Сенсорный монитор своими руками. Как сделать на ноутбуке сенсорный экран Как сделать сенсорный экран в домашних условиях
Сегодня сенсорные панели ввода встречаются повсеместно. Они устанавливаются на дисплеи смартфонов и планшетов , тачпады ноутбуков, графические планшеты, платежные терминалы и банкоматы, а также медицинское и промышленное оборудование. Производители делают сенсорные моноблоки и телевизоры, но большинство дисплеев для ПК по-прежнему остаются нечувствительны к касаниям.
О том, как сделать обычный монитор — сенсорным , наверняка задумывались многие. Ведь в некоторых операциях (чтение, работа с графикой, редактирование текстов) пролистнуть страницу, выбрать нужный предмет или выделить область на экране пером или пальцем гораздо проще, быстрее и удобнее, чем водить курсор или крутить колесо мыши. С первого взгляда кажется, что эта затея – фантастика, и воплотить ее сложно. Но на самом деле все немного проще. Как сделать монитор сенсорным самостоятельно – расскажет данный материал.
Немного теории
Сенсорные поверхности экранов конструкционно представляют собой отдельный элемент, напрямую не связанный с матрицей дисплея. Конечно, в последних поколениях смартфонов и планшетов используются так называемые OGS панели, у которых чувствительный элемент встроен между пикселями, но управление им все равно осуществляется по отдельной шине. Всего же существует три типа тачскринов, каждый со своими особенностями.
Резистивный
Резистивная технология построения сенсорных экранов – самая простая и дешевая. По принципу работы такие тачскрины родственны компьютерным клавиатурам. На двух слоях прозрачной подложки нанесены дорожки из почти прозрачного токопроводящего материала. Эти два слоя расположены друг на друге с зазором в несколько микрометров. Верхний обязательно гибкий и при касании пальца прогибается, замыкая дорожки. Чем дальше находится место замыкания – тем больший путь проходит ток и тем выше сопротивление. По его величине (с точностью до ома) контроллер сенсора вычисляет, в каком месте произошло нажатие.
Резистивные сенсорные экраны дешевы, просты, реагируют на любой предмет, но недостаточно надежны (вывести тачскрин из строя может небольшой порез) и имеют ограниченную прозрачность (под определенным углом даже становятся видны дорожки проводников).
Емкостный
Емкостный тачскрин – самый распространенный в наше время (состоянием на 2016 год). Он более совершенен и надежен. Количество слоев сократилось до одного, его толщина стала меньше. На поверхности сенсорного стекла или пленки наносится сетка прозрачных проводников, отличающихся низким сопротивлением. Человеческое тело плохо проводит электричество и способно накапливать электрический заряд, потому при касании пальца к стеклу происходит небольшая утечка тока, место которой определяет контроллер.
Волновой
В волновом сенсорном экране для регистрации прикосновений используются акустические (ультразвук, технология ПАВ) или световые (инфракрасные, ультрафиолетовые, технология ПСВ) волны. По периметру экрана устанавливается рамка, объединяющая излучатель и регистратор. Когда палец касается поверхности – он поглощает и частично отражает волну, а датчики регистрируют место.
.
Экраны ПАВ и ПСВ надежны, абсолютно прозрачны (нет сетки электродов), имеют неисчерпаемый теоретический ресурс (в реальности зависит от качества компонентов), при наличии защитной рамки сам сенсор невозможно повредить, а применение бронестекла делает неуязвимой и матрицу экрана. Поэтому они часто применяются в банкоматах, платежных терминалах, промышленных станках и медицинском оборудовании. Но точность определения координат пальца у них посредственная. Также волновые тачскрины требуют регулярной протирки (грязь на стекле вызывает фантомные реакции).
Есть и другие виды сенсоров для дисплеев, но они распространены гораздо меньше. Кроме того, эти методы трудно реализовать в домашних условиях, потому они не рассматриваются.
