ما هي أهم الميزات التي يجب البحث عنها في شاشة تعمل باللمس Arduino؟

قائمة

المحتوى ●

>>

العرض >>

المقاومة مقابل السعة ●

●

>>

>>

●

●

المرئية ●

●

إضافية >>

MicroSD >>

>>

متكاملة ●

البرامج والمكتبة ●

●

البناء ●

●

>>

>>

>>

>>

>>

● الاستشهادات أصبحت

شاشات العرض التي تعمل باللمس Arduino مكونا أساسيا في العديد من مشاريع الإلكترونيات DIY ، مما يتيح واجهات مستخدم بديهية وعناصر تحكم تفاعلية. عند اختيار شاشة تعمل باللمس من Arduino ، يعد فهم الميزات الرئيسية التي تؤثر على الأداء والتوافق وسهولة الاستخدام أمرا بالغ الأهمية. تستكشف هذه المقالة أهم الميزات التي يجب البحث عنها في شاشة Arduino التي تعمل باللمس ، مما يوفر دليلا شاملا للهواة والمطورين وعشاق الإلكترونيات.

وشاشات

TFT LCD من النوعتعد شاشات LCD ذات الترانزستور الرقيق (TFT) من بين أكثر الأنواع شيوعا المستخدمة مع Arduino. توفر هذه الشاشات ألوانا نابضة بالحياة ودقة عالية نسبيا ، مما يجعلها مناسبة للمشاريع التي تتطلب رسومات أو رسوم متحركة مفصلة. تستخدم شاشات TFT عادة بلورات سائلة لإنتاج الصور وتقديم نطاق لوني واسع ، وغالبا ما تدعم ما يصل إلى 65 كيلو بايت أو حتى 16.7 مليون لون ، اعتمادا على الطراز. ومع ذلك ، قد تعاني شاشات TFT الرخيصة من تشوهات زاوية الرؤية أو أخطاء المنظر عند عرضها من الجانب ، وهو أمر مقبول عادة لتطبيقات واجهة المستخدم حيث ينظر المستخدم مباشرة إلى الشاشة [1] [3] [4].

شاشات اللمس المقاومة مقابل السعة تستخدم

معظم شاشات اللمس Arduino تقنية اللمس المقاومة ، والتي تتكون من طبقتين مرنتين تكتشف اللمس بالضغط. تتميز شاشات اللمس المقاومة بأنها فعالة من حيث التكلفة ومتوافقة مع الأقلام أو الأصابع التي ترتدي القفازات ، وبشكل عام أسهل في التفاعل مع لوحات Arduino. ومع ذلك ، قد لا تدعم إيماءات اللمس المتعدد ويمكن أن تكون أقل حساسية مقارنة بالشاشات السعوية.

توفر شاشات اللمس السعوية ، التي تكتشف اللمس عن طريق قياس التغيرات في المجالات الكهربائية ، إمكانات اللمس المتعدد وحساسية أعلى ولكنها أقل شيوعا وأكثر تعقيدا للتكامل مع Arduino بسبب متطلبات الأجهزة والبرامج.

بالنسبة لمشاريع Arduino ، تظل شاشات اللمس المقاومة هي الخيار المفضل نظرا لقدرتها على تحمل التكاليف وسهولة استخدامها [1] [3] [4].

حجم الشاشة ودقتها

يؤثر حجم الشاشة ودقتها بشكل مباشر على تجربة المستخدم وتعقيد واجهة المستخدم التي يمكنك تصميمها. تتراوح أحجام شاشات اللمس الشائعة من Arduino من 2.4 بوصة إلى 4 بوصات قطريا ، مع دقة تتراوح عادة حول 320 × 240 بكسل للشاشات الأصغر وحتى 480 × 320 بكسل للشاشات الأكبر.

توفر الشاشة مقاس 3.5 بوصة أو 4 بوصات بدقة 480 × 320 توازنا جيدا بين مساحة الشاشة والوضوح ، مما يسمح بنص واضح وصور حادة وتفاعل لمس سريع الاستجابة. توفر الشاشات الأكبر مساحة أكبر للواجهات المعقدة ولكنها قد تزيد من استهلاك الطاقة والتكلفة[3][4][7].

