多點觸摸技術能夠?qū)崿F(xiàn)更好的人機交互性能,近年來得到廣泛的關注。本課題在研究了各種類型觸摸屏原理的基礎上,設計并開發(fā)了一種基于紅外光電技術的多點觸摸屏,并對設計的方案進行了驗證。 紅外觸摸屏的硬件設計采用了微控制器與可編程邏輯控制器的系統(tǒng)結(jié)構,微控制器負責數(shù)據(jù)處理任務和與上位機的信息交互,可編程邏輯控制器負責紅外光發(fā)射模塊和紅外光接收模塊的邏輯掃描任務,利用各自的性能優(yōu)勢,使系統(tǒng)達到更快的掃描速度,為多點觸摸坐標的識別奠定基礎。紅外觸摸屏的軟件系統(tǒng)是在精簡的嵌入式實時內(nèi)核μC/OS-Ⅱ基礎上進行開發(fā)的,主要完成了紅外接收管信號的數(shù)據(jù)采集、坐標信息的計算處理、USB通信等任務。將系統(tǒng)資源交給實時內(nèi)核進行管理,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總線作為與上位機通信的接口,并且通過USB總線實現(xiàn)系統(tǒng)的供電,設備即插即用。利用紅外發(fā)光管的發(fā)光特性,提出了去掉虛偽觸摸點的紅外光多軸掃描方案,并應用在多點觸摸的掃描程序中。在實時的檢測環(huán)境光照的基礎上,通過調(diào)節(jié)發(fā)光管的驅(qū)動電流大小來適應外界光照的變化,達到提高觸摸屏的抗干擾能力的目的。通過對采集的模擬電壓進行量化處理,提高紅外觸摸屏的分辨率。上位機測試軟件是在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)動文件和API函數(shù),以及OpenCV庫中的畫圖函數(shù)編寫了測試程序,對紅外觸摸屏系統(tǒng)進行功能驗證。 本課題設計的多點觸摸屏可以實現(xiàn)兩點任意組合的觸控功能,并達到了較高的響應速度,抗干擾特性允許觸摸屏在室內(nèi)外環(huán)境中正常運行,分辨率可以達到1024×768,能夠滿足通用顯示器的需要。