Применение сенсоров на практике
В применении к сенсорным мониторам востребованы все три технологии. Резистивный тип широко использовался ранее, но встречается и сейчас. Именно он интересен в плане того, , но об этом чуть ниже. Емкостные сенсоры применяются почти во всех современных дисплеях, изначально сенсорных. Волновые тачскрины, как было сказано выше, используются в банковском, промышленном, медицинском и ином специфическом оборудовании. Благодаря предприимчивым китайцам они также интересны при переделке обычного монитора в сенсорный.
Стоит сразу отметить, что переделка обычного монитора в сенсорный емкостный отпадает: такие тачскрины сравнительно дороги, специфичны и отдельно почти не встречаются. А вот резистивная и волновая технологии куда интереснее в этом плане. Еще стоит упомянуть чисто световой (не на ПСВ, а инфракрасный) вариант.
Способ 1: Световой
Первый способ самый простой и доступный, но требует определенных навыков и желания поработать. Перед тем, как сделать монитор сенсорным , нужно запастись веб-камерой , инфракрасным диодом (как в пульте от телевизора) кусочком фотопленки (непроявленной), батарейкой и корпусом для самодельного стилуса (подойдет, например, лазерная указка), а также программой Community Core Vision . Что со всем этим добром делать – подробнее и по пунктам ниже.
Перед тем, как обычный монитор сделать сенсорным по данному методу, нужно убедиться, что уровень технических навыков достаточен, а обстановка не препятствует воплощению идеи. Ведь веб-камеру требуется точно позиционировать, и для этого нужно место на столе, которое есть не у всех. Кроме того, небольшое смещение ее или экрана вынуждает настраивать все заново.
Способ отличается дешевизной: из оборудования покупать придется только самую дешевую камеру рублей за 500 (у большинства и так имеется), ИК-диод (можно вытащить из разбитого пульта), лазерную указку (можно вместо нее взять маркер или другую тонкую трубку), батарейки («мини-пальчики» или «таблетки»). Сложнее всего с фотопленкой: большинство людей пленочные «мыльницы» последний раз держало в руках больше 10 лет назад. Кроме того, из недостатков у способа – сложность настройки, неустойчивость конструкции, не самый высокий уровень удобства.
Некоторые китайские производители предлагают готовые решения этого типа, позволяющие сделать монитор сенсорным. Такие продукты представляют собой специальную широкоугольную веб-камеру, закрепляемую на дисплее, и стилус. Такой вариант не лишен упомянутых недостатков, зато смотрится привлекательно и не требует навыков работы с самоделками.
Способ 2: Волновой
В продаже встречаются готовые сенсорные панели, работающие по принципу поверхностно-световых (ПСВ) и поверхностно-акустических (ПАВ) волн. Они представляют собой стекло с рамкой, к которому подключен специальный контроллер с интерфейсом USB или COM (RS-232). Такие решения предназначены, в первую очередь, для создания терминалов и спецоборудования, но никто не запрещает использовать их дома.
Процесс переделки дисплея с ними предельно прост.
- Перед тем, как сделать монитор сенсорным , нужно протереть его микрофиброй со специальным чистящим средством или универсальным стеклоочистителем. Важно помнить: если экран имеет антибликовое покрытие – нельзя использовать для этого средства, содержащие нашатырь (аммиак), так как они смывают этот слой!
- После этого на экран накладывается сенсорное стекло, которое закрепляется входящими в комплект приспособлениями или сажается на качественный двусторонний скотч (но лучше все-таки прикрутить).
- Дальнейшая процедура настройки заключается в установке фирменного драйвера и другого ПО (поставляется на диске с сенсором или скачивается с сайта производителя) и калибровке тачскрина.
