Типы сенсорных экранов. Возможные варианты работы драйвера и управления им

Идея о том, что животные, как персонажи мультфильмов, смогут общаться с людьми, давно будоражит учёных. Задокументировано огромное количество историй, в которых описываются случаи общения животных с людьми разными способами. Многие обезьяны, в том числе шимпанзе Уошо и Ним, бонобо Канци научились общаться с помощью языка жестов и символов на клавиатуре. Африканский серый попугай Алекс выучил более 100 английских слов, которые он мог использовать и комбинировать соответствующим образом. В рамках Dolphin Project Wild учёные предпринимали вполне успешные попытки общения с дельфинами. В этом материале мы решили собрать наиболее впечатляющие примеры подобных исследований коммуникации людей с животными.

Говорящие собаки

Самому слову «общение» сложно дать точное определение. Дрессировщик тигров, который даёт понять гигантской кошке, куда ему нужно прыгнуть при помощи кусочка мяса, возможно, и общается с ним, но такой простой вид одностороннего взаимодействия далёк от того, как разговаривает с животными доктор Дулитл . Тигр, разумеется, реагирует, но не скажет ничего вразумительного в ответ.

Заговорить большинство животных, конечно, не могут, просто потому, что их голосовой аппарат устроен совершенно другим образом, нежели человеческий. Но всюду есть свои исключения. В книге «О чём рассказали „говорящие“ обезьяны» описывается шимпанзе, которая после нескольких лет занятий даже выучила три слова: «мама», «дат», «кап».

Тем не менее YouTube переполнен видео с собаками, признающимися в любви своим хозяевам гортанным «ааа руу юу», которые очень старательно приближены к человеческому I love you. При этом счастливые обладатели говорящих домашних животных свято верят, что именно их питомец действительно умеет мыслить, потому так и излагается.

Собаки способны имитировать некоторые выражения человеческой речи в силу того, что от природы умеют улавливать тональные различия разных звуков, например, в произношении слов и в целом в процессе говорения у людей. Этот механизм развит у животных для передачи и улавливания эмоций в первую очередь для общения в стае. Различимые членораздельные звуки из «уст» домашнего любимца, по сути, побочный эффект этого необходимого для выживания инструмента.

Учёные утверждают, что понимать человеческий смысл слов собаки не в силах, но гипотезу «подражательного интеллекта» у животных полностью не отвергают. В этом также есть эволюционные преимущества для собак как вида в целом. Кроме распознавания голоса, собаки принимают во внимание язык тела своего хозяина, осанку и направление взгляда глаз. Всё это способствует в конечном итоге получению пищи в качестве поощрения верной службы.

Рекордсменом по количеству выученных слов среди собак стала Рико породы колли. Она выучила около 200 наименований своих игрушек и могла вспомнить каждую из них по имени даже спустя месяц. Учёные утверждают, что в данном случае собака действовала по методу быстрого трекинга, который применяют, например, маленькие дети.

Приложение, которое поможет понять, чего хочет ваш домашний питомец

Фокусник Хосе Ахонен, ранее показывавший своим подопытным собакам трюки, теперь пригласил актёра, который максимально правдоподобно имитирует собачий лай. На видео ниже можно наблюдать, как собаки впадают в ступор, не понимая, откуда доносятся звуки и что они могут означать. Конечно, этот эксперимент никак нельзя назвать научным, но он прекрасно демонстрирует, на какой стадии находится развитие вербальной коммуникации между человеком и собакой.

Если вы также хотите попробовать пообщаться со своим питомцем, но талантов к гавканью или мяуканью у вас нет, можно хорошенько покопаться в AppStore, где есть масса приложений, громко именующихся переводчиками на собачий или кошачий язык. Одним из самых заметных является Human-to-Cat Translator Deluxe для iPhone , созданный компанией Electric French Fries.

В его основе лежит принцип всех привычных программ-переводчиков: она якобы анализирует ваши слова и переводит их в набор из более чем из 170 сэмплов, способных привлечь внимание кошки, с которой вы пытаетесь «общаться». Переводчик предлагает выбрать один из 16 звуков, которые имеют отношение к основным командам, а также отдельные звуки птиц и грызунов. Создатели программы отказываются от какой-либо ответственности, заявляя, что приложение предназначено только для развлекательных целей и не предоставляет реальной функциональности.

