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信頼性の高いタッチスクリーンを迅速に実装する方法 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

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No. 1876 2024. 6. 11
信頼性の高いタッチスクリーンを迅速に実装する方法
(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
  【東京農工大学の皆様必見!M5Stackでプログラミングをはじめよう】
次世代のためのマルツワークショップを6月12日に開催します!
東京農工大学に在籍する皆様ぜひご参加ください
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IMUセンサーを活用した位置推定 【LP08:センシング回路編】
信頼性の高いタッチスクリーンを迅速に実装する方法
(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、産業用途に適した抵抗膜方式のタッチスクリーンのしくみと使い方について解説した記事をご紹介します。

信頼性の高いタッチスクリーンを迅速に実装する方法

 タッチスクリーンは今ではスマホやタブレットに不可欠な機能になっていますが、直感的に素早く操作ができるという利点のため、産業用途においても採用される事例が増えています。

 タッチスクリーンは1960年代から開発が進められ、様々な方式が考案され実用化されてきました。初期のタッチスクリーンは電極を碁盤の目のように配置するマトリクススイッチ方式でしたが、現在では抵抗膜方式静電容量方式が主流です。スマホやタブレットには静電容量方式が採用されているので、数量的には静電容量方式が圧倒的です。

 静電容量方式は、パネル面が導電性素材で指が画面に接触すると静電容量が変化し、その変化を検出します。

 抵抗膜方式は、向かい合う2枚の電極の接触箇所が通電することで位置を検出する感圧方式です。抵抗膜方式は、面積が大きくなると精度が下がり透明度も静電容量方式に劣りますが、手袋をしながらでも操作ができるため、産業用途には適しています。

抵抗膜方式タッチスクリーンの構造

 抵抗膜方式のタッチスクリーンの構造は、表側のプラスチックフィルムとガラスが向かい合って配置され、非導電性スペーサードットによって接触しないようになっています。向かい合うプラスチックフィルムとガラスには導電性のITO(酸化インジウムスズ)がコーティングされて電極を形成し、一方がX座標回路、もう一方がY座標回路になります。

 抵抗膜方式タッチスクリーンには4線式と5線式があります。4線式は平行にXとYの電極を配線し、X軸とY軸で位置を検出します。5線式はX/Y軸による位置検出を下部基板のみに集約させ、上部基板の電極では電圧の検出を行います。5線式は上部基板が損傷しても操作が可能なので、耐久性が高くなります。

 【アプリケーションラボ】では、抵抗膜方式タッチスクリーンの仕組みについて解説した後、NKKスイッチズ社のFTシリーズ抵抗膜方式タッチスクリーンを紹介しています。NKKスイッチズ社は、産業用のスイッチおよびその周辺機器を製造・販売する日本企業です。2014年に日本開閉器工業から社名が変更されました。

 FTAS00-5.7AS-4Aは、4線式の5.7インチモデルで、消費電力は5Vで1mA、XY抵抗値は250~850Ω、直線性は1.5%、絶縁インピーダンスは10MΩです。

 FTAS00-10.4A-5は、5線式の10.4インチモデルで、消費電力は5.5Vで1mA、XY抵抗値は20~80Ω、直線性は2%、絶縁インピーダンスは10MΩです。

 NKKスイッチズ社では、4線式と5線式のそれぞれにRS232CまたはUSBで接続するコントローラボードを用意しています。いずれもWindows用のデバイスドライバが付属しています。

 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。



抵抗膜方式タッチスクリーン
アナログタイプ4線式タッチスクリーン
【FTAS00-5.7AS-4A】 単価:¥7,568 (税込)
・外形寸法:131×101mm
・可視エリア:121×91.6mm
・動作寿命:100万回
・動作温度:-20℃~+70℃

アナログタイプ5線式タッチスクリーン
【FTAS00-10.4A-5】 単価:¥14,121 (税込)
・外形寸法:236.5×183.3mm
・可視エリア:219.9×167.9mm
・動作寿命:1,000万回
・動作温度:-20℃~+70℃