Основной недостаток подобной переделки монитора в сенсорный – относительная дороговизна. Новый сенсор стоит от нескольких тысяч – до десятков тысяч рублей, в зависимости от диагонали. Кроме того, найти нужный размер на современные широкоформатные матрицы большой диагонали нередко сложно. Связанно это с тем, что узкоформатные (4:5 или 3:4) экраны имеют лучшее соотношение диагонали и полезной площади, поэтому для них такие тачскрины выпускают чаще. Кроме того, стекло с рамкой может портить эстетический вид монитора, не вписываясь в его экстерьер.
Способ 3: Резистивный
По соотношению цены, эффективности и простоты применения наиболее предпочтителен резистивный тачскрин. Китайские производители создают специальные сенсорные пленки разного уровня точности, долговечности и функциональности, с разными размерами.
Некоторые из них могут быть обрезаны для подгонки под размеры дисплея, другие же не поддерживают подобной модификации. Поэтому перед тем, как купить подобный тачскрин, нужно изучить его описание и характеристики.
- Перед тем, как обычный монитор сделать сенсорным , его также нужно протереть от пыли и разводов.
- Далее следует снять лицевую рамку с экрана (обычно это делается с помощью медиатора, ненужной банковской карточки или другого тонкого предмета из прочного пластика, который вставляется в зазор) и еще раз протереть дисплей микрофиброй.
- Если тачскрин не подходит, но поддерживает обрезку – требуется снять мерки с матрицы, чтобы подогнать сенсор под нее. Делать это нужно в соответствии с инструкцией производителя сенсора. Также рекомендуется посмотреть видеоинструкцию по разборке дисплея, чтобы случайно его не сломать. Наконец, важно помнить: модификация лишит вас гарантии производителя дисплея.
- По краям матрицы монитора (за пределами видимой области) нужно наклеить специальные прокладки, на которые будет посажен тач. Это требуется для защиты дисплея от давления пальцев в процессе эксплуатации.
- Далее необходимо позиционировать сенсор и наклеить его поверх матрицы.
- Чтобы спрятать контроллер тачскрина и закрепить его, нужно снять заднюю крышку монитора. Для этого требуется отсоединить ножку или подставку, выкрутить винты сзади (если таковые имеются).
- Возле платы скаллера (контроллера матрицы) желательно найти свободное место, куда на винтик или двухсторонний скотч (первый вариант надежнее) будет посажен контроллер.
- Кабель питания контроллера и передачи данных нужно вывести в имеющееся отверстие возле разъема VGA/HDMI/DVI или другого интерфейса подключения. Если дырочки нет – ее можно сделать сверлом или с помощью раскаленного гвоздя (диаметр подбирать в соответствии с толщиной шнура).
- При установке контроллера важно следить за целостностью шлейфа, не допуская его перекручивания, резких перегибов и т.д.
- Если матрица вплотную входит в корпус монитора – в месте, где шлейф будет заходить назад, на корпусе лучше сделать подпил наждачкой, надфилем, или же горячим ножом снять слой пластика.
- Затем заднюю часть корпуса можно надеть обратно.
- Чтобы рамка монитора встала обратно, ее придется модифицировать. В зависимости от особенностей конструкции, придется подпиливать крепления, срезать или сточить немного внутренние бортики и т.д. После подгонки ее можно устанавливать.
- Заключительный этап – подключение сенсора и его калибровка. Для этого требуется установить драйвер (скачивается с сайта производителя сенсора или поставляется в комплекте на диске), а затем настроить точность, касаясь точек, которые выводит на экран программа драйвера.
Приступаем.
Для начала нужно все разобрать и посмотреть что внутри. Для этого откручиваем болты. В моем случае всего два, если монитор будет другой, то и болтов может быть меньше или больше, но один фиг их откручиваем.
После того как открутили, очень часто лицевая панельмонитора все-равно не хочет сниматься. Значит нужно отщелкивать защелки. Я меня это хорошо получается делать отверткой:
Все. Крышку сняли. На защелки посмотрели:)
Теперь перед нами голый экран:
Выковыриваем его из корпуса (не спрашивайте зачем, щас сами увидите)
Выковыряли. Смотрим, ищем свободные-места-пустоты.
