الهندسة والآليات > كيف تعمل الأشياء

كيفَ تَعْمَلُ شاشةُ الّلمسِ ؟

استمع على ساوندكلاود 🎧

إليك كيفَ يَستَجيبُ هاتفكَ الذكيَ للمساتكَ .

نحنُ اليومَ لا نفكرُ مرتين قبلَ الضغطِ أو المسحِ على شاشاتِ الّلمسِ حَوْلَنا، فَبِالنسبةِ إلى الأطفالِ وَجَدوها أمراً طبيعياً، وهناك احتمالٌ كبيرٌ بأنكَ تضغطُ عليها لتقرأَ هذا المقال .ولكنْ هل تسألتَ عن كيفية عمل شاشات اللمس .

حسناً نحنُ لدينا بعضُ الإجاباتِ لكَ.

إنفوغرافيك هنا

يجبُ أن تعلمَ في البدايةِ أنّ شاشاتِ اللمسِ التي تراها في ماكينات الصرافِ الألي(ATM) وشاشاتِ اللمسِ في هاتفكَ الذكي يمثلانِ تقنيتينِ مختلفتينِ تماماً .

فَشاشاتُ الصرافِ الآلي تعملُ بِتقنيةِ تسمى (شاشاتُ اللمسِ بِالمقاومةِ)-resistive touchscreen- وَالتي تتكونُ من طبقتينِ رفيعتينِ مرنتينِ ، لا توجدُ مسافةٌ بينهما ويسري تيارٌ كهربيٌ بينهما وتقعُ شاشةُ بلوراتِ الكريستال السائلة أو ما يعرفُ بِ(LCD) خلفَ هاتين الطبقتين.

فعندما تضغطُ على هذه الشاشةِ تتلامسُ الطبقتينِ و تتغيرُ مقاومةُ المادةِ ، فَيتغيرُ التيارُ الذي يسري فيها، فَيسجلُ الجهازُ هذا التغير. ويحسبُ الموقعُ الدقيقُ لِنقطةِ التلامسِ وحسب الزر الموجود أسفلها بالصورة تقومُ برمجياتُ الجهازِ بِتفعيلِ الأمرِ المناسب لهذا الزرِ.

ويعتبرُ هذا النوعُ من شاشاتِ اللمسِ رخيصاً بالنسبةِ لغيره من الأنواعِ فهذه التقنيةُ موجودةٌ منذُ عام 1970. ولأنها تعتمدُ على الضغطِ فَيمكنُ استخدامها بِيدينِ عاريتينِ أو مرتدياً القفازات أو بِاستخدامِ الاقلامِ المخصصةِ لِذلكَ.

ولكنّ لا يمكنكَ بأن تمسحَ على الشاشةِ فهي لن تستجيبَ إذا تمَ الضغطُ على أكثرِ من موضعٍ في نفسِ اللحظةِ أو ما يسمى باللمساتِ المتعددةِ (multi-touch gestures) حيثُ لا يمكنُ لهذا النوعِ تسجيلُ التغيرِ في التيارِ إلا لنقطةٍ واحدةٍ ، والبلاستيك الذي تصنعُ منه الطبقاتُ ليسَ في صفاءِ الزجاج ِ وهذا ما يجعلُ الصورَ ضبابيةً بعضَ الشيء.

أما الشاشاتُ الزجاجيةُ لهواتفنا الذكيةِ فَتستخدمُ تقنيةً مختلفةً وتسمى شاشاتُ اللمسِ بِالمكثف (capacitive touch screen) ومن اسمها نرى أنها تستخدمُ مبدأَ عملِ المكثفِ . والمكثفُ هو أحدُ مكوناتِ الدوائرِ الكهربائيةِ، التي تعملُ كَمخزّنٍ مؤقتٍ للشحنة، ويتكونُ المكثفُ من طبقتينِ موصلتين للكهرباء وبينهما طبقةٌ عازلةٌ، وهذا هو المبدأ المستخدم في أيفون (IPhone)

فلو أمسكتَ بِهاتفكِ في ضوءِ الشمسِ القويةِ ،ستتمكنُ من رؤيةِ شبكةٍ من النقطِ تحتَ السطحِ الزجاجي، وتتشكلُ تلك النقط من تقاطعِ مجموعةِ صفوفٍ رأسيةٍ وأفقيةٍ مصنوعةٍ من أسلاكٍ شفافةٍ من مادة اكسيد القصدير والاندينيوم .وتقعُ على الجهةِ المقابلةِ لِلوحِ الزجاجي الأمامي الذي يعملُ كعازلٍ بين يديكَ وهذه الأسلاك من الناحية التي تلمسها.

الجلدُ البشريُ موصلٌ جيدٌ للكهرباءِ وهذه هي الخاصيةُ التي تستخدمها الشاشاتُ من هذا النوع، فعندما تلمسُ الشاشة، تعملُ على تغيرِ كميةِ الشحنةِ عند نقطِ التقاطعِ والتي تمثلُ المكثفاتِ مما يعطي اشارةً يسجلها الجهازُ ويحسبُ موقعها ويفعلُ الأمر الذي تمثله.

وهذا النوعُ لا يعتمدُ على الضغطِ بتاتاً حتى إذا بدى لك ذلك، ولكن إذا ضغطَت بقوةٍ فَسيصيرُ اصبعك أكثرُ تسطحاً مما يؤدي لِتفعيلِ المزيدِ من النقاطِ ، وقد يمثلُ هذا أمراً مختلفاً عن ما إذا فعلت نقطة واحدة .

والحاجةُ لوسطٍ موصلٍ للكهرباءِ مثلُ جلدِ الإنسانِ يفسرُ لماذا لا يمكننا استخدامها مرتدين القفازات أو الاقلامِ البلاستيكيةِ ، وإن كنتَ من سكانِ المناطقِ الباردةِ ولا تريدُ استخدامَ يديكَ ، فأنفك سيفي بالغرض.

هل هناك أشياء أخرى ترغب بمعرفة كيف تعمل .... أخبرنا ما هذه الأشياء؟.

المصدر:

هنا