本實(shí)用新型涉及一種紅外觸摸屏，具體涉及一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路。

背景技術(shù)：

隨著紅外觸控技術(shù)的不斷發(fā)展，各大公司不斷研發(fā)新產(chǎn)品去滿足不同場(chǎng)合應(yīng)用需求。如適合學(xué)校的電子白板，給老師和學(xué)生提供多樣化的互動(dòng)平臺(tái)；適合在幼兒園等場(chǎng)所的電子畫(huà)板，可以培養(yǎng)小孩的興趣愛(ài)好等等一系列的應(yīng)用，紅外觸摸屏應(yīng)用場(chǎng)合越廣泛，那么觸控技術(shù)會(huì)繼續(xù)前邁。

紅外觸摸屏是由多對(duì)紅外發(fā)射管和紅外接收管組成，在有效觸摸區(qū)域內(nèi)形成紅外光矩陣，通過(guò)分別在X/Y方向上的不間斷的循環(huán)掃描和探測(cè)，當(dāng)遮擋物作用于觸摸屏?xí)r，則通過(guò)對(duì)相應(yīng)接收管感應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)，根據(jù)接收管的位置從而確定遮擋物位置。

現(xiàn)有的紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管密集程度高，使得其成本增大，但是如果密集度不高，則會(huì)出現(xiàn)漏檢，即檢測(cè)不到觸摸物體造成觸摸屏失靈的現(xiàn)象，而且密度不高啊，無(wú)法進(jìn)行精確定位，影響觸摸效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，公開(kāi)了一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路，包括：紅外發(fā)射單元、紅外接收單元、控制電路、信號(hào)放大單元、信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元，所述紅外發(fā)射單元由發(fā)射選址單元以及與之相連接的發(fā)射管陣列單元組成，所述紅外接收單元?jiǎng)t由接收選址單元以及與之相連接的接收管陣列單元組成，所述紅外接收單元的輸出端連接控制電路，所述控制電路的輸出端連接所述信號(hào)放大單元，所述信號(hào)放大單元的輸出端連接所述信號(hào)采樣單元，所述信號(hào)采樣單元的輸出端連接信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元的輸出端連接控制電路。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射單元與紅外接收單元的數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)，其中相鄰的兩個(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的間距均大于規(guī)定的最小觸摸物體外徑。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射單元與紅外接收單元中的紅外發(fā)射管和紅外接收管至少為4個(gè)。

進(jìn)一步地，所述控制電路包括單邊控制開(kāi)關(guān)和多路控制開(kāi)關(guān)，所述單邊控制開(kāi)關(guān)與信號(hào)放大單元連接，所述多路控制開(kāi)關(guān)與紅外接收單元和紅外發(fā)射單元連接，所述信號(hào)放大單元由四個(gè)放大器LM833和一個(gè)放大器LM358構(gòu)成，所述信號(hào)采集單元采用AD轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)處理器采用ARM7處理器。

進(jìn)一步地，所述多路控制開(kāi)關(guān)為8選1模擬開(kāi)關(guān)。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型將燈管間距拉大，在兩個(gè)稀燈管虛擬出一個(gè)燈，這個(gè)虛擬的燈的直線掃描用旁邊的斜線代替。同時(shí)兩顆燈之間的空隙用兩邊的交叉線來(lái)彌補(bǔ)，這樣的話就能夠最大限度地彌補(bǔ)空隙帶來(lái)的缺陷，可以使觸摸屏中部區(qū)域(即我們通常說(shuō)的A區(qū)域)達(dá)到密管水平。采樣邊沿部分密燈的辦法，在邊角處加幾顆密燈，同時(shí)在邊沿處采取常規(guī)的密燈的處理方式，這樣邊緣區(qū)域也可達(dá)到密管水平。通過(guò)降低管子密集程度，拉大管子的間距，從而減少紅外對(duì)管的使用，以達(dá)到降低成本的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型所述的信號(hào)放大單元和信號(hào)采集單元電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式：

參見(jiàn)圖1和圖2，其中圖1為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型所述的信號(hào)放大單元和信號(hào)采集單元電路結(jié)構(gòu)圖。

如圖1和圖2所示，一種紅外觸摸屏掃描信號(hào)處理電路，包括：紅外發(fā)射單元、紅外接收單元、控制電路、信號(hào)放大單元、信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元，所述紅外發(fā)射單元由發(fā)射選址單元以及與之相連接的發(fā)射管陣列單元組成，所述紅外接收單元?jiǎng)t由接收選址單元以及與之相連接的接收管陣列單元組成，所述紅外接收單元的輸出端連接控制電路，所述控制電路的輸出端連接所述信號(hào)放大單元，所述信號(hào)放大單元的輸出端連接所述信號(hào)采樣單元，所述信號(hào)采樣單元的輸出端連接信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元的輸出端連接控制電路。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射單元與紅外接收單元的數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)，其中相鄰的兩個(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的間距均大于規(guī)定的最小觸摸物體外徑。

由于燈管間距拉大，這樣導(dǎo)致了燈管之間存在很大空隙，掃描的線變得相對(duì)稀疏。這種情況下，我們考慮的是在兩個(gè)希燈管虛擬出一個(gè)燈，兩顆燈之間的空隙用兩邊的交叉線來(lái)彌補(bǔ)，這樣的話就能夠最大限度地彌補(bǔ)空隙帶來(lái)的損失?？梢允褂|摸屏中部區(qū)域達(dá)到密管水平。這樣可以彌補(bǔ)邊沿的光線不密集的問(wèn)題。并將在多點(diǎn)的處理問(wèn)題上起到關(guān)鍵性作用。

由于增加了交叉線，掃描的邏輯采樣的次數(shù)增加不少，對(duì)此我們減少邏輯次數(shù)，一顆發(fā)射的點(diǎn)亮一次，我們就直接進(jìn)行多次采樣。這樣對(duì)信號(hào)處理的質(zhì)量提出了新的要求。

進(jìn)一步地，所述控制電路包括單邊控制開(kāi)關(guān)和多路控制開(kāi)關(guān)，所述單邊控制開(kāi)關(guān)與信號(hào)放大單元連接，所述多路控制開(kāi)關(guān)與紅外接收單元和紅外發(fā)射單元連接，所述信號(hào)放大單元由四個(gè)放大器LM833和一個(gè)放大器LM358構(gòu)成，所述信號(hào)采集單元采用AD轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)處理器采用ARM7處理器。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，信號(hào)放大單元依次由第一運(yùn)算放大器U1構(gòu)成帶通濾波器對(duì)紅外接收信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，第二運(yùn)算放大器U2構(gòu)成緩沖器輸出，第三運(yùn)算放大器U3構(gòu)成的用于差分放大的差分放大電路、由第四運(yùn)算放大器U4構(gòu)成的濾波放大電路、以及由第五運(yùn)算放大器U5構(gòu)成的自動(dòng)增益電路輸出經(jīng)過(guò)處理的放大信號(hào)，便于信號(hào)采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。在差分放大電路的輸出端連接控制電路，用于對(duì)放大信號(hào)的輸出進(jìn)行控制，經(jīng)過(guò)濾波放大電路和自動(dòng)增益電路輸出與信號(hào)采集單元連接。

進(jìn)一步地，所述多路控制開(kāi)關(guān)為8選1模擬開(kāi)關(guān)。多路控制開(kāi)關(guān)用于對(duì)X方向和Y方向的接收和發(fā)送時(shí)序保持一致。分別控制Y方向信號(hào)接收端的8選1模擬開(kāi)關(guān)74HC4051和信號(hào)發(fā)射端的8路分配器74HC238，保證X方向發(fā)射端和接收端的收發(fā)時(shí)序完全保持一致。

紅外觸摸屏的單軸定位的基本原理是利用在觸摸屏X軸方向放置相同數(shù)目的紅外發(fā)射管和紅外接收管，通過(guò)分布在觸摸屏一端的紅外發(fā)射管發(fā)出的紅光線，形成縱向的紅外線矩陣。當(dāng)在紅外觸摸屏的有效觸摸區(qū)域內(nèi)有遮擋物(不少于該觸摸屏的分辨率)時(shí)，則在由紅外對(duì)管所構(gòu)成的紅外線矩陣中，至少有一個(gè)紅外接收管所接收到的紅外光信號(hào)發(fā)生變化，進(jìn)而可通過(guò)檢測(cè)出紅外接收管的信號(hào)變化，就可根據(jù)該接收管的當(dāng)前位置找到遮擋物(觸點(diǎn))在有效觸摸區(qū)域中的位置，再通過(guò)坐標(biāo)變換即可確認(rèn)遮擋物(觸點(diǎn))的位置坐標(biāo)。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，建立紅外線矩陣，則必須在觸摸屏的X軸方向分布一定數(shù)量的紅外對(duì)管，具體分布紅外對(duì)管的數(shù)目，方向等信息可視觸摸屏的具體尺寸而定。由于紅外對(duì)管的特性大致相同，但也存在微量的差異，因而需確定每一對(duì)紅外對(duì)管的工作狀態(tài)，以提高觸摸的定位精度。與PC端的通信接口需方便，故采用USB接口的形式實(shí)現(xiàn)紅外觸摸屏和PC間的通信。觸摸屏則將觸點(diǎn)的位置坐標(biāo)等信息通過(guò)USB接口發(fā)送給PC端，PC機(jī)接收到信息并解析，并根據(jù)信息內(nèi)容做出相應(yīng)的響應(yīng)操作。當(dāng)然，PC端也可通過(guò)USB接口發(fā)送特殊指令到觸摸屏端，觸摸屏根據(jù)相應(yīng)指令響應(yīng)，如紅外燈管的工作狀態(tài)、在線更新固件、硬件電路自我檢查等。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。

不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。