А вот теперь рассказываю зачем. В самом начале статьи я сказал, что будем ставить touch screen. Так вот, тачскрин, который ставил я, состоит из, собственно touchscreen"а (стекла с наклеенной на него пленочкой) и USB-контроллера, который я тоже решил запихать во-внутрь.
Вот он сам контроллер:
Совсем небольшой. В длину чуть более 10см, в высоту порядка 4-5мм.
Греться контроллер не греется, по этому я его замотал на всякий случай изолентой.
Сзади приклеил 2-х сторонний скотч. Этим скотчем контроллер будет приклеен к корпусу. Такого крепления будет предостаточно, поскольку усилия на контроллер touch-screen"а никакого создаваться не будет, по этому и городить ничего лишнего не нужно.
Приклеиваем к корпусу. Желательно приклеить так, чтоб он не торчал из-за металлической крышки, а был с нею на уровне, поскольку нам еще экран обратно укладывать:)
Убираем лишние "ребра вентилиционной решетки" монитора снизу для того, чтобы вывести USB-кабель контроллера наружу. Я делал это обычным паяльником и скальпелем.
Пропускаем кабель. Поскольку в комплекте кабель с фильтрами (бочонки), пришлось срезать еще несколько пластиковых ребер жесткости.
Для того, чтобы все это не болталось в процессе монтажа и для того что бы кабель случайно не вырвали из разъема при эксплуатации нашей будущей сенсорной панели, кабель закрепляем пластиковыми стяжками.
Теперь приступаем к монтажу самого стекла с touchscreen"ом. Сперва очень тщательно моем экран монитора (который картинку показывает), поскольку если если не мыть, то к нему уже трудно будет добраться, а пятна "внутри" монитора нам нафиг не нужны! :)
После этого, клеим на стальную рамку экрана монитора двухсторонний скотч (автомобильный тоненький)
На этот скотч приклеиваем стекло с touch screen-ом. Сперва у меня было желание стекло по всей поверхности приклеить, но подумав, я это желание оставил - выпасть и так не выпадет (а сверху еще и рамка), а вот если разбирать эту конструкцию придется, то от автомобильного скотча отодрать будет очень сложно.
Осталось теперь только соеденить touch screen и USB-контроллер. Для соединения используется шлейф с разъемом. Шлейф тонкий, по этому его можно "обернуть" вокруг экрана и основания экрана. Чтобы он не болтался я его тоже приклеил.
Очень повезло, что в том месте, где проходит шлейф touch screen"а оказалась крепежная выемка. Теперь можно вообще не беспокоиться о том, что шлейф пережмется или что-нибудь с ним еще случится.
Первый тест-драйв:
После того, как я попробовал поставить переднюю панель монитора назад, оказалось что эта панель давит на тачскрин, тем самым мешает калибровке.
Пришлось придумывать вот такой хак:
Ну, думаю, идея понятна - делаем небольшие выступы, чтобы touch screen не касался передней морды.
Вот, собственно и все. Напоследок видео с результатом моих сегодняшних трудов:
Как видно на видео, у меня совсем не возникает проблем с позиционирование и жму на экран я тоже не сильно. В общем работает отлично.
P.S. скоро придет Xeon и расскажет точно что это за экран, где он его взял и сколько денег он стоил:) Я правда не знаю.
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")
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.
За последние годы все больше и больше девайсов оснащаются сенсорными дисплеями. Однако чтобы насладится удобством тач-управления совсем не обязательно покупать «свежую модель» того или иного устройства, ведь даже традиционный дисплей легко можно превратить в сенсорный. Итак, в этой статье речь пойдет именно о том, как сделать сенсорный экран в домашних условиях, не прилагая особых усилий.
