基本信息
- 项目名称：
- 具有抗干扰高精度特性的大尺寸红外液晶触摸屏的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 红外触摸屏是现在普遍应用的触摸屏技术之一，主要围绕着提高分辨率和抗光干扰能力进行研究的。由于红外触摸屏因透光率高，定位准确，不受电磁干扰等优势[6]，一直广受业内人士关注，同时红外触摸屏在手写输入、多触点响应时间、稳定性、产品寿命等方面不断完善，极大的影响了触摸屏的市场格局，而这些功能的扩展都必须以红外触摸屏的精确、稳定定位为基础的。
- 详细介绍：
- 主要研究内容是基于红外触屏原理设计并开发出一套符合要求的红外触摸屏系统，包括嵌入式硬件系统、嵌入式软件系统和上位机软件系统几个部分： 1、嵌入式系统部分：硬件设计以LPC2148为中心，MDK为嵌入式软件开发环境，Altium Designer为嵌入式硬件开发环境，完成了嵌入式系统部分工作。 （1）红外发射部分：通过LPC2148的IO端口控制LED芯片74HC595，并对实验验证过的红外发射驱动电路进行驱动，同时将LPC2148的CCP模块提供的脉冲控制引入LED控制芯片的使能端，实现红外光波脉冲调制，提高抗光干扰特性。 （2）红外接收管：通过I2C通讯协议控制AD转化芯片ADS7830，实现对红外接受管光电压的信号采集，并转化成数字量，传递给LPC2148。 （3）将接受的光强度信号进行量化处理，使得信号强度与屏幕上的位置建立起一一对应关系，同时进行软件抽象，实现光强与像素点的对应，提高触摸屏的分辨率。 （4）采用红外滤光条和对接收管和发射管位置特殊安排，提高抗干扰性能。 （5）通过设计重点区域扫描算法和业务流程算法，实现红外管扫描的智能化，提高系统连续点的反应速度，可以达到手写输入的目标。 （6）实现USB接口控制，使红外触摸屏的应用范围更广。 （7）设计精简的串口接口，缩减了PCB板的尺寸。 2、上位机软件部分：主要在VC++环境下完成： （1）搭建Windows DDK驱动开发环境，进行USB HID Device的协议控制，本系统USB为主要的通讯方式，串口仅作为调试时使用。 （2）通过VC++，实现滤波算法，达到平滑处理的目的。 （3）通过VC++，实现鼠标控制。 （4）通过VC++，实现USB协议过程分析，下位机软硬件调试功能软件。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 友好的人机交互成为一种需求，本作品是设计一个红外触摸屏，方便人们用手指的点击移动进行信息的输入。 创新点包括：将红外发射接收管加以处理，使其排列更加紧密，以达到提高分辨率的作用；采用AD转换器对红外接收电路的输出的反应光强变化的电压信号进行量化分级处理，提高触摸屏的环境适应性；使用USB通讯，扩大触摸屏的应用范围。 技术指标包括：精度，抗干扰性，反应速度
科学性、先进性
- 现在的红外触摸屏存在问题主要是分辨率低、易受光线干扰、相应速度比较慢、还有维护方面的问题，此作品采用红外接收电压等级量化来提高分辨率，采用AD采样电压来适应当时的应用环境，使用USB数据传输来使其更通用。
获奖情况及鉴定结果
- 2011/04/12 大连理工大学创新试验计划评审通过
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 大连开发区大显公司要生产，与他们生产的电视机结合，成为产品，他们开模具，可以保证更高的精度和大尺寸。
作品可展示的形式
- 实物、录像、样品、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 红外触摸屏的一个显著特点是成本相对较低，可以做到很到的尺寸，运用先进的控制方式，可以获得很好的使用效果。由于触屏产品适用场合多，如OA系统、大型仪表显示系统、多媒体播放等，可以达到很大市场效益。
同类课题研究水平概述
- 红外触摸屏技术已经经过多代的研究与发展，第五代红外触摸技术，不仅将分辨率提高到了1000×720，抗强光干扰性能提高到太阳直射环境亦可使用，更重要的是在产品寿命和免维护性能方面有了本质的飞跃。第五代红外触摸采用概率函数器件冗余分布的指导思想，工作环境下寿命大于7年。第五代触摸屏在性能上的改善，完全可以满足触摸屏跟踪手指移动轨迹的时候精度、平滑度和跟踪速度的要求，支持手写输入，极大的扩展了红外触摸屏的应用范围。第六代触摸屏为适应Windows7系统的要求，已支持多触点技术
