Методы взаимодействия с устройством

Опыт пользователя является важным аспектом для рассмотрения, который может повлиять на успех продукта. Следовательно, задачей дизайнеров электронных устройств должно быть рассмотрение функциональности, интуитивности и простоты использования. Важно при этом правильно подобрать ответственные за это компоненты. В сегодняшней статье мы обсудим наиболее часто используемые виды компонентов, отвечающих за взаимодействие с устройством, их характеристики и примеры применения.

Какие компоненты отвечают за управление устройством?

Ниже представлено резюме наиболее часто встречающихся элементов и технологий, отвечающих за связь между пользователем и устройством.

Микропереключатели и кнопки, монтируемые на PCB

Переключатели – одни из основных электронных компонентов, служащие для включения и размыкания электрической цепи. Их основное применение – управление работой различных устройств, включая включение и выключение, ввод всех видов информации, а также сброс. Среди доступных подобных элементов имеются переключатели с монтажом через отверстия или SMD, на поверхности, кромке или в вырезе платы. Можно также выделить моностабильные и бистабильные кнопки, а также различные электрические и механические свойства. Читайте также: Технологии монтажа электронных компонентов Начиная с самых простых применений, таких как включение светодиода или активация определённой функции устройства, можно также создавать более сложные схемы, например собственную клавиатуру. Примеры механических микропереключателей поверхностного монтажа. На рынке доступен широкий ассортимент кнопок и переключателей различных размеров, характеристик и назначения Компания InterElcom предлагает богатый выбор переключателей – в том числе вращающихся, концевых и кодовых настроек. Мы сотрудничаем с лучшими производителями электронных компонентов, чтобы наши продукты всегда соответствовали вашим требованиям и потребностям. Приглашаем ознакомиться с нашим ассортиментом переключателей, а также задавать вопросы в контактной форме.

Вандалозащищённыепереключатели

На другом конце спектра находятся более крупные по размерам переключатели, обычно предназначенные для монтажа в корпусе. Они разрабатываются с учётом самых требовательных применений. Свое название они получили за повышенную прочность и устойчивость к повреждениям. Некоторые из них также предлагают водонепроницаемость или встроенную подсветку. Большой размер кнопки облегчает использование в сложных условиях, например, в толстых перчатках. Переключатели такого типа применяются, например, в общественных устройствах, таких как лифты или домофоны. Их прочность делает их также предпочтительным решением в промышленных приложениях, таких как панели операторов или управляющие кассеты.

Мембранныекнопки Мембранные кнопки

являются одними из самых простых по конструкции моностабильных переключателей. Они состоят из сформированного слоя гибкого пластика или резины, внутренняя часть которого покрыта проводящим слоем. Нажатие кнопки деформирует его и заставляет проводящий слой соприкоснуться с дорожкой на печатной плате, замыкая цепь. Несложная конструкция и возможность интеграции с печатной платой дают широкие возможности по адаптации проекта мембранных переключателей под конкретные нужды. К их преимуществам также относятся низкий профиль и возможность практически любой индивидуализации формы, внешнего вида и графического дизайна. Большое сопротивление контакта, однако, не позволяет переключать высокие токи. Мембранные переключатели можно найти, в том числе, в большинстве современных компьютерных клавиатур, а также в пультах от телевизоров и калькуляторах. Их также используют в различных сферах промышленности Энкодеры

Энкодеры – это устройства, преобразующие механическое вращательное движение в электрический сигнал. Они имеют два сигнальных выхода, которые дают информацию о направлении и скорости вращения оси. Подсчёт импульсов на каждом из них позволяет точно определить позицию энкодера.

Основное применение — различные области автоматики, в приводах и механических узлах, где требуется точный контроль движений. В этой статье мы сосредоточимся на энкодерах, предназначенных для взаимодействия с устройством. Это небольшие инкрементальные энкодеры, чаще всего для монтажа на PCB и оснащённые ручной осью с ручкой или колесиком. Большинство таких компонентов на рынке имеют встроенную кнопку, активируемую нажатием поворотного колеса. Благодаря этому одной энкодер достаточно для навигации в простом пользовательском интерфейсе — вращение позволяет выбрать пункт меню, нажатие — активировать его. Он также может заменить потенциометры в таких применениях, как регулировка громкости. При подборе энкодера для конкретного применения лучше начинать с опытных и проверенных поставщиков электронных компонентов, к которым относится компания InterElcom. Ниже представлены параметры предлагаемого нами энкодера EC1103S-D5-F10, идеально подходящего для управления простыми устройствами и контроллерами: Обозначение EC1103S-D5-F10 Тип Монтаж Точность Длина вала Диаметр вала Электрические параметры   Примером применения энкодера, с которым сталкивался почти каждый, является колесо прокрутки в компьютерной мыши. Их также можно встретить в различной аудиоаппаратуре, лабораторном оборудовании, а также в бытовой технике. Из-за широкой функциональности и простоты реализации энкодеры также широко используются в любительских проектах.

