de tela resistiva Multi-Touch da TI: TSC2020

Oferece interface Multi-Touch resistivo com regulares 4 fios.

Nenhum hardware extra é necessário!

TSC2020 Display


Resistiva Multi Touch – Sistema Multi Touch

Resis

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Sensor

Tipo All Points Addressable (APA)

Drive Lines

Se

nse

L

ine

s

Multi-Touch

Controller

Linhas de

Intercepção

Computador Central


Resistiva Multi Touch – Sistema Multi Touch

Source:Wintek

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Resistiva Multi Touch – (MARS) Multi-Touch Analog Resistive Sensor

Junta adesiva interior

Aba Superior

Aba inferior

Vidro

Espaçador

Camada superior de Polyester

Estrutura

Como a tecnologia resistiva tradicional, em MARS a detecção é por pressão,

porém, as coordenadas são verificadas como na capacitiva projectada.

é a mais recente adição à tecnologia resistiva

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X(0 1023)

Y(0 1023)

(X=0, Y=0)

(X=03FF Y=03FF)

(0, 0)

(0, 7)

MAR Touch Screen é composta por uma matriz de células com origem no canto superior

esquerdo. Entradas de toque múltiplo, são reconhecidas através da detecção de uma

entrada de toque em cada célula da matriz.


Resistiva Multi Touch – (MARS) Detecção Multi-touch

Por exemplo, 70 células são padronizados, em 7 x 10 matrizes.

10 Células

7 Células 7 0 Células

O Controlador MARS detecta os dados das coordenadas por zonas, e produz todas as

coordenadas detectadas ao mesmo tempo com uma resolução 1024 (X) x 1024 (Y). Essas

coordenadas são valores absolutos e não dependem das zonas.

Célula da Matriz

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Resistiva Multi Touch – (MARS) Detecção Multi-touch

Se existem entradas de toque, como mostrado

na figura…

(X=0, Y=0)

(X=03FF Y=03FF)

O controlador MAR detecta e emite as

coordenadas das três zonas coloridas…

Zona (3,1)Coordenadas (348,286

Zona (3,2) Coordenadas (352,29

Zona (1,3) Coordenadas (153,449)

Em caso de toques múltiplos na mesma

célula, o ponto médio é reconhecido.

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Resistiva Multi Touch – (MARS) Multi-Touch Analog Resistive Sensor

Pros e Cos desta tecnologia

Baixo Consumo de Energia.

Multi-touch.

Não afectado por sujeira, água, luz e EMI.

Funciona com dedo de luva, e qualquer dispositivo apontador.

Coordenadas sem desvios e sem recalibração.

“Face" de plástico não é tão durável como outras tecnologias.

Baixa transmitância e qualidade óptica geral.

Aplicações:

Displays Cockpit.

Instrumentos médicos.

Dispositivos de captura de assinatura.

Sistemas Militares de Navegação.

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Resistiva Multi Touch – (AMR) Analog & Digital Multi-Touch Resistive

AMR também chamada de “hybrid analog-digital”

Analógica 4 Fios

Canal digital 10-20 mm

IP limitado no conceito.

Número de pontos de contacto é

dependente do controlador (2-10).

Dimensões 3”-23”.

Não pode tocar com dois

dedos no mesmo quadrado.

Fornecedores:

eTurboTouch, Mildex, Mutto, EETI,

Atouch…

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Resistiva Multi Touch – (DMR) Analog & Digital Multi-Touch Resistive

DMR também chamada de “Digital Matrix Resistive”

Digital Switch (Aberto/Fechado)

1,5 mm

Número ilimitado de pontos de contacto.

Com o objectivo de telemóveis, netbooks,

tablets..

Melhor resolução.

Número muito maior de conexões do que

AMR.

Source: Stantum

Fornecedores:

A Stantum tenciona licenciar IP de

controladores a fabricantes de IC’s:

Sitronix

ST Micro

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Resistiva Multi Touch – (DMR) Analog & Digital Multi-Touch Resistive

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Resistiva Multi Touch – ( AMR & DMR) Analog & Digital Multi-Touch Resistive

Ambos são alternativas á tecnologia Capacitiva Projectada:

Conhecida tecnologia resistiva.

ITO padronizado (como pro-cap) em vez de ITO contínuo de toque simples.

Baixo preço.

Mas, ambos têm as deficiências do Standard Resistivo:

Baixa durabilidade (superfície superior PET).

Transmissibilidade baixa.

Força toque Non-zero.

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MTaR envolve hardware e software para adquirir

e processar as entradas analógicas fornecidas

pelo painel de toque. MTaR é flexível, a inovação

está concentrada no controlador de toque, e não

introduz custos de aplicação adicionais em

comparação com as soluções de toque simples ;

ao adoptar MTaR também os custos de

integração de são mantidos baixos e mantém

também a compatibilidade com qualquer sistema

analógico resistivo de painel de toque.

Em 2008 a Haptyc desenvolveu a primeira tecnologia multi-touch proprietária

de fluxo em módulos touchscreen analógicos resistivos de 4 , 5 e 8 fios,

permitindo também a detecção de alta precisão e o valor da pressão.

•Paintbrush on the screen

•

Exact coordinates Tracking

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Resistiva Multi Touch – Haptyc Multi-Touch Analog Resistive (MTaR)

MTaR pode ser implementado em módulos analógicos de 4 -, 5 - e 8 fios de

toque resistivo de alta precisão multi-touch e detecção valor da pressão do toque,

tecnologia também usada em equipamentos de realidade virtual e robótica.

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Controle exacto das Coordenadas Paintbrush na tela

Compatível com qualquer tela Resistiva sensível ao toque

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Baixo custo e fácil integração.

Tamanho da tela Escalável.

Detecção de pressão.

4-5-8 fios.

Trabalha com todos os objectos de contacto.

Baixo consumo de energia.

Imunidade EMI.

Compatível operações subaquáticas.

Toque multipontos pontos trackink (0,5 mm).

Função Ampliar e rodar.

Reconhecimento gestual.

Vantagens:

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Resistiva iPhone Resistive TouchScreen

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Dúvidas?



Bibliografias http://www.tokyoflash.com/blog/wp-content/uploads/2011/01/animation.gif

http://i.msdn.microsoft.com/dynimg/IC368450.png

http://www.tekimobile.com/8211/como-funcionam-as-telas-resistivas-e-capacitivas/

www.freewimaxinfo.com

http://electronicdesign.com/article/components/please-touch-explore-the-evolving-world-of-touchsc

http://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen

www.imsresearch.com

www.3M.com/touch

http://www.dawar.com/touch-screen-tools

http://www.dawar.com/touch-screen-tools

http://www.touchscreenlcdpro.com/resistive-touch.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-touch

http://www.ewinsonic.com/Touch-Solution-ST.html

http://www.trulydisplays.com/.

touch screens1

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