วิธีใช้หน้าจอสัมผัสแบบ capacitive โดยไม่ต้องใช้มือคน


25

ฉันเป็นโปรแกรมเมอร์และฉันมักจะออกไปเที่ยวกับกองล้น แต่ฉันมีคำถามไฟฟ้า

ฉันพยายามโต้ตอบกับแอพในโทรศัพท์ของฉันโดยการสัมผัสที่หน้าจอทางอ้อม หน้าจอสัมผัสที่ทันสมัยในขณะที่ฉันแน่ใจว่าทุกคนที่นี่รู้ว่าเป็น capacitive มากกว่าความต้านทานดังนั้นหมายความว่าฉันควรจะสามารถโต้ตอบกับมันตราบใดที่ฉันสามารถนำกระแสขนาดเล็กมาที่หน้าจอที่ฉันต้องการสัมผัส

ฉันกำลังทดลองกับการใช้สายลำโพงและสายอื่น ๆ อีกสองสามเส้นที่ฉันวางไว้รอบ ๆ บ้านเพื่อดูว่าฉันจะอยู่ได้ไกลแค่ไหนและยังคงผ่านกระแสไฟผ่านลวดมากพอที่จะลงทะเบียนสัมผัสบนหน้าจอตามระยะทางและ ขนาดและคุณภาพของเส้นลวด

สิ่งที่ฉันค้นพบคือลวดที่สัมผัสกับหน้าจอดูเหมือนจะลงทะเบียนการสัมผัสแม้ว่าฉันจะไม่ได้แตะลวด ดังนั้นจึงมีลวดในปัจจุบันอยู่แล้ว? เป็นลวดประเภทที่ฉันใช้หรือไม่ ฉันรู้สึกว่าลวดของตัวเองไม่มีกระแสไฟฟ้าและจ่ายกระแสไฟฟ้าเมื่อมีแหล่งภายนอกเท่านั้น

มีสิ่งใดบ้างที่ฉันสามารถทำได้เพื่อปลดสายไฟหรือปิดกั้นอย่างใด?


ขอบคุณสำหรับทุกคนที่แจ้งให้เราทราบว่าหน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ทำงานอย่างไร ฉันคิดผิด

ปัญหาที่ฉันพยายามแก้ไขคือฉันต้องการโต้ตอบกับโทรศัพท์ของฉันผ่านหน้าจอสัมผัสในระยะไกล มีวัสดุใดบ้างที่ฉันสามารถใช้เชื่อมต่อกับหน้าจอโทรศัพท์ของฉันซึ่งจะขยายหน้าจอสัมผัสเป็นหลัก ฉันจะอยู่ห่างออกไปไม่กี่ฟุตและมันไม่จำเป็นต้องแฟนซีเพียงแค่ตรวจจับเหตุการณ์สัมผัส

ฉันรู้ว่าอาจเป็นคำถามแปลก ๆ ดังนั้นหากฉันไม่ได้รับคำตอบใด ๆ ฉันจะยังคงเลือกคำตอบด้านล่างนี้ฉันได้เรียนรู้มากมายจากคำถามนี้แล้ว


ฉันเองชอบเอกสารนี้เพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับเทคโนโลยีระบบสัมผัสแบบ capacitive: ti.com/lit/an/slaa363a/slaa363a.pdf
jippie

ขอบคุณ ที่ช่วยได้มาก หากฉันเข้าใจอย่างถูกต้องอุปกรณ์จะมีสนามไฟฟ้ารอบแผ่นเซ็นเซอร์ต่าง ๆ และตรวจจับสัญญาณรบกวน สัญญาณรบกวนเกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่เข้าสู่สนามและรับประจุบางส่วนเนื่องจากมีตัวนำไฟฟ้า อุปกรณ์รับรู้ปริมาณไฟฟ้าที่ต่ำกว่าจึงรู้ว่ามีอะไรกำลังแตะอยู่ ถูกต้องหรือไม่
Jeff Ryan