タッチスクリーンコントローラ
(FTCS04C)
4線式タッチスクリーンコントローラ(RS232C)
【FTCS04C】 単価:¥10,598 (税込)
・電源電圧:3.3V~5V
・出力電流:170mA
・分解能:10ビット
・動作周波数:16MHz

4線式タッチスクリーンコントローラ(USB)
【FTCU04B】 単価:¥10,539 (税込)
・電源電圧:5V
・出力電流:170mA
・分解能:10ビット
・動作周波数:16MHz

5線式タッチスクリーンコントローラ(RS232C)
【FTCS05B】 単価:¥7,664 (税込)
・電源電圧:3.3V~5V
・出力電流:170mA
・分解能:10ビット
・動作周波数:16MHz

5線式タッチスクリーンコントローラ(USB)
【FTCU05B】 単価:¥10,675 (税込)
・電源電圧:5V
・出力電流:170mA
・分解能:10ビット
・動作周波数:16MHz

【東京農工大学の皆様必見!M5Stackでプログラミングをはじめよう】
次世代のためのマルツワークショップを6月12日に開催します!
東京農工大学に在籍する皆様ぜひご参加ください

 
 マルツエレックでは、高専生・大学生・大学院生に向けた様々なワークショップを企画し開催しております。今回、東京農工大学に在籍する皆様に向けて無線機能を持つ低価格なマイコンユニットであるM5Stackを使って、プログラミングとハードウェアの融合を体験できるワークショップを企画いたしました。

マルツワークショップ
「学生・若手エンジニア必見!M5Stackでプログラミングをはじめよう」

 本ワークショップでは、ものづくりイベントのNT金沢やM5Stackイベントなどを開催されている、EdelWorks代表の五味さんを講師としてお招きし、プログラミングの基礎からセンサやアクチュエータの制御、さらにはインターネットへの接続からデータ送信までを学ぶことを目的とします。

 実際にM5Stackを使って、新しいスキルを身につけることができます。この機会に、東京農工大学に在籍する皆様のご参加をお待ちしています!

●ワークショップでは下記の3ステップでM5Stackを使ったプログラミングを学びます。
(1)プログラミングをはじめよう
 基本的なプログラミングの手法を学び、M5Stackの開発環境に触れます。
(2)ハードウェアを使おう
 センサやアクチュエータを動かし、プログラミングの楽しさを実感します。
(3)インターネットと連携させよう
 インターネットに接続し、データを送信する方法を学びます。

開催概要
・日時: 2024年6月12日(水) 14:00~18:00 ※13:30開場
・開催場所: 東京農工大学工学部 総合会館2階・生協購買部前特設スペース
・参加人数: 先着15名様(※定員に達し次第、応募を終了いたします。)
・参加費: 税込1,650円(※3,300円相当の部材費込み)
・対象者: 東京農工大学に在籍中の方に限ります。
・使用部材: AtomS3、NeoPixel互換LEDテープ、超音波測距ユニット、USBケーブル
  本ワークショップにご参加いただく際には、Windows PCまたはMacが必要です。

【マルツの技術情報】
マルツエレックは回路設計のご要望にお応えします
IMUセンサーを活用した位置推定 【LP08:センシング回路編】

IMU センサーを活用した小型携帯回路基板を製作し、GPS を採用出来ない制約環境にて、位置推定を実現致しました。

資料のダウンロードはこちらから。 その他の技術情報一覧はこちらをご覧ください。回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。
【マルツのお役立ちサービスのご案内】
ご指定いただいた期日にお客様が必要とする部品を納品いたします
 「数か月先に生産する予定があるが、今は在庫をかかえたくない」といったお客様のお悩みはマルツエレックが解決いたします。

 マルツ法人営業部でお客様の在庫を責任をもって保管し、ご指定いただいた期日に納品いたします。下記よりお申し込みください。折り返し担当者がご連絡いたします。
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