ما هو مفتاح الغشاء؟
مفاتيح الغشاء عبارة عن دوائر تشغيل / إيقاف بسيطة مطبوعة على ورقة بلاستيكية باستخدام أحبار موصلة. طبقة من السيليكون مع وسادات موصلة تغطي طبقة الدائرة وتعمل كمحفز. عندما تضغط على السيليكون ضد طبقة الدائرة ، يحدث اتصال كهربائي مؤقت ، مما يؤدي إلى تشغيل أو إيقاف تشغيل المفتاح.
الدائرة المطبوعة هي مفتاح الغشاء الفعلي ، وواجهات المستخدم مع مفتاح الغشاء من خلال طبقة السيليكون العلوية. عادةً ما يتم طباعة عناصر الحروف والتصميم على طبقة السيليكون. ومع ذلك ، يمكن تخصيصها بشكل أكبر وفقًا لمتطلبات العملاء. ويمكنك الاطلاع على هذه المدونة لمعرفة كيفية القيام بذلك مفاتيح غشاء التصميم.
بناء تبديل الغشاء
يتكون قلب المفاتيح الغشائية من السيليكون وطبقات الدائرة. يمكن تخصيص الدائرة والسيليكون لإنشاء عدة مفاتيح غشائية مختلفة. لكن تقنية تبديل الغشاء الأساسية ظلت كما هي.
لذا ، للحفاظ على هذا القسم بسيطًا وسهل الفهم ، دعنا نركز على أساسيات إنشاء مفتاح الغشاء.
بناء طبقة الدائرة
تحتوي دائرة تبديل الغشاء على عنصرين ، أحبار موصلة وقواعد غير موصلة. تتم طباعة الحبر على قاعدة الدائرة بنمط فريد. هناك فواصل صغيرة في التصميم المطبوع. يعمل كل فاصل كدائرة مفتوحة ؛ لا يتدفق التيار من خلالها. الضغط على الوسادة الموصلة (مفتاح / زر) لأسفل يغلق الدائرة ويسمح بتدفق التيار.
جزيئات صغيرة من المواد الموصلة مشتتة في جميع أنحاء الحبر. الحشوة الأكثر شيوعًا المستخدمة للأحبار الموصلة هي كما يلي.
- النحاس
- فضي
- الجرافيت
نادرًا ما يستخدم الحبر الموصل النحاسي في مفاتيح الغشاء التجارية ، بينما يوجد حبر موصل الجرافيت أو الفضة في جميع مفاتيح الغشاء تقريبًا.
اعتمادًا على التطبيق ، يمكن أن تكون قواعد الدوائر مصنوعة من مواد مرنة أو صلبة. فيما يلي المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في دوائر طباعة الشاشة.
مواد مرنة
- PET (بولي إيثيلين تيريفثاليت)
- ايتو (أكسيد القصدير الإنديوم)
المواد الصلبة
- PCB (لوحة الدوائر المطبوعة)
- FPCs (إلكترونيات مرنة)
يمكن أن تتكون كل من الدوائر المرنة والصلبة من طبقات متعددة مكدسة فوق بعضها البعض. كلما كانت الدائرة أكثر تعقيدًا ، زادت الطبقات المطلوبة. يتم إخفاء معظم طبقات المفاتيح الغشائية أسفل طبقة الدائرة العلوية لتقليل التلف العرضي.
بناء طبقة الواجهة
يمكن أيضًا تخصيص طبقة الواجهة باستخدام مواد مشابهة لبناء الدائرة. عادة ، هذه الطبقة مصنوعة من السيليكون ، مادة ناعمة الملمس غير موصلة.
الواجهة عبارة عن طبقة رقيقة غير موصلة مع وسادات موصلة في الأسفل ، وهي مسؤولة عن تشغيل / إيقاف تشغيل الدائرة. طبقة التجنيب القبة هي اسم بديل لهذه الطبقة لأن بعض لوحات المفاتيح الغشائية تستخدم وسادة موصلة على شكل قبة.
القباب مسؤولة عن ردود الفعل اللمسية لمفتاح الغشاء. ردود الفعل اللمسية هي النقرة الصغيرة التي تشعر بها عندما تضغط على زر في مفتاح الغشاء.
مفاتيح اللمس
تستخدم المفاتيح اللمسية القباب لإعطاء تغذية راجعة أفضل لمفتاح الغشاء. التيجان ليست ضرورية لتشغيل مفتاح الغشاء ولكن يفضل عادة لأنها توفر ردود فعل لمسية لشعور أفضل.
عادةً ما تستخدم مفاتيح الغشاء اللمسي قببًا غير معدنية لتقليل التكاليف. تتمتع القبب المعدنية باستجابة أفضل عن طريق اللمس والمتانة ولكنها تأتي بتكلفة إضافية. سيكون لمفتاح الغشاء اللمسي مظهر جانبي أكثر سمكًا من المفتاح غير الملموس.