Инкрементальный энкодер
SMD
15 импульсов на оборот
5мм
6мм
5VDC, 1mA

Рычаги и джойстики

Рычажные манипуляторы позволяют точно воспроизводить движения человеческой руки, которые затем преобразуются в электрические сигналы. Поэтому они применяются там, где важен точный контроль — примером может служить рука экскаватора-погрузчика, дистанционно управляемое транспортное средство или система визуального нацеливания. Их также встречают в компьютерных перифериях в виде контроллеров для видеоигр. Однако использование их в небольших устройствах, особенно портативных, ограничено. Это связано в первую очередь с ограничениями по размеру и отсутствием стабильной базы, необходимой для обеспечения требуемого уровня точности и

комфорта использования. Среди рычажных манипуляторов выделяют цифровые (дискретные) и аналоговые джойстики. Цифровые джойстики значительно проще по устройству — обычно имеют четыре контактных элемента, активируемых отклонением рычага в одном из восьми направлений. В то время как работа аналоговых основана на наборе потенциометров (настраиваемых резисторов) — по одному на каждую ось. Их сопротивление плавно изменяется в зависимости от положения рычага, что позволяет точно определить направление и интенсивность отклонения манипулятора. Джойстики можно также классифицировать по числу осей и количеству устойчивых положений. Существуют также рычаги управления с дополнительными кнопками, которыми управляют пальцы руки. Емкостные переключатели

Емкостные переключатели работают по тому же принципу, что и емкостные сенсорные дисплеи, используя естественную проводимость человеческого тела. Приближение руки или касание электрода кнопки вызывает изменения в её электрическом поле, которые затем обнаруживаются специальной схемой.

Переключатели такого типа обычно имеют форму упругого электрода, который прижат к внутренней части корпуса, выполняющей функцию сенсорной панели. Существуют также решения, где электродами служат части печатных плат или проводящие слои, нанесённые на пластик или стекло. Пример устройства с ёмкостными сенсорными переключателями. На фотографии видны петли проводов, выполняющие функции ёмкостных электродов. Главное преимущество ёмкостных кнопок — отсутствие движущихся механических частей, что обеспечивает отличную долговечность и высокую надёжность. По этой причине в некоторых областях они вытесняют классические механические переключатели. Отличным примером являются кнопки открытия дверей в общественном транспорте или переключатели света на пешеходных переходах. Помимо этого, эта технология проникла и в разнообразную бытовую технику и потребительскую электронику, где их доля постоянно растёт. Ёмкостное управление имеет и некоторые ограничения — в первую очередь, переключатели такого типа не способны регистрировать прикосновения непроводящих материалов. Наличие влаги может нарушать их работу, что исключает применение в определённых областях. Ещё одним недостатком является то, что активация кнопки не ощущается — ей не сопутствуют никакие ощущения или звук, из-за чего они часто считаются менее интуитивными в использовании. Поэтому часто применяют дополнительные элементы, предоставляющие пользователю обратную связь о срабатывании кнопки — обычно это звуковые сигналы, вибрационные моторчики или пьезоэлектрические преобразователи. Сенсорные панели

Обсуждая взаимодействие через сенсор, невозможно не упомянуть быстро набирающие популярность сенсорные дисплеи. Несомненно, они являются одним из самых интуитивных способов управления устройствами. Они также отличаются наибольшей гибкостью — интерактивные элементы графического интерфейса могут свободно и динамично адаптироваться под текущие нужды. Однако внедрение сенсорного дисплея требует достаточно высокой вычислительной мощности. Поэтому простые устройства без производительного микропроцессора не смогут обслуживать графический интерфейс.

Читайте также: Сенсорные дисплеи – виды и применение Однако использование дисплея приносит множество других преимуществ. Отсутствие необходимости размещать дополнительные отверстия в корпусе означает меньше потенциальных точек попадания влаги или пыли. Благодаря этому проще защитить устройство от воздействия атмосферных факторов и адаптировать его для работы в более жестких условиях. Сенсорный дисплей также обеспечивает современный внешний вид и высокий уровень эстетики, особенно важный для конечного пользователя. Компания InterElcom предлагает широкий выбор сенсорных дисплеев для любых применений — от промышленных устройств до мобильных телефонов и умных часов. Приглашаем ознакомиться с нашим портфолио продуктов.