红外线扫描技术触摸屏结构及原理
红外触摸屏方案
红外触摸屏方案红外触摸屏技术是一种常见的人机交互方式，通过红外传感器和红外发射器的配合，可以实现对屏幕的触控操作。
它具有高灵敏度、快速响应和可靠性强等特点，因此在智能设备、商业展示和教育领域得到广泛应用。
本文将为您介绍红外触摸屏方案的原理、应用和未来发展趋势。
一、红外触摸屏方案原理红外触摸屏方案基于红外光的物理特性，通过检测和分析红外光信号的变化来实现与用户的交互。
通常情况下，红外触摸屏由红外发射器和红外传感器组成。
红外发射器负责发射红外光，红外传感器则用于接收红外光信号。
当用户触摸屏幕时，触摸点会阻挡红外光的传播，从而导致红外光信号的变化。
通过对红外光信号的检测和解析，系统可以确定触摸点的位置和动作，从而实现对屏幕的操作。
二、红外触摸屏方案应用1. 智能设备：红外触摸屏广泛应用于智能手机、平板电脑和智能手表等智能设备上。
用户可以通过手指在屏幕上滑动、点击和缩放等操作来控制设备，提供了更加便捷和直观的操作方式。
2. 商业展示：红外触摸屏在商业展示领域具有广泛的应用前景。
通过在商场、展会和博物馆等场所设置红外触摸屏，用户可以与展示内容进行互动，获取更加详细和直观的信息。
例如，通过触摸屏可以浏览商品的详细信息、观看产品演示视频和参与互动游戏等。
3. 教育领域：红外触摸屏在教育领域中发挥了重要作用。
在教室中使用红外触摸屏可以实现教师和学生的互动，提供更加生动和直观的教学方式。
教师可以通过触摸屏来展示课件、标注重点和与学生进行互动。
学生也可以通过触摸屏来回答问题、参与课堂活动，提高学习效果和学习积极性。
三、红外触摸屏方案发展趋势随着科技的不断进步，红外触摸屏方案也在不断改进和发展。
以下是红外触摸屏方案的一些未来发展趋势：1. 多点触控技术：目前大多数红外触摸屏方案已经支持多点触控，用户可以使用多个手指进行操作。
未来，多点触控技术将进一步发展，支持更多手指同时触摸和更复杂的手势交互，提供更加灵活和丰富的用户体验。
红外触摸屏的原理简述
红外触摸屏的原理简述红外触摸屏技术是在屏幕四安装红外发射管和红外接收管，形成红外光矩阵，然后分别在横、竖两个向上不断的扫描并探测，当触摸物阻挡红外光时进行位置判断的坐标定位技术。
一般是在显示器的前而安装一个电路板框架，在电路板上四边安装对应红外发射管和红外接收管，如下图所示，白色的是红外发射管，黑色的是红外接收管，通过电路驱动红外发射管发出红外光，位置相对的接收管接收红外光信号。
用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖向的外线，光信号的改变引起光电探测电路输出的电信号发生变化，通过对电信号处理可以对触摸点在屏幕的位置进行定位。
任对红外光不透明的触摸物体都可阻断红外线实现触摸定位。
本文由红外线供应网提供红外触摸屏的原理是在屏幕四边放置红外发射管和红外接收管，微处理器控制驱动电路依次接通红外发射管并检查相应的红外接收管，以形成横坚交叉的红外光阵列，得到定位的信息。
本论文中以Philips公司的ARM7芯片LPC2132为微处理器，通过对移位锁存器74HC595的控制对红外发射管的逐个扫描，同时微处理器通过12C总线寻址每个相应的红外接收管，得到相应的光强值。
微处理器根据接收到的被遮挡前后的光强信号得到触摸的位置信息，并通过串口将该信息传送给主机。
控制式如下图所示：微处理器电路：微处理器在红外触摸屏硬件系统中起着核心的作用:1、完成对红外发射电路的驱动;2、完成对红外接收电路的驱动;3、完成对是否被触摸的判断以及触摸位置信息的计算;4、将触摸位置信息通过中P1传送给主机;5、调试整个程序的运行。
本论文中采用Philips公司的ARM7芯片LPC2132作为微处理器。
该芯片是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI微控制器，并带有64kB的嵌入的高速Flash存储器。
具有EmbeddedICE-RT和嵌入式跟踪接口，可实时调试；多个串行接口，包括2个16C550工业标准DART，2个高速I2C接口SP1;多个32位定时器、1个10位8路ADC, 10位DAC，PWM通道和47个GP10以及多达9个边沿或电平触发的外部中断。
红外触摸屏原理
1、 基本原理介绍红外触摸屏的工作原理是在触摸屏的四周布满红外接收管和红外发射管，这些红外管在触摸屏表面呈一一对应的排列关系，形成一张由红外线布成的光网，当有物体(手指、带手套或任何触摸物体)进入红外光网阻挡住某处的红外线发射接收时，此点横竖两个方向的接收管收到的红外线的强弱就会发生变化，控制器通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
