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多触点抗强光干扰红外触摸屏的设计与验证

张宏伟  
【摘要】: 触摸屏作为一种交互式输入设备,因其具有操作简单,使用灵活的特点得到了广泛的应用。红外触摸屏是其中的一种,它是在屏幕四边放置红外发射管和红外接收管,微处理器控制驱动电路依次接通红外发射管并检测相应的红外接收管,形成横竖交叉的红外光阵列。它无需薄膜,光透过率为100%,而且不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环境条件。但受到的外界光干扰很大,容易造成误操作,并且在应用中的分辨率不高。以上两点缺陷严重的制约了它在触摸屏市场上的发展,尤其是在机载显示领域中。同时多触点的电阻触摸屏、电容触摸屏相继问世,更是给红外触摸屏的性能提出了更高的要求。 为了实现以上红外触摸屏的待改善的性能,本论文基于红外触摸屏的原理设计并开发出一种多触点、抗强光干扰、高分辨率的红外触摸屏,并对设计方案进行了验证。 本论文中微处理器实时控制红外发射和接收模块,保证红外发射管与红外接收管一一对应,并将接收到的光强信号量化分级,利用触摸物的位置与接收的红外光信号强度一一映射的关系,实现了高分辨率,可达到2048×768;通过在红外接收管前安装对传播方向敏感的光准直沟道尽可能的削弱了外界光的干扰,同时根据检测不同状态下的光强信号,确定每对红外管的光强域值,并实时的调节该域值响应外界光的变化,通过以上的处理红外触摸屏可以在17600勒克司的环境光下正常工作,将触摸屏的抗强光干扰能力提高了近3倍;在检测完所有的触摸点位置后,判断手指触摸的先后,剔出其中的虚伪触摸点,得到精确的触摸位置,实现了红外触摸屏的多触点;通过VC编程,研究了在Windows下实现鼠标的平滑化处理、定位、单击、双击、抬手,以及指定调节亮度的区域的算法。


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