ไม่ไม่อย่างนั้นมันก็เหมือนกับการทำงานของแดมิน อาจจะเห็นyoutube.com/watch?v=JVRuDY4X88M&sns=em
ผู้เล่น Grady

ขอบคุณทุกคนสำหรับความช่วยเหลือของคุณ ทุกคำตอบมีประโยชน์กับฉันมาก ฉันกลับไปกับแลงมากที่สุดดังนั้นฉันจึงเลือกคำตอบของเขา แต่ต้องขอบคุณคนอื่นเช่นกัน
Jeff Ryan

การโต้ตอบกับเครื่องจักรคำนวณจากระยะไกลแก้ไขได้ด้วยการประมวลผลภาพวิดีโอแบบเรียลไทม์เพื่ออ่านตำแหน่งของร่างกายมนุษย์และแขนขา คุณสามารถควบคุมตำแหน่งของเคอร์เซอร์บนหน้าจอด้วยท่าทางและสร้างกิจกรรมเช่นการคลิกเมาส์ ดู Kinect ของ Microsoft เช่น
Kaz

คำตอบ:


8

ดังนั้นหมายความว่าฉันควรจะสามารถโต้ตอบกับมันได้ตราบใดที่ฉันสามารถนำกระแสเล็ก ๆ มาสู่หน้าจอที่ฉันต้องการสัมผัส

ไม่คุณไม่ได้ "นำ" ปัจจุบันไปยังอุปกรณ์ อุปกรณ์เหล่านี้วัดความจุไม่ใช่กระแสหรือแรงดัน ความจุที่เพิ่มขึ้นผ่านร่างกายของคุณกลับสู่บรรยากาศหรือวงจรถูกตรวจจับโดยดูว่าแผ่น capacitive ตอบสนองต่อสัญญาณที่เลือกโดยเฉพาะอย่างไร


อาโอเค. ความไม่รู้ของฉันในเรื่องเหล่านี้ปรากฏชัดเจน ดังนั้นแทนที่จะเป็นกระแสไฟฟ้าที่เข้าสู่อุปกรณ์คุณดูเหมือนจะแนะนำว่าอุปกรณ์ตรวจจับเมื่อมีสิ่งใดสัมผัสถูกสามารถรับกระแส ฉันไม่รู้ว่าฉันใช้คำศัพท์อย่างถูกต้องหรือไม่ แต่แนวคิดก็คือทิศทางจะไหลจากอุปกรณ์มาหาฉันไม่ใช่วิธีอื่น ถูกต้องไหม
Jeff Ryan

2
@Jeff: ใช่ sortof ทิศทางเชิงตรรกะคืออุปกรณ์กำลังมองหาการปรากฏตัวของบางสิ่งบางอย่าง บางสิ่งบางอย่างแฝงไปหมดจด
Olin Lathrop

บางทีมันจะสมเหตุสมผลกว่านี้ถ้า op เห็นวงจรเดียวกันทำงานเป็นเครื่องตรวจจับความใกล้เคียง?
ผู้เล่นเกรดี้ผู้เล่น

ตกลง. ฉันพยายามเข้าใจสิ่งนี้ หากฉันวางสิบเซนต์ไว้บนหน้าจอสัมผัสและเคลื่อนไปรอบ ๆ ด้วยปากกาพลาสติกไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่เมื่อฉันแตะค่าเล็กน้อยนั้นด้วยนิ้วของฉันแล้วเคลื่อนไปรอบ ๆ หน้าจอก็จะตอบสนอง หมายความว่าอย่างใดเล็กน้อยจะไม่นำไฟฟ้าจนกว่าฉันจะสัมผัสมันได้หรือไม่
Jeff Ryan

