多點(diǎn)觸摸技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的人機(jī)交互性能,近年來得到廣泛的關(guān)注。本課題在研究了各種類型觸摸屏原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于紅外光電技術(shù)的多點(diǎn)觸摸屏,并對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了驗(yàn)證。 紅外觸摸屏的硬件設(shè)計(jì)采用了微控制器與可編程邏輯控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),微控制器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理任務(wù)和與上位機(jī)的信息交互,可編程邏輯控制器負(fù)責(zé)紅外光發(fā)射模塊和紅外光接收模塊的邏輯掃描任務(wù),利用各自的性能優(yōu)勢(shì),使系統(tǒng)達(dá)到更快的掃描速度,為多點(diǎn)觸摸坐標(biāo)的識(shí)別奠定基礎(chǔ)。紅外觸摸屏的軟件系統(tǒng)是在精簡(jiǎn)的嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核μC/OS-Ⅱ基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的,主要完成了紅外接收管信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)信息的計(jì)算處理、USB通信等任務(wù)。將系統(tǒng)資源交給實(shí)時(shí)內(nèi)核進(jìn)行管理,能夠使軟件系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性和可靠性。 紅外觸摸屏采用USB總線作為與上位機(jī)通信的接口,并且通過USB總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的供電,設(shè)備即插即用。利用紅外發(fā)光管的發(fā)光特性,提出了去掉虛偽觸摸點(diǎn)的紅外光多軸掃描方案,并應(yīng)用在多點(diǎn)觸摸的掃描程序中。在實(shí)時(shí)的檢測(cè)環(huán)境光照的基礎(chǔ)上,通過調(diào)節(jié)發(fā)光管的驅(qū)動(dòng)電流大小來適應(yīng)外界光照的變化,達(dá)到提高觸摸屏的抗干擾能力的目的。通過對(duì)采集的模擬電壓進(jìn)行量化處理,提高紅外觸摸屏的分辨率。上位機(jī)測(cè)試軟件是在Windows操作系統(tǒng)下開發(fā)的,在VC6.0開發(fā)環(huán)境中調(diào)用Silicon Labs公司提供的USB驅(qū)動(dòng)文件和API函數(shù),以及OpenCV庫中的畫圖函數(shù)編寫了測(cè)試程序,對(duì)紅外觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證。 本課題設(shè)計(jì)的多點(diǎn)觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)任意組合的觸控功能,并達(dá)到了較高的響應(yīng)速度,抗干擾特性允許觸摸屏在室內(nèi)外環(huán)境中正常運(yùn)行,分辨率可以達(dá)到1024×768,能夠滿足通用顯示器的需要。