基于互相關解調算法的抗強光紅外觸摸單元的研究與驗證.pdf

1、隨著信息化進程的不斷加深,人機交互平臺也向著越來越人性化的方向發(fā)展。自從觸摸屏技術問世以來,觸摸屏憑借著操作簡單,使用靈活,攜帶便捷等特點發(fā)展至今,已經(jīng)漸漸取代鼠標,寫字板,鍵盤等傳統(tǒng)硬件輸入設備,成為人們日常生活中不可或缺的一部分。
　　紅外觸摸屏作為觸摸屏的一個研究分支,靠著自身的諸多優(yōu)勢從眾多觸摸屏中脫穎而出。紅外觸摸屏由于是通過遮擋紅外光的方法來判斷觸摸點位置,無需在觸摸屏上附加薄膜,透過率極高,因此有著極強的抗電磁靜電干

2、擾能力,非常適合于在高空以及電子干擾強的惡劣環(huán)境中作業(yè)。但由于紅外觸摸屏是通過發(fā)射接收紅外光進行工作,對外界環(huán)境光照的變化比較敏感,在有外界強光照的條件下使用紅外觸摸屏會受到極大干擾,導致紅外接收管接收到的光強發(fā)生異常,從而引起誤動作。
　　本文針對紅外觸摸屏的強光干擾問題,從紅外觸摸屏的工作原理以及電路設計方面進行深入研究,對目前幾種常見的紅外抗強光方法進行分析比較,提出了一種基于互相關鎖相放大解調技術的新算法以及抗強光紅外觸控

3、單元設計。本文采用高頻紅外光的發(fā)射與接收,利用PSOC5可編程片上系統(tǒng)對調制光進行AD轉換與數(shù)字移相,以鎖相放大方式濾除太陽光的干擾頻段分量,實現(xiàn)了紅外觸控屏的抗直接照射的陽光干擾的方法與驗證結果。此外,通過改進了鎖相放大器的解調算法,去掉了傳統(tǒng)的鎖相放大后級所必須的濾波電路,使電路更加簡潔、可靠。
　　在實現(xiàn)抗強光干擾紅外模塊的設計過程中,先通過對互相關鎖相放大解調技術新算法的理論驗證證明總體設計方案的可行性,再通過硬件電路實驗

4、驗證其有效性,最后完成整體數(shù)字電路設計測試其抗強光性能。之后將抗強光干擾數(shù)字電路加入紅外觸控單元的整體設計,結合對紅外觸摸信號發(fā)生模塊分析以及紅外發(fā)射、接收、控制模塊技術,設計出基于互相關鎖相放大選頻的抗強光干擾紅外觸控單元。
　　通過硬件平臺實驗證明,采用新型鎖相放大技術能達到很好的抗強光效果,選頻Q值能達到145.985,比起未經(jīng)改動的鎖相放大抗強光效果提高了9倍,并且能在環(huán)境光強50000lux下正常工作,很大程度下濾除了外