2
@ เจฟฟ์: ไม่มันหมายความว่าค่าเล็กน้อยโดยตัวมันเองไม่ได้มีความสามารถเพียงพอที่อื่นจนกว่าคุณจะสัมผัสมัน มันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากมาย แต่มันก็ไม่สำคัญอะไรมากนักเพราะเราไม่รู้สึกถึงการนำไฟฟ้า ร่างกายของคุณมีความนำไฟฟ้าน้อยกว่าค่าเล็กน้อย แต่มีขนาดใหญ่กว่ามากดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะมีระดับคัปปลิ้งขั้นต่ำบางส่วนกลับไปที่การอ้างอิงภาคพื้นดินของวงจร มันคือคัปปลิ้งแบบ capacitive กลับไปที่กราวด์ที่วงจรกำลังมองหา
Olin Lathrop

26

โดยทั่วไปฉันมักจะต่อต้านการเปรียบเทียบ แต่เนื่องจากคุณเป็นคนที่มี แต่ซอฟต์แวร์เท่านั้นและเนื่องจากคนอื่น ๆ ต่างก็ยืนยันที่จะพูดคุยกับคุณเกี่ยวกับความจุ

ลองนึกภาพคุณกำลังยิงลูกบอลทาสีที่กำแพง ทุกที่ที่คุณชนกำแพงจะมีรอยสี ยกเว้นว่ามีสถานที่หนึ่งที่คุณจุดไฟและเมื่อสีถูกกระทบมันก็จะมีรอยเล็กน้อย แต่สีก็จะหายไป เมื่อคุณทำการตรวจสอบคุณจะพบว่ามีใครบางคนได้ติดตั้งอุปกรณ์ดูดเข้ากับอีกด้านหนึ่งของกำแพงและเนื่องจากแผ่นผนังเป็นกระดาษจึงสามารถวาดสีได้ทันที

กลไกในโทรศัพท์กำลังทำสิ่งที่คล้ายกัน มันขับอิเล็กตรอนไปทางด้านหลังของแก้ว โดยปกติสิ่งนี้สามารถสังเกตได้ว่าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แต่เมื่อถึงจุดที่นิ้วของคุณสัมผัสประจุจะถูกดูดด้วยนิ้วของคุณและแรงดันไฟฟ้าที่ตำแหน่งนั้นจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การทำงานผ่านกระจกต้องทำอย่างไรกับความจริงที่ว่าค่าใช้จ่ายดึงดูดและขับไล่ซึ่งกันและกัน แต่คุณไม่ได้มาที่นี่เพื่อเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังนั้นเราจะมีความสุขกับคำอธิบายมากมาย

บางทีคุณอาจเห็นว่ามีค่าเล็กน้อยวางอยู่บนหน้าจอไม่ได้ดึงประจุที่เพียงพอที่จะลงทะเบียนโดยวงจรสัมผัส แต่ถ้าค่าเล็กน้อยนั้นเชื่อมต่อกับสิ่งที่ใหญ่กว่าเช่นตัวคุณเองตอนนี้จะมีการตรวจสอบประจุที่มากพอ นี่เป็นพฤติกรรมของไฟฟ้าสถิตย์มากกว่าวงจรแบบคลาสสิกที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่สายตัวต้านทานและหลอดไฟ

[แก้ไขไปยังที่อยู่ "ฉันควรทำอย่างไร ... "] ร่างของโทรศัพท์ที่มีลวดความรู้สึกสลับ

ฉันไม่รู้ว่าสิ่งนี้สามารถใช้งานได้หรือไม่ แต่เป้าหมายคือเพื่อให้สามารถจำลองการสัมผัสโดยการต่อสายผ่านหน้าจอกลับเข้าสู่ระบบภาคพื้นดินของโทรศัพท์ การต่อสายดิน (ทำได้โดยการวางโทรศัพท์ไว้บนแผ่นโลหะหรือแผ่นโลหะ) ก็เป็นแบบ capacitive และเทียบเท่ากับการถือโทรศัพท์ไว้ในมือของคุณ แนวคิดก็คือสวิตช์ทรานซิสเตอร์สามารถตัดการเชื่อมต่อระยะสั้นผ่านหน้าจอและมีการเชื่อมต่อแบบ capacitive ไม่เพียงพอที่จะกลับไปยังวงจรควบคุม (คอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังพยายามสร้างกิจกรรมการสัมผัสจาก) เพื่อเดินทางเมื่อมัน ควรจะถูกปิด การสลับทรานซิสเตอร์ที่จะเชื่อมต่อนำไปสู่แผ่นพื้นและจากนั้นควรสร้างเหตุการณ์สัมผัสในโทรศัพท์

