Pantallas táctiles para mejorar la presentación y el funcionamiento
Contents
1. Control de aplicaciones via Internet Pantallas t ctiles para mejorar la presentaci n y el funcionamiento de nuestros productos Por M Echeverr a Angulo J M Angulo Ignacio Angulo Mart nez Mikel Echevarr a Isuskiza y Jos M Angulo Usategui Figura 1 El cl sico teclado mec nico con estructura matricial formado por 16 teclas en 4 filas y 4 columnas Los viejos teclados mec nicos Durante much simos a os he mos utilizado para introducir datos y comandos a los sistemas programa bles los cl sicos teclados matriciales Cu ntos sistemas hemos dise ado incluyendo el t pico teclado mec nl co de 16 teclas dispuestas matricial mente en 4 filas y 4 columnas No exist a nada mejor Ver figura 1 Figura 2 Al tocar un punto de la pantalla se cortaban dos haces IR y dos detectores dejaban de recibir la se al determinando las coor denadas X e Y del punto presionado 34 Fueron tan populares y usados estos teclados que bastantes micro controladores los tuvieron presentes en su dise o y as por ejemplo los PIC disponen de una interrupci n que se origina cuando alguna de las 4 l neas de entrada de una de sus puertas cambia de estado De esta forma lleg a ser famosa la rutina encargada de explorar la matriz del teclado para detectar la tecla pulsa da que cerraba el circuito entre una fila por la que se introduc a un nivel l gico y una columna en la que se recog a el2. e dos barras conductoras en los lados laterales conectados a las salidas X y X mientras que la otra capa tiene las barras en la parte inferior y superior y se hallan conectadas a las salidas Y e Y Ver figura 4 x Right A medida que la pulsaci n o toque en la pantalla se realice m s a la derecha en el sentido ho rizontal la tensi n en X aumenta La tensi n en Y crece a medida que el toque se haga m s abajo en el sentido vertical De esta for ma cuando se aplica una tensi n de alimentaci n entre Y e Y la salida X proporciona una tensi n proporcional a la posici n del to que en sentido horizontal Lo mis mo sucede con el terminal Y en sentido vertical cuando existe una tensi n aplicada entre X y X Control de aplicaciones via Internet El controlador de la pantalla t ctil La pantalla t ctil resistiva des crita modelo HTO57A NDOFG45 dispone de cuatro l neas por las que se obtienen las coordenadas X Y del punto en el que se ha reali zado el toque Para simplificar el manejo de esta informaci n existe en el mercado diversos circuitos integrados generalmente micro controladores programados que manipulan los datos los transfor man y los env an v a serie al micro principal o Host T x X INTIBUSY _ BEEP _ Vec N C L N C _ TxD L N C D y 0 0 o H Se hace referencia al contro lador TC4V2 que ha sido dise ado y
3. l SAW Las m s usadas y a las que hace referencia este art culo son las de tipo resistivo Su excelente com portamiento unido a un precio muy competitivo y a un sencillo manejo las convierte en unas piezas inesti mables figura 3 Las pantallas t ctiles resistivas est n construidas en base a dos ca pas de un material conductor xido de indio y esta o que presentan una resistencia a la corriente el c trica que es funci n de la longitud de dicho material Al ser transpa rentes las capas es posible colocar debajo de ellas una plantilla en papel o pl stico que configure las REE Julio 2008 Figura 3 Fotograf a de una pantalla t ctil con un par de posibles plan tillas Se trata del modelo HT057A NDOFG45 de 3 7 Figura 5 Diagrama de conexiones y descripci n de las patitas del contro lador TC4V2 Figura 4 Una de las capas se emplea para cal cular la coordenada del punto pulsado en el eje X y la otra en el eje Y Figura 6 Esquema de conexionado del controlador TC4V2 con la TOUCH SCREE alimentaci n zumba dor LED pulsador y comunicaci n serie con el HOST 36 reas de la pantalla con nombres dibujos o gr ficos que proporcionan una apariencia muy espec fica para la aplicaci n a la que se destinan Una de las capas se utiliza para calcular la posici n del punto presio nado en el eje X y la otra en el eje Y Como se aprecia en la Figura 4 una de las capas dispone d