واجهة الاتصال والتوافق

SPI مقابل الواجهات المتوازية تتواصل

شاشات Arduino التي تعمل باللمس مع المتحكم الدقيق بشكل أساسي عبر الواجهة الطرفية التسلسلية (SPI) أو الواجهات المتوازية. SPI هو بروتوكول اتصال تسلسلي يستخدم عددا أقل من المسامير (عادة 5 دبابيس) ويسهل توصيله ولكنه قد يكون أبطأ في عرض الرسومات مقارنة بالواجهات المتوازية.

تتطلب الواجهات المتوازية (مثل وضع 8 بت) المزيد من الدبابيس (حتى 12 أو أكثر) ولكن يمكن أن توفر معدلات نقل بيانات أسرع ، وهو أمر مفيد للشاشات عالية الدقة أو التطبيقات التي تتطلب تحديثات سريعة للشاشة. ومع ذلك ، فإنها تستهلك المزيد من دبابيس Arduino I / O ، والتي قد تكون محدودة على لوحات صغيرة مثل Arduino Uno [1] [7].

يعد توافق اللوحة

مع لوحة Arduino أمرا بالغ الأهمية. تم تصميم بعض شاشات العرض خصيصا ل Arduino Uno أو Mega أو Leonardo ، مع تحسين pinouts والمكتبات وفقا لذلك. على سبيل المثال ، يوفر Arduino Mega 2560 المزيد من دبابيس الإدخال / الإخراج ، مما يجعله أكثر ملاءمة للشاشات التي تتطلب واجهات متوازية أو أجهزة طرفية إضافية مثل بطاقات microSD.

توفر فتحات بطاقة MicroSD على بعض دروع الشاشة التي تعمل باللمس تخزينا للصور أو البيانات ولكنها قد تواجه مشكلات في التوافق مع بعض لوحات Arduino بسبب اختلافات دبوس SPI [1] [4].

تحكم بشاشة تعمل باللمس > والاستجابة

تدير شريحة وحدة التحكم بشاشة اللمس إدخال اللمس وتنقل الإحداثيات إلى Arduino. تشمل وحدات التحكم الشائعة XPT2046 لشاشات اللمس المقاومة ، والتي توفر اكتشافا موثوقا ودقيقا للمس

تدمج بعض الدروع وحدات تحكم تعمل باللمس مستقلة ، مما يحسن أداء اللمس ويقلل من حمل المعالجة على Arduino. ينتج عن ذلك استجابة أكثر سلاسة للمس وتجربة مستخدم أفضل[4].

يشير عمق اللون والجودة المرئية

إلى عدد الألوان التي يمكن أن تعرضها الشاشة. تدعم شاشات Arduino TFT الشائعة ألوان 65K (عمق ألوان 16 بت) ، وهو ما يكفي لمعظم المشاريع التي تتضمن صورا أو رسوم متحركة أو واجهات ملونة.

يتوفر

عمق ألوان أعلى (مثل 16.7 مليون لون) على بعض الشاشات المتقدمة ولكنه غالبا ما يتطلب مزيدا من قوة المعالجة والذاكرة ، والتي قد تكون تتجاوز قدرات لوحات Arduino القياسية [3] [5].

تؤثر جودة الإضاءة الخلفية للتحكم في الإضاءة الخلفية

على رؤية الشاشة في ظل ظروف الإضاءة المختلفة. تتميز العديد من شاشات Arduino التي تعمل باللمس بالتحكم في الإضاءة الخلفية PWM (تعديل عرض النبض) ، مما يسمح للمستخدمين بضبط السطوع على مستويات مريحة وتوفير الطاقة.

تحتوي بعض الشاشات على إضاءة خلفية تعمل دائما بدون تحكم ، والتي قد تكون أقل مرونة ولكنها أسهل في الاستخدام. يفضل استخدام الإضاءة الخلفية القابلة للتعديل للمشاريع التي تعمل بالبطارية أو في الهواء الطلق حيث يختلف الإضاءة المحيطة[4][7].

ميزات إضافية

فتحة بطاقة MicroSD

تتيح فتحة بطاقة microSD على درع الشاشة التي تعمل باللمس تخزين الصور أو الخطوط أو بيانات البرنامج خارجيا. هذه الميزة ملائمة للمشاريع التي تتطلب كميات كبيرة من البيانات الرسومية أو التخزين المستمر. ومع ذلك ، تعتمد وظيفة بطاقة microSD على توافق دبوس SPI للوحة Arduino وقد لا تعمل بسلاسة مع جميع اللوحات [1] [4].

