Báo cáo nhóm vật lý đại cương chủ đề 3 tìm hiểu về màn hình cảm ứng điện trở

Ngày nay, công nghệ cảm ứng hiện đại đã được áp dụng rộng rãi trên smartphone, laptop, iPad...2.Vậy Màn Hình Cảm Ứng Là Gì?Một màn hình cảm ứng là một thiết bị hiển thị được cho phép ngư

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN

──────── * ───────

BÁO CÁO NHÓM HỌC PHẦN: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG

CHỦ ĐỀ 3: TÌM HIỂU VỀ

MÀN HÌNH CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Duẩn (NT)

Nguyễn Huy Cương

Lê Văn Đạt Lương Tấn Đạt

Giáo viên hướng dẫn : Đinh Thị Mến

Hà Nội, tháng 6 năm 2023

Bảng phân công công việc

Tên thành viên Công việc Thời gian hoàn thành

Nguyễn Văn Duẩn Phân chia công việc

Tổng hợp nội dung, viết báo cáo

Tìm hiểu ứng dụng

Từ ngày 4/6-6/6 (2 ngày)

Nguyễn Huy Cương Tìm hiểu cách đọc giá trị

điện trở, lấy ví dụ cho 4 vạch

Từ ngày 4/6-5/6 (1 ngày)

Lê Văn Đạt Tìm hiểu cấu tạo, nguyên

lí hoạt động Từ ngày 4/6-5/6 (1 ngày)

Lương Tấn Đạt Lấy ví dụ cho 5 vạch, 6

vạch

Từ ngày 5/6-6/6 (1 ngày)

MỤC LỤC:

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1,2

2 PHẦN 1: CẤU TẠO CỦA MÀN HÌNH CẢM ÚNG ĐIỆN TRỞ 3,4,5

3 PHẦN 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 6

4 PHẦN 3: ỨNG DỤNG 7

5 CÁCH ĐỌC GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ THEO MÀU IN TRÊN ĐIỆN TRỞ 8,9

6 CÁC VÍ DỤ CHO 10

7 PHẦN KẾT LUẬN, TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Sự Phát Triển Của Màn Hình Cảm Ứng:

Những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc của khoa

học công nghệ kỹ thuật số Cách đây chỉ 7 năm, những chiếc smartphone mà con người chỉ dám mơ thì bây giờ đang hiện diện ở khắp mọi nơi trên thế giới và trở thành một trong những ngành công nghiệp có mức khả năng sinh lợi cao nhất hành tinh Một hệ quả ở đây, nếu chỉ chậm cập nhật thông tin trong thời gian ngắn, chúng

ta có thể sẽ bỏ lỡ những cuộc cách mạng quan trọng đối với giới công nghệ đang diễn ra từng ngày.Năm 1993, người ta chứng kiến thiết bị di động đầu tiên sử dụng màn hình cảm ứng ra đời Đó là Simon Personal Communicator (SPC) do IBM và BellSouth cùng nhau hợp tác phát triển Cuộc chiến công nghệ chính thức bắt đầu khi cùng năm, apple chính thức giới thiệu chiếc PDA Newton với màn hình cảm ứng mang tên MessagePad 100 Năm 2006, Jeff Han giới thiệu màn hình cảm ứng

đa điểm đầu tiên dựa trên FTIR Năm 2007, Steve Jobs và chiếc smartphone 2G sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung và giao diện điều khiển tự nhiên hướng tới người dùng Tiếp theo là Microsoft với sự ra đời của máy tính bảng, iPad Ngày nay, công nghệ cảm ứng hiện đại đã được áp dụng rộng rãi trên smartphone, laptop, iPad

2.Vậy Màn Hình Cảm Ứng Là Gì?

