本文關鍵詞：高可靠紅外觸摸屏的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在當今觸摸屏廣泛應用的大背景下,工業(yè)控制甚至航空領域迫切需要進行技術提升,便于人機交互,本文對比了目前流行的四種類型觸摸屏,結合課題使用環(huán)境提出了高可靠紅外觸摸屏的方案,從高分辨率、寬溫工作、耐振性好、壽命長、抗強光干擾和支持多點觸摸六個方面進行了充分的調研與開發(fā),配合課題使用的大尺寸顯示器,進行了硬件和軟件設計,研制出功能完善的紅外觸摸屏。傳統(tǒng)的紅外觸摸屏主要存在分辨率低和抗光干擾能力差的缺點。課題研究的觸摸屏通過紅外管雙排布局的方式提高了物理分辨率,同時結合A/D轉換原理,將接收管收到的信號進行量化處理,提高了邏輯分辨率,設計出的觸摸屏分辨率可達4096×4096。在抗光干擾能力方面,通過箝位電路濾除環(huán)境光的干擾,在觸摸屏的左右兩側分別布置了發(fā)射管和接收管,利用光線方向的單一性,解決了強光干擾的問題。在軟件處理方面,采取了限幅濾波和滑動平均值濾波相結合的軟件濾波方法,對數(shù)據進行處理,有效地排除了干擾信號,提高數(shù)據的準確性,使得觸摸屏的手寫畫線功能更加完善,有效地去除了抖動,平滑了曲線。在實現(xiàn)多點觸摸功能時,利用軟件控制紅外管斜向掃描,通過計算距離的方法剔除偽點,識別真實觸點；同時設計了移動跟蹤算法,對移動點位置進行快速判斷,避免了畫線延遲、斷線等現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過上述方法研制的觸摸屏經過常溫測試、高低溫試驗、振動試驗和強光照射試驗的驗證,結果表明課題研制的紅外觸摸屏滿足特殊環(huán)境的使用要求,達到了高可靠的性能,具有較強的工程應用價值。
【關鍵詞】：紅外觸摸屏 高可靠 高分辨率 抗強光干擾 多點觸摸
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 課題研究的目的和意義8
• 1.2 觸摸屏的種類及本課題的選擇8-11
• 1.3 紅外觸摸屏的國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 課題研究的主要內容和所要解決的問題14-16
• 1.5 研制過程概述16-17
• 第二章 系統(tǒng)方案設計17-29
• 2.1 需求分析17
• 2.2 總體構架17-18
• 2.3 硬件原理18-26
• 2.3.1 紅外發(fā)射電路18-22
• 2.3.2 紅外接收電路22-24
• 2.3.3 控制電路24-26
• 2.4 軟件流程26-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第三章 高分辨率的實現(xiàn)29-38
• 3.1 提高分辨率的方法分析29-31
• 3.1.1 提高物理分辨率29-30
• 3.1.2 提高邏輯分辨率30-31
• 3.2 高分辨率的實現(xiàn)31-34
• 3.2.1 紅外管的選擇31-33
• 3.2.2 紅外管的排布33
• 3.2.3 坐標值的計算33-34
• 3.3 高精度的實現(xiàn)34-37
• 3.3.1 增益放大34-35
• 3.3.2 軟件濾波35-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第四章 抗強光干擾的實現(xiàn)38-42
• 4.1 抗環(huán)境光干擾38-40
• 4.1.1 電氣防光38-39
• 4.1.2 物理防光39-40
• 4.2 抗強光干擾40-41
• 4.3 本章小結41-42
• 第五章 多點觸摸的實現(xiàn)42-47
• 5.1 兩點觸摸定位42-45
• 5.1.1 兩個點在水平或垂直的直線上42-43
• 5.1.2 兩個點不在水平或垂直的直線上43-45
• 5.2 兩點觸摸移動跟蹤45-46
• 5.3 本章小結46-47
• 第六章 其他高可靠性能的實現(xiàn)47-54
• 6.1 寬溫工作的實現(xiàn)47-49
• 6.1.1 元器件選型47-48
• 6.1.2 軟件優(yōu)化48-49
• 6.2 壽命長的實現(xiàn)49-52
• 6.2.1 壽命期內的維護措施49-51
• 6.2.2 壽命期外的補救措施51-52
• 6.3 耐振動的實現(xiàn)52-53
• 6.3.1 改進結構設計52-53
• 6.3.2 注重安裝細節(jié)53
• 6.4 本章小結53-54
• 第七章 測試與驗證54-60
• 7.1 常溫功能測試54-57
• 7.2 環(huán)境試驗驗證57-58
• 7.3 測試結論58-59
• 7.4 本章小結59-60
• 第八章 總結與展望60-62
• 8.1 對目前工作的總結60
• 8.2 對未來工作的展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-64

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