Praktikum. Anzeigetechnik. Gruppe: 2. - Wallerath - Kleinstück - Spenst - Balyot. Touch-Panel. bei Prof. Dr. Schwedes

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1 Praktikum Anzeigetechnik bei Prof. Dr. Schwedes Gruppe: 2 Teilnehmer: - Küster - Wallerath - Kleinstück - Spenst - Balyot

2 Funktionsweise eines analog resistiven Touchscreen Abb.: mechanischer Aufbau des Touchscreens Durch Berühren des Flexteils wird dieser auf den Stabilteil durchgedrückt, so dass an der Berührstelle eine leitende Verbindung entsteht. Abb.: schematischer Aufbau, Widerstandsschichten Abb.: Spannungsteiler am Berührpunkt Flexteil und Stabilteil sind mit Silberleiterbahnen beschichtet. Durch Anlegen einer Spannung an jeweils eine der beiden Schichten entsteht durch die Berührung ein Spannungsteiler, wobei die Spannung dann an der jeweils anderen Schicht gemessen werden kann. Da die Geometrie des Screens bekannt (VGA: 640x400 Pixel) ist, kann aus der gemessenen Spannung auf die jeweilige Berühr-Koordinate zurückgerechnet werden. Dieser Vorgang geschieht nacheinander für die x- und für die y-koordinate, wobei jede Schicht abwechselnd Erreger und Sensor ist. 2 / 7

3 Messbeispiel: 1.00V y, y, 3, 0V x, Messung 2,2V y, Messung 2, 25V x, 3, 0V Messpause T Pause = 13ms x Messung y Messung T = 7ms T = 10ms x y Messzyklus T f Mess Mess = 30ms 1 = = 33,3Hz 30ms Abb.: Messung: Erregerspannung, Messspannung Für die obige Beispielmessung ergeben sich die wie folgt: Auflösung : 640 Pixel in x Richtung 480 Pixel in y Richtung x 2, 2V = x = 640 = 640 = , 0V x, Messung x. Messung x, x, x= 640 x = 170 y 2, 25V = y = 480 = 480 = , 0V y, Messung y. Messung y, y, Diese Beispielrechnung soll das Verfahren verdeutlichen. Die Messwerte streuen z. T. stark, da die Messwerterfassung durch Trigger- und Kalibrierungsprobleme recht schwierig war. Messungen Nachfolgend sind exemplarisch einige Messungen der Spannungsverläufe und die zugehörigen Berührkoordinaten dargestellt (Messreihe 1). Durch ein Bedienproblem mit dem Oszilloskop sind die angezeigten der Cursor (V1(1)=...,V2(1)=...) nicht korrekt, weshalb noch weitere Messreihen aufgenommen wurde, bei denen die dann korrekt ermittelt wurden, für die jedoch keine Ausdrucke erstellt wurden. 3 / 7

4 Messreihe 1: Messung x-koord. y-koord. ohne Berührung ohne Berührung / 7

5 Messreihe 1: Messung x-koord. y-koord Messreihe 1: Messung x-koord. y-koord / 7

6 Messreihen 2 und 3 Messreihe 3: links unten nach rechts oben Messreihe 2: links oben nach rechts unten x y V x / V V y / V ,25 2, ,09 2, ,97 2, ,88 2, ,56 1, ,19 1,31 x y V x / V V y / v ,38 1, ,25 1, ,09 1, ,97 1, ,78 1, ,63 2, ,53 2, ,34 2, ,22 2, ,09 2,47 Messreihe 2: links oben nach rechts unten Vy / V V x / V 3,00 2, , , , , , x-koordinate y-koordinate () () Messreihe 3: links unten nach rechts oben Vy / V V x / V 3,00 0 2, , , ,00 0, , x-koordinate y-koordinate () () Abb.: Darstellung des linearen Zusammenhangs zwischen und gemessener Spannung am Touchscreen 6 / 7

7 Berechnung des Flächenwiderstandes (ٱ/ Ω ) der X- und Y-Widerstandsschichten ρ L D Abb.: Flächenwiderstand Der Widerstand des Panels ergibt sich zu: B L 1 L L R = ρ = ρ = mit ρ = const. = const. B D D B B : Flächenwiderstand Ω R = (" Ohm pro Quadrat ") [ ] Abb.: Flächenwiderstand Der Flächenwiderstand gilt für eine quadratische (!) Fläche, also z.b für ein 1mm 1mm - Quadrat. Sind die (nicht quadratischen) Abmessungen des Panels jedoch bekannt, so kann der absolute Widerstand R durch eine Reihenschaltung (Breite) und eine Parallelschaltung abs (Höhe) solcher Quadrate berechnet werden. Panel Fläche Flächenwiderstand Für die Glasplatte des Panels wurde gemessen: R abs = 330Ω B = 212mm L= 166mm Abb.: Gesamtwiderstand aus Flächenwiderstand berechnen 480 Zeilen 640 Spalten Damit ergibt sich für den Flächenwiderstand der Glasplatte: L B 212mm Ω Rabs = = Rabs = 330Ω 421, 45 B L 166mm Für die Kunststofffolie wurde gemessen: L= 216mm B = 158mm Aus praktischen Gründen wurde für die Kunststofffolie mit dem für die Glasplatte ermittelten Flächenwiderstand weitergerechnet. Für den absoluten Widerstand der Kunststofffolie ergibt sich damit: L Ω 216mm Rabs = 421, ,16Ω B 158 mm 7 / 7