Двухуровневая система общения с морскими животными

Последние 60 лет учёные бьются над тем, чтобы научиться общаться с дельфинами. Объём мозга дельфинов настолько велик, что у многих учёных возникало смелое предположение о наличии у животных своего собственного языка. Американский невролог Джон С. Лили был настолько одержим идеей проникновения в сознание дельфина, что даже подверг одного приёму наркотика LSD. Этот эксперимент до сих пор считается одним из самых смелых и беспринципных в истории. Не менее известен и его другой любопытный эксперимент, который должен был пролить свет на интеллектуальный уровень дельфинов и их способность к обучению человеческому языку. В ходе испытания взрослый самец дельфина по имени Питер был изолирован от своих собратьев и жил в течение 10 недель в одном бассейне с девушкой, которую звали Маргарет Хоу. Вскоре оказалось, что Питер успешно выштудировал несколько команд на английском языке и даже научился подражать звукам, которые произносила Маргарет, однако в конечном итоге он начал показывать сексуальную агрессию по отношению к своей сожительнице.

Конечно, диалог - слишком громкое слово, в случае с дельфинами общение не может быть вербальным, но совершенно точно останется общением. Дельфин может разговаривать и всегда что-то отвечает, но его «речь» для человека остаётся непостижимой. Океанолог Дениз Херциг, однако, смотрит на это более оптимистично и уже начала работу по собственному двухуровневому методу обмена и получения информации. В рамках проекта Wild Dolphin Project Дениз 29 лет изучала группу атлантических дельфинов в водах Флориды. За это время дельфины научились ей доверять и узнают её, так же как и она в свою очередь отличает каждую особь. По её мнению, длительное выстраивание отношений - трудоёмкий и ответственный процесс, но это необходимое условие продуктивной коммуникации и изучения коммуникативных навыков высших морских животных.

Известно, что они используют звуки, чтобы выражать понятия, у каждой особи существует свой уникальный свист , выступающий в качестве имени. Кроме того, свистами и треском они способны передавать широкую гамму эмоций и смысл своих намерений. Но язык - это прежде всего знаковая система, где простые элементы соединяются в сложные, и факт наличия таковой у дельфинов пока не доказан. Тем не менее факт того, что дельфины очень способны к обучению, неоспорим. Это доказывают и многочисленные эксперименты Дианы Рейсс , которые подтвердили, что дельфины, например, способны узнавать себя в зеркале и отправлять сигналы с подводной клавиатуры, взаимодействуя с людьми по специально спроектированному устройству «CHAT» .

Умные птицы говорят то, что думают

Доктор Айрин Пепперберг прославилась благодаря своим экспериментам с африканским серым попугаем Алексом. Достоверно известно, что птица знала не менее 150 английских слов, которые могла складывать в выражения и употреблять их согласно случаю. До работы Пепперберг бытовало мнение, что птицы глупы и способны лишь к пародированию или подражанию звукам и человеческой речи. Но многочисленные эксперименты с Алексом доказали, что птицы могут анализировать и логически рассуждать на базовом уровне.

Алекс мог определить до пятидесяти различных объектов и опознать одновременно до шести предметов. Попугай различал семь цветов, знал понятия «больше», «меньше», «одно и то же», «разные», «над» и «под». Когда Алексу демонстрировали объект и задавали вопрос о его форме, цвете или материале, он давал точные ответы в 80 процентах случаев. Также Алекс был способен вести простой математический расчёт, при этом он даже осознавал понятие нуля.

Известно, что перед своей смертью в 2007 году в возрасте 31 года он сказал наблюдавшей за ним лаборантке: «You be good. I love you. See you tomorrow». Айрин Пепперберг на данный момент продолжает свои исследования с другими птицами. В честь попугая и в поддержку изучения интеллектуальных способностей больших попугаев основан целый фонд .

Язык символов и жестов у приматов

Исследователи из Университета Сент-Эндрюс говорят, что они смогли перевести смысл жестов, которые используют для связи друг с другом дикие шимпанзе. Выяснилось, что животные имеют около 66 жестов, с помощью которых они посылают друг другу конкретные сообщения. Наблюдая и снимая на камеру сообщество шимпанзе в Уганде, специалисты изучили 4,5 тысячи случаев жестикуляции и выяснили, что если самка показывает ступню своему детёнышу, значит, он должен забраться к ней на спину. Если же одному животному хочется почесать спину, то он рукой дотрагивается до другого. Для привлечения внимания приматы жуют листья.

