Как сделать сенсорную панель своими руками для детей

Обновлено: 07.07.2024

Как изготовить электронное перо (стилус) и мини планшет своими руками?

О том, как из всякого хлама изготовить мини планшет и стилус для ноутбука.

То есть, речь идёт об электронном пере, которым можно писать рукописные тексты или рисовать.

Самые интересные ролики на Youtube

Всё началось с дискуссии на тему оцифровки рукописных формул. В ходе дискуссии у меня возникла идея совсем простой конструкции электронного пера, которым можно было бы писать по поверхности тачпада (Touch Pad) любого ноутбука. Меня настолько заняла эта идея, что я решил изготовить такое перо, хотя никакой особой надобности в нем не было. Видно дело в том, что забуксовал очередной мой проект, и нужна была небольшая передышка.

Чтобы стало понятно, почему по тачпаду нельзя водить любым предметом, например карандашом, нужно разбраться, как он работает.

Тачпад, это сенсорная панель, которая работает на ёмкостном принципе. Внутри панели расположены емкостные датчики, которые реагируют на изменение ёмкости, вносимое пальцем руки человека. Чтобы снизить ошибки распознавания этого самого пальца, сенсорная панель реагирует так же и на ёмкость человеческого тела, которую регистрирует через палец, касающийся панели.

В общем, задача заключалась в том, чтобы обмануть тачпад и подсунуть ему обычную пластмассовую ручку вместо пальца. Как выяснилось, сделать это проще простого. Достаточно подобрать металлическую шайбу подходящего размера и присоединить к ней небольшой отрезок проволоки. Проволоку можно пропустить внутрь любой полой трубки, например, корпуса от фломастера или шариковой ручки.

Первоначальный проект был совсем простым. Я установил кнопку внутрь корпуса от фломастера и подпёр её изнутри кусочком толстого картона так, чтобы картон плотно застрял между кнопкой и корпусом.

Я предполагал, что можно будет писать символы, каждый раз нажимая на эту кнопку. Но, даже после первой пробы пера стало ясно, что писать и нажимать на эту кнопку в начале каждого элемента буквы крайне неудобно. Ведь мы уже привыкли, что линия начинается тогда, когда перо прижимается к бумаге или планшету.

Как это работает?

Так что, пишущий узел пришлось несколько модернизировать, добавив в него датчик нажатия пера. На чертеже окончательный вариант пишущего узла.

Этот чертёж должен объяснить принцип работы пишущего узла электронного пера.

Одним из элементов пишущего узла является силиконовая пимпочка, которая используется в компьютерных клавиатурах, пультах дистанционного управления и т.д. Эта сборочная единица потребовала минимальной доработки. Я только удалил с её внутренней поверхности контактную площадку, выполненную из более жёсткой резины.

Эта резинка купольной формы, удерживая латунную пластину, позволяет менять угол наклона пера, сохраняя при этом горизонтальное положение пластины относительно поверхности сенсорной панели.

Сквозь середину этой резинки проходит обычная портняжная булавка, которая вместе с латунной пластиной является контактной парой. Последняя, при нажатии на пишущий узел, замыкает левую кнопку мыши.

Чтобы обеспечить хорошее скольжение пера по поверхности сенсорной панели, на латунную пластину с помощью двухстороннего скотча приклеена фторопластовая (тефлоновая) плёнка.

Конструкция и детали

Диаметр латунной пластинки должен имитировать контактную поверхность пальца. Проверка показала, что тачпады ноутбуков устойчиво работают с диаметром пластины около 10мм.

Латунную пластину я соединил с пером с помощью отрезка провода МГТФ, который скрутил в спираль. К пластинке с помощью двухстороннего скотча приклеил фторопластовую плёнку. Как раз накануне использовал эту технологию, чтобы восстановить скольжение компьютерной мышки.

Второй провод припаял к булавке с использованием активного флюса. Булавку закрепил в пишущем узле фломастера с помощью надетых на булавку двух хлорвиниловых трубок, являющихся до этого изоляцией проводов разного диаметра.

Соединительный кабель, выполненный из гибкого провода, закрепил в пробке фломастера.

Склеил латунную пластину с силиконовой пимпочкой с помощью силиконового герметика. Для этого соорудил вот такой нехитрый пресс.

Ну, не знаю я, как эта резинка правильно называется.

Для того чтобы подключить датчик нажима пера к компьютеру, я использовал вилку типа Джек 3,5мм. Соответствующее гнездо я установил в мышку, ещё когда настраивал вот эту самоделку. Гнездо соединено с контактами левой кнопки мыши.

