Kosketuslevy, kosketuslevy ( eng. touchpad : touch - touch, pad - pad) - osoittava (koordinaatti) syöttölaite , joka on suunniteltu ohjaamaan kohdistinta ja antamaan erilaisia komentoja tietokoneelle, puhelimelle tai muulle elektroniselle laitteelle. Syöttö suoritetaan koskettamalla yhtä tai useampaa sormea kosketuslevyn pintaa.
Sana " Touch Pad " on Synapticsin rekisteröity tavaramerkki [1] .
Kosketuslevyä, kuten muita osoitinlaitteita , käytetään yleisesti ohjaamaan valikon " kohdistinta " (kannettava elektroniikka), hiiren " osoitinta " (tietokoneet) tai korvaamaan tiettyjä näppäimistön näppäimiä . Sormen liikkeet laitteen pinnalla muunnetaan "kursori" / "osoittimen" liikkeiksi näytöllä. Pinnan kosketukset jäljittelevät hiiren painikkeiden tai näppäimistön näppäinten painamista .
Kosketuslevyt voidaan sijoittaa eri laitteiden koskettimien viereen: tietokoneet , kannettavat tietokoneet , musiikki-instrumenttien elektroniset koskettimet , mobiililaitteet.
Kosketuslevyt voidaan sijoittaa kotitalous- ja teollisuuslaitteiden kojetauluille, ne voivat olla etäkäyttöisiä (valmistettu erillisinä laitteina, jotka on kytketty tietokoneeseen PS / 2 :n , USB :n , patentoidun RMI :n tai muun kautta), voivat olla läpinäkyviä ja sijoittaa näytön päälle (katso kosketus näyttö ).
Herkät kosketuslevypinnat tehdään useimmiten suorakulmion muotoon, jossa on pyöristetyt kulmat, mutta on myös malleja, joissa on muun muotoisia pintoja (esimerkiksi ympyrän muodossa ). Yleensä kosketuslevyn pinta - ala ei ylitä 50 m² .
Valmistajat eivät pitkään aikaan voineet valita yhteistä nimeä erimuotoisille kosketuslevyille. Termejä "liukupiste", "kosketusherkkä syöttölaite", "kosketuslevy", "ohjauslevy" ja "osoitinlaite" on käytetty [2] [3] [4] .
Vuonna 1982 Apollo Computer -yhtiö varusti työasematietokoneensa näppäimistöillä, joiden oikealle puolelle asetettiin kosketuslevy [5] . Vuotta myöhemmin Gavilan SC asetti kosketuslevyn näppäimistöjensä päälle .
Vuonna 1988 George E. Gerpheide keksi muunnelman kosketuslevystä [6] .
Vuonna 1989 Psion MC 200/400/600/WORD -sarjan tietokoneille kehitettiin kosketuslevy [7] .
Vuonna 1994 Cirque Corporation ( englanniksi ) julkaisi ensimmäisen kosketuslevyn, joka tuli laajalle ja tunnettiin nimellä "GlidePoint" [8] .
Toukokuussa 1994 Apple Inc. käytetty "GlidePoint"-kosketuslevyjä " PowerBook " -sarjan kannettavissa tietokoneissa [9] (katso kuva ), korvaten ohjauspallon niillä . Jonkin ajan kuluttua PowerBook- ja MacBook -sarjan kannettavat tietokoneet alkoivat käyttää Applen itsensä kehittämiä kosketuslevyjä, joita kutsutaan "ohjauslevyiksi".
Sharp käytti myös GlidePoint-kosketuslevyjä tuotteissaan [8] .
Synaptics toi pian markkinoille kosketuslevyt, jotka tunnetaan nimellä "TouchPad".
Kosketuslevyt "TouchPad" tuotteissaan, joita Epson käyttää [8] .
1990 -luvulta lähtien kosketuslevyjä on käytetty kannettavissa tietokoneissa .
Kosketuslevyvaihtoehdot kannettavissa tietokoneissa ovat:
Sekä kosketuslevyn että " ohjauspallon " sisältävät laitteet ovat harvinaisia [10] .
Perustamisestaan lähtien kosketuslevystä on tullut yleisin kannettavien tietokoneiden hiiren osoittimen ohjauslaite .
Kosketuslevyjen toiminta perustuu sähkökapasitanssin mittaamiseen sormen ja anturin välillä tai kahden anturin välillä. Kapasitiiviset anturit sijaitsevat kosketuslevyn pysty- ja vaaka-akselilla, jonka avulla voit määrittää sormen asennon halutulla tarkkuudella. Laitteen herkkä pinta on kahdesta metallijohtimesta koostuva ristikko, jotka on erotettu ohuella eristekerroksella. Tiiviste on lavsan- kalvoa. Yhden kerroksen johtimet ovat yhdensuuntaisia toistensa kanssa; johdinkerrokset on järjestetty siten, että yhden kerroksen johtimet ovat kohtisuorassa toisen kerroksen johtimiin nähden. Kaksi kerrosta johtimia toimii vuorauksina ja tiiviste toimii eristeenä; Kondensaattorit muodostetaan kohtisuorien johtimien leikkauskohdassa.
Kun laite on kytketty päälle, kondensaattorilevyjen väliin muodostuu sähkökenttä. Laitteen valmistelu toimintaa varten alkaa. Mikrokontrolleri syöttää jännitettä kahteen eri kerroksissa sijaitsevaan johtimeen, mittaa niiden välisen resistanssin, tallentaa mitatun arvon muistiin, katkaisee sitten jännitteensyötön ja syöttää jännitettä kahteen muuhun eri kerroksissa sijaitseviin johtimiin. Tätä toistetaan, kunnes mikro-ohjain mittaa ja tallentaa resistanssin eri kerroksissa sijaitsevien johdinparien välillä.
Tämän jälkeen laite siirtyy normaaliin toimintaan. Mikrokontrolleri jatkaa resistanssin mittaamista johdinparien välillä, mutta nyt vertaa mitattuja arvoja muistiin tallennettuihin arvoihin. Aika, jonka aikana mikro-ohjain onnistuu "ottamaan lukemia kaikista antureista" ( jakso T tai taajuus ν = 1/T ), on yksi kosketuslevyjen ominaisuuksista.
Ihmiskeho on hyvä johdin. Kun sormi lähestyy herkkää pintaa, sormi toimii kondensaattorin vuorauksena; sormen lähellä sijaitseville kondensaattoreille sähkökenttä muuttuu ja vastaavasti kapasitanssi. Mikrokontrolleri mittaa resistanssin johdinparien välillä ja vertaa mitattuja arvoja muistiin tallennettuihin arvoihin. Analysoimalla mitattujen arvojen poikkeamat tallennetuista, mikro-ohjain voi määrittää kosketuspisteen koordinaatit (X, Y) ja pintaan kohdistuvan paineen (Z). Tämä on mahdollista johtuen siitä, että mitä enemmän pintaan kohdistetaan painetta tai mitä enemmän sormia on pinnan lähellä, sitä suurempi on laitteen pinnan ja sormen muodostaman kondensaattorin kokonaiskapasitanssi.
Verkkokondensaattorien kapasitanssiin ei vaikuta vain sormi, vaan myös ulkoiset sähkökentät ja muut fysikaaliset vaikutukset. Seurauksena on, että kapasitanssi muuttuu jatkuvasti ( värinää , englanninkielistä värinää ). "Suodatus"-algoritmeja käytetään poistamaan mitatun arvon värinää. Algoritmit korvaavat mitattujen arvojen terävät muutokset tasaisilla (sileillä). Yleisimmin käytetty yksinkertainen algoritmi on nimeltään "averaging window" -algoritmi. Tämän algoritmin mukaan nykyisten koordinaattien arvo määritetään laskemalla keskiarvo kahdesta viimeisestä tasoittamattomasta arvosta [11] :
X nykyinen = ( U uusi + U edellinen ) / 2 ,missä:
Jos haluat lisätä tärinän tasoitusta, käytä kolmen tai useamman uuden (juuri mitatun ja tasoittamattoman) arvon keskiarvostusta tai käytä painotettuja algoritmeja, esimerkiksi tätä:
X nykyinen = 1/2 U uusi + 3/4 U edellinen .Täyden kapasitanssin mittaamalla voit määrittää paineen asteen eli kolmannen Z-koordinaatin.Jos herkällä pinnalla ei ole sormea, Z-koordinaatti on nolla. Sormen liikkeen määrittämiseksi laite ohjaa Z-koordinaatin kasvua tietyn kynnyksen yli ja laskee sitten X- ja Y-koordinaattien muutoksen, kunnes Z-koordinaatti on yhtä suuri kuin nolla, mikä vastaa liikkeen loppua ja sormen poistaminen laitteen herkältä pinnalta. Saatuja arvoja ΔX ja ΔY käytetään edelleen siirtämään näytöllä näkyvää osoitinta.
Ohjainohjelman avulla kosketuslevyn ominaisuuksia voidaan laajentaa huomattavasti, mutta itse kosketuslevyn laitteiston on tuettava näitä toimintoja. On esimerkiksi mahdollista simuloida hiiren napsautuksia , simuloida hiiren pyörän pyörimistä, käyttää eleitä ja monikosketusta .
Luettelo joistakin ominaisuuksista:
Sormen liikuttaminen kosketuslevyä pitkin herkän pinnan reunaan ja pitäminen sen lähellä voidaan nähdä eleenä, joka siirtää "osoittimen" automaattisesti tiettyyn suuntaan tasaisella nopeudella.
Voit poistaa kannettavan tietokoneen kosketuslevyn käytöstä painamalla pikanäppäintä Fn+ Fxx, jossa:
Joissakin kannettavissa tietokoneissa kosketuslevy poistetaan käytöstä erillisellä painikkeella.
Kosketuslevyt ovat melko matalaresoluutioisia laitteita . Kosketuslevyjen resoluutio on riittävä logiikkapelien pelaamiseen, jokapäiväiseen työskentelyyn toimistosovellusten ja verkkoselaimien kanssa, mutta ei tarpeeksi grafiikkaohjelmien kanssa työskentelemiseen , ja tekee 3D-räiskintäpelien pelaamisen lähes mahdottomaksi .