4. lo comercializa a un bajo pre cio Ingenier a de Microsistemas Programados S L La pantalla t ctil se conecta al TC4V2 y ste proporciona las coordenadas X e Y del punto de toque mediante dos bytes en hexadecimal para la coordenada X y otros dos para la coordenada Y Dicha informaci n la genera el controlador en for mato serie a 34 800 baudios con datos de 8 bits 1 bit de stop y sin paridad con niveles TTL Tambi n 10K CAL_IN pS CAL_OUT ar BEEP A T N C hip AZ N C N C N C 13 TxD 1 RxD a L Eu mM TOUCH SCREEN 16 el controlador produce una se al sonora Beep y una de interrup ci n cuando se detecta un toque v lido La Figura 5 muestra el diagra ma de conexionado del controlador TC4V2 En el esquema de la Figura 6 se presenta el circuito b sico de conexio nado de la pantalla t ctil de 4 hilos TOUCH SCREEN con el controlador que tambi n regula el funcionamien to del zumbador piezoel ctrico para el beep un pulsador un LED y la comunicaci n serie con el microcon trolador principal HOST La calibraci n Una operaci n importante y ne cesaria para el funcionamiento ade cuado de la pantalla t ctil consiste en determinar el rea activa de la pantalla para que s lo se consideren toques v lidos los que se produz can dentro de dicha rea Para definir el rea activa hay que determinar la posici n de los puntos 1 y 2 de la Figura 7
5. mismo Pero los contactos mec nicos de las teclas se desgastan y determinan una duraci n m xima aconsejable adem s de producir fallos y aver as Por otra parte son sensibles a la humedad ambiental Las pantallas t ctiles aparecie ron en el mercado hace tiempo pero hasta ahora no han estado tan accesibles t cnica y econ micamen te para el gran p blico Su empleo realza notablemente la imagen del producto que las incorpora asegu ran un funcionamiento estricto y se pueden personalizar muy sencilla mente para la aplicaci n a la que se dedica dada su transparencia Pantallas t ctiles resistivas Las pantallas t ctiles propor cionan la posici n exacta del punto que se ha presionado sobre las mis mas Seg n la tecnolog a empleada en su fabricaci n existen diversos tipos Las primeras pantallas t ctiles usaron los rayos infrarrojos IR La pantalla transparente dispo n a varios emisores de IR situados equidistantemente sobre el lado izquierdo y sobre el lado superior de la misma Enfrentados a ellos se distribu an sobre el lado derecho y el inferior detectores de IR Al tocar con el dedo un punto de la pantalla se cortaba el haz IR horizontal y el vertical quedando sin se al dos detectores que serv an para situar las coordenadas X e Y del punto presionado ver figura 2 Adem s de las pantallas t ctiles TOUCH SCREEN por IR existen las resistivas las capacitivas y las de onda ac stica superficia
6. ontrolado res PIC PIC School se precisa para implementar todas las experiencias que se proponen una pantalla t ctil de 5 7 modelo HT057A NDOFG45 La descripci n de las aplicaciones REE Julio 2008 Control de aplicaciones via Internet Figura 10 Conexiona do de las 4 v as de la pantalla t ctil mediante un conector FPC Figura 11 Fotograf a del montaje completo sobre la PIC School para las aplicaciones con la pantalla t ctil 40 pr cticas los esquemas y los pro gramas fuente se pueden recoger en la web www microcontrolado res com teniendo en cuenta que las mismas se han realizado con el microcontrolador PIC16F877 a 20 Mhz Tambi n se pueden descargar diversas plantillas interesantes en la carpeta Plantillas PDF En la Figura 10 se aprecia el detalle de las conexiones de la pan talla t ctil mediante un conector FPC de 4 v as y 1 mm de paso WA A a e La Figura 11 muestra una fo tograf a del montaje completo de las aplicaciones propuestas sobre la PIC School La serie de experimentos y proyectos que se pueden desa rrollar con la plataforma mos trada en la Figura 11 y cuyos enunciados esquemas de mon taje explicaciones y programas fuente pueden bajarse de la web antes mencionada son los siguientes 1 Calibraci n manual 2 Calibraci n controlada por el Host 3 Detecci n y visualizaci n de una coordenada en la pantalla 4 Versi n mejorada 5 Config
7. or de la resolu ci n horizontal ResH y luego otros dos correspondientes con la vertical ResV Comando para ajustar los tiempos de auto repetici n y cadencia C digo 05 Rep Cad Permite al Hos ajustar el tiempo de espera necesario para iniciar la auto repetici n as como la cadencia de la misma CAL_OUT INTBUSY BEEP M C Ha um TOUCH SCREEN Comando para el ajuste del tiempo de adquisici n y el tiempo antirebo tes C digo 06 Tad Reb Se llama tiempo de adquisici n Tad el que emplea el controlador para muestrear la pantalla t ctil cada vez que se detecta un toque INTERFACE RS232 v lido El tiempo antirebotes Reb es el que establece el tiempo de espera entre una pulsaci n y la siguiente Puesta en marcha y aplicaciones pr cticas En la Figura 8 se muestra el esquema de conexionado de la TOUCH SCREEN de 4 hilos con el controlador TC4V2 y un circuito MAX232 que adapta los niveles l gicos TTL proporcionados por el controlador a los niveles RS232 est ndar Para realizar la experimenta ci n que se propone se recomienda usar el laboratorio PIC School que ya dispone de un INTERFACE RS232 bastando conectar la salida TxD del controlador con el terminal TxD del mencionado interface y la entrada RxD del controlador con el terminal RxD del interface E _ S T 10K E 5 PIEZO L gt RC5 S gt ROTR D J gt RC6TxD Junto al sistema de desarrollo de proyectos con microc