Иногда, чтобы решить поставленную задачу, самодельщику приходится искать нетривиальные решения. Может быть, они Вас ожидают здесь. Ну вот и всё, главное красиво и ненавязчиво закончить мысль. Всем удачи!

Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Для основы я взяла небольшой кусок пластмассовой доски. Просто разделила доску на 8 частей и заполнила получившиеся участки подготовленными материалами. интересными с тактильной точки зрения.

Мое игровое развивающее пособие состоит из следующих материалов: мех искусственный, джинсовая ткань с выпуклым рисунком и вшитой молнией, атласная ткань, яркая Хб ткань с детским рисунком, бархатная поверхность, лоскут с пришитыми пуговицы разного размера, гладкая джинсовая ткань с пластмассовые бусинами, мягкие комочки, мешочек с шуршащими фантиками, лентами, пришитыми с одной стороны.

Главное, чтобы игровая панель была безопасной. Поэтому особое внимание нужно уделять способу крепления предметов на панель. Все должно быть надежным и проверенным на прочность, ведь, малыш будет не только ручками крутить и вертеть, но, возможно, попробует и на вкус.
Мой двухлетний сын очень любит играть с тактильной доской. Самое главное для каждой мамы видеть как ребенок растет, развивается и радуется новому занятию.

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.

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;

Сопротивление участка цепи (отжато): 10 МОм;
Сопротивление участка цепи (нажато): 2 КОм;

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.

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.

Подготовка к переделке

Прежде чем приступить к модернизации монитора, подготовьте рабочее место. Главное чтобы на поверхности, куда вы положите панель и матрицу, не было острых выступов, которые могли бы их поцарапать.

Кроме этого подготовьте чистую тряпочку, на случай если на экране появятся разводы от пальцев. Из инструментов понадобятся - надфиль с круглым профилем, ножовка по металлу и острый нож, на случай если потребуется резать корпус. Также запаситесь терпением и будьте готовы потратить 2-3 часа свободного времени.

Процесс модернизации

Ну что, приступим? Если все готово, то начнем. Сперва осторожно снимем лицевую панель и отложим её в сторону. Пока наше внимание сосредоточено на ЖК экране. Отпустив четыре крепежных винта, демонстрируем панель и убираем оставшуюся часть монитора в сторону.

Смахните пыль и уберите посторонние вещи с рабочей места перед тем, как начнется работа по объединению "точ-скрина" с LCD панелью. Первым делом тщательно протрите поверхность ЖК матрицы и убедитесь в отсутствии пыли и прочей грязи на ней.

Как уже было отмечено выше, в комплект сенсорной панели входят специальные самоклеящиеся демпферные полоски. Вначале их следует наклеить по периметру экрана, естественно к металлической окантовке панели.

Удалив упаковочную пленку с сенсорной панели, устанавливаем "точ-скрин" на ЖК матрицу, самое главное не перепутайте рабочую сторону панели (ориентируйтесь по надписи в правом верхнем углу), она должна смотреть вверх. После, отложите блок матрица + сенсорная панель в сторону. Далее, следует доработать матрицы.

LCD панель крепится к четырем угловым кронштейнам. С помощью надфиля необходимо углубить паз на 5 мм и уменьшить соответственно высоту кронштейна на эти же 5 мм, отпилив верхнюю часть ножовкой.

При установке контроллера PenMount 9026 помните об интерфейсных кабелях. Если в задней крышке монитора нет подходящего отверстия, проделайте новое, только когда подключите шнур к контроллеру не забудь его укрепить, например, так, как показано на фотографии или просто завяжите небольшой узел.

В печатной плате контроллера имеется два отверстия для винтов. В моем случае хватило одного. Размеры PenMount 9026 составляют всего 65 x 25 мм (длина x ширина), поэтому поиск места для него не вызвал проблем и он успешно был монтирован на заднюю стенку монитора.

Необходимо также не забыть приклеить демпферные полоски с тыльной стороны лицевой крышки монитора. Процесс переделки подходит к завершению.

Подключаем разъемы ЖК матрицы, предварительно состыковав сенсорную панель с контроллером. Выравнив по уровню экран, закрываем лицевую панель монитора. Вуаля, сенсорный монитор готов!

Подключение

Контроллер подключается к компьютеру через RS-232 интерфейс или попросту через COM порт. Существуют и USB модификации. Для PenMount 9026 еще требуется дополнительное питание от PS/2 порта.