Một màn hình cảm ứng là một thiết bị hiển thị được cho phép người dùng tương tác với một máy tính sử dụng ngón tay hoặc bút cảm ứng Màn hình cảm ứng được sử dụng trên nhiều loại thiết bị, ví dụ điển hình như màn hình máy tính và máy tính xách tay, điện thoại thông minh mưu trí, máy tính bảng, máy tính tiền và ki-ốt thông tin Một số màn hình cảm ứng sử dụng lưới chùm tia hồng ngoại để cảm nhận sự hiện hữu của ngón tay thay vì sử dụng đầu vào cảm ứng

3.Các Công Nghệ Cấu Tạo Màn Hình Cảm Ứng:

Hiện nay, có 4 công nghệ cấu tạo màn hình cảm ứng tiên tiến chính được sử dụng rộng rãi, có thể được sử dụng để cho phép người dùng tương tác với màn hình:

- Cảm ứng điện trở

- Cảm ứng điện dung

- Cảm ứng sóng âm

- Cảm ứng hồng ngoại

4 Màn Hình Cảm Ứng Được Sử Dụng Ở Đâu?

Ngày nay, màn hình cảm ứng là một trong những loại thiết bị nguồn vào thông dụng nhất Có mặt trong các thiết bị như: Smartphone, máy tính bảng, cây ATM, trang thiết bị y tế, máy quay kĩ thuật số, sách điện tử,

Đôi lời

Qua quá trình tìm hiểu Nhóm chúng em (nhóm 3) quyết định chọn chủ đề tìm

hiểu về màn hình cảm ứng điện trở Bởi vì đây là một chủ đề khá thú vị, chúng

ta đang sống trong thời đại số, thời đại của trí tuệ nhân tạo và vô vàn những thành tựu tiên tiến của khoa học công nghệ Để có được những chiếc điện thoại thông minh, những chiếc máy tính bảng, như bây giờ, chúng ta không thể bỏ qua sự phát triển của màn hình cảm ứng, trong đó có màn hình cảm ứng điện trở Nó là một phần rất quan trọng trong các thiết bị hiện đại ngày nay, sự hữu dụng và tính khả thi của loại màn hình này cũng rất cao Vì vậy, đây là một đề tài rất hữu ích và thú vị để nhóm chúng em lựa chọn để tìm hiểu và nghiên cứu!

Ý nghĩa của chủ đề tìm hiểu:

Thứ nhất, giúp sinh viên nói chung nắm bắt được kiến thức về nguyên lí hoạt động, cấu tạo và ứng dụng rộng rãi của màn hình cảm ứng điện trở

Thứ hai, mang lại những thông tin hữu ích cho sinh viên để mở rộng nền kiến thức về sự phát triển của khoa học công nghệ, từ đó đưa chúng ta đến gần hơn với những thay đổi tiên tiến của khoa học công nghệ trong tương lai Màn hình cảm ứng đang rất phổ biến trong cuộc sống của chúng ta, nó rất quen thuộc nhưng đa số người dùng vẫn chưa nắm rõ được cách thức mà nó hoạt động ra sao? Cấu tạo như thế nào? Và sự tinh xảo của nó đến mức nào Qua đó những thông tin nằm trong chủ đề sẽ cung cấp một nguồn kiến thức đầy đủ để chúng ta

có thể nắm được

Không chỉ vậy, đề tài còn giúp chúng ta nhận ra các lợi ích quan trọng của nó đối với thời đại, với cuộc sống của chúng ta Từ đó nâng cao sự hiểu biết của bản thân và và có cái nhìn và cách sử dụng đúng đắn để đạt hiệu quả cao

1.CẤU TẠO CỦA MÀN HÌNH CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

- Cảm ứng điện trở là công nghệ cảm ứng dựa trên áp lực của tay, bút cảm ứng hay bất kì vật nhọn nào khác lên màn hình Màn cảm ứng điện trở là loại công nghệ mà chúng ta phải dùng lực để tác động lên màn hình để 2 lớp vật liệu nó chạm vào nhau Và mật độ các điểm cảm ứng cũng không thể quá sát nhau vì dùng lực nhấn nó sẽ dễ lẫn sang điểm khác

Hình 1

- Vì vậy khi ngón tay, bút cảm ứng hoặc bất kỳ dụng cụ nào khác chạm vào màn hình cảm ứng điện trở, nó tạo một áp lực ở lớp trên và được truyền động xuống lớp

kế cận làm nảy sinh tín hiệu

- Màn hình cảm ứng điện trở gồm một tấm kính hoặc nhựa acrylic mỏng bao phủ hai lớp tương tác là lớp dẫn xuất điện và lớp cảm biến điện trở Hai lớp này được phân tách bởi một lớp đệm gồm các điểm và khoảng trống mà mắt thường không thể nhìn thấy được Trên bề mặt của mỗi lớp tương tác được phủ một hợp chất gọi là

ITO (oxit thiếc và Indi), dòng điện với các mức điện thế khác nhau sẽ được truyền qua hai lớp này

