Сенсорный монитор своими руками

В последнее время во многих голливудских фантастических фильмах стали появляться причудливые устройства, которыми герои картины управляют посредством собственных рук. Например:

Фрагмент из кинофильма "Шестой День" (" Six Day ")

Фрагмент из кинофильма "Степфорские Жены" (" The Stepford Wives ")

Фрагмент из кинофильма "Степфорские Жены" (" The Stepford Wives ")

За рубежом сенсорные технологии уже вовсю используются в различных продуктах, например таких как: информационные сенсорные киоски, торговые терминалы, автомобильные мультимедийные системы, планшетные ПК, КПК и другие устройства.

Эта технология распространена и в России, я не имею в виду наладонные компьютеры, которые продаются на территории нашей страны. Скорость её распространения, по всей видимости, ограничена высокой розничной стоимостью готовых продуктов.

В настоящее время в этой области работает около десятка компаний, у одной из них мне удалось заполучить на тест - "сенсорный набор". Возможно ли сделать сенсорный монитор своими руками, который обладал бы еще и низкой стоимостью? Прочитав этот обзор Вы с уверенностью скажете "Да".

Сенсорная панель и контроллер

Сенсорная панель, которая была предоставлена на тест, выпускается тайваньской компанией Apex Material Technology Corporation (AMT), одним из самых крупных азиатских производителей сенсорных компонентов. Головной офис и производственные мощности AMT расположены в Тайпее на Тайване (Taipei, Taiwan).

Существует несколько типов сенсорных панелей - резистивные, емкостные, инфракрасные и экраны на поверхностных акустических волнах. AMT9102 относится к классу аналоговых резистивных сенсорных экранов. Но и резистивные панели бывают, многослойными и 4/5/8 проводными, данная модель - двухслойная четырех - проводная.

Технические характеристики AMT9102:

• Размеры панели: 332,6 x 257,5 мм;
• Толщина панели: 3,3 мм;
• Активная область: 304,1 x 228,1 мм;
• Толщина чувствительного слоя: 0,188 мм;

Электротехническая спецификация:

• Сопротивление участка цепи (отжато): 10 МОм;
• Сопротивление участка цепи (нажато): 2 КОм;

Время отклика на нажатие:

• 10 мс;

Сопротивление слоя:

• Аналоговое: 200~800 Ом/м2;

• Рабочее напряжение: 5В;
• Рабочая температура: от -10°C до 60°C;
• Температура хранения: от -20°C до 80°C;
• Влажность: не более 90%;
• Сила нажатия стилусом или пальцем: от 10 до 80 граммов;
• Плотность поверхности: 3H;
• Долговечность: 10 млн. точечных нажатий;
• Прозрачность: 80%.

Резистивная технология основывается на методе замера электрического сопротивления части системы в момент прикосновения. Для определения координат X и Y используются специальные чувствительные слои, между которыми находится еще один, "нейтральный".

Когда верхний слой соприкасается с нижним, электрическая цепь замыкается и контроллер получает информацию о координатах X и Y с верхнего и нижнего слоев соответственно. Для того, чтобы контроллер мог отличать сигналы, токи верхнего слоя текут в перпендикулярном направлении по отношение к нижнему. По сравнению с другими типами "точ-скринов", резистивный обладает высокой разрешающей способностью (300 точек/дюйм), большим ресурсом (10 млн. касаний), небольшим временем отклика (около 10 мс) и низкой стоимостью. Но помимо плюсов есть и минусы, например такие, как 20% потеря светового потока.

Контроллер был взят того же производителя - PenMount 9026. Модель 9026 совместима с четырех и восьми проводными конструкциями. Контроллер предназначен для установки внутри корпуса монитора и имеет RS-232 интерфейс подключения.

Технические характеристики PenMount 9026:

• Интерфейс подключения: RS-232;
• Plug & Play: полная поддержка;
• Максимальное разрешение: 1024 x 1024 пикселей;
• Скорость передачи сигнала до порта: 19,200 бод;
• Потребляемая мощность: от 5В до 12В;
• Индикаторы: встроенный в контроллер LED;
• Габаритные размеры: длина 65 мм x ширина 25 мм x толщина 2,5 мм.

Комплект поставки

Сенсорная панель обтянута защитной пленкой и упакована в пакет, в котором еще можно обнаружить восемь самоклеющихся полосок разной длинны. На этом о комплекте поставки AMT9102 можно закончить.

Контроллер PenMount 9026 также запакован в целлофан и поставляется вместе с интерфейсными кабелями и компакт-диском с драйверами и программным обеспечением.

Выбор монитора для модернизации

Мы имеем 15" сенсорную панель, следующий шаг заключается в выборе подходящего монитора. Установить сенсорный экран можно далеко не в каждый дисплей, если с CRT монитором все более или менее понятно, то подходящий LCD придется поискать, а мы будем имплантировать "точ-скрин" именно в ЖК - монитор.

Первоначально планировалось использовать одну из двух 15" моделей - Philips 150B2B или EIZO FlexScan L355. Дело в том, что эти мониторы имеют встроенный блок питания и очень ограниченное свободное пространство, что свойственно многим фирменным дисплеям. Поэтому установить контроллер и панель, в данном случае, практически невозможно.

Как показала практика, для установки AMT9102 необходимо около 5 мм расстояния между лицевой панелью и LCD матрицей монитора. Почему 5 мм, если толщина сенсорного экрана 3,3 мм, спросите вы. Для соединения "точ-скрина" с ЖК матрицей используются специальные демпферные самоклеющиеся прокладки, толщина которых 0,85 мм. Вот из всего этого и получается дополнительные 5 мм.

После неудачной попытки интегрировать сенсорный экран в Philips 150B2B и EIZO FlexScan L355, было принято решение искать монитор с внешним блоком питания. Такой дисплей долго искать не пришлось так, как на компьютерном рынке полно моделей от "noname" производителей.

Выбор пал на 15" LCD от неизвестного производителя, который продается под названием "SoCool", что в прямом переводе означает "Так Круто". Посмотрим, действительно ли он так хорош.

В SoCool применяется 15,1" ЖК панель CHUNGHWA CLAA150XH01 толщиной всего 6 мм, а платы монтируются на заднюю стенку монитора, поэтому места оказалось предостаточно.