اللمس المتعدد والإيماءات تدعم

معظم شاشات اللمس Arduino اللمس بنقطة واحدة فقط. ومع ذلك ، فإن بعض الدروع المتقدمة ، مثل Arduino GIGA Display Shield ، تدعم اللمس المتعدد والتعرف على الإيماءات ، مما يسمح بتفاعل مستخدم أكثر تعقيدا مثل إيماءات القرص للتكبير أو التمرير. هذه الميزات أكثر شيوعا في الشاشات المتطورة وتتطلب أجهزة ومكتبات متوافقة[5].

أجهزة الاستشعار والأجهزة الطرفية المتكاملة

تأتي بعض دروع Arduino المتقدمة التي تعمل باللمس مع مستشعرات مدمجة (مثل مستشعرات IMU) أو أجهزة طرفية مثل الميكروفونات ، مما يوسع نطاق المشاريع المحتملة. تضيف هذه الميزات التعقيد والتكلفة ولكن يمكن أن تكون ذات قيمة لتطبيقات محددة مثل التحكم بالإيماءات أو التعرف على الصوت[5].

دعم البرامج والمكتبات

يعد توفر مكتبات مفتوحة المصدر وموثقة جيدا أمرا حيويا لسهولة التطوير. توفر المكتبات الشهيرة مثل MCUFRIEND_kbv لشاشات TFT أو مكتبات GFX و TouchScreen من Adafruit وظائف لرسم الرسومات والتعامل مع الإدخال باللمس وإدارة أجهزة العرض.

يساعد التوافق مع Arduino IDE وأمثلة على الرموز للوحات الشائعة (Uno و Mega و Nucleo) على تقليل وقت التطوير واستكشاف الأخطاء وإصلاحها [1] [3] [4] [6].

متطلبات الطاقة وتوافق الجهد

تعمل

شاشات العرض التي تعمل باللمس من Arduino عادة عند مستويات منطقية 3.3 فولت أو 5 فولت. يعد ضمان توافق الجهد مع لوحة Arduino أمرا مهما لمنع التلف.

يختلف استهلاك الطاقة باختلاف حجم الشاشة وسطوع الإضاءة الخلفية والاستخدام. بالنسبة للمشاريع التي تعمل بالبطاريات، يعد اختيار شاشة ذات استهلاك منخفض للطاقة وإضاءة خلفية قابلة للتعديل أمرا مفيدا[3][4][7].

المتانة وجودة البناء

بالنسبة للمشاريع المعرضة لبيئات قاسية أو التعامل المتكرر ، فإن متانة الشاشة التي تعمل باللمس والشاشة مهمة. تعتبر شاشات اللمس المقاومة قوية بشكل عام ولكنها يمكن أن تبلى مع الاستخدام الكثيف.

تأتي بعض شاشات العرض مع زجاج واقي أو طلاءات لتعزيز مقاومة الخدش وطول العمر.

في الختام

يتضمن اختيار شاشة اللمس المناسبة من Arduino موازنة العديد من الميزات الرئيسية بناء على متطلبات مشروعك. تشمل أهم الجوانب نوع تقنية العرض (TFT LCD مع اللمس المقاوم شائع) ، وحجم الشاشة ودقتها (3.5 إلى 4 بوصات بدقة 480 × 320 مثالية للعديد من التطبيقات) ، وواجهة الاتصال (SPI للبساطة أو موازية للسرعة) ، والتوافق مع لوحة Arduino الخاصة بك.

تؤثر

الاعتبارات الإضافية مثل جودة وحدة التحكم بالشاشة التي تعمل باللمس وعمق الألوان والتحكم في الإضاءة الخلفية ودعم بطاقة microSD ومكتبات البرامج بشكل كبير على قابلية الاستخدام وسهولة التطوير. تضيف الميزات المتقدمة مثل اللمس المتعدد ودعم الإيماءات وأجهزة الاستشعار المدمجة قيمة للمشاريع المعقدة ولكنها تأتي بتكلفة وتعقيد أعلى.

