Touchpad, touchpad ( eng. touchpad : touch - touch, pad - pad) - dispozitiv de introducere a indicației (coordonate) , conceput pentru a controla cursorul și a da diverse comenzi unui computer, telefon sau alte echipamente electronice. Introducerea se realizează prin atingerea unuia sau mai multor degete pe suprafața touchpad-ului.
Cuvântul „ Touch Pad ” este o marcă înregistrată a Synaptics [1] .
Un touchpad, ca și alte dispozitive de indicare , este folosit în mod obișnuit pentru a controla un meniu „ cursor ” (electronice portabile), un „ pointer ” al mouse- ului (calculatoare) sau pentru a înlocui anumite taste de la tastatură . Mișcările degetelor pe suprafața dispozitivului sunt convertite în mișcări „cursor” / „indicator” pe ecran. Atingerile de pe suprafață imită apăsarea butoanelor mouse-ului sau a tastelor de la tastatură .
Touchpad-urile pot fi plasate lângă tastaturile diferitelor dispozitive: computere , laptopuri , tastaturi electronice ale instrumentelor muzicale , dispozitive mobile.
Touchpad-urile pot fi amplasate pe tablourile de bord ale echipamentelor casnice și industriale, pot fi la distanță (realizate ca dispozitive separate conectate la un computer prin PS/2 , USB , RMI proprietar sau altele), pot fi transparente și plasate deasupra afișajului (vezi tactil ecran ).
Suprafețele sensibile ale touchpad-ului sunt cel mai adesea realizate sub forma unui dreptunghi cu colțuri rotunjite, dar există și modele cu suprafețe de alte forme (de exemplu, sub formă de cerc ). De obicei, suprafața touchpad - ului nu depășește 50 m² .
Multă vreme, producătorii nu au putut alege un nume comun pentru touchpad-uri de diferite modele. S-au folosit termenii „glidepoint”, „dispozitiv de intrare sensibil la atingere”, „touchpad”, „trackpad” și „dispozitiv de indicare” [2] [3] [4] .
În 1982, compania Apollo Computer și-a echipat calculatoarele stațiilor de lucru cu tastaturi, pe partea dreaptă a cărora era plasat un touchpad [5] . Un an mai târziu, Gavilan SC a pus un touchpad deasupra tastaturilor lor .
În 1988, George E. Gerpheide a inventat o variantă a touchpad-ului [6] .
În 1989, a fost dezvoltat un touchpad pentru seria de calculatoare Psion MC 200/400/600/WORD [7] .
În 1994, Cirque Corporation ( în engleză ) a lansat primul touchpad, care a devenit larg răspândit și cunoscut sub numele de „GlidePoint” [8] .
În mai 1994, Apple Inc. au folosit touchpad-uri „GlidePoint” în laptopurile din seria „ PowerBook ” [9] (vezi fotografia ), înlocuind trackball -ul cu ele . După ceva timp, seria de laptopuri PowerBook și MacBook a început să folosească touchpad-uri dezvoltate chiar de Apple și numite „trackpad-uri”.
Touchpad-urile „GlidePoint” au fost, de asemenea, folosite în produsele lor de către Sharp [8] .
Synaptics a introdus în curând pe piață touchpad-uri cunoscute sub numele de „TouchPad”.
Touchpad-uri „TouchPad” în produsele lor utilizate de Epson [8] .
Începând cu anii 1990, touchpad-urile au fost folosite în laptopuri .
Alternativele de touchpad pe laptopuri sunt:
Dispozitivele care conțin atât un touchpad, cât și un „ trackball ” sunt rare [10] .
De la începuturi, touchpad-ul a devenit cel mai comun dispozitiv de control al indicatorului mouse-ului pentru laptopuri.
Funcționarea touchpad-urilor se bazează pe măsurarea capacității electrice dintre un deget și un senzor , sau între doi senzori. Senzorii capacitivi sunt amplasați de-a lungul axelor verticale și orizontale ale touchpad-ului, ceea ce vă permite să determinați poziția degetului cu precizia dorită. Suprafața sensibilă a dispozitivului este o rețea de două straturi de conductori metalici, separate printr-un strat izolator subțire. Garnitura este o peliculă lavsan . Conductorii dintr-un strat sunt paraleli unul cu celălalt; straturi de conductori sunt dispuse astfel încât conductorii dintr-un strat să fie perpendiculari pe conductorii din celălalt. Două straturi de conductori acționează ca căptușeli, iar garnitura acționează ca un dielectric; Condensatorii se formează la intersecția conductoarelor perpendiculare.