مفاتيح غشاء غير اللمس
تستخدم المفاتيح غير اللمسية فاصلًا بسيطًا بين الدائرة والواجهة بدلاً من القبة. المفتاح غير الملموس أرخص قليلاً وأرق قليلاً من المفتاح اللمسي. هناك حد أدنى من الميزة للمفتاح غير اللمسي ، ويُنظر إليه عمومًا على أنه مفتاح غشاء رديء.
طبقات إضافية
تراكبات الرسومات
التراكب الرسومي عبارة عن طبقات رقيقة من البولي كربونات أو PET ، مع كتابة حروف مطبوعة في الأعلى. يعد استخدام التراكب الرسومي بديلاً لطباعة شاشة السيليكون.
تستخدم بعض أفران الميكروويف مفاتيح غشائية مع تراكب رسومي. لكن معظم المنتجات تتخطى الطبقة المرئية لصالح طباعة شاشة السيليكون أو الطباعة الرقمية.
طبقة المباعد
طبقة المباعد هي طبقة دعم تستخدم بشكل أساسي مع مفاتيح القبة. عند الضغط على مفتاح القبة ، يتم دفع الهواء الداخلي للخروج من فتحات التهوية المقطوعة في طبقة المباعد.
طبقة لاصقة
توجد طبقات لاصقة بين كل طبقتين من مفتاح الغشاء. تحافظ الطبقة اللاصقة على تراكب الرسم ، وحافظات القبة ، والدائرة متصلة بإحكام.
تشير المادة اللاصقة المتصاعدة إلى استخدام طبقة لاصقة لربط مفتاح الغشاء بإحكام بجهاز كهربائي.
مؤشرات LED
LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) هو جهاز إضاءة صغير يمكن إضافته خلف مفتاح الغشاء. يمكن استخدام هذا الضوء كإضاءة خلفية سلبية لإضاءة عناصر التحكم في البيئات المظلمة. تعمل مصابيح LED أيضًا كمؤشرات تأكيد للضغط على الأزرار / المفاتيح.
كيف تعمل مفاتيح الغشاء؟
الهدف الأساسي من التبديل الغشائي هو إنشاء واجهة بين الإنسان والآلة. تستخدم مفاتيح الغشاء شاشة دائرة مفتوحة مطبوعة على ورقة PET مرنة. عند توصيله ببطارية ، يتدفق التيار عبر المسارات الموصلة ولكنه يتوقف عند نقاط توقف معينة. نقاط التوقف هذه عبارة عن دوائر مفتوحة ؛ لن يتدفق أي تيار حتى اكتمال الدورة.
تستخدم المفاتيح ذات القيعان الموصلة للمشغلات. يؤدي الضغط على المفتاح إلى دفع الجزء السفلي الموصّل مقابل الدائرة المفتوحة ، وإكمال المسار الموصل. الآن بعد ذلك ، يمكن أن يتدفق التيار خلال الدورة.
المتحكم الدقيق مسؤول عن فك ضغطات المفاتيح. بمجرد أن يبدأ التيار في التدفق عبر الدائرة ، فإنه يمر عبر المعالج الدقيق. سيقوم المعالج الدقيق بإبلاغ الجهاز الأساسي بالمفتاح الذي تم الضغط عليه في مفتاح الغشاء.
مثال
ضع في اعتبارك جهاز تلفزيون مزود بمفاتيح غشائية متصلة بالأمام. يحتوي على خمسة مفاتيح ، واحد لوظيفة التشغيل / الإيقاف ، واثنان للتحكم في مستوى الصوت ، واثنان لتغيير القنوات. تتم طباعة الدائرة الموجودة خلف مفاتيح الغشاء على ورقة PET ومتصلة بمعالج التلفزيون الدقيق.
فيما يلي مخطط دارة مبسط لمفاتيح الغشاء.
عند توصيل التلفزيون ، سيتلقى تيارًا كهربائيًا صغيرًا ، لكنه لن يعمل. لتشغيل التلفزيون ، يجب أن تضغط على مفتاح التشغيل / الإيقاف في مفتاح الغشاء. عند الضغط على المفتاح ، تنهار القبة السفلية ، وتتلامس الوسادة الموصلة داخل القبة مع دائرة تبديل الغشاء. قامت الوسادة الموصلة بسد الفجوة بين المسارات المطبوعة وأغلقت الدائرة.
سوف يتدفق التيار من مصدر الطاقة إلى الدائرة ومن خلال المعالج الدقيق. سيحدد المعالج الدقيق أنه تم الضغط على مفتاح التشغيل / الإيقاف وتشغيل التلفزيون وفقًا لذلك.
تحتوي أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بالتلفزيون على نفس دوائر تبديل الغشاء بالداخل. الاختلاف الوحيد هنا هو أن المعالج الدقيق يرسل التعليمات إلى جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء (IR) على جهاز التحكم عن بعد ، والذي يرسل الإشارة إلى مستقبل الأشعة تحت الحمراء على التلفزيون.
فوائد مفاتيح الغشاء
هناك العديد من الفوائد لاستخدام مفتاح الغشاء. لكن أهم ثلاث مزايا هي كما يلي.
- المتانة
- صيانة سهلة
- إمكانية الوصول
- مقاومة الماء
- ملف شخصي منخفض
- فعالة من حيث التكلفة
- سهل التخصيص
يمكن إغلاق مفتاح الغشاء باستخدام مادة لاصقة مقاومة للماء ، ويمكن أن يحتوي على طبقة واقية فوقها ولا تزال تعمل بشكل جيد. على الرغم من كل الطبقات الإضافية ، لا تزال لوحات المفاتيح الغشائية تحتفظ بمظهر جانبي رفيع ، مما يجعلها ممتازة للأجهزة الإلكترونية الصغيرة. لا يمكن استخدام مفاتيح الغشاء المثبتة على السطح إلا بسبب هذا المظهر الجانبي الرفيع.
لقد تحسنت تقنيات التبديل الغشائي خلال العقود القليلة الماضية. تفتقر المفاتيح الغشائية إلى الإحساس باللمس للمفاتيح الميكانيكية. ولكن مع مفاتيح القبة المعدنية ، فإن هذا العيب لا يكاد يذكر. نرى واجهات أكثر تنوعًا بين الإنسان والآلة باستخدام تصميم جديد لمفتاح الغشاء.
الميكانيكية مقابل الشاشات التي تعمل باللمس مقابل المفاتيح الغشائية
توفر المفاتيح الغشائية والمفاتيح الميكانيكية وشاشات اللمس مزايا أكثر من غيرها. يمكن أن تحتوي جميع أنواع أدوات التحكم الثلاثة على عناصر حساسة للضغط ولصق ولمسية. هذا يعني أنه يمكنك تعديل أي منها لتناسب التطبيق الذي تريده.
فيما يلي جدول بسيط يناقش خصائص المفاتيح الميكانيكية وشاشات اللمس ومفاتيح الغشاء.
| الممتلكات | مفاتيح ميكانيكية | الشاشات التي تعمل باللمس | غشاء التبديل |
| المتانة | الخير | فقير | أسعار |
| صيانة سهلة | الخير | X | أسعار |
| إمكانية الوصول | الخير | أسعار | أسعار |
| مياه المقاومة | فقير | أسعار | أسعار |
| ملف شخصي منخفض | لا | نعم | نعم |
| فعالة من حيث التكلفة | لا | لا | نعم |
| سهل التخصيص | أسعار | أسعار | أسعار |
| تعدد الاستخدام | الخير | أسعار | فقير |
تُفضل المفاتيح الميكانيكية لشعورها باللمس الممتاز ، وأوقات الاستجابة السريعة ، وتصميم الدوائر الكهربائية الأفضل. لكن الرموش الميكانيكية أكثر سمكًا وأكثر عرضة لتلف دخول الغبار والماء.
تُفضل الشاشات التي تعمل باللمس نظرًا لتعدد استخداماتها حيث يمكنك عرض واجهة مستخدم أكثر تعقيدًا. لكن الشاشات التي تعمل باللمس عالية الدقة غالية الثمن وأكثر عرضة للتأثيرات والخدوش.
مفتاح الغشاء مثالي للأشكال والأحجام المخصصة. يمكنك تعديل تصميم مفتاح الغشاء الحالي ليكون متوافقًا مع ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو مفتاح غشاء مرن. تتطلب تقنية تبديل الغشاء عددًا قليلاً جدًا من المكونات الكهربائية ، لذا فهي هشة وفعالة من حيث التكلفة.
ومع ذلك ، تتطلب مفاتيح الغشاء تطبيقات معينة لتكون فعالة. ليس لديهم نفس الإمكانات الواسعة مثل شاشات اللمس LCD.
وفي الختام
مفاتيح الغشاء هي نوع من المفاتيح المستخدمة في العديد من التطبيقات المختلفة. أنها توفر العديد من الفوائد ، مثل المتانة والتكلفة المنخفضة. إذا كنت تريد مفتاحًا موثوقًا به وبأسعار معقولة ، فقد تكون مفاتيح الغشاء هي الخيار الصحيح.
شراء مفاتيح الغشاء من Hongju
هونغجو هو الشركة الرائدة في تصنيع منتجات مطاط السيليكون في الصين. قمنا بتصنيع العرف لوحات المفاتيح سيليكون المطاط مفاتيح الغشاء لعملائنا منذ عام 1999. لإلقاء نظرة على مجموعة منتجاتنا المتنوعة وعالية الجودة ، قم بزيارة صفحة منتجاتنا.