«Это похоже на то, как если бы вы схватили горячую чашку кофе, закричали и взмахнули рукой, - говорит руководитель исследования Катрин Хобайтер. - При этом я могу понять, что кофе был горячим, и вам не обязательно сообщать мне, что с вами случилось». В этом отношении общение шимпанзе выглядит в точности, как человеческое.

Науке известно множество примеров, когда приматов удавалось обучать языку жестов. Первая шимпанзе, которую обучили амслену (американской версии языка), - это Уошо, которая усвоила около 350 «слов». Уровень её языкового общения был вполне сравним с уровнем двухлетнего ребёнка. Уже после того, как лексикон шимпанзе достиг 10–12 знаков, она начала по своей воле их комбинировать. Так, например, когда Уошо научили знаку «открой» («открой дверь»), шантажируя выходом прогуляться на улице, она начала использовать этот жест по отношению к холодильнику в значении: «открой, сладкий» (таким образом выражая, что она хочет выпить сок, который там находился). Затем Уошо начала просить «открой, одеяло», что означало просьбу достать одеяло из шкафа, чтобы она пошла спать.

Ещё более впечатляющих результатов добилась горилла Коко, около сорока лет принимавшая участие в исследованиях и опытах. По словам специалистов, работавших с ней, за это время она успела выучить порядка 1 000 символов и усвоить на слух около 2 000 человеческих слов. У этой умной обезьяны есть даже свой канал на YouTube , где можно наблюдать за её успехами.

Другая известная обезьяна Канци породы бонобо с 1980-х годов обучалась человеческому языку под наблюдением учёных из Центра изучения приматов в Атланте, а затем и в университете Джорджии. К сожалению, в прошлом месяце примат скончался. Он знал около 600 английских слов и умел пользоваться специальной клавиатурой с символами и кнопками, с которой он отлично обращался. Благодаря тому, что обезьяны породы бонобо обладают чувствительностью к разнообразным по тону звукам, Канци даже якобы мог общаться с людьми посредством языка. Для лингвистов и антропологов он стал надеждой на новые научные открытия и символом фонда изучающих интеллект обезьян бонобо.

Ещё один звёздный примат - шимпанзе Ним Чимпски , который жил в американской семье и общался с домочадцами при помощи языка жестов. В документальном проекте «Ним» 2011 года показано , как трудолюбивая обезьяна обучалась языку и новым знакам, чтобы встать практически на одну ступеньку развития с людьми.

Слоны

Главный инструмент общения слонов - это инфразвук, то есть звуковые волны с частотой ниже воспринимаемой человеческим ухом. Именно потому, что учёные просто не могли расслышать эти «голоса», долгое время оставалось неясным, как именно общаются животные. Секрет разгадал Кристиан Хербст из университета Вены, проведя серию опытов на гортани мёртвой слонихи. Выяснилось, что для общения слоны используют примерно такие же механизмы, как и человек, - вибрации голосовых связок. В итоге сигналы, которые находятся в диапазоне от 1 до 20 герц, передаются на расстояние до двух километров. При этом у слонов довольно большой «словарный запас»: группе Хербста удалось записать более 470 различных устойчивых сигналов, которыми они пользуются. Вполне возможно, что этот механизм воспроизведения звуков широко распространен и среди других млекопитающих.

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

• Резистивные
• Ёмкостные
• Проекционно-ёмкостные

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

Применение

• Коммуникаторы
• Сотовые телефоны
• POS-терминалы
• Tablet PC
• Промышленность (устройства управления)
• Медицинское оборудование

Коммуникатор

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

Информационный киоск

Применение

• В охраняемых помещениях
• Информационные киоски
• Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Платежный терминал

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

Применение

• Электронные киоски на улицах
• Платежные терминалы
• Банкоматы
• Тачпэды ноутбуков
• iPhone

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

• Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
• Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
• Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
• Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.

• Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
• Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
• Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
• Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

• Возможность делать минимальное количество органов управления
• Простота графического интерфейса
• Легкость управления
• Оперативность доступа к функциям устройства
• Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

• Отсутствие тактильной обратной связи
• Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
• Возможность повреждения экрана
• Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
• Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить на форуме

Сенсорные клавиши, тачпады, тачскрины и прочие сенсорные устройства прочно и необратимо входят в нашу жизнь. От них никуда не деться, вот и мы пробуем соорудить что то из этой области.

Но, перед тем как мы начнем сооружать наш сенсорный девайс, хотелось бы узнать как Вы относитесь к сенсорным устройствам вообще? Честно говоря, у меня отношение к сенсорным клавишам довольно неоднозначное. Давайте вместе оценим, сильные и слабые стороны.