Màn hình cảm ứng điện trở được chia làm ba công nghệ chính là 4,5 và 8 dây, trong

đó loại 5 giây được sử dụng nhiều nhất Bên cạnh đó, người ta còn chế tạo ra loại

Hình 2

- Màn hình cảm ứng điện trở được chia làm ba công nghệ chính là 4,5 và 8 dây, trong đó loại 5 giây được sử dụng nhiều nhất Bên cạnh đó, người ta còn chế tạo ra loại màn hình có 3 lớp nhằm nâng tuổi thọ của loại màn hình này lên 35 triệu lần chạm thay vì 1 triệu lần chạm như loại 2 lớp truyền thống:

4 dây:

Trong thiết lập này, cả hai lớp trên cùng và dưới cùng bao gồm hai điện cực được định hướng vuông góc với nhau Trong khi các điện cực ở tấm trên cùng tạo thành trục Y dương và âm, thì các điện cực ở dưới cùng tạo nên trục X dương và âm Nhờ thiết lập tọa độ điện này, thiết bị có thể cảm nhận được tọa độ nơi hai lớp này tiếp xúc với nhau

5 dây:

Thiết lập tương tự 5 dây bao gồm bốn điện cực nằm ở mọi góc của lớp dưới

cùng, với 4 dây kết nối tất cả các điện cực này với nhau Nhờ thiết kế đơn giản hơn dựa trên ít thành phần hơn, mạch được coi là bền hơn so với các thiết kế khác

Hình 3

8 dây:

Đây là màn hình cảm ứng điện trở nhạy nhất hiện có Mạch cảm ứng 8 dây có cách

bố trí tương tự như mạch tương tự 4 dây Nhưng bạn sẽ tìm thấy một sự khác biệt ở

đó - mỗi điện cực thanh chứa hai dây dẫn Điều này thêm một số dự phòng vào mạch Tuy nhiên, màn hình cảm ứng cho độ bền tuyệt vời và giúp tránh sự cố không xác định chính xác vị trí của ngón tay hoặc bút stylus của người dùng

- Để có thể nhận biết được tác động của tay người dùng hay bút cảm ứng, các màn hình cảm ứng điện trở cần phải có lớp tương tác mềm phía trên Điều này khiến nhiều người tỏ ra lo ngại về độ bền của chiếc điện thoại bởi khi thao tác màn hình cảm ứng điện trở đòi hỏi một lực tác động lớn hơn cảm ứng điện dung Một nhược điểm nữa của loại màn hình này đó là việc ngăn chặn đến 30% lượng ánh sáng từ đèn nền bên dưới do có quá nhiều lớp thành phần bên trong

2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

- Khi có sự tác động lên màn hình, hai lớp tương tác sẽ “chạm” nhau và mạch điện

sẽ được kết nối đồng thời cường độ dòng điện chạy qua mỗi lớp cũng sẽ thay đổi Lớp phía trên sẽ lấy điện thế từ lớp phía dưới và ngược lại lớp phía dưới sẽ lấy điện thế của lớp phía trên để từ đó bộ điều khiển xác định được tọa độ xy của điểm cảm ứng

- Bất kì một màn hình cảm ứng nào đều có nhiệm vụ chính là “số hóa” vị trí tiếp xúc thành một tọa độ xy trong không gian hai chiều và dĩ nhiên là ngay lập tức

- Khi chạm vào màn hình cảm ứng, có hàng loạt quy trình diễn ra nhưng với thời gian trong tích tắc

Hình 4

3 ỨNG DỤNG

Màn hình cảm ứng nói chung và màn hình cảm ứng điện trở nói riêng không còn quá xa lạ trong thời đại khoa học công nghệ phát triển Nó có mặt ở hầu hết mọi nơi, trong mọi lĩnh vực khác nhau Chính bởi vì sự tiện lợi, nhanh chóng, chính xác nên màn hình cảm ứng luôn quan trọng trong giải quyết nhiều vấn đề khác nhau trong xã hội

Trước hết xét về lợi thế khi sử dụng màn hình cảm ứng điện trở:

 Chi phí thấp,

 Độ phân giải cảm biến cao hơn,

 Giảm khả năng vô tình chạm vào,

 Khả năng chống lại các yếu tố như nhiệt và nước

Một số ứng dụng thực tế:

 Máy quay kĩ thuật số

 Máy tính bảng (Tablet)

 Sách điện tử

 Máy tập thể dục

 Máy bán hàng tự động

Hình 5

4 CÁCH ĐỌC GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ THEO VẠCH MÀU IN TRÊN ĐIỆN TRỞ

Dựa trên bảng màu thì giá trị điện trở đọc như sau :

Quy ước ppm / 0 C :

Nâu – 100; Đỏ - 50; Cam – 15; Lam – 10; Tím – 5; Trắng – 1

Hình 6

 Điện trở 4 vòng màu :

 Vạch màu thứ nhất: Là giá trị hàng chục trong giá trị điện trở

 Vạch màu thứ hai: Là giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở

 Vạch màu thứ ba: Là hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở

 Vạch màu thứ tư: Là giá trị sai số của điện trở Vòng thứ tư là vòng ở cuối

luôn luôn có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, khi đọc ta bỏ qua trị số của vòng này

 Giá trị điện trở = (vạch 1)(vạch 2) x 10(mũ vạch 3)

 Điện trở vòng 3 màu: Cách đọc giống điện trở vòng 4 màu ,với vòng 4

không có màu

 Vạch màu thứ nhất: là giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở

 Vạch màu thứ hai: là giá trị hàng chục trong giá trị điện trở

 Vạch màu thứ ba: là giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở

 Vạch màu thứ tư: là hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở

 Vạch màu thứ năm: là giá trị sai số của điện trở

 Giá trị điện trở = (vạch 1)(vạch 2)(vạch 3) x 10(mũ vạch 4) + vạch 5



 Điện trở vòng 6 màu :

 Cách đọc giá trị giống điện trở vòng 5 màu , vòng 6 là vòng hệ số nhiệt cho biết sự thay đổi giá trị của điện trở (tính bằng 1 phần triệu) cho 10C(ppm/K hay ppm/0C)

 Vòng 6 thường rộng hơn và nằm bên phải

Ví dụ :

+ Điện trở vòng 4 màu :

Trên thang điện trở có các vạch màu theo thứ tự vòng 1, 2, 3, 4 lần lượt là vàng , tím , đen , hoàng kim ứng với các số 4, 7, 0, 5 thì

giá trị của điện trở là :47 x 100±5% = 47Ω ±5%

+Điện trở vòng 5 màu :

Trên thang điện trở có các vạch màu theo thứ tự vòng màu 1, 2, 3,4, 5 lần lượt là xanh, vàng , đỏ, nâu, nâu ứng với các số 6,4,2,1,1 thì

Giá trị của điện trở là : 642 x 101± 1% = 6420Ω ± 1%

+ Điện trở vòng 6 màu :

Trên thang điện trở có các vạch màu theo thứ tự vòng màu 1,2,3,4,5,6 lần lượt là nâu, đỏ, nâu, nâu, nâu, đỏ ứng với các số 1,2,1,1,1, 50 thì

Giá trị điện trở là : 121 x 101±1%50ppm = 1210Ω ± 1% 50ppm

R(1 % ) = x 100 % = 0,005%

=>R(1 0 C) = 0, 005% x 1210Ω = 0,0605 Ω

Phần Kết Luận

Các kết quả đạt được:

Qua bài tìm hiểu về Màn Hình Cảm Ứng Điện Trở và cách đọc chúng ta đã thu

hoạch được rất nhiều kiến thức quan trọng:

 Quá trình ra đời và phát triển của màn hình cảm ứng, sự đột phá mạnh mẽ của nền khoa học

 Hiểu được cấu tạo, nguyên lí hoạt động chính của màn hình cảm ứng điện trở

từ đó có cái nhìn tổng quát hơn về loại màn hình này

 Thấy được tầm quan trọng, ứng dụng rộng rãi của loại màn hình này Nó như

là một bước khởi đầu của kỉ nguyên “cảm ứng” Hơn hết là lợi ích của nó mang lại cho đời sống, cho sự phát triển của nhân loại

 Biết được cách đọc giá trị điện trở theo vạch màu in trên điện trở,b biết cách tính giá trị điện trở

Tài liệu tham khảo:

Nội dung: dientutuonglai.com; fastcare.vn; thegioididong.com

Hình ảnh: báo Vietnamnet; wikimaytinh.com; dientutuonglai.com; 123docz.net