[แก้ไข: ผู้ร่วมงานบอกว่าความจุจรจัดของ FET ยังคงมากเกินไปที่จะปล่อยให้งานนี้ทำงาน แม้ว่าจะไม่เสียค่าใช้จ่ายในการทดลอง]

[แก้ไข: คำตอบส่วนนี้ตอบสนองต่อความคิดเห็นด้านล่าง]

มันไม่เกี่ยวกับมวล มันเกี่ยวกับพื้นที่ผิว แผ่นฟอยล์สามารถเก็บประจุได้มากกว่าค่าเล็กน้อยแม้จะมีน้ำหนักน้อยกว่าก็ตาม สำหรับชิ้นส่วนของลวดมันเป็นเรื่องของความยาว ความสำคัญเท่าเทียมกันไม่ว่าจะเป็นสายที่ติดอยู่กับอะไร หากคุณถือมันไว้ในมือของคุณแล้วลวดบวกร่างกายของคุณอยู่ในสมการ ร่างกายของคุณดีพอ ๆ กับโลหะชิ้นหนึ่งในการทดลองนี้ และโลหะใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นทองแดงนิกเกิลอลูมิเนียมหรือเหล็กจะทำงานได้ ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือมันดำเนินการไฟฟ้า

อนึ่งฉันเพิ่งลองวัตถุโลหะสองสามชิ้นบนโทรศัพท์ของฉันและฉันประหลาดใจที่คุณได้รับการตอบสนองจากลวดมาก ค่าเล็กน้อยไม่ได้ทำอะไรเลยเว้นแต่ฉันจะใช้นิ้วสัมผัส ถ้าฉันถือหนึ่งในสี่และสัมผัสกับหน้าจอขอบฉันจะไม่ได้อะไรเลย สองไม่ทำมันอย่างใดอย่างหนึ่ง สามด้านซ้อนกันให้ติดต่อพอที่จะส่งผลกระทบต่อหน้าจอ ต่อไปฉันลองคลิปหนีบกระดาษถือไว้ในมือ มันจะไม่ตอบสนองถ้าปลายมนถูกสัมผัสกับหน้าจอ ฉันต้องกดค้างไว้ให้ไกลและแตะข้างเพื่อรับปฏิกิริยา แท่งโลหะยืนอยู่ที่ปลายไม่ได้ส่งผลกระทบต่อหน้าจอ แต่การสัมผัสที่ปลายตรงข้ามด้วยนิ้วของฉันทำให้มันตอบสนอง

[แก้ไข: @toolbear ถามเกี่ยวกับ "กราวด์"]

แรงดันคือความแตกต่างระหว่างสองศักย์ สิ่งที่กำลังวัดแรงดันไฟฟ้าบนหน้าจอ (และในที่สุดก็มองหาเอฟเฟกต์ของนิ้วมือของคุณ) มีการเชื่อมต่อหนึ่งหน้าจอและอีกอันสำหรับการอ้างอิงที่เกือบจะเป็นพื้นภายในโทรศัพท์ "กราวด์" นี้เป็นการเชื่อมต่อทั่วไปทั่วทั้งโทรศัพท์และอาจเป็นชิ้นส่วนโลหะ แนวคิดก็คือเมื่อคุณถือโทรศัพท์ในมือของคุณจะมีการเชื่อมต่อแบบ capacitive ระหว่างมือของคุณและพื้นดินภายในโทรศัพท์ สำหรับการคาดเดาที่หลากหลายเกี่ยวกับพื้นโลกพวกเขาอาจทำงานได้เพราะทุกอย่างจะเชื่อมโยงกับโทรศัพท์ในระดับหนึ่ง และสำหรับ "วัตถุ capacitive ที่ไม่มีพื้นผิวซึ่งมีพื้นที่ผิวเพียงพอ" นั่นคือสิ่งที่แสดงในภาพประกอบในรูปของแผ่นใต้โทรศัพท์

การเชื่อมต่อเครื่องชาร์จหรือ USB อาจให้การเชื่อมต่อภาคพื้นดินกับโทรศัพท์ แต่ไม่รับประกัน การเปิดโทรศัพท์เพื่อรับสิ่งนี้จะใช้ได้ แต่ก็มีข้อ จำกัด ในทางปฏิบัติเมื่อมาถึงแอปพลิเคชันสำหรับผู้ใช้ปลายทาง


สวัสดี คำตอบของคุณมีประโยชน์มาก หากคุณรู้สึกอยากอธิบายปรากฏการณ์นี้ต่อไปคุณสามารถอธิบายได้ไหมว่าทำไมค่าเล็กน้อยจำเป็นต้องมีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าเพื่อที่จะสามารถดึงประจุที่เพียงพอเพื่อลงทะเบียนการคลิกได้ แต่สายลำโพงที่บางจะดึงประจุออกมาเพียงพอ ฉันคิดว่าจำนวนลวดทั้งหมดเท่ากัน เนื่องจากสลึงส่วนใหญ่ทำมาจากนิกเกิลฉันไม่ควรใช้ลวดนิกเกิลเพื่อยึดติดกับใบหน้าของโทรศัพท์และสัมผัสด้วยมือของฉันจากระยะไกลและได้รับผลกระทบเช่นเดียวกับการสัมผัสค่าเล็กน้อยบนหน้าจอ?
Jeff Ryan

นี่คือคำตอบที่น่าอัศจรรย์
j03m

การเปรียบเทียบนี้ช่วยลดช่องว่างในความเข้าใจของคนธรรมดาของฉัน
แถบเครื่องมือ

คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับ "ระบบกราวด์" ของวงจรหรือไม่ คุณแนะนำให้ต่อสายดินกับจานใต้อุปกรณ์ แต่สามารถต่อลงดินกับ "กราวด์" ซึ่งฉันตีความได้ว่าเป็นพื้นดินที่อยู่ใต้เท้าของฉัน นอกจากนี้ยังมีความจำเป็นหรือจำเป็นเพียงช่วยด้วย? วัตถุ capacitive ที่ไม่มีพื้นผิวที่มีพื้นผิวเพียงพอจะสามารถใช้งานได้หรือไม่
แถบเครื่องมือ

น่าสนใจมาก. สมมติว่าฉันแนบตัวเก็บประจุ 10µF เข้ากับเหรียญเพื่อเพิ่มความจุและฉันต่อสายดินทั้งสองด้านผ่านทรานซิสเตอร์มันจะทำงานได้ดีขึ้นหรือไม่ ฉันสามารถวางเหรียญลงบนหน้าจอสัมผัสหรือเพิ่มรีเลย์ระหว่างเหรียญกับตัวเก็บประจุแล้วเรียกความจุผ่านรีเลย์ได้หรือไม่ ฉันเดาว่าถึงเวลาสำหรับการทดลองบางอย่างแล้ว :-)
Thomas Weller

4

โดยทั่วไปแล้วพวกเขาไม่สนใจกระแสปัจจุบันอย่างน้อยก็ไม่ได้มาจากร่างกายจริงของคุณนั่นคือเหตุผลที่มันทำงานผ่านฉนวนพลาสติกหรือแก้ว มันวัดความจุของเซ็นเซอร์หลายตัวโดยทั่วไปแล้วจะทำการชาร์จด้วยกระแสและเวลาคงที่จากนั้นทำการวัดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

มันลงทะเบียนการเปลี่ยนแปลงความจุเพราะร่างกายของคุณทำงานเพื่อทำหน้าที่เป็นครึ่งหนึ่งของตัวเก็บประจุหรือเพียงแค่เพิ่มความจุ ... เพราะมันสามารถทำงานในการสัมผัสโดยตรงเช่นไม่ได้เป็นตัวเก็บประจุในอุดมคติ ...

ในการตั้งค่าทั่วไปจะต้องเพิ่ม pF เพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น


อันที่จริงสองสาม nF จะเป็นความจุขนาดใหญ่ สิ่งเหล่านี้มักจะวัด pF ไม่กี่ครั้งบางครั้ง 100sF คุณออกคำสั่งอย่างน้อยสามคำ
Olin Lathrop

@Olin Lathrop บางทีฉันอาจเป็น ... ฉันจะต้องกลับไปที่เอกสาร ctmu จาก microchip ซึ่งเป็นที่ที่ฉันคิดว่าฉันได้รับจาก
ผู้เล่น Grady

ใช่ตัวอย่างที่ฉันพบให้ความจุ 7pF ฉันออกไปแล้ว
ผู้เล่น Grady

3

ที่จริงแล้วหน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ไม่จำเป็นต้องได้รับการสัมผัสจากร่างกายที่สามารถเป็นแหล่งกระแสได้ แต่จะรู้สึกได้เมื่อได้รับการติดต่อจากตัวนำใด ๆ (ดูบทความวิกิพีเดียเกี่ยวกับการตรวจวัดแบบ capacitive ) เนื่องจาก wire เป็นตัวนำต้นแบบคุณจึงไม่จำเป็นต้องสัมผัสมันเพื่อใช้เป็นสไตลัสชั่วคราว


3

ฉันรู้ว่าฉันมาสายนี้ แต่บางทีคำตอบนี้อาจเป็นประโยชน์กับผู้ชมในอนาคต สิ่งนี้จะไม่อยู่ในหัวข้อเนื่องจากมีความเกี่ยวข้องกับ Stack-Overflow หรือ Super User และ EE ที่เกี่ยวข้องน้อยลง นอกจากนี้ดูเหมือนว่าคุณสนใจที่จะมีส่วนต่อประสานกับหน้าจอสัมผัสและคุณไม่ได้ทุ่มเทให้กับวิธีการปัจจุบันของคุณ

ฉันจะสมมติว่าคุณมีและอุปกรณ์ Android ด้วย

สะดวกสบายสำหรับคุณ (เห็นว่าคุณเป็นโปรแกรมเมอร์), ส่วนต่อประสานที่ดีกว่าอย่างมากคือการใช้ Android Debug Bridge เพื่อจำลองการกดหน้าจอสัมผัส, swipes, การกดปุ่มย้อนกลับและปุ่มโฮม

โดยทั่วไปเป้าหมายหลักของคุณคือการทำให้ ADB ทำงาน มีแหล่งข้อมูลออนไลน์มากมายดังนั้นฉันจะไม่อธิบายที่นี่ คุณจะต้องดาวน์โหลดAndroid SDKเพื่อรับมัน

หลังจากนี้ให้ใช้พรอมต์คำสั่งเพื่อส่งคำสั่ง ADB ไปยังอุปกรณ์ของคุณ

คำสั่งที่ชอบ:

adb shell input tap x y

ด้วย 'x' และ 'y' เป็นตำแหน่งพิกเซลจะกดหน้าจอ


1
นี่เป็นความคิดที่น่าสนใจจริงๆ .. คุณถูกต้อง, เป็นหัวข้อปิด, แต่มีวิธีเพื่อให้บรรลุเป้าหมายสุดท้ายของฉัน ... โดยบังเอิญ, ฉันลงเอยด้วยการใช้หูฟังที่มีตัวควบคุมระดับเสียง, และทำให้แอปพลิเคชันของฉันตอบสนองต่อเสียง / ลดระดับเสียง / เล่น / หยุดกิจกรรมสำคัญ .. ให้ระยะทางระหว่างฉันและอุปกรณ์เพียงไม่กี่ฟุตและให้ตัวเลือกมากกว่าเพียงแค่คลิกเดียว ...
Jeff Ryan

input tapดูเหมือนว่าไม่สามารถใช้ได้กับ ADB บน ​​Android Studio 6
Thomas Weller
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.