8. rie de co mandos que recibe desde el HOST v a serie Con este conjunto de co mandos el HOST puede conocer el estado de la situaci n y gobernar ciertos aspectos que facilitan el control de la pantalla t ctil Describimos brevemente la re laci n de comandos que es capaz de interpretar el controlador reco mendando dirigirse a la documen taci n t cnica clara y completa que existe en la web del fabricante www microcontroladores com para ampliar esta informaci n Comando de Lectura C digo 00 Devuelve las coordenadas X e Y del ltimo toque realizado sobre el rea activa Cada coordenada est representada con dos bytes en hexadecimal Comando de Restauraci n C di go 01 Restaura los valores de confi guraci n con los que viene progra mado el controlador desde f brica por defecto Comando de Calibraci n On Line C digo 02 El Host inicia un ciclo de ca libraci n del TC4V2 quedando a la espera de que se realicen dos toques para indicar los puntos 1 y 2 del rea activa Figura 7 TOUCH SCREEN Comando de Lectura de la configu raci n actual C digo 03 Con este comando el controla dor devuelve al Host el valor actual de sus variables internas Comando para el Ajuste de la Reso luci n Horizontal y Vertical C digo 04 ResH ResV Permite al Host ajustar la re soluci n horizontal y vertical del controlador Para ello env a 2 pri meros bytes que representan en hexadecimal el val
9. situados en el ngulo supe rior izquierdo e inferior derecho de la pantalla Aunque hay tres maneras de realizar la calibraci n se explica el m todo manual que es el m s f cil de realizar Se inicia poniendo a O la entrada CAL_IN mediante el pulsador conectado en dicho Terminal Enton ces se activa a 1 la salida CAL OUT a la espera que se presione el punto 1 del rea activa Tras este primer toque CAL OUT pasa a 0 y medio segundo despu s pasa de nuevo a 1 en espera del segundo toque correspondiente al punto 2 Con cada toque la salida 5WEC i CAL_MANUAL CAL 330 AN 10K 1 F 2 PIEZO gt INTIBUSY ___ gt a RxD del Host 1 gt a TxD del Host REE Julio 2008 Control de aplicaciones via Internet Figura 9 Esquema de conexionado sobre la PIC School en el que se basan las experiencias que se describen Figura 8 Esquema de conexionado de la pantalla t ctil de 4 hilos al controlador TC4V2 y a un MAX232 para obtener un interface RS232 est ndar Figura 7 Calibraci n del rea activa en la pantalla t ctil 38 INT BUSY soporta una transici n 1 0 1 El LED conectado al Ter minal CAL OUT monitoriza la ca lilbraci n puesto que se enciende con cada uno de los dos toques necesarios Comandos On Line disponibles Entre las funcionalidades que dota el controlador TC4V2 al ma nejo de la pantalla hay una muy interesante que le da capacidad para interpretar una se
10. uraci n de una nueva resoluci n horizontal y vertical 6 Teclado hexadecimal 4x4 7 Determinaci n de zonas de influencia 8 Efecto pulsador 9 Efecto interruptor 10 Teclado decimal 11 Ajustes de los tiempos de res puesta Conclusiones En la actualidad las panta Ilas t ctiles ofrecen una mejora sustancial en la presentaci n del producto y en la fiabilidad de su funcionamiento a cambio de un coste similar al de los teclados mec nicos una facilidad en el manejo y una personalizaci n es pec fica de las aplicaciones La combinaci n de una pan talla t ctil con una pantalla gr fi ca permite es otra alternativa muy a tener en cuenta en el dise o de productos Los t cnicos obtendr n una excelente inversi n de su tiempo si lo dedican al conocimiento y manejo de estaos nuevos perif ricos que ahora enriquecen los proyectos y en breve ser n indis pensables Bibliograf a 1 Informaci n T cnica sobre pantallas t ctiles 2 Manual de Usuario del controlador de pantalla t ctiles TC4V2 3 Aplicaciones experimenta les esquemas proyectos progra mas fuente y plantillas REE Julio 2008
Download Pdf Manuals
Related Search