Плохое:
Итак, первым из плохого сразу стоит отметить отсутствие факта «проседания» при нажатии на кнопку. Долгими годами, общаясь с электронными устройствами, мы привыкли тактильно ощущать факт нажатия кнопки и чем более отчетлив факт нажатия (плоть до слышимого щелчка), тем боле приятно нам работать с клавишами. В сенсорной кнопке нужно себя приучить, что факт нажатия мы осознаем для себя косвенно, через реакцию устройства (озвучивание нажатия сенсора или по эффекту, оказанному нажатием сенсора). Это непривычно и поначалу довольно неудобно – приходится себя приучать.

Второй недостаток, вытекает из первого. Так как для «нажатия» сенсора нет необходимости прикладывать физическое усилие, то случайные прикосновения к сенсорным клавишам будут вызывать ненужные срабатывания. Есть способы борьбы с этим, но по факту это необходимо учитывать при разработке устройств – продумывать блокировку или ограничение контакта с сенсорами.

Большим недостатком является необходимость применения электронного устройства (драйвера) без которого сенсорные клавиши будут просто куском печатной платы. Это, конечно, усложняет и делает дороже устройство.

Хорошее:
О плохом поговорили, давайте теперь хвалить сенсорные устройства.
Самое главное, что сенсорные устройства – это вечные устройства (если не принимать во внимание электронику). Что может статься с куском фольгированного текстолита? Нет механических движений — нет износа!

Простота и дешевизна конструкции позволяет такие устройства широко использовать в «домашних» условиях.

Так как сенсоры, по сути, являются всего лишь вытравленными площадками на фольгированном текстолите, они могут быть любой конфигурации (на сколько позволит фантазия и конструкция устройства). Устройство сенсоров позволяет придать им любой внешний вид, что может подчеркнуть/выделить функциональность устройства.

Если учесть все отрицательные стороны, то сенсоры могут стать очень полезным устройством для Ваших электронных проектов. Значит, решено – будем их использовать!

Начнем, пожалуй, с классики — стандартного кейпада на 12 клавиш (как на телефоне). Раньше я уже делал драйвер для механического кейпада – будет с чем сравнить. Сенсорный кейпад (как, впрочем, и остальные сенсорные устройства) состоит из двух частей: драйвера и сенсорной панели.

Теперь прошиваем его прошивкой для управления сенсорным кейпадом.

В процессе обкатки устройства появились новые идеи (и баги). Вышла вторая версия прошивки — добавлено несколько новых плюшек (смотрим ниже). Первую версию все еще можно скачать в конце статьи.

Прошивка "Touch Me driver" для сенсорной панели (Keypad)
Микроконтроллер работает от внутреннего задающего генератора 8МГц.
- Фьюз-биты для прошивки "Touch Me" драйвера Keypad-панели
Фьюз байты: Lock Bits = 0x 3F ; High Fuse = 0x DF ; Low Fuse = 0x E4 ; Ext. Fuse = 0x FF

1.1 Работа драйвера.
В работе программы реализовано:
— общение с «внешним миром» по интерфейсу UART (возможно будут версии и с другими интерфейсами – позже решим);
— автоповтор нажатой клавиши;
— Shift-режим (при удержании нажатой клавиши «*» включается Shift-режим. В Shift-режиме при нажатии на клавиши выдаются по UART не цифры (0, 1, 2,…9), а буквы (A, B, C, …J);
— озвучивание нажатой клавиши;
— индикация нажатой клавиши и включения Shift-режима;
— подсветка клавиатуры;
— возможность управления драйвером по UART;
— возможность сохранения и восстановления настроек сенсорных каналов в EEPROM.

1.2 Возможные варианты работы драйвера и управления им:

— При нормальном старте устройства по UART пройдет строка:
_NNNNNNNNNNNN_
и последует два коротких звуковых сигнала.
— При старте с ошибками в строке сообщения выдадутся ошибки в сенсорных каналах и будут непрерывно следовать звуковые сигналы.
— При восстановлении значений чувствительности сенсорных каналов из EEPROM, по UART передается строка:_EE_ и нет никаких сигналов.

Прием по UART:
0 — отключение подсветки;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 — регулировка яркости подсветки;
Н — включение Shift-режима;
L — выключение Shift-режима;
S — сохранение настроек чувствительности каналов в EEPROM (при старте устройства не будет производится автоматическая настройка — значения восстановятся из EEPROM) (v2.0.);
R — возврат автоматической настройки каналов при старте (отмена S-команды) (v2.0).

Драйвер, в данной реализации, общается с внешним миром по UART, но в последующем я планирую сделать вариант, где нажатиями кнопок можно будет «дрыгать» различными ножками микроконтроллера (подключив реле или симистор можно будет управлять мощной нагрузкой – освещение, моторы и т.д.)

1.3 Настройка работы, защита от ошибок и помех (переступаем через грабли).
В программе реализовано сразу несколько защитных алгоритмов препятствующих ложному или ошибочному срабатыванию сенсоров.
— Так как порта «сенсорных» каналов находятся в высокоимпедансном состоянии, и фактически являются антеннами, на которые «ловится» весь окружающих электрический шум, то замеры емкости, в некоторой степени, «плавают». Для получения достоверных значений емкости программа делает усреднение 32 замеров.
— «Сенсорные» контактные площадки срабатывают без «нажатия» — достаточно прикосновения. Возможна ситуация когда к панели клавиш случайно прикоснулись ладонью или при нажатии коснулись сразу двух клавиш. Программа «видит» сразу все «нажатия» сенсоров и в случае, когда нажато более одной кнопки, не выполняет ни каких действий.
— В программе реализовано устранение «дребезга контактов». Странно звучит для бесконтактных клавиш, но у «сенсоров» есть определенный порог (расстояние от пальца до контактной площадки) нестабильности при котором «клавиша» может неустойчиво определятся как «нажатая». Хотя у порта микроконтроллера входные буферы всех выводов построены по схеме триггера Шмита, что, в некоторой степени, является защитой от дребезга, дополнительная программная защита не помешает.
— Драйвер будет корректно работать с различными вариантами разводки контактных (сенсорных) площадок, шлейфов, внешних условий и условий эксплуатации. Это возможно благодаря тому, что при запуске драйвер автоматически настраивает чувствительность каждого сенсорного канала индивидуально.
— Благодаря автоподстройке драйвера к условиям работы, схема не нуждается в какой либо настройке после сборки и не критична к применяемым в схеме радиоэлементам.

2 СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ КЕЙПАДА
— очень проста конструктивно. Это всего лишь печатная плата.
- Рисунок печатной платы сенсорной панели
Для платы можно использовать любой текстолит, материал не имеет значения.

2.1 После того, как вытравили плату припаиваем к ней шлейф для связи с драйвером. В данном случае я поставил разъем, но если драйвер не планируется использовать для других устройств – можно паять напрямую, без разъема.

2.2 Сенсорная плата готова, нужно нанести на нее диэлектрическое покрытие .
Вот тут начинается самое интересное и креативное. Для покрытия можно применить различные способы и материалы: лаки, пленки, скотч, … — ваша фантазия поможет.
Я предлагаю следующий вариант «облицовки» сенсорной панели.
Для начала рисуем наши клавиши. Это можно сделать в любой программе в которой вы умеете рисовать, одно условие – размеры рисунка должны совпадать с сенсорной панелью. Далее рисунок распечатываем. Печатать можно как на струйных, так и на лазерных принтерах – разницы нет. Распечатанный рисунок нужно приклеить к сенсорной панели. Тут соображайте сами как это сделать – вариантов множество.

Я, для упрощения процесса, печатаю клавиатуру на специальной самоклеющейся бумаге, на лазерном принтере. Делаю я это в копировальном центре, так как ни такой бумаги, ни цветного лазерного принтера у меня нет. Далее я просто снимаю защитную пленку и приклеиваю «клавиши» к сенсорной панели.

Если у кого нет возможности распечатать клавиатуру, не отчаивайтесь – ее можно просто нарисовать на листке бумаги маркером или ручкой. Это, конечно, будет не так гламурно, но на функциональности, никак не скажется.

Рисунок на плату наклеен, нужно его защитить от загрязнений. Если этого не сделать, то обычная бумага от прикосновений пальцами быстро затирается и загрязняется, превращаясь в непрезентабельное серое пятно. Тут все просто – сверху бумаги клеем прозрачную пленку. В самом простом случае это может быть широкий скотч, или прозрачная самоклеющаяся пленка. Я использую прозрачную самоклеющуюся пленку с матовой поверхностью – это дает наилучшие результаты, так как матовая поверхность более приятна.

Если использовать тонкий фольгированный текстолит и есть возможность заламинировать плату в пластик (как это предложил elektromonstr ) получиться вообще не убиваемая клавиатура!

