コンテンツメニュー
>> 基本的な配線手順：
● コードを書く
>> 家電
>> 産業制御システム
>> 医療機器
>> インタラクティブキオスク
>> マルチタッチ機能
>> ジェスチャー認識
>> 他のセンサーとの統合
● 結論
● 関連する質問
>> 1.静電容量のタッチスクリーンで使用できる通信プロトコルの種類は何ですか？
>> 2。1つのマイクロコントローラーで複数の静電容量タッチスクリーンを使用できますか？
>> 3.容量性タッチスクリーンのインターフェースに一般的に使用されるライブラリは何ですか？
>> 4.タッチスクリーンが応答しないことをトラブルシューティングするにはどうすればよいですか？
>> 5.抵抗タッチスクリーンと容量性のタッチスクリーンの違いは何ですか？
● 引用
統合 マイクロコントローラーを備えた静電容量のタッチスクリーンは、 電子デバイスのインタラクティブ性とユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させることができます。容量性タッチスクリーンは、複数のタッチ入力を同時に検出する能力により、スマートフォン、タブレット、およびさまざまな産業用途で広く使用されています。この記事では、必要なコンポーネントから配線、コーディング、トラブルシューティング、実用的なアプリケーションまで、すべてをカバーするマイクロコントローラーと容量性タッチスクリーンをインターフェースする方法に関する包括的なガイドを提供します。
静電容量のタッチスクリーンは、電荷を保存する材料の能力である静電容量の原理に基づいて動作します。タッチを登録するための圧力を必要とする抵抗性タッチスクリーンとは異なり、容量性スクリーンは、指の存在によって引き起こされる静電界の変化を検出します。これにより、より正確で応答性の高いタッチ検出が可能になります。
容量性タッチスクリーンには、2つの主要なタイプがあります。
- 投影容量性タッチスクリーン（PCT）：これらの画面は、交差点でコンデンサを形成する導電性層のグリッドを利用します。それらは複数のタッチを同時に検出することができ、スマートフォンやタブレットでよく見られます。
- 表面静電容量のタッチスクリーン：これらには、表面に単一の導電性層があり、通常、シングルタッチの相互作用のみを検出できます。これらは、費用に敏感なアプリケーションでよく使用されます。
マイクロコントローラーを使用して静電容量のタッチスクリーンをインターフェイスするには、次のコンポーネントが必要になります。
- 静電容量のタッチスクリーン：マイクロコントローラー（I2CまたはSPI）と互換性のある通信プロトコルをサポートしていることを確認します。
- マイクロコントローラー：十分な処理能力とメモリを備えたものを選択します（例、Arduino、Raspberry Pi）。
- ジャンパーワイヤ：コンポーネント間で接続するため。
- ブレッドボード：接続のプロトタイピングとテスト用。
- 電源：マイクロコントローラーとタッチスクリーンの両方に正しい電圧があることを確認してください。
容量性のタッチスクリーンのピンアウトを理解することは、正しい接続を行うために重要です。通常、あなたは見つけるでしょう：
-VCC：電源ピン（通常は +3.3Vまたは +5V）。
-GND：グランドピン。
-SDA：I2C通信用のシリアルデータライン。
-SCL：I2C通信用のシリアルクロックライン。
-int：タッチイベントのマイクロコントローラーに通知するための割り込みピン（オプション）。
1。VCCを電源に接続します（ +3.3Vまたは +5V）。
2. GNDを地面に接続します。
3。I2C通信：
-SDAをマイクロコントローラーの対応するSDAピンに接続します。
-SCLをマイクロコントローラーの対応するSCLピンに接続します。
4.該当する場合は、マイクロコントローラーのデジタル入力ピンにINTを接続します。
マイクロコントローラープラットフォーム（Arduinoなど）に応じて、静電容量のタッチスクリーンをサポートするライブラリをインストールする必要がある場合があります。ライブラリは、多くの場合、画面を初期化し、タッチデータを読み取るための関数を提供します。一部の人気のあるライブラリには次のものがあります。
-ADAFRUIT_GFX
-ADAFRUIT_TOUCHSCREEN
ハードウェアをセットアップした後、静電容量のタッチスクリーンを初期化し、そこからの入力を読み取るコードを記述する必要があります。このコードには、通常、通信プロトコルの初期化、ライブラリのセットアップ、タッチイベントを処理するための機能の定義が含まれます。
コードをマイクロコントローラーにアップロードしたら、容量性タッチスクリーンの機能を優しく触れ、出力ディスプレイまたはシリアルモニターで正しく登録するかどうかを観察します。
容量性のタッチスクリーンをマイクロコントローラーとインターフェースしながら問題に遭遇した場合は、次のことを確認することを検討してください。
- すべての接続が安全であり、ピンアウト図に従って正しく配線されていることを確認します。
- マイクロコントローラーと静電容量のタッチスクリーンの両方が正しく駆動されていることを確認します。
- 必要なすべてのライブラリをインストールし、ハードウェアのセットアップと互換性があることを確認してください。
- ロジックアナライザーなどのデバッグツールを使用して、デバイス間の通信を監視します。
マイクロコントローラーと統合された容量性タッチスクリーンには、さまざまな業界で多様なアプリケーションがあります。
スマートフォンとタブレットは、おそらく静電容量のタッチスクリーンを利用するデバイスの最も一般的な例です。統合により、ユーザーがアプリ、ゲーム、マルチメディアコンテンツとシームレスに対話できる直感的なユーザーインターフェイスが可能になります。
