wersja mobilna
Online: 488 Czwartek, 2016.12.08

Technika

Klawiatury foliowe - Jak projektować bez błędów?

wtorek, 24 lipca 2012 13:23

Klawiatury foliowe (membranowe) są elementami sterującymi urządzeń elektronicznych i jeżeli są dobrze zaprojektowane, mogą być doskonałą ich wizytówką, przyczyniając się do sukcesu rynkowego. Estetyczna, czytelna i dobrze działająca klawiatura jest bardzo ważnym czynnikiem, jaki bierze pod uwagę klient, podejmując decyzję zakupu.

Warto poświęcić nieco wysiłku, aby dobrze zaprojektować, wykonać i zamontować klawiaturę foliową. W celu uniknięcia podstawowych błędów należy przestrzegać następujących zasad. Projektowana klawiatura powinna być dostosowana do warunków, w jakich ma pracować sterowane przez nią urządzenie elektroniczne oraz musi być tak skonstruowana, aby spełniała warunki funkcjonalne, do jakich ma być przeznaczona.

Rys. 1. Prawidłowo zaprojektowane okno nad wyświetlaczem

Rys. 2. Błędnie zaprojektowane okno

Wykonanie dobrej klawiatury jest zawsze kompromisem pomiędzy możliwościami technicznymi a niezawodnością i ceną. Należy przy tym pamiętać, że im prostsza konstrukcja, tym klawiatura mniej zawodna i tańsza. Przykładowo, zastosowanie klawiszy przetłoczonych zamiast płaskich powoduje zmniejszenie liczby zadziałań klawisza o rząd wielkości.

Poprawia za to intensywność jego "odczuwania" podczas naciskania, a więc jakość obsługi. Podnosi jednak cenę klawiatury. Najczęściej popełnianym błędem przy określaniu wymagań technicznych dla klawiatury jest chęć umieszczenia w niej wszystkich możliwych rozwiązań technicznych. Podejście takie nie tylko podraża wykonanie klawiatury, ale w niektórych okolicznościach może nawet utrudniać korzystanie z niej.

Bardzo ważnym elementem przy konstruowaniu klawiatury jest dokładne określenie jej kształtu i wymiarów zewnętrznych. Klawiatura zbyt duża nie da się prawidłowo zamontować na obudowie urządzenia, ponieważ nie będzie mieściła się w zagłębieniu obudowy lub będzie wystawała poza jej obrys.

Rys. 3. Grafika rastrowa niskiej rozdzielczości

Rys. 4. Grafika wektorowa

Klawiatura zbyt mała pozostawi duże szpary pomiędzy nią a obudową, co może powodować jej niesymetryczne zamontowanie. Będzie to widoczne w postaci odstępu o różnej szerokości pomiędzy klawiaturą a obudową. Oko ludzkie wychwytuje różnice w szerokości takiego odstępu na poziomie ok. 0,1 mm i postrzega jako nieestetyczną asymetrię.

Ważnym elementem jest prawidłowe zwymiarowanie wielkości okna na wyświetlacz i ustalenie jego położenia na klawiaturze. Złe wymiary mogą przysłaniać wyświetlane informacje lub odsłaniać elementy wyświetlacza, które chcemy ukryć pod klawiaturą. Problem ten ilustrują rysunki 1 i 2.

Funkcjonalna grafika

Kluczową sprawą dla uzyskania prawidłowej funkcjonalności projektowanej klawiatury jest właściwa grafika jej elewacji. Nie chodzi w tym przypadku o walory estetyczne, które zależą od wyobraźni zamawiającego i użytkowników, ale o takie zaprojektowanie grafiki, aby była ona czytelna w warunkach pracy danego urządzenia.

Rys. 5. Grafika mało czytelna na skutek złych kontrastów

Rys. 6. Prawidłowo dobrane kontrasty

Kolory muszą być tak dobrane, aby czytelność informacji zamieszczonych na elewacji była zadowalająca na przykład przy pracy w zaciemnionym pomieszczeniu lub przy pełnym nasłonecznieniu. Ponieważ projekty graficzne wykonujemy za pomocą komputera, to przy doborze kolorów ważna jest świadomość, że kolory wyświetlane na monitorze są dużo bardziej kontrastowe niż te wydrukowane na folii.

Różnice w grafice przy złym i dobrym doborze kolorów pokazane są na rysunkach 3 i 4. Nie należy także upierać się przy zastosowaniu podświetlanych klawiszy w klawiaturach do urządzeń, które będą pracowały wyłącznie w jasno oświetlonych pomieszczeniach. Takie rozwiązanie poza wysoką ceną klawiatury nie poprawi jej funkcjonalności.

Równie ważnym elementem przygotowania produkcji klawiatury jest przygotowanie plików przeznaczonych do druku elewacji we właściwej rozdzielczości. Zbyt niska rozdzielczość może spowodować, że wydrukowana grafika będzie miała "poszarpane" linie i będzie mało czytelna tak jak na rysunku 5.

Ta sama elewacja wydrukowana w prawidłowej rozdzielczości przedstawiona jest na rysunku 6. Klawiatury foliowe z racji swojej konstrukcji przeznaczone są do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Właściwie skonstruowane są odporne na narażenia klimatyczne, chemiczne, mechaniczne i duże zapylenie.

Aby spełniały nasze oczekiwania w tym zakresie, muszą być tak skonstruowane, aby w maksymalnym stopniu oddzielały zawartą w obudowach elektronikę oraz swoje warstwy z obwodami elektrycznymi od oddziaływań zewnętrznych. Efekt ten będzie tym lepszy, im powierzchnia kleju na obrysie klawiatury w warstwach zawierających obwody elektryczne będzie szersza.

Rys. 7. Zbyt wiele elementów głównych na powierzchni klawiatury nie pozwala na poprowadzenie ścieżek i zmusza do przesuwania ich blisko krawędzi cięcia

Rys. 8. Punkty stykowe ustawione w dobrych odległościach i odsunięte od linii cięcia

Oznacza to, że ścieżki obwodów elektrycznych powinny być odsunięte od krawędzi klawiatury najdalej jak to możliwe. Dotyczy to również paska wyprowadzeniowego, którego umieszczenie na krawędzi klawiatury nie jest zalecane.

Montaż

Nawet najlepszą klawiaturę foliową można zniszczyć przez nieprawidłowe naklejenie jej na obudowę. Proces naklejania jest nieodwracalny. Klawiatury nie da się odkleić i nakleić ponownie. Czynność ta musi być wykonana perfekcyjnie. Aby uniknąć błędów przy naklejaniu, należy kierować się następującymi zasadami:

  • odtłuścić powierzchnię obudowy w miejscu naklejania klawiatury,
  • odkleić papier zabezpieczający z jednej krawędzi klawiatury na odległość ok. 1-2 cm i odgiąć równolegle do pozostałej przyklejonej powierzchni papieru,
  • ostrożnie przełożyć pasek wyprowadzeniowy przez otwór w obudowie, tak aby nie uległ załamaniu lub przyklejeniu do klawiatury, pamiętając, że minimalny promień zagięcia paska nie może być mniejszy niż 2 mm,
  • ustalić prawidłowe położenie klawiatury, dociskając ją do obudowy od strony nieodklejonego papieru zabezpieczającego,
  • po prawidłowym "spozycjonowaniu" klawiatury przykleić ją do podłoża od strony odklejonego papieru zabezpieczającego,
  • delikatnie odchylając nieprzyklejoną część klawiatury, usunąć cały papier zabezpieczający (zbyt mocne odgięcie klawiatury spowoduje przegięcie blaszek stykowych i uszkodzenie zestyków klawiszy),
  • przykleić pozostałą część klawiatury, dociskając ją od strony już przyklejonej tak, aby nie pozostawić powietrza pomiędzy klawiaturą i obudową.

Wydaje się, że warunkiem koniecznym dla uzyskania klawiatury najbardziej odpowiedniej do konkretnego zastosowania jest szczegółowe przemyślenie warunków, w jakich będzie pracowała, a w końcowej fazie prawidłowe jej zamontowanie na obudowie urządzenia.

Pozwoli to na zminimalizowanie popełnianych błędów poprzez zastosowanie w konstrukcji właściwych i tylko niezbędnych elementów, co w końcowym efekcie pozwoli na obniżenie kosztów i uzyskanie maksymalnie oczekiwanej funkcjonalności.

Jacek Jastrzębski
Qwerty

www.qwerty.pl