如下图所示。
2、 构成及工作流程1、 构 成： 红外触摸屏由三部分组成：控制器、发射电路、接收电路。
2、 工作流程工作时，控制器中的微处理器（ARM7或其它）控制驱动电路（移位锁存器）依次接通红外发射管并 同 时 通过地址线和数据线来寻址相应的红外接收管。
当有触摸时，手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线，微处理器扫描检查时就会发现该受阻得红外线，判断可能有触摸，同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，表示发现触摸，并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的位置。
其控制原理如图1所示。
3、 发射电路发射电路由移位锁存器（例如：TI公司的CD74AC164M）、3-TO-8多路输出选择器（例如：TI的74HC238D）、恒流驱动IC（例如美芯的MAX6966 、TI的ULN2803A等）、红外发射二极管等组成。
现以TI公司的CD74AC164M为例介绍发射电路工作流程。
CD74AC164M是一个8 Bit串行输入并行输出的位移锁存器。
微处理器通过IO口控制移位锁存器的时钟以及数据输入端。
扫描时微处理器通过IO端口将CD74AC164M的MR脚置为高电平，则CD74AC164M会自动把输出脚：Q0置为高电平，然后送入时钟信号：CP ，则在时钟信号的上升期移位锁存器自动将Q0的数据写入到Q1并保存。
在下一个时钟脉冲的上升沿到来时，把Q1的数据写入到Q2并Q1自动清，其它依次进行。
写入的脉冲会随移位时钟上升沿的到来不断的移位，直到从输出端移出。
红外触摸框 原理
红外触摸框原理一、引言红外触摸框作为现代电子设备中一种重要的输入设备，已广泛应用于各种智能终端、工业控制、多媒体教学等领域。
它通过红外线感应技术实现触摸定位，具有高精度、高稳定性、耐磨损等优点。
本文将深入探讨红外触摸框的工作原理、结构组成以及应用场景，以期为读者提供全面、深入的了解。
二、红外触摸框的基本原理红外触摸框的核心原理是利用红外线感应技术来检测触摸位置。
它主要由红外发射管、红外接收管、控制电路和触摸检测算法四部分组成。
1. 红外发射管与红外接收管红外触摸框的四周分布着若干对红外发射管和红外接收管。
这些管子按照一定的间距排列，形成一个红外线网格。
当没有物体触摸时，红外发射管发出的红外线被对应的红外接收管接收，形成一个稳定的红外线信号。
2. 触摸检测当有物体（如手指、触摸笔等）触摸红外触摸框表面时，触摸物体会遮挡部分红外线，导致对应位置的红外接收管无法接收到红外线信号。
通过检测哪些红外接收管失去了信号，可以判断触摸物体的位置。
3. 控制电路与触摸检测算法控制电路负责控制红外发射管的发射时序，以及采集红外接收管的信号。
触摸检测算法则根据采集到的信号判断触摸位置，并将位置信息转换为坐标数据输出给主机。
三、红外触摸框的结构组成红外触摸框主要由以下几个部分组成：1. 红外边框：红外边框内嵌有红外发射管和红外接收管，是红外触摸框的核心部件。
2. 触摸屏：触摸屏是用户直接操作的界面，一般采用透光性好的材料制成，如玻璃、亚克力等。
3. 控制电路板：控制电路板负责控制红外发射管的发射时序，采集红外接收管的信号，并进行触摸检测处理。
4. 连接线：连接线将红外触摸框与控制主机连接起来，传输触摸位置和坐标数据。
四、红外触摸框的应用场景红外触摸框广泛应用于各种智能终端、工业控制、多媒体教学等领域。
以下是一些典型的应用场景：1. 智能终端：红外触摸框可用于智能手机、平板电脑等智能终端设备，实现触摸操作和交互。
2. 工业控制：在工业控制领域，红外触摸框可用于操作面板、人机交互界面等，提高操作效率和便捷性。
红外触摸屏原理
一、基本原理介绍红外触摸屏的工作原理是在触摸屏的四周布满红外接收管和红外发射管，这些红外管在触摸屏表面呈一一对应的排列关系，形成一张由红外线布成的光网，当有物体(手指、带手套或任何触摸物体)进入红外光网阻挡住某处的红外线发射接收时，此点横竖两个方向的接收管收到的红外线的强弱就会发生变化，控制器通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
如下图所示。
二、构成及工作流程1、构成：红外触摸屏由三部分组成：控制器、发射电路、接收电路。