După ce dispozitivul este pornit, se formează un câmp electric între plăcile condensatorului. Începe pregătirea dispozitivului pentru funcționare. Microcontrolerul aplica tensiune la doi conductori situati in straturi diferite, masoara rezistenta dintre ei, stocheaza valoarea masurata in memorie, apoi opreste alimentarea cu tensiune si aplica tensiune celorlalti doi conductori situati in straturi diferite. Acest lucru se repetă până când microcontrolerul măsoară și stochează rezistența dintre fiecare pereche de conductori situate în straturi diferite.
Apoi dispozitivul intră în funcționare normală. Microcontrolerul continuă să măsoare rezistența dintre perechile de conductori, dar acum compară valorile măsurate cu cele stocate în memorie. Timpul în care microcontrolerul reușește să „preia citiri de la toți senzorii” ( perioada T sau frecvența ν = 1/T ) este una dintre caracteristicile touchpad-urilor.
Corpul uman este un bun dirijor. Când un deget se apropie de suprafața sensibilă, degetul acționează ca o căptușeală a condensatorului; pentru condensatoarele situate în apropierea degetului, câmpul electric se modifică și, în consecință, capacitatea. Microcontrolerul măsoară rezistența dintre perechile de conductori și compară valorile măsurate cu cele stocate în memorie. Analizând abaterile valorilor măsurate de la cele stocate, microcontrolerul poate determina coordonatele (X, Y) ale punctului de atingere și presiunea (Z) exercitată pe suprafață. Acest lucru este posibil datorită faptului că cu cât se aplică mai multă presiune pe suprafață sau cu cât mai multe degete sunt aproape de suprafață, cu atât este mai mare capacitatea totală a condensatorului format de suprafața dispozitivului și degetul.
Capacitatea condensatoarelor de rețea este afectată nu numai de deget, ci și de câmpurile electrice externe și alte efecte fizice. Ca rezultat, capacitatea se schimbă în mod constant ( frisoane , jitter englezesc ). Algoritmii de „filtrare” sunt utilizați pentru a elimina fluctuația valorii măsurate. Algoritmii înlocuiesc modificările bruște ale valorilor măsurate cu unele netede (netede). Algoritmul simplu cel mai des folosit este numit algoritmul „fereastră de mediere”. Conform acestui algoritm, valoarea coordonatelor curente este determinată prin medierea ultimelor două valori nenetezite [11] :
X curent = ( U nou + U anterior ) / 2 ,Unde:
Pentru a crește nivelul de netezire a jitterului, utilizați media a trei sau mai multe valori noi (doar măsurate și nu netezite) sau utilizați algoritmi ponderați, de exemplu:
X curent = 1/2 U nou + 3/4 U anterior .Măsurând capacitatea completă, puteți determina gradul de presiune, adică a treia coordonată Z. Dacă nu există niciun deget pe suprafața sensibilă, coordonata Z este zero. Pentru a determina mișcarea degetului, dispozitivul controlează creșterea coordonatei Z peste un anumit prag, apoi calculează modificarea coordonatelor X și Y până când coordonatele Z este egală cu zero, ceea ce corespunde sfârșitului mișcării și îndepărtarea degetului de pe suprafața sensibilă a dispozitivului. Valorile obținute ale ΔX și ΔY sunt folosite în continuare pentru a muta indicatorul afișat pe ecran.
Cu ajutorul unui program de driver , capabilitățile touchpad-ului pot fi extinse foarte mult, dar aceste funcții trebuie să fie suportate de hardware-ul touchpad-ului însuși. De exemplu, devine posibilă simularea clicurilor mouse-ului , simularea rotației roții mouse-ului, utilizarea gesturilor și multitouch -ul .
Lista unor caracteristici:
Deplasarea unui deget de-a lungul touchpad-ului până la marginea suprafeței sensibile și menținerea în apropierea acestuia poate fi percepută ca un gest de a muta automat „indicatorul” într-o direcție dată, cu o viteză constantă.
Puteți dezactiva touchpad-ul laptopului apăsând comanda rapidă de la tastatură Fn+ Fxx, unde:
Pe unele laptop-uri, touchpad-ul este dezactivat de un buton separat.
Touchpad-urile sunt dispozitive cu rezoluție destul de scăzută . Rezoluția touchpad-urilor este suficientă pentru a juca jocuri de logică, pentru lucrul de zi cu zi cu aplicații de birou și browsere web , dar nu suficientă pentru a lucra cu programe de grafică și face aproape imposibil să joci shootere 3D .