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基于红外光电技术的多点触摸屏设计与实现
多点触摸技术能够实现更好的人机交互性能,近年来得到广泛的关注。本课题在研究了各种类型触摸屏原理的基础上,设计并开发了一种基于红外光电技术的多点触摸屏,并对设计的方案进行了验证。 红外触摸屏的硬件设计采用了微控制器与可编程逻辑控制器的系统结构,微控制器负责数据处理任务和与上位机的信息交互,可编程逻辑控制器负责红外光发射模块和红外光接收模块的逻辑扫描任务,利用各自的性能优势,使系统达到更快的扫描速度,为多点触摸坐标的识别奠定基础。红外触摸屏的软件系统是在精简的嵌入式实时内核μC/OS-Ⅱ基础上进行开发的,主要完成了红外接收管信号的数据采集、坐标信息的计算处理、USB通信等任务。将系统资源交给实时内核进行管理,能够使软件系统具有更好的稳定性和可靠性。 红外触摸屏采用USB总线作为与上位机通信的接口,并且通过USB总线实现系统的供电,设备即插即用。利用红外发光管的发光特性,提出了去掉虚伪触摸点的红外光多轴扫描方案,并应用在多点触摸的扫描程序中。在实时的检测环境光照的基础上,通过调节发光管的驱动电流大小来适应外界光照的变化,达到提高触摸屏的抗干扰能力的目的。通过对采集的模拟电压进行量化处理,提高红外触摸屏的分辨率。上位机测试软件是在Windows操作系统下开发的,在VC6.0开发环境中调用Silicon Labs公司提供的USB驱动文件和API函数,以及OpenCV库中的画图函数编写了测试程序,对红外触摸屏系统进行功能验证。 本课题设计的多点触摸屏可以实现两点任意组合的触控功能,并达到了较高的响应速度,抗干扰特性允许触摸屏在室内外环境中正常运行,分辨率可以达到1024×768,能够满足通用显示器的需要。
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