産業用設定では、容量性のタッチスクリーンが機械と機器の制御パネルで利用されています。それらは、衛生や医薬品など、衛生が重要である環境では、簡単にきれいな耐久性のあるインターフェイスを提供します。
容量性タッチスクリーンは、患者モニターや診断機器などの医療機器でますます使用されています。彼らの高い感度と明快さにより、迅速な決定が重要な臨床環境に適しています。
これらの画面は、ホームオートメーションシステムに統合でき、ユーザーはシンプルなジェスチャーで照明、暖房、セキュリティシステムを制御できます。
静電容量のタッチスクリーンは、小売店や博物館で見つかったインタラクティブキオスクでも人気があり、マルチタッチ機能を通じて魅力的な体験をユーザーに提供します。
最新の容量性タッチスクリーンには、機能を強化する高度な機能が装備されています。
ほとんどの容量性画面は、ピンチからZOOMやスワイプアクションなどのマルチタッチジェスチャーをサポートしています。この機能により、ユーザーはアプリケーションとより自然にやり取りできます。
開発者は、アプリケーションに合わせたカスタムジェスチャーを実装できます。たとえば、左のスワイプで右にスワイプすると、追加のオプションや設定メニューが開く可能性があります。
他のセンサー（加速度計やジャイロスコープなど）からのデータをタッチ入力と組み合わせると、よりインタラクティブなアプリケーションが作成される可能性があります。たとえば、Tiltベースのコントロールは、ゲームエクスペリエンスを向上させたり、アプリのナビゲーションを改善したりできます。
経時的に容量性タッチスクリーンの最適なパフォーマンスを確保するには：
- 柔らかい布を使用して表面をきれいに保ちます。それを傷つける可能性のある研磨材を避けてください。
- 摩耗や損傷の接続を定期的に確認してください。
- 湿度レベルが制御されている環境にデバイスを保存します。過度の湿気は性能に影響を与える可能性があります。
静電容量のタッチスクリーンとマイクロコントローラーを統合すると、インタラクティブなアプリケーションを作成するための多くの可能性が開かれます。関係するコンポーネントを理解し、適切な接続手順に従って、適切なライブラリを利用し、直感的なユーザーインターフェイスを設計することで、このテクノロジーをプロジェクトに正常に実装できます。さまざまな機能を実験すると、さまざまなアプリケーションでユーザーエクスペリエンスを強化する革新的なユーザーインターフェイスにつながる可能性があります。
- 容量性タッチスクリーンは、通常、マイクロコントローラーとの通信のためのI2C（相互統合回路）またはSPI（シリアル周辺インターフェイス）プロトコルを使用します。
- はい。ただし、I2Cを使用するか、SPIチップを管理する場合、各画面に一意のアドレスがあることを確認してください。
-ADAFRUIT_GFXやADAFRUIT_TouchScreenなどのライブラリは、Arduinoプラットフォームの静電容量のタッチスクリーンとのインターフェースに一般的に使用されます。
- 容量性タッチスクリーンピンアウト図に対するすべての接続を確認し、電源レベルを確認し、コードがすべてのコンポーネントを正しく初期化していることを確認します。
- 容量性タッチスクリーンは、指の存在によって引き起こされる静電容量の変化を検出し、マルチタッチ機能を可能にしますが、抵抗画面はタッチを登録するための圧力が必要であり、通常は単一タッチ入力のみをサポートします。
[1] https://www.reshine-display.com/how-do-i-connect-a-apacitive-touch-screen-to-my-microcontroller.html
[2] https://minatechnologysupport.blogspot.com/2019/08/capacitive-touch-sensor-interfacing.html
[3] https://www.reshine-display.com/how-to-integrate-capacitive-touch-screens with-microcontrollers.html
[4] https://www.aopen.com/ua_en/about/press/475/article.html
[5] https://www.faytech.us/touchscreen-monitor/capacitive/capacitive-touch-screen-basics-how-it-works-types-explaine/
[6] https://electronics.stackexchange.com/questions/626947/how-can-iuse-a-microcontroller-to-trigger-an-existing-capacitive-touch-pad
[7] https://www.hongguangdisplay.com/blog/connecting-capacitive-touchscreen-via-i2c-interface-a-technical-guide/
[8] https://www.reshine-display.com/how-can-you-effectivilly-Integrate-a-apacitive-touch-screen-with-a-microcontroller-for-next-project.html
[9] https://www.dush.co.jp/english/method-type/capacitive-touchscreen/
[10] https://www.reshine-display.com/how-do-i-set-up-a-apacitive-touch-screen with-my-arduino-board.html