Дисплей ноутбука и ПК
На первом этапе вам придется приобрести специальный гаджет Duo Digital, разработанный корейскими инженерами. С его помощью вы сможете превратить любой обычный дисплей, диагональю до 22 дюймов, в сенсорный. Представленное устройство является особым сканером, который устанавливается в верхней части монитора. Он отслеживает манипуляции пользователя и отправляет данные о них в компьютер для обработки. Вторая часть системы Duo Digital представляет собой ручку, заменяющую мышку. Она, как и привычный всем нам манипулятор, имеет две кнопки управления.
Продолжая разговор о том, как сделать экран ноутбука сенсорным, следует сказать, что стоит система Duo Digital недорого - около 40-50 долларов за один комплект. Посему такой подход к модернизации старого лэптопа вполне экономически оправдан. Кстати, цена устройства не зависит от диагонали конкретного дисплея. Главное, чтобы ваш девайс, как уже упоминалось, не имел матрицу более 22 дюймов.
После того, как вы приобрели систему Duo Digital, зафиксируйте сканер на верхней грани монитора. Для этого в нем предусмотрено специальное крепление, похожее на фиксатор веб-камеры. Желательно устанавливать сканер точно посередине ширины экрана. Далее включаем Duo Digital и устанавливаем специальное программное обеспечение на компьютер. Все необходимые драйверы идут в комплекте с Duo Digital, так что проблем с поиском ПО возникнуть не должно. На следующем этапе производим индивидуальные настройки и всё - ваш ноутбук или монитор из обычного превратился в сенсорный!
Дисплей телефона
Что касается того, как сделать сенсорным экран телефона, здесь трудностей возникает несколько больше. И главная из них – это цена. Для мобильных телефонов и смартфонов также существуют устройства, подобные Duo Digital. Однако стоят они неоправданно дорого. Так, к примеру, в конце 2007 года известный финский производитель коммуникационного оборудования – компания Nokia, выпустил специальную Bluetooth-ручку. С помощью этого устройства можно было писать сообщения, номера телефонов, заметки и прочую информацию на стандартном телефоне с Bluetooth, не используя традиционную клавиатуру. В 2008 году эта ручка появилась и на рынке России и Украины. Однако из цены в 240-280 долларов особой популярности этот гаджет не обрел. Действительно, за такие деньги в наше время можно купить сразу два полноценных сенсорных телефона и не баловать себя подобными аксессуарами от Nokia.
Теперь вы знаете, как модернизировать свой девайс и сколько стоит сделать сенсорный экран для обычного монитора, телефона или ноутбука.
Сенсорный экран своими руками – звучит как-то странновато. Но почему так? Сейчас все чаще выпускаются компьютерные устройства с сенсорным экраном. И будущее, конечно же, за этой технологией.
Но вот всем ли она по карману? Плюс-минус, у кого какие возможности.
Оптический сенсорный экран – вот что предлагается сделать в домашних условиях. И для этого нам понадобится 6 вещей:
— Плотный белый лист бумаги (1 штука);
— Ножницы (тоже 1 штука);
— Веб-камера любой стоимости;
— Фоторамка со стеклом;
— Карандаш;
— Картонная коробка.
Инструкция по созданию сенсорного экрана
В фоторамку вставляется лист. В низу коробки проделывается отверстие для вебкамеры. В принципе, тут можно обойтись и без карандаша, но вот ножницы, чем протыкать коробку, нужны обязательно. Теперь необходимо поместить стеклянную рамку в коробку, чтобы веб-камера «смотрела» на стекло, а мы смотрели на бумагу.
Но здесь нам не обойтись без программного обеспечения. Community Core Vision и виртуальный мышинный драйвер нужны в обязательном порядке. К счастью, лицензия позволяет все это дело скачать и установить бесплатно.
Обо всем с подробностями и объяснениями поможет этот интересный видеообзор:
Интересно конечно смотреть на все эти вещи. Но вот сделать самому — это уже намного сложней и интересней вдвойне. Поэтому те, кто сделают сие чудо, хочу чтобы поделились впечатлениями. Как оно и что.
