:توضيح: طريقة عمل شاشة اللمس ووظائفها

طريقة عمل شاشة اللمس ووظائفها

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

كيف تتفاعل الشاشة مع يدك؟

ربما أمامك شاشة تفاعلية أو هاتفا ذا شاشة لمسية ،أو ما شابه ذلك وقمت بلمسها ودائما تلمسها ، لكن هل سألت نفسك ماهو السبب الذي يجعل الشاشة تتفاعل مع يدك ؟!.ربما لم يفكر بها الكثير منا لأننا نندهش عندما نلمسها لأول مرة ،ثم ننغمس في العمل بهذه التقنية ونضع فكرة عملها في خانة النسيان أو اللا مبالات، أو على الأقل لم نفكر في تاريخ إختراع هذه التقنية ،إذ أن الكثير منا ربما يضعها من التقنيات التي اخترعت حديثا. إذن تمعنوا معي هذه التقنية و تعلموا.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- متى كان أول شاشة تعمل باللمس؟

1974 ميلادية في الولايات المتحدة الأمريكية كان أول ظهور لشاشة اللمس، وبعد هذا الظهور بثلاثة سنين أي سنة 1977 تم اختراع شاشة تعمل باللمس المقاوم من طرف مركز الأبحاث (إلوجرافيكس) Elographics بتمويل من شركة سيمنز. الجدير بالذكر ان شركة (إلوجرافيكس) Elographics غيرت اسمها إلى (أنظمة اللمس) TouchSystems في عام 1994.

وبدأت هذه التقنية تأخذ رواجا كبيرا وخاصة فترة التسعينات التي تعد فترة تطوير للاجهزة المحمولة ذات الشاشات الللمسية.

- كيف تعمل تقنية اللمس وما هي أنواعها؟

تعمل تقنية اللمس ببساطة بمجرد تطبيق قوة صغيرة بأصبعك أو قلم خاص على شاشة تحتوي على هذه التقنية إذ ترصد هذا التطبيق أجهزة إستشعار ، ويوجد ثلاث أجزاء في تقنية شاشات اللمس:

1- أجهزة إستشعار اللمس: وهي الأداة التي تتلقى الفعل من السطح المتصلة به وتستشعره وتوجد ثلاث أنواع منها:

أ- الإستشعار بالموجة الصوتية: في هذه الحالة فان الاصبع او القلم يعمل على حجب أو عكس جزء من هذه الأمواج عند لمس الشاشة .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ب- الإستشعار بالمقاومة : تعتمد على تغير المقاومة الكهربية فالشاشة في هذه الحالة تحتوي على طبقتين من المواد الموصلة مع وجود فجوة صغيرة جدا بينهما تقوم بدور المقاومة وعندما يتم اللمس او الضغط بالأصبع يحدث تغير في موصلية طبقات الدائرة الكهربية و يجعل مقاومتها تختلف عند نقطة اللمس ، ويتم استخدام اقلام خاصة مع الشاشات المعتمدة لهذه التقنية.

ت- الإستشعار بالسعة: وهي تعتمد على تغير السعة الكهربية ، والشاشة في هذه الحالة تتكون من الزجاج المطلي بمادة موصلة شفافة (مثل أكسيد القصدير الإنديوم ) وعندما يتم اللمس بواسطة الاصبع ينشأ انقطاع في الشاشة الكهربائية ( وهذا الانقطاع قابل للقياس على انه تغير في السعة ) يتم الكشف عنها بواسطة معالج الرقاقة او الهاتف والذي بدوره يكلف نظام التشغيل للاستجابة وفقا لهذا اللمس ، والخاصية المميزة لهذه الأداة هي أنها نظام متعدد اللمس أي أنه يمكن لنا أن نتحكم في الشاشة بعدة أصابع في نفس الوقت وهذه التقنية المعتمدة في معظم انواع شاشات الهواتف الذكية ومنها الايفون والذي اعتمد في صناعته على نوعين من الشاشات:

شاشات ذات السعة المتبادلة

شاشات ذات السعة الذاتية

1- وحدة التحكم التي تحول تغيرات الجهد الكهربائي على أداة الإستشعار إلى إشارات تنقل إلى الحاسوب.

2- برنامج يترجم المعلومات الواردة من وحدة التحكم ليسمح للجهاز فهم ما يرد وفقا لذلك.

▬▬▬▬▬▬▬▬ஜ ۩۞۩ ஜ▬▬▬▬▬▬▬▬

أهلا وسهلا يك (زائر) في منتديات التونسية للمحمول
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] قوانين منتدى التونسية للمحمول ( المرور من هنا واجب )
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] طريقة الإنظمام إلي مجموعة أعضاء سبور € GSM Tn
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] هام لكل الأعضاء الجدد {اخي ..}، كنت عضومنذُ{8 أيام الأخيرة..}

كتبت وقد أيقنت يوم كتابتي بأن يدي تفنى ويبقى كتابها فإن كتبت خيرا ستجزى بمثله وإن كتبت شراً عليها حسابها...

الكثير منا يستعمل الهواتف الذكية او اللوحيات التى تعمل بشاشات اللمس كالايفون و الايباد و اجهزة سامسونج و لكن هل راودك السؤال يوما عن كيفية عمل هذه الشاشات و كيف يعرف الهاتف وشاشته المكان الذي قمت بالضغط عليه لتنفيذ الامر المطلوب,
سنسرد هنا وبشكل مبسط مبدا عمل هذه الشاشات اللمسية في عمومها ولنتعرف بداية على مكوناتها.

مكونات شاشة اللمس

تتكون شاشات اللمس من اربعة طبقات هي:
– طبقة علوية من البوليستر، مغلفة بطبقة من الطلاء الموصل المعدني ليس له لون (شفاف) من اسفل
– مادة لاصقة للتثبيت.
– طبقة من الزجاج مغلفة بطبقة من الطلاء الموصل المعدني ليس له لون (شفاف) من اعلى
– طبقة لاصقة على الزجاج الخلفي لزيادة الحجم.
وعندما يلمس المستخدم سطح الشاشة يسجل النظام التغير في التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الشاشة، من خلال الاجزاء التالية:

– لوحة الإحساس باللمس (Touch Screen Sensor Panel) والتي تولد مجالاً كهربائياً في المكان الذي يتم الضغط عليه بالإصبع او بالقلم.
– بطاقة التوجيه/التحكم (Touch Screen Controller) وهو التي تقوم بتوجيه إشارات اللمس إلى المعالج بالجهاز (Processor) ليقوم بترجمتها في صورة مخرجات تظهر على الشاشة كنتيجة نهائية.
– برنامج التشغيل (Software Driver) المسئول عن تهيئة الشاشة وتشغليها.

انواع شاشات اللمس

توجد اربعة انواع من التكنولوجيات المستخدمة في شاشات اللمس

Resistive touch screen

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

عمل شاشات المقاومة:

وهى شاشة المقاومة، حيث يعتمد عملها على تغيير المقاومة الكهربائية للمكان الذي تم لمسه في الشاشة عند ضغط الإصبع عليها مما يتسبب في مرور تيار كهربائي يعبر هذه النقطة الملموسة. تتكون الشاشة هنا من طبقة من الإكريليك او الزجاج والتي تكون مغطاة بطبقتين واحدة موصلة للكهرباء (Conductive layer) واخرى مقاومة (Resistive layer) ويكون بينهما فاصل غير مرئي، وعند الضغط على الشاشة تتحد الطبقتين سوياً الطبقة الموصلة للكهرباء والطبقة المقاومة مما يؤدى إلى سريان التيار الكهربائي الذي يرسل الإشارات للمعالج بعد تحويل الموجه لها (Screen Controller) من إشارات تماثلية إلى تلك الرقمية حيث يقوم المعالج بترجمة هذه البيانات لتظهر على الشاشة.

ميزات الشاشات المقاومة وعيوبها

ومثل هذه الشاشات يتم الكتابة عليها بواسطة قلم مخصص لها يُسمى بقلم اللمس (Stylus)، لكنها لا تدعم ميزة اللمس المتعدد (Multi-touch) وتقنية اللمس المتعدد هو التطبيق الذي يتيح استخدام اكثر من إصبع في آن احد، كما ان هذه التقنية يتم امتصاص 25% من الضوء المنبعث من الشاشة عند الضغط عليها مما يؤدى إلى عدم وضوح الصورة لانخفاض حدة الضوء، شاشات لمس المقاومة اكثر دقة من الشاشات المكثفة واستجابتها اقل لانها تحتاج إلى الضغط القوى على شاشتها .. لكنها الاقل في الثمن.

Capacitive touch screen

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

عمل شاشات السعة الكهربائية

شاشة السعة الكهربائية، وهذا النوع الثاني هو النوع الاكثر تقدماً من النوع الاول والذي لايزال يستخدم في اغلب الهواتف التي بين ايدينا, يعتمد هذا النوع من الشاشات على فرق الكمون (تستفيد هذه الشاشة من تغير السعة الكهربائية الذي يحدث من تشوش المجال الكهروستاتيكي عند لمس الإنسان للشاشة) بين سطح الشاشة وطرف الإصبع المستخدم في عملية الضغط عليها لتوليد التيار الكهربائي وبالاستفادة من الشحنات الكهربائية الموجودة في جسم الإنسان. وعن تركيب الشاشة تستخدم فيها طبقة رقيقة من القصدير المؤكسد التي توضع على شريحة من الزجاج، كما توجد في اركان الشاشة الاربعة اقطاباً كهربائية (Electrodes) تتصل بدوائر كهربائية متذبذبة (Oscillator Circuits)، فعندما يقوم الإنسان بالضغط بإصبعه على الشاشة تقوم طبقة القصدير بامتصاص الشحنة الخارجة من إصبع الإنسان لكي تقوم الاقطاب الكهربائية بنقلها إلى الدوائر الكهربائية المتذبذبة، ثم يقوم الموجه بدوره المعتاد بنقل الإشارات إلى المعالج الذي يترجم البيانات التي تصدر على شاشة في النهاية كمخرجات.

ميزات شاشات الشحنة المكثفة وعيوبها:

وتوجد لهذه التقنية الاكثر تقدماً مزايا وعيوب، من بينها انها لا تفقد سوى 10% من ضوء الشاشة عند استخدامها باللمس، لكنها تدعم تنقية اللمس المتعدد وليس اللمس بالاقلام .. فهي على عكس النوع الاول، اقل دقة من شاشات المقاومة لكنها اكثر استجابة بمجر اللمس على شاشتها.

Surface acoustic wave screen/SAW

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

عمل شاشات الموجات الصوتية السطحية

تستخدم هذه الشاشات تكنولوجيا الموجات الصوتية السطحية المعروفة بـ (SAW)، حيث تمر عبر لوحة شاشة اللمس، وعند لمس اللوحة يتم امتصاص جزء من الموجة. ويسجل هذا التغيير في الموجات فوق الصوتية وضع اللمسة حيث يتولد مجال كهربائي في صورة إشارات عندما يقوم الإنسان بالضغط على الشاشة بإصبعه تُرسل إلى وحدة التحكم للعمل عليها، ثم إلى المعالج الذي يقوم بترجمة هذه البيانات لتظهر في صورة معلومات مقروءة على الشاشة.

ميزات شاشات الموجات الصوتية وعيوبها

شاشة الموجات الصوتية السطحية، هي الاكثر تقدماًً من النوعين السابقين بل وتجمع بين ميزاتهما فيمكن استخدام القلم او إصبع اليد في عملية اللمس، كما يمكن رؤية الشاشة بوضوح تحت اشعة الشمس .. لكنها الاغلى في الثمن، كما تتاثر قدرة الشاشة على العمل باية عوامل خارجية مثل الملوثات التي توجد على سطحها.

Infrared touch screen

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

عمل شاشات الاشعة تحت الحمراء

شاشة الاشعة تحت الحمراء، ويعتمد عمل هذه الشاشة على تكنولوجيا إعاقة الحزم الضوئية (Light-beam Interruption Technology) حيث يتم الاستعانة فيها بلوحة من الاسلاك غير المرئية مزودة بخلايا كهروضوئية (Opto-electronics) توجد خلف شبكة واضحة من الاشعة تحت الحمراء (IR-transparent bezel) ومزودة بصمامات ضوئية من ناحية وبصمامات حساسة للالوان من ناحية اخرى (Photosensors) بحيث يتكون بذلك شبكة ضوئية (Optical Grid) بكامل مساحة الشاشة تتاثر باي لمسة عليها، ويتكون مجال كهربي ايضاً يقوم بنفس الدور مع المعالج ومن ثم يتم نقل البيانات من وإلى الشاشة.

ميزات شاشات الاشعة تحت الحمراء وعيوبها

وهى من اكثر الشاشات تحملاً للصدمات والارتطام اي انها لا تتاثر بسهولة.

المزايا والعيوب

مزايا تكنولوجيا اللمس

– الشاشة الكبيرة هي ميزة لتصفح “مواقع الشبكة البينية” ولرؤية الصور والافلام بشكل واضح.
– تحتوى شاشات اللمس على مفاتيح قليلة للاستخدام، والتي تقل معها احتمالات التعرض للتلف بعد مرور الاشهر او حتى السنوات من الاستخدام والتشغيل .. فهي لا تحتاج إلى الصيانة.
– الملحقات و الادوات المصاحبة شاشة اللمس دائماً ما تكون تعليمات تشغليها بسيطة للغاية، ولا يجد معها المستخدم اية صعوبة.

عيوب تكنولوجيا اللمس

– تحتاج تكنولوجيا اللمس إلى شاشات كبيرة حتى يستطيع المستخدم رؤية نطاق المعروض باكمله على الشاشة، وهذا يعنى كبر حجم الجهاز المستخدم .. وصعوبة حمله.
– الشاشة الكبيرة تعنى حياة اقصر للبطارية.
– الشاشات التي تعتمد على تكنولوجيا اللمس لا يمكن قراءتها بالشكل الواضح في اشعة الشمس المباشرة.
– الاجهزة التي تعتمد في تقنيها على شاشة اللمس عادة لا تتضمن على مفاتيح إضافية تحل محل وظيفة اللمس بالإصبع، وهذا يعنى انه مع حدوث اي خدش بالشاشة تتوقف الشاشة باكملها عن العمل ولن في تستجيب لاية اوامر تُعطى لها.
– اتساخ الشاشة بسهولة بالغة.
– اجهزة شاشة اللمس تحتاج إلى طاقة كبيرة ، مما ينجم عنه بطيء الاجهزة سريعاً لنفاذ الشحن مع قصر حياة البطارية.
– هنا البعض من الاجهزة التي تعتمد على تكنولوجيا اللمس لا يتم استخدام إصبع الإبهام في تطبيقاتها، وتحتاج إلى قلم (Stylus) مما يؤدى إلى انشغال كلا اليدين.
– الدقة تغيب عن الاجهزة التي تعمل شاشاتها باللمس.

▬▬▬▬▬▬▬▬ஜ ۩۞۩ ஜ▬▬▬▬▬▬▬▬

أهلا وسهلا يك (زائر) في منتديات التونسية للمحمول
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] قوانين منتدى التونسية للمحمول ( المرور من هنا واجب )
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] طريقة الإنظمام إلي مجموعة أعضاء سبور € GSM Tn
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] هام لكل الأعضاء الجدد {اخي ..}، كنت عضومنذُ{8 أيام الأخيرة..}

كتبت وقد أيقنت يوم كتابتي بأن يدي تفنى ويبقى كتابها فإن كتبت خيرا ستجزى بمثله وإن كتبت شراً عليها حسابها...

:توضيح: طريقة عمل شاشة اللمس ووظائفها