Los controladores de un solo chip alimentan las pantallas táctiles ultraanchas que se apoderan de los tableros

Cuando piensa en la tecnología de pantalla táctil, lo primero que le viene a la mente es probablemente un teléfono inteligente. Empresas como Apple refuerzan esta asociación con nuevos lanzamientos como la tecnología Touch ID, que utiliza una estructura en capas de una fuente de luz y un sensor óptico para escanear la huella digital de un usuario, generar un modelo matemático exclusivo para ese usuario y permitir el control de acceso.
Sin embargo, la tecnología de pantalla táctil es décadas más antigua que el teléfono inteligente. Esta tecnología ha seguido evolucionando durante los últimos diez años. Los nuevos controladores permiten pantallas más grandes y complejas, lo que se ha vuelto popular en la tecnología de tableros dentro del sector automotriz.

Tecnologías básicas detrás de las pantallas táctiles

Hay cinco tecnologías estándar capaces de producir sensores sensibles al tacto: resistivos, dos tipos capacitivos, infrarrojos y ondas acústicas de superficie.
Todos, excepto los infrarrojos, utilizan una capa transparente de material conductor de la electricidad (principalmente óxido de indio-estaño) con líneas de sensores que pueden verse perturbadas por la presencia de objetos como un dedo o un lápiz óptico.

Una comparación de acumulación entre pantallas táctiles resistivas (izquierda) y capacitivas (derecha). Imagen utilizada por cortesía de Cypress.

Los elementos nodales son capas separadas que representan el flujo de carga en el sistema de coordenadas X-Y. Luego, un controlador de pantalla táctil detecta un cambio en el campo de carga X-Y y transmite esa información al procesador de aplicaciones central.
Aunque existen múltiples tecnologías táctiles, la opción más común para las pantallas táctiles son los sensores táctiles capacitivos.

Las pantallas táctiles capacitivas son el rey entre las opciones

Los sensores táctiles capacitivos vienen en dos modos. El primer modo se basa en la capacitancia mutua entre dos electrodos en un sustrato (como una PCB) para generar una capacitancia del orden de picofaradios.
Cuando un objeto entra en el campo local de las placas, hay una diferencia en la capacitancia debido al cambio en la constante dieléctrica.

Un ejemplo de capacitancia mutua alterada por un dedo. Imagen utilizada por cortesía de Bare Conductive

El segundo modo es la autocapacidad, que ocurre cuando los electrodos se aíslan por separado y hacen referencia al dieléctrico del espacio alrededor del electrodo. Las tecnologías de capacitancia mutua producen una detección más confiable y se pueden aumentar mediante el uso de la autocapacidad para localizar el toque en una coordenada X-Y específica.
Los sensores son solo una parte esencial de la tecnología de pantalla táctil; otro componente crítico reside en los conjuntos de chips del controlador.

El último controlador de pantalla táctil de Microchip

Recientemente, Microchip ha lanzado un nuevo controlador para tecnología de pantalla táctil. Este nuevo controlador táctil ofrece ambos modos de detección de capacitancia con la capacidad de optimizar la detección del modo táctil mediante el uso de ambos tipos de perturbaciones.
Microchip afirma que el MXT2912TD-UW es el primer controlador de un solo chip de grado automotriz que admite pantallas ultra anchas de hasta 45 pulgadas.
Al echar un vistazo a la hoja de datos, los ingenieros pueden comprender mejor cómo el nuevo controlador logra este nivel de control con un solo chip. Las configuraciones de pantalla dividen las líneas X y comparten las líneas Y.

Configuración de líneas X e Y para una pantalla táctil ultra ancha. Imagen utilizada por cortesía de Microchip

Las configuraciones de pantalla pueden compartir las líneas Y debido a la secuencia de escaneo, donde las líneas X impulsan el cargo para los receptores de la línea Y. Este intercambio permite al controlador localizar un cambio en las líneas Y, que se produce con respecto a las líneas X exclusivas.
Además, una descripción general de las recomendaciones de diseño de PCB revela principios sólidos para enrutar cada línea de carga. Las líneas X e Y se enrutan ortogonalmente para reducir el riesgo de que la capacitancia parásita afecte los datos del sensor de la pantalla táctil.

Recomendación de diseño de PCB de una topología ultra amplia. Imagen utilizada por cortesía de Microchip

Microchip afirma que su controlador está diseñado para pantallas táctiles ultraanchas, una característica ahora común en la industria automotriz.

El futuro del tablero

Existe una tendencia en la industria automotriz de proporcionar más datos a los conductores y pasajeros a través de paneles digitales, incluidos mapas GPS, cámaras retrovisoras y una gran cantidad de estados del sistema.
Las aplicaciones de un solo chip facilitan el desarrollo y reducen los costos al tiempo que brindan una variedad más profunda de funciones de visualización a los usuarios.

Una unidad de demostración para el tablero de un automóvil. Captura de pantalla del video utilizada por cortesía de JOLED

Más allá de la electrónica a nivel de chip, las mejoras en la tecnología OLED ofrecen paneles livianos con amplios ángulos de visión de hasta resoluciones 4K. Estos desarrollos podrían ser fundamentales para el despliegue masivo de interfaces hombre-máquina (HMI) de visualización de datos y la capacidad táctil en los vehículos.