من خلال تقييم هذه الميزات بعناية ، يمكنك تحديد شاشة تعمل باللمس من Arduino توفر أداء ممتازا وسهولة في التكامل وتجربة مستخدم مرضية لمشاريع الإلكترونيات التفاعلية الخاصة بك.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الفرق بين شاشات اللمس المقاومة والسعوية ل Arduino؟

تكتشف شاشات اللمس المقاومة اللمس عن طريق الضغط المطبق على طبقتين مرنتين وهي متوافقة مع الأقلام والقفازات. إنها فعالة من حيث التكلفة وأسهل في التفاعل مع Arduino ولكنها تفتقر إلى دعم اللمس المتعدد. تكتشف شاشات اللمس السعوية اللمس من خلال التغيرات في المجالات الكهربائية ، وتوفر اللمس المتعدد وحساسية أعلى ولكنها أكثر تعقيدا وأقل شيوعا في مشاريع Arduino [1] [3] [4].

2. ما هي لوحة Arduino الأفضل للاستخدام مع شاشة تعمل باللمس؟

يعد

Arduino Mega 2560 أفضل بشكل عام لشاشات اللمس التي تتطلب العديد من دبابيس الإدخال / الإخراج أو دعم بطاقة microSD نظرا لعدد المسامير الأكبر. يمكن استخدام Arduino Uno لمشاريع أبسط ولكن لديه دبابيس مجانية محدودة عند استخدام الدروع ذات فتحات microSD [1].

3. كيف تفيد واجهة SPI شاشات Arduino التي تعمل باللمس؟

يستخدم SPI دبابيس أقل من الواجهات المتوازية ، مما يبسط الأسلاك ويوفر دبابيس Arduino I / O. وهو يدعم النقل السريع للبيانات المناسب لتقديم الرسومات بسلاسة ، على الرغم من أنه قد يكون أبطأ من الواجهات المتوازية في بعض الحالات [1] [4] [6].

4. هل يمكنني التحكم في سطوع الإضاءة الخلفية على شاشات Arduino التي تعمل باللمس؟

تتميز العديد من الشاشات بالتحكم في الإضاءة الخلفية PWM ، مما يسمح بضبط السطوع لتوفير الطاقة وتحسين الرؤية. ومع ذلك ، فإن بعض الطرز لها إضاءة خلفية دائما دون تحكم ، مما يحد من المرونة [4] [7].

5. هل توجد شاشات تعمل باللمس من Arduino تدعم اللمس المتعدد؟

نعم ، تدعم بعض الشاشات المتقدمة مثل Arduino GIGA Display Shield اللمس المتعدد والتعرف على الإيماءات ، مما يتيح تفاعلات أكثر تعقيدا مع المستخدم. تتطلب هذه الشاشات أجهزة ومكتبات متوافقة وهي أغلى ثمنا بشكل عام[5].

الاستشهادات

[1] https://dronebotworkshop.com/touchscreen-arduino/

[2] https://www.highlystarelec.com/resources/tft-lcd-display-for-arduino-buying-guide.html

[3] https://seengreat.com/product/283/arduino-4inch-tft-lcd

[4] https://www.waveshare.com/3.5inch-tft-touch-shield.htm

[5] https://store.arduino.cc/products/giga-display-shield

[6] https://www.hicenda.com/new/Arduino-TFT-Display.html

[7] https://electrobes.com/product/3-5-inch-tft-touchscreen-display-for-arduino-uno-leonardo-mega-shield/

[8] https://forum.arduino.cc/t/recommend-a-touch-screen-please/702841

[9] https://www.youtube.com/watch?v=0FMs0hA4Xzo

[10] https://www.youtube.com/watch?v=E6quVf1_BIg

[11] https://www.youtube.com/watch?v=G5vrms2olv0

[12] https://www.instructables.com/Arduino-Touch-Screen-TFT-LCD-Tutorial-First-Review/

[13] https://seengreat.com/wiki/120/sg-l4inch-a

[14] https://www.reshine-display.com/what-are-the-best-3-5-inch-tft-lcd-displays-available-on-the-market.html

[15] https://forum.arduino.cc/t/help-please-choosing-display-i-d-like-a-7-capacitive-touch-screen/886947

[16] https://www.reddit.com/r/arduino/comments/u7bn5i/best_touchscreen_for_arduino_nano_33_iot/

[17] https://www.cnx-software.com/2024/01/08/review-elecrow-esp32-display-modules-arduino/

[18] https://techiesms.com/product/touch-screen-tft-display-shield-for-arduino/

[19] https://www.youtube.com/watch?v=X-ujesEYZrE

[20] https://www.youtube.com/watch?v=wwvfMQ4X7hY