Если разъем PS/2 занят клавиатурой или мышью, можно воспользоваться "двойником", то есть подключить контроллер к компьютеру, а мышь или клавиатуру к соответствующему кабелю контроллера. После этой простой манипуляции можно приступать к установке драйверов и калибровке панели.

Установка драйверов, калибровка

При запуске ОС происходит автоматическое определение нового устройства. На запрос об установке следует ответить отказом. Их следует устанавливать с прилагаемого компакт-диска, так как драйверы входят в программный комплекс PenMount. Система, на которую инсталлировались драйверы и ПО, работает под управлением ОС Windows XP SP2.

В системе, контроллер с панелью обозначаются, как PenMount DMC9000 and DMC9100. Хочу заметить, что представленные драйверы поддерживают практически все известные ОС, такие как DOS, Windows 3.11, Windows 95, Windows 98, Windows ME, Windows NT, Windows XP, Windows CE, Linux и Qnx, а вот MacOS остался, почему то в стороне.

После перезагрузки компьютера, в панели задач появилась иконка с изображенными буквами "pm" на синем фоне - PenMount Monitor. Через "монитор" можно выбрать некоторые опции, а также вызвать панель управления - PenMount Control Panel.

Все настройки и регулировки можно производить только через Control Panel. Первая вкладка панели управления - калибровка (Calibrate), где можно выбрать режим настройки, но об этом, подробнее, будет чуть позже. Вкладка рисование (Draw) служит для проверки работы панели. Закладка Multiple Monitors позволяет включить поддержку нескольких панелей.

В опциях (Option) можно выбрать либо точечный, либо непрерывный режимы. Существует возможность дублировать каждое прикосновение к сенсорной панели звуковым сигналом, частота и длительность которого регулируется в этом же пункте меню. На момент написания статьи, использовались последняя версия драйверов 4.01 и "прошивка" контроллера версии A1.30.

Оставим описание программного обеспечения в покое и перейдем к настройке сенсорного монитора. Лучше всего не полениться и произвести калибровку "точ-скрина" по 16 точкам в режиме расширенной настройки (Advanced Calibration).

На белом фоне появится небольшая окружность с красной точкой внутри, после нажатия на одну появляется другая, такая же, только в другом месте. Нажимать лучше именно в центр, в красную точку. Для точности я использовал зубочистку, но можно воспользоваться и собственным пальцем.

Работа в приложениях

В Windows XP управлять прикосновением пальца удобно, благодаря большим виртуальным кнопкам и надписям. Чувствительность сенсорного экрана высокая, поэтому давить на него особо не надо.

Нареканий при работе в системных и офисных приложениях, нет. Зато есть проблемы в некоторых графических программах.

Интересно было посмотреть, как сенсорный дисплей выступит в роли графического ЖК планшета. Оказалось, не очень хорошо. Например, в Adobe Photoshop 8.0 CS и 7.0 сигнал с "точ-панели" воспринимался программой неправильно. Такая же история и в Corel Draw 10.

Зато в Paint и Corel Xara рисовать можно, как карандашом на бумаге. Если разобраться с проблемой возникающей в Photoshop и Corel, сенсорный дисплей можно использовать в качестве графического планшета. Скорее всего, причина таится в драйвере.

Себестоимость сенсорного монитора

Сенсорная панель AMT9102 - 120 долларов
Контроллер AMT PenMount 9026 - 60 долларов
LCD монитор SoCool - 280 долларов

Итого получается 460 долларов. Это ощутимо дешевле уже готового монитора с "точ-скрином" подобного класса. Как видите сенсорные технологии вполне доступны.

Выводы

Мой эксперимент, на который я возлагал надежды, увенчался успехом. Теперь можно с уверенностью сказать, что создать недорогой сенсорный монитор, практически ничем не уступающий брендам, можно! Области применения такого монитора различны и обусловлены его функциональностью. Дисплей может быть использован в создании различных выставочных стендов, в качестве монитора какого-либо торгового терминала, при оформлении музейных композиций, в качестве монитора персонального компьютера для людей с физическими недостатками или с ограниченными двигательными возможностями.

Как видите, сенсорные технологии становятся все ближе и доступнее. И, наконец, это движение начинает получать популярность в нашей стране. Сенсорный монитор это всего лишь один из видов альтернативных средств ввода-вывода информации, а ведь существуют еще и такие мощные комплексы, как информационные киоски. О них мы, возможно, поговорим чуть позже.

Недостатки

отсутствие антибликового покрытия;
большая толщина панели;
проблемы при рисовании в Photoshop 8.0 CS и Corel Draw 10.