Если кому лениво рисовать самому клавиши – я тут набросал несколько вариантов рисунков кейпадов — просто выберите более подходящий.

Рисунки сделаны в Ворде, поэтому никому не составит труда их подкорректировать под свои нужды.
- Несколько картинок сенсорных кейпадов в Word

3. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА
Устройство в сборе выглядит следующим образом:

Готовую сенсорную панель можно клеить к любой поверхности, будь то пластик, дерево или металл. Самое простое — это приклеить ее на двусторонний скотч, но и другие способы возможны.

3.1 Особенности конструкции сенсорной панели.
Правильным решением будет изготовить всю лицевую панель Вашего устройства из цельного куска текстолита вытравив в нужных местах сенсорные площадки. Устройство будет выглядеть просто отлично!

Замечательным свойством сенсорной панели является то, что дизайн кнопок ни чем не ограничен и зависит только от Вашей фантазии. Посмотрите, как преобразится наш прибор если немного пофантазировать:

А если пофантазировать еще чуть-чуть – получим оригинальный, не на что не похожий прибор:

Cтраница 1

Сенсорная панель, зачастую предохраняет вас от традиционных неприятностей, связанных с шаровым манипулятором. Немало людей, использующих портативные компьютеры в частых разъездах, и которые не раз грозились вышвырнуть компьютер в окно самолета, будучи выведенными из себя капризами трекбола, оценили сенсорную панель как штуковину не лишенную смысла. Никаких подвижных датчиков, которые легко повредить или загрязнить всяким мусором.  

Сенсорная панель - это специальное устройство, оснащенное реагирующими на давление датчиками. Чтобы указать на выбранный объект нужно слегка нажать на соответствующий участок сенсорной панели.  

Сенсорная панель похожа на планшет и относится к классу локаторов. В типичной сенсорной панели на двух смежных сторонах расположены источники света, а на двух противоположных смежных сторонах смонтированы светочувствительные элементы. Любой предмет, например палец, прерывая два ортогональных луча света, позволяет определить пару координат х, у.  

Сенсорная панель - устройство, применяемое в некоторых ноутбуках для управления курсором и выполнения операций на экране. Как правило, оно приводится в действие легким касанием пальцев.  

Сенсорная панель представляет собой улучшенный вариант трекбола. В этом случай кончик пальца скользит по панели, заставляя курсор перемещаться по экрану. Преимущество перед манипулятором состоит в том, что сенсорная панель не имеет движущихся частей, которые имеют привычку пачкаться и ломаться. Если вы выбрали портативную систему, оснащенную сенсорной панелью или трекболом, обязательно проконсультируйтесь у продавца.  

Трекболы и сенсорные панели используются и с настольными системами. Их подключают к системному блоку через кабель, как и саму мышь.  

Некоторые ноутбуки оснащаются сенсорной панелью вместо шарового манипулятора.  

И все же при пользовании сенсорной панелью необходимо, осторожности ради, придерживаться правил, продиктованных здравым смыслом. На сенсорной панели есть кнопочки, которые могут загрязниться. Чувствительный к давлению экран представляет собой устройство ввода, которое может быть выведено из строя чрезмерной нагрузкой или посторонними предметами вроде острия шариковых ручек, скрепок или даже ногтей.  

Сегодня мышь, I шаровой манипулятор или сенсорная панель стали настолько неотъемле - А - мой частью компьютера, что просто невозможно представить времена, когда их не было и в помине.  

Существуют клавиатуры с подставками под кисти, встроенными шаровыми манипуляторами и сенсорными панелями, и запрограммированными клавишами. Для нас же главное - усвоить себе, что если родная клавиатура нас почему-либо не устраивает, всегда можно найти для себя что-то получше. Поэтому будьте готовы немножко походить по магазинам и малость попрактиковаться, прежде чем сделать окончательный выбор.  

Для построения систем человеко-машинного интерфейса, решения задач оперативного управления и отображения информации, поступающей от контроллера или персонального компьютера, фирмами разработаны программируемые терминалы или сенсорные панели.  

Сенсорная панель - это одно из тех новомодных указательных устройств, позволяющих непосредственно указывать на объекты, изображенные на экране, и выбирать их одним касанием пальца. Сенсорные панели оснащены специальной чувствительной к нажатию сеткой, которая отсылает электронный импульс по кабелю в порт компьютера. Обычно сенсорные панели бывают размером с визитную карточку.