شاشة لمس شاشة LCD لـ iPhone XR

كيفية حل مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي لشاشة اللمس

يمثل تطوير الأجهزة المحمولة المحمولة مع HMIS الشاشة التي تعمل باللمس تحديًا معقدًا للتصميم ، خاصة بالنسبة لتصميمات الشاشة التي تعمل باللمس المتوقعة ، والتي تمثل التكنولوجيا السائدة الحالية للواجهات متعددة اللمس. يمكن لشاشة اللمس السعوية المتوقعة تحديد موقع الموضع الذي يلمس فيه الإصبع على الشاشة بدقة ، ويمكنه الحكم على موضع الإصبع عن طريق قياس التغير الصغير في السعة. أحد الاعتبارات الرئيسية في التصميم في تطبيقات الشاشة التي تعمل باللمس هي تأثير التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) على أداء النظام. يمكن أن يكون لتدهور الأداء الناجم عن التداخل تأثير ضار على تصميمات الشاشة التي تعمل باللمس ، وسيتم استكشاف مصادر التداخل هذه وتحليلها في هذه المقالة.

هيكل شاشة تعمل باللمس المتوقعة
يتم تثبيت أجهزة الاستشعار السعودية المتوقعة النموذجية أسفل غطاء زجاجي أو بلاستيكي. يوضح الشكل 1 عرضًا جانبيًا مبسطًا لمستشعر ثنائي الطبقة. يتم توصيل أقطاب الإرسال (TX) وتلقي (RX) بأكسيد القصدير الإنديوم الشفاف (ITO) ، مما يشكل مصفوفة متقاطعة ، مع وجود كل تقاطع TX-RX له سعة مميزة. يقع TX ITO أسفل RX ITO ، مفصولة بفيلم البوليمر أو الغراء البصري (OCA). كما هو مبين في الشكل ، يكون اتجاه أقطاب TX من اليسار إلى اليمين ، واتجاه أقطاب RX من الخارج إلى داخل الورقة.

كيف يعمل المستشعر
دعنا نحلل تشغيل شاشة اللمس دون النظر في عوامل التداخل للحظة: يُقال إن إصبع المشغل في إمكانات الأرض. يتم الاحتفاظ بـ RX في إمكانات الأرض بواسطة دائرة تحكم الشاشة التي تعمل باللمس ، في حين أن جهد تكساس متغير. يؤدي جهد TX المتغير إلى تدفق التيار عبر مكثف TX-RX. دائرة متكاملة RX متوازنة بعناية ، تعزل وتقيس الشحنة التي تدخل RX. تمثل الشحنة المقاسة "السعة المتبادلة" التي تربط TX و RX.
حالة المستشعر: لم يلمس
يوضح الشكل 2 مخططًا تخطيطيًا لخطوط القوة المغناطيسية في الحالة التي لم يمسها. في غياب لمسة الإصبع ، تشغل خطوط Flux TX-RX مساحة كبيرة داخل الغطاء. يتم عرض خطوط Flux Flux خارج بنية القطب ، وبالتالي مصطلح "السعة المتوقعة".
حالة المستشعر: المس
عندما يلمس إصبع الغطاء ، تتشكل خطوط القوة المغناطيسية بين TX والإصبع ، وتحل خطوط القوة المغناطيسية هذه عددًا كبيرًا من الحقول المغناطيسية TX-RX ، كما هو مبين في الشكل 3. بهذه الطريقة ، يقلل لمسة الإصبع TX-RX السعة المتبادلة. تحدد دائرة قياس الشحن السعة المتغيرة (△ C) ، وبالتالي اكتشاف إصبع على تقاطع TX-RX. من خلال إجراء قياس △ C على جميع تقاطعات مصفوفة TX-RX ، يمكن الحصول على خريطة توزيع اللمس للوحة بأكملها.
يوضح الشكل 3 أيضًا تأثيرًا مهمًا آخر: الاقتران بالسعة بين الإصبع وأقطاب RX. من خلال هذا المسار ، قد يتداخل التداخل الكهربائي إلى Rx. درجة ما من اقتران الإصبع RX أمر لا مفر منه.