Достоинства

относительно низкая себестоимость переделки;
наличие драйверов под все распространенные операционные системы;
простота модернизации.

Сенсорную панель AMT9102 и контроллер PenMount 9026 на тестирование были представлены компанией ГИДРОЭР.

Все, что люди могут сделать руками
я тоже могу!

Интересные статьи:

Украшением любого дивана являются, конечно же, различные подушки! Сейчас в продажа имеется большой ассортимент подушек […]

Часто из имеющихся подручных материалов можно создать красивые и оригинальные вещи, например, фонарики, которые можно […]

Для создания элегантного деревянного блюда с гравировкой, которое можно будет использовать в качестве оригинального подарка […]

Как своими руками сделать сенсорную панель из обыкновенного монитора?!

В последнее время стало очень популярным иметь дома сенсорные панели, которые в магазинах стоят достаточно дорого! В данной статье будет подробно рассказано о том, как из самого обыкновенного монитора создать самый настоящий Touch Screen монитор.
Самым необходимым материалом для создания сенсорной панели является наличие, например, 15″ монитора!
Непосредственный процесс работы
Первый этап.
Вначале необходимо все разобрать и посмотреть, что же находится внутри. Для этого необходимо будет открутить болты. В данном конкретном примере их всего два. В зависимости от типа монитора, количество болтов может быть различно (меньше или больше), но все их нужно будет открутить.

Второй этап.
После того, как болты будут откручены, очень часто лицевая панель монитора все равно не хочет сниматься! В этом случае нужно будет отщелкивать защелки. Это можно сделать, например, при помощи отвертки.

Все. Крышка полностью снята и защелки видны.

Перед нами находится оголенный экран!

Третий этап.
Следующим этапом работы будет извлечение экрана из корпуса.

После того, как экран будет извлечен, нужно будет осмотреть его и найти свободные места-пустоты.

Четвертый этап.
Следующим этапом работы будет установка тачскрина. В данном конкретном примере устанавливался тачскрин, который состоит, собственно, из Touchscreen (то есть, стекла с наклеенной на него пленочкой), а также USB-контроллера, который также был установлен вовнутрь.
На данной фотографии приведен непосредственно сам контроллер:

Данный контроллер не способен нагреваться. Но на всякий случай его можно замотать изолентой.

Пятый этап.
Сзади на контроллер нужно будет приклеить двусторонний скотч. Благодаря этому скотчу контроллер будет прикрепляться к корпусу. Данного крепления будет предостаточно, так как усилия на контроллер Touch-screen никакого создаваться не будет. Именно поэтому и не нужно создавать ничего лишнего.

Шестой этап.
Затем нужно будет непосредственно приклеить контроллер к корпусу. Рекомендуется приклеивать так, чтобы он не торчал из-за металлической крышки, а находился с ней на уровне, так как еще нужно будет укладывать экран обратно.

Восьмой этап.
После этого, нужно будет пропустить кабель. Так как в комплекте кабель с фильтрами (бочонки), то тогда нужно будет срезать еще несколько пластиковых ребер жесткости.

Девятый этап.
Для того, чтобы все это не болталось в процессе монтажа, а также для того, чтобы кабель случайно не вырвали из разъема при эксплуатации будущей сенсорной панели, кабель, рекомендуется, закрепить при помощи пластиковых стежек.

Десятый этап.
Следующим этапом работы будет процесс монтажа непосредственно самого стекла с Touchscreen. Вначале нужно очень тщательно вымыть экран монитора, который будет показывать изображение. Если же это не сделать, то к нему уже будет трудно добраться! А пятна внутри будут только портить картинку!

Одиннадцатый этап.
Затем нужно будет наклеить двусторонний скотч (например, автомобильный тоненький скотч!) на стальную рамку экрана монитора.

Четырнадцатый этап.
Следующим этапом работы будет одевание крепежной планки.

В данном конкретном примере, в том месте, где проходит шлейф Touchsreen находится крепежная выемка. Благодаря этому можно не беспокоиться о том, что шлейф может быть прижат чем то или же с ним, что-то произойдет!

Пятнадцатый этап.
Нужно включить экран и провести первый тест-драйв.

Шестнадцатый этап.
Следующим этапом работы будет установка передней панели монитора обратно на место. Но в данном конкретном примере получилось так, что данная панель стала давить на тачскрин, и стала мешать калибровке!
Именно поэтому пришлось создавать следующее:

То есть, нужно будет создать небольшие выступы для того, чтобы Touchsreen не соприкасался с передней панелью.
Все, сенсорная панель полностью готова.
Успехов!

Читайте также: