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红外触摸屏原理与设计

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楼主: 東南博士
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:56 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:56 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:57 | 显示全部楼层
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    由图中可以看出,STM32F103C8通过11个I/O口提供给红外发射电路11个控制信
号,提供给红外接收电路也是11个控制信号,需要11个I/0口。设计中使用的是8MHz
的外部时钟源,复位电路采用阻容复位,使用在线调试功能,方便系统调试,程序烧录
时只需将电阻R21短接即可。另外,设计时在处理器的旁边设置了一个LED指示灯,正
常工作时,指示灯以1S为周期闪烁,方便观察系统是否运转正常。由于STM32F103C8
自带可。转换功能,省去了外置A/。转换芯片的麻烦。
    3、通信接口电路
    本系统采用RS-232这种嵌入式系统中常用的接口完成与主机之间的通信。RS-232
接口的软硬件开发与调试工作方便简单,由于红外触摸屏向主机发送的数据是坐标值及
触摸状态,数据量较小,因此RS-232的传输速率足以满足要求。
    主控制器STM32F103C8具有USART接口,所以通信电路实现起来较为简单,只需
使用串口芯片MAX3232ES〔将STM32F103C8的 USART接口进行电平转换即可与主机相
连。电路原理图如图2-10所示。
    MAX3232ESE是MAXIM公司生产的专门为电脑RS-232标准串口设计的单电源电平
转换芯片。

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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:57 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:58 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:58 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 12:59 | 显示全部楼层
    上一章研究了红外触摸屏的基本工作原理,本章将开始研究高可靠的六大性能之一—
高分辨率。早期红外触摸屏的分辨率较低,红外管对的数量即为触摸屏的分辨率。经过几十
年的发展,红外触摸屏在高分辨率方面己经取得了很大进展,本课题研究的触摸屏分辨率可
达到4096 X 4096,为此展开了一系列研究工作。
3. 1提高分辨率的方法分析
    分辨率分为物理分辨率和逻辑分辨率两个概念,物理分辨率是指硬件所支持的分辨率,
逻辑分辨率是指软件所能达到的分辨率。对于红外触摸屏来说,物理分辨率即为红外管对的
数量,逻辑分辨率为算法处理后的数值,这个值远高于物理分辨率。
    通常所说的分辨率指标是指逻辑分辨率,以往提高分辨率的方法也都是通过设计软件,
来提高逻辑分辨率,而上述分析了分辨率的概念后,本文提出了从物理分辨率和逻辑分辨率
两个方面来提高红外触摸屏的分辨率的方法,其中提高物理分辨率是本文的创新。

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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:00 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:00 | 显示全部楼层
    图32中,发射管和接收管都是双祠沛局的,后排的管子分布在前排每两颗管子的间隙
处,相当于使公式3-2中的a减小为。,此时N等于N };e o
    双排布局还带来一个好处,就是提高触摸定位的准确度。以图3-3为例,当触摸物较小,
且正好位于两对红外管之间的空隙处时,传统的布局方式无法有效识别。当然,通常是用手
指进行触摸,不会出现无法识别的情况,但是,当手指移动到红外管之间的空隙处,坐标值
将会出现跳跃,表现为画线呈锯齿状。这种情况在新型的双抖沛局中完全不存在问题,因为
整个触摸区域都分布了红外管,都有红外线扫描,因此很容易识别出真实的触摸位置。

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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:01 | 显示全部楼层
    值得注意的是,提高触摸屏物理分辨率带来的副作用是随着管子数量的增加,导致整屏
扫描时间加长,随之触摸屏的响应时间变长。这个问题可通过选择电压上升速度快的红外管
来解决,在具体实现时会进行详细说明。
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:02 | 显示全部楼层
同,表现为接收到的电压值不同,将不同的电压值通过A/。转换,与触点坐标对应,可以达
到提高分辨率的效果。目前流行的A/D转换芯片位数很多,8位、10位、12位甚至更高的
都有,可以根据使用条件具体选择。这样即使触摸物移动了很小的距离,触摸屏也能识别出
来。该方法技术成熟,应用广泛,目前大部分红外触摸屏都使用该方沼31]。
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mmuuss586| | 2019-1-10 13:02 | 显示全部楼层
这个和ST无关,不过还是感谢分享;

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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:02 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:05 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:07 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:10 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:12 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:13 | 显示全部楼层
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東南博士|  楼主 | 2019-1-10 13:14 | 显示全部楼层
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