2、工作流程工作时，控制器中的微处理器（ARM7或其它）控制驱动电路（移位锁存器）依次接通红外发射管并同时通过地址线和数据线来寻址相应的红外接收管。
当有触摸时，手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线，微处理器扫描检查时就会发现该受阻得红外线，判断可能有触摸，同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，表示发现触摸，并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的位置。
其控制原理如图1所示。
3、发射电路发射电路由移位锁存器（例如：TI公司的CD74AC164M）、3-TO-8多路输出选择器（例如：TI的74HC238D）、恒流驱动IC（例如美芯的MAX6966 、TI的ULN2803A等）、红外发射二极管等组成。
现以TI公司的CD74AC164M为例介绍发射电路工作流程。
CD74AC164M是一个8 Bit串行输入并行输出的位移锁存器。
微处理器通过IO口控制移位锁存器的时钟以及数据输入端。
扫描时微处理器通过IO端口将CD74AC164M的MR脚置为高电平，则CD74AC 164M会自动把输出脚：Q0置为高电平，然后送入时钟信号：CP ，则在时钟信号的上升期移位锁存器自动将Q0的数据写入到Q1并保存。
在下一个时钟脉冲的上升沿到来时，把Q1的数据写入到Q2并Q1自动清零，其它依次进行。
写入的脉冲会随移位时钟上升沿的到来不断的移位，直到从输出端移出。
红外式和表面声波式触摸屏
3红外式触摸屏3.1 红外检测技术红外线波长为0.76～400um的不可见光，红外线检测技术是利用同一波长的红外发射管，接收管（简称红外对管）的检测方法，只要有物体挡住红外对管间的连线，接收信号就急剧下降，因此红外线可用于检测物体的阻挡。
3.2红外式触摸屏结构及工作原理红外式触摸屏以光束阻断技术为基本原理，结构简单，在屏幕的左边（Y轴）和下边（X 轴）分别装有红外发射管，各自的对边又装有对应的红外接收管，进而形成横竖交错的红外线网。
用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。
当有触摸时，手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线，触摸屏扫描时发现并确信有一条红外线受阻后，红灯亮，表示有红外线受阻，可能有触摸，同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，黄灯亮，表示发现触摸，并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的位置3.3 触摸点的计算为了得到准确的触摸点位置，在计算触摸位置时必须排除周围环境光的干扰。
这需通过每对管的阈值来作为判断是否有手指触摸的依据。
该阈值的确定可通过对每对管的“0”态和“1”态时的数据采样来实现。
“0”态，即所有的发射管进行一次；“1”态，即所有发射管逐个点亮，此时的发射管在某一时刻只有一只被点亮，采样得到的是接收管接收对应发射管和环境光的光通量。
触摸位置的计算主要是通过遮挡时与未遮挡时的光强比来得到的。
在判断触摸位置时，可以先确定被遮挡的管子，计算得到触摸点的大致位置。
如被遮挡的是第N根管子，大致位置是Ld，则有：Ld=(N-1)×管子的宽度。
由于手指遮挡时有一定的区域，所有遮挡有两种可能：其一是在被确定的管子的前面；其二是在被确定的管子处。
其示意图如图所示。
为了精确计算，需要计算这两种情况下位置的偏移量∆L1和∆L2，则有L=L d-∆L1+∆L2∆L1=[1-(X N-1-X(N-1)min)/ (X(N-1)max-X(N-1)min)]×管子的宽度∆L2=[1-(X N-X Nmin)/ (X Nmax-X Nmin)]×管子的宽度L是第N根管子被遮挡时的位置；∆L1为手指在被确定的管子前面时的偏移量；∆L2为手指在被确定的管子处时的偏移量；X N为扫描时第N根管子接收到的数据；X Nmax为“1”态时采样第N根管子接收到的数据；X Nmin为“0”态时采样第N根管子接收到的数据。
触摸屏的分类及其原理
触摸屏的分类及其原理通常，触摸屏系统由触摸检测传感部件和触摸屏控制器两部分器件组成。
前者采集用户的触摸信息并传送到控制器，后者通过对接收到的信息进行处理，得到用户的触摸位置，并将位置信息发送给上一层的主机，同时接收主机发送的控制命令并加以执行。
触摸屏的主要分类从技术原理上区分，触摸屏可以分成四个基本种类：红外技术触摸屏、表面声波触摸屏、电阻触摸屏、电容触摸屏。
下面将对以上四种触摸屏技术进行简单的介绍。
1、红外技术触摸屏该触摸屏由安装在触摸屏外框上的红外发射和接收器件构成。
发射器件在屏幕表面形成红外检测网，任何物体都可改变触点的红外线而实现触摸的检测。
红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适合条件恶劣的工作环境，价格低，安装方便，响应速度快。
红外现在应用开始广泛化了，一般都是用于大型设备，比如电视上主持人的触摸大电视，寿命一般，准确率高，支持多点，透光率最好，最高100%。
2、表面声波触摸屏表面声波是沿介质表面传播的机械波。
此类触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接收器组成。
其中声波发生器产生一种高频声波跨越屏幕表面，在手指触摸时，触电上的声波被阻止，声波接收器由此确定坐标位置。
表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素的影响，分辨率极高，有极好的防刮性，使用寿命长，透光率好，没有漂移，表面也不怕划，缺点是怕水和油污，脏了要维护。
3、电阻式触摸屏电阻触摸屏是一块与显示屏表面匹配的多层复合薄膜。
该结构以一层玻璃作为基层，表面涂一层透明的导电层（ITO，氧化铟），上层再覆盖一层防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层ITO，四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成，五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成，通常在两层导电层之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们分隔开。
当触摸屏表面受到的压力（如通过笔尖或手指进行按压）足够大时，顶层与底层之间会产生接触。
所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。
红外触摸介绍
二、产品技术特点
中视同创系列红外触摸框超薄时尚的边框设计可 以与您的显示器完美配合，从而提升整个装置的 外观视觉效果。只需经过简易的安装，您的显示 器会变得更活跃，只需用手指，或一支笔等任何 不透光物体便可以享受人机交互的趣味。
三、安装非常简单
只需将触摸框贴在显示器的表面，或 者将触摸框钳在电视机或显示器的外壳里， 就可以马上让你的设备实现互动功能，给 你带来无限的交互乐趣。
一基本原理红外线触摸屏一般是在显示器屏幕的前面安装一个外框外框里有电路板在xy方向有排布均匀的红外发射管和红外接收管对应形成横竖交叉的红外线矩阵
触摸框图屏幕的前面安装 一个外框，外框里有电路板，在X、Y方向有排布 均匀的红外发射管和红外接收管，对应形成横竖 交叉的红外线矩阵。当有触摸时，手指或其它物 体就会挡住经过该点的横竖红外线，由控制器判 断出触摸点在屏幕的位置（如图示）。
应用领域: · 电视 · 电脑 · 游戏机 · 自助服务机器 · 地图查询机
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红外线扫描技术触摸屏结构及原理
红外线扫描技术触摸屏结构及原理
红外线扫描金术触摸屏简称红外屏。
1.结构在触摸屏的四周布满红外接收管和红外发射管，这些红外管在触摸屏的表面排列呈一一对应的位置关系，形成一张由红外线布成的网。
目前，红外屏分为有玻璃和无玻璃两种，大多数红外屏是有玻璃的，在LCD显示器上安装红外屏必须是有玻璃的。
2.工作原理当有物本（如手指）进入红外网阻挡住某处的红外线发射接收时，此点的横竖两个方向的接收红外管接收到的红外线的强弱就会发生变化，设备通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
通过对硬件的设计和软件的编程，可以对各点数椐进行插值计算，当算法比较合适时，红外屏能够达到较高的分辨率；并且由于红外屏本身的工作原理，在使用红外屏时，可以做到无压力（指触摸体对触摸屏本身施加的压工作时的同一瞬间里，只有一对红外管（指物理位置相对应的一只发射管和一只接收管）在进行数据工作，电路通过对红外管高频率的数据采集来达到迅速反应的效果。
但由于红外线本身的特点，红外屏目前只能做成纯平的触摸屏。
图2-22红外线扫描技术触摸屏的工作原理。