当前位置: 首页 > >

电阻式触摸屏校准算法的优化_论文

发布时间:

、 l   l 化  I 5   电阻 式触 摸 屏 校 准 算 法 的优 化  The opt m i a i   o calbr i   gor t   i z t on t   i at on al i hm     esi i e t of r st v   ouch scr   een   蔡红 娟 。 ,高恒 强  ,蔡 苗’   C   o gja 。G   e gqa g 。   a 。 Al n - n, AO H n   in   CAl o  H u Mi ( . 中科技大学 武 昌分校 电工 电子教学基地 ,武 汉 4 0 6 1华 3 0 4;2 中国地质大学( . 武汉)机 电学院 ,武 汉 4 0 7 ) 3 0 4  摘 要 : 本文介绍 了电阻式触摸屏 的工作原 理 ,分析 了触摸屏的基 本线性校准算 法 ,在此基础 上进一  步提出 了触 摸屏校准 的优 化算法 ,并对两种校 准算法进 行了测试 比较 ,实验结果表 明 ,与基  本线性校准法相 比 ,优化算法大 大提 高了触摸屏校准精度。   关键词 : 电阻 式触摸屏 ;校准算法 ;校准 精度  中图分类号 :T 2  P1 1   文献标识码 :A   文章编号 :1 0 — 1 4 2 1 ) 7 上) 0 1 3   9 0  ( 0  0 ( 一0 2—0  0 3 2 D i1 .9 9 Jis .0 9 1 4 2 1 .(E) 0  o :  3 6/ . n 1 0 -0 3 .0  7 0 s     2 .7 0 引 言  触摸 屏 广泛 应用 于工业 控制 领域 的人机 交互 和  力感 应进 行控 制 ,将矩 形 区域 中触 摸点 (, ) x y 的物  理 位置 转换 为代 表 X坐标 和 y坐 标的 电压 J 摸  。触 屏 工 作 时 ,上 下 导 电 层 相 当 于 电 阻 网络 , 当某 一  层 电极加 上 电压 时 ,会 在该 网络 上形 成 电压 梯 度 。   如 果 有 外 力 使 得 上 下 两层 在 某一 点接 触 ,则 在 电  控 制设 备 ,简化 了用 户 的操作 _,提供 了更 加友 好  l J 直 接 的人 机 交互 。市场 上较 为常 见的 触摸屏 有 :红  外线 触摸 屏 、电容 式触摸 屏 、 电阻式触 摸屏 和表 面  声 波触摸 屏 。 目前 ,市场 上 应用 比较 多的是 电 阻式  触 摸屏 。 然 而 电阻 式 触摸 屏 在 出 厂时 由于 L D 显  C 示屏 与 触 摸 屏之 间装配 的不对 应 会 引起 机 械误 差 ,   主要 有位 移误 差 、放大 误差 和旋 转误 差 L,从 而导  3 J 极 未加 电压 的 另一层 可 以检 测 到 接触 点处 的 电压 ,   经 过 A D 转 换 知 道 接 触 点 处 的 坐 标 J 比如 ,在  / 。 Y+电极上 加 驱 动 电压 V  ,Y 电极 接地 ,则 顶层  _ 导 电层 ( , _上 形 成 电压 梯度 ,X+作 为 引 出端  Y+ Y ) 测 量 接 触 点 的 电压 ,当 有 外 力使 得 上 下 两层 导 电  致 触 摸 屏 上 绘制 的 图 形 与 L D 显 示屏 上 的 图形 对  C 应的 集合 会有所 偏差 ,使 之无 法准 确的产 生对 应点  的 X和 Y坐标 。为 了解决 这个 问题 ,几乎 所 有带 阻  层有 在某 一 点 (  接 触 ,则在 X x Y) +处 可 测得 电压  为 Vx+ 由于导 电层 均 匀 导 电 ,则 可 以认 为触 点  , 性 的触 摸屏 投入使 用前 均要 经过一 定 的校 准  。   由于 触 摸 屏 的 密 度 不 一 致 ,采 用 简 单 的 基 本  线 性 校 准 还 是 会存 在 一 定 的误 差 ,为 了获 得 更 高  电压 与 驱 动 电压 之 比即 为 触 点 Y 坐 标 与 触摸 屏 高  度之 比 ,即 y= Vx/厂 )h ih。 同理 ,将 驱动 电  l( +、C   eg t c 压 施加 在 x+电 极 ,并在 Y+处 测量 触点 电压 ,从  而 可 以获 得 该点 的 X坐标 。   由压 力感应 得 到坐 标值 的并 不能 达到 1 0 0 %的  的校 准 精 度 ,在 此 数 学 推 理 的基 础 上 ,本 文 进 一  步 提 出 了触 摸 屏 校 准 的优 化 算 法 ,并 以 嵌 入 式 硬  件 为 * 台 ,采 集 触 摸 屏 检 测 数 据 作 为 测 试 样 本 ,   对 两 种 校 准 算 法 进 行 了 测试 比较 ,结 果 表 明 ,优  化 算法 可 以获得 更高 的校 准精 度 。   1 电阻式触摸屏 的工作原理    典 型 的 电 阻式 触 摸 屏 一般 由三 部 分 构 成 :两  层透 明 的 阻 性 导 电 层 ,在 两 层 导 电层 之 间 的 隔离  层 以及 电极  。电 阻式触 摸屏 示意 图如 图 l 示 。 所   电 阻 式 触 摸 屏 就 相 当 于一 种 传感 器 ,利 用 压  收稿 日期:2 1—1- 5 0 1 12  基金项 目:华 中科技大学武 昌分校横 向合作项 目 (1 10 6  112 1 ) 作者简介:蔡红娟 (9 1 18 一),女 ,江苏苏州人 ,讲 师,硕士 ,主要从事智能信息处理及计算机控制方 向的研究。   第3卷 4 第7 期 2 1-7 上 ) [ 1  02 (   2】 图1 电阻式触摸屏示意图  I   訇 化  违   精 度 ,它 存 在 着误 差 ,尤 其 是 触 摸 屏 本 身 电阻 材  料 的均 匀性 以及 出厂 安 装 时 存 在 的 机 械 误 差 ,直  接影 响 到 了 触摸 屏 的精 度 。因



友情链接: