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。
触摸屏的工作原理
触摸屏的工作原理触摸屏可分为：表面声波屏、电阻压力屏、电容感应屏、红外屏。
表面声波屏工作原理：表面声波触摸屏的触摸屏是一块平面玻璃平板，这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
见下图。
以右下角的X-轴发射换能器为例：发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递，声波能量经过屏体表面，再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器，接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当发射换能器发射一个窄脉冲后，声波能量历经不同途径到达接收换能器，走最右边的最早到达，走最左边的最晚到达，早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号，不难看出，接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量，它们在Y轴走过的路程是相同的，但在X轴上，最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置，也就是X轴坐标。
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。
当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时，X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收，反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。
接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。
之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。
除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。
三轴一旦确定，控制器就把它们传给主机。
触摸屏驱动原理
触摸屏驱动原理
触摸屏驱动原理基于电容变化的测量原理。
触摸屏是由一层导电膜覆盖在玻璃或塑料表面上形成的，平常不产生电流。
当手指或其他物体触摸到屏幕上时，触摸屏会感应到电流的变化。
触摸屏驱动器通过相应的算法来检测这些电流变化，并将其转化为对触摸点位置的坐标数据。
常见的触摸屏驱动技术有四种：电容式、电阻式、表面声波和红外线。
1. 电容式触摸屏驱动原理：
电容式触摸屏采用两层导电板构成电容，在不触摸屏幕时，电容平衡。
当手指触摸到屏幕上时，由于人体电容的存在，导致电容发生变化。
触摸屏驱动器会检测到变化的电容值，并通过测量和计算来确定触摸点位置。
2. 电阻式触摸屏驱动原理：
电阻式触摸屏由两层导电薄膜构成，中间夹有绝缘层。
当触摸屏被触摸时，导电薄膜会接触到一起，形成电阻的变化。
触摸屏驱动器通过测量电阻的变化来确定触摸点位置。
3. 表面声波触摸屏驱动原理：
表面声波触摸屏利用超声波传感器将声波传输到触摸屏表面。
当有物体触摸到触摸屏时，声波会被打断并反射回传感器。
触摸屏驱动器通过测量声波传输和反射时间的差异来确定触摸点位置。
4. 红外线触摸屏驱动原理：
红外线触摸屏在触摸屏表面周围设置红外线发射器和接收器，形成网状的红外线检测区域。
当有物体触碰到触摸屏时，会阻挡红外线的传输。
触摸屏驱动器会通过检测到的红外线被阻挡的位置来确定触摸点位置。
不同类型的触摸屏驱动原理各有优缺点，适用于不同场景和需求。
但无论采用哪种触摸屏驱动技术，其基本原理都是通过检测电容、电阻、声波或红外线的变化来确定触摸点位置。
四大触摸屏重点技术工作原理及特点分析
四大触摸屏技术工作原理及特点分析红外触摸屏是运用X、Y方向上密布旳红外线矩阵来检测并定位顾客旳触摸。
红外触摸屏在显示屏旳前面安装一种电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接受管，一一相应形成横竖交叉旳红外线矩阵。
顾客在触摸屏幕时，手指就会挡住通过该位置旳横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕旳位置。
任何触摸物体都可变化触点上旳红外线而实现触摸屏操作。
初期观念上，红外触摸屏存在辨别率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上旳局限，因而一度淡出过市场。
此后第二代红外屏部分解决了抗光干扰旳问题，第三代和第四代在提高辨别率和稳定性能上亦有所改善，但都没有在核心指标或综合性能上有质旳奔腾。
但是，理解触摸屏技术旳人都懂得，红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，合适恶劣旳环境条件，红外线技术是触摸屏产品最后旳发展趋势。
采用声学和其他材料学技术旳触屏均有其难以逾越旳屏障，如单一传感器旳受损、老化，触摸界面怕受污染、破坏性使用，维护繁杂等等问题。
红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高辨别率，必将替代其他技术产品而成为触摸屏市场主流。
过去旳红外触摸屏旳辨别率由框架中旳红外对管数目决定，因此辨别率较低，市场上重要国内产品为32x32、40X32，此外尚有说红外屏对光照环境因素比较敏感，在光照变化较大时会误判甚至死机。
这些正是国外非红外触摸屏旳国内代理商销售宣传旳红外屏旳弱点。
而最新旳技术第五代红外屏旳辨别率取决于红外对管数目、扫描频率以及差值算法，辨别率已经达到了1000X720，至于说红外屏在光照条件下不稳定，从第二代红外触摸屏开始，就已经较好旳克服了抗光干扰这个弱点。
第五代红外线触摸屏是全新一代旳智能技术产品，它实现了1000*720高辨别率、多层次自调节和自恢复旳硬件适应能力和高度智能化旳鉴别辨认，可长时间在多种恶劣环境下任意使用。
并且可针对顾客定制扩大功能，如网络控制、声感应、人体接近感应、顾客软件加密保护、红外数据传播等。
红外真多点触摸屏
红外多点触摸屏红外多点触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位人的触摸手势的电子设备。
红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，如原理图所示。
手指在触摸屏幕时，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坐标位置。
任何非透明物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
早期观念上，红外触摸屏存在分辨率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限，因而一度淡出过市场。
此后第二代红外屏部分解决了抗光干扰的问题，第三代和第四代在提升分辨率和稳定性能上亦有所改进。
红外触摸屏与电容电阻屏的明显优势是，不受电流、电压和静电干扰，适宜恶劣的环境条件，红外线技术是触摸屏产品主流的发展趋势。
采用声学和其它材料学技术的触屏都有其难以逾越的屏障，如单一传感器的受损、老化，触摸界面怕受污染、破坏性使用，维护繁杂等等问题。
红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高分辨率，必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。
红外检测技术用于触摸屏技术主要有3个技术难点：1、环境光因素，红外接收管有最小灵敏度和最大光照度之间的工作范围，但是触摸屏产品却不能限制使用范围，从黑暗的歌厅包房到海南岛高强度阳光下的户外使用，作为产品，它必须适应，目前市场上能够抗阳光直射的红外屏厂家已经逐渐显现出来。
红外触摸屏户外高抗光性。
抗光性是能如果能达到在照度>100000 LUX的阳光直射环境下仍能完美工作，目前正大盈拓生产的红外触摸屏就是能达到在照度>100000 LUX的阳光直射环境下仍能完美工作红外触摸屏。
2、响应速度，自2008年以来，红外技术飞速发展，目前已经做到15ms以下的响应速度。
3、信号衍射，周围反射、折射、干扰，红外发射管有一个发射角，接收管有较大范围的接收角，如果周围反射到一定程度，手指放在什么地方也阻挡不住信号，对其功率的适当调整可以做到精准触摸。
触摸屏技术原理及应用
触摸屏技术主要就是快速准确地处理随机触摸点坐标的技术,目前成熟的触摸屏技术有4 种,即红外线式、五线电阻式、表面声波式、电容式,其原理分述如下：1 红外线式触摸屏在屏幕前框架的左边( y 轴) 和下边( x 轴) 分别装有红外线发射管,各自的对边又装有对应的接收管(如图1) ,管的排列密度与其分辨率有关. 工作时在屏幕前形成纵横交叉的红外线矩阵,用户的手指触摸点将阻挡经过该点的横竖两方向的红外线,通过接收管,计算机便由此参数计算出触摸点的位置,再执行对计算机的操作目的.红外触摸屏的矩阵电路及微处理器控制电路都装在屏前的框架内,并通过键盘接口直接与主机通讯,不需独立电源. 其价格低,安装简易,但由于发射、接收管排列有限,分辨率不高,且怕外界红外光的干扰及不防水防尘、框架易碎等缺点, 主要应用于室内站台等简单操作的地方.2 五线电阻触摸屏它是在四线电阻触摸屏的基础上创造出来的新的专利技术,克服了四线式寿命短、清晰度不高的缺点.四线电阻技术是一块与显示屏紧贴的玻璃为基层,其外表面涂有一薄层透明氧化铟InO ,作为电阻层,其水平方向加有5V 到0V 的直流工作电压,形成均匀连续的电压分布. 在该导电层上再盖有一层外表面经防刮硬化处理而内表面也涂有相同氧化金属层的保护层,其垂直方向也加有5V 到0V 的直流连续分布电压. 两电阻层之间用约千分之一英寸的许多透明绝缘隔离点隔开(如图2)按摸屏幕时,两电阻层在触点位置就有一个接通,经过模拟量电压模数(A/D) 转换,控制器就能计算出触点的x , y 坐标值. 由于四线电阻触摸屏的外电阻涂层频繁受压,易造成裂损而改变涂层电压分布不均致使触点位置计算不准而报废的缺点,又创造了五线电阻技术.五线电阻触摸屏的新特点是把外层电阻层只用作导体层,作为五线中其中一线,即使有裂损,只要不断裂开,对侦测计算不受影响,这无疑大大增强了使用寿命.而在内层电阻涂层中则把四线电阻技术中纵横电压分布场技术创造性巧妙的应用在同一涂层中,其结构分布如图3.在由金属氧化物构成的细密条的x 轴上形成正向电压差,经过中值点又形成反向电压差,构成同面四线模式. 内外涂层仍用绝缘透明隔离点隔开. 当按压时内外涂层间有一触点接通,致使左侧向下电压的上端某处有不同阻值的分压产生, 据此控制器计算出该触点的水平坐标值. 内涂层上每一触点都有不同对应的x 轴坐标值.触点y 轴方向的坐标则是由控制器测定从内涂层经触点流入外涂层(五线之一) 的电流值确定出的. 五线电阻触摸屏除使用寿命大大超过四线式35 倍,达3500 万次外,其透光率和清晰度也很高,由于工作在与外界封闭隔离状态,不怕污染,环境适应性好.它的另一个突出特点是分辨率很高,能分辨很尖细触针的触动,但怕锐器的硬戳.3 表面声波技术触摸屏该技术为美国技术, 它是利用机械超声波矩阵波面的动态传播在显示屏上进行触点定位的.在显示屏左上角和右下角分别固定有垂直向下发射和水平向左发射的超声波换能发射器(如图4) .}其各自同方向的屏边及对边都刻有45°用于反射波导向的由疏到密间隔非常精密的反射条纹(其参数与波长有关) . 沿着对边传导波的末端———即显示屏的右上角又分别对应安装着超声波x 轴y 轴接收换能器. 工作时,由表面声波屏的控制器产生5. 53MHz 的高频电信号送经换能发射器分别发出相互垂直的超声波,形成动态超声波矩阵波面,当这一工作面上有触点时将吸收通过该点的声能,换能器接收到这一改变后通知控制器确定出该触点的坐标值 .目前,表面声波触摸屏独一无二的突出特点是,它能感知第三轴( z 轴) 坐标. 由于其分辨率、精度和稳定性非常高,能对手指触点的压力大小产生的信号衰减量分辨清晰,故可轻松得到数据. 这一自由度值可用于特殊控制,如医用三维立体断层扫描仪中对连续深层图象的浏览和选择等.表面声波屏由于没有氧化金属涂层,其清晰度非常好;它的强化玻璃屏有很高的防刮擦能力,但怕其它频率很近和倍频的超声、强声和振动,也怕屏幕的污染,故适合室内办公室、研究室等范围.4 电容技术触摸屏其结构最为简单. 它是在紧贴显示屏前的双夹层玻璃中涂有一层透明的氧化、金属导体层,四角引出四个电极受控于控制器. 通过引线,夹层导体中有高频电流流动(如图5) .由于人体电场的存在, 触摸点手指与屏幕内涂层构成一个微小的耦合电容,而高频电流对于通过小电容是很容易的. 这样, 对称四电极上的高频电流通过触点小电容被分流. 这个被破坏了对称的变化量由控制器侦测到. 由于流入四电极的电流与手指触点到四角的距离成反比,故可计算出触点坐标值.电容技术触摸屏灵敏度极高, 能感知轻微快速的触碰(响应时间最快为3ms) ,所以它不怕污染和带手套触摸等,但它怕外界强电场干扰.以上各类触摸屏性能优劣比较如表1.触摸屏技术在中国出现只有6 年,但它的普及应用速度却大大超过世界发达国家,颇受喜爱,有极可观的发展前景,这与中国过去经济不发达,英语、计算机普及缓慢的国情,和当前中国经济高速腾飞增长地迫切需要是分不开的. 占世界人口1/4 以上的这样一个大市场,尤其是城市,无论宾馆、商场、交易厅、机场、码头和地铁等人流拥挤的公共区,还是科技教育、人事组织、工商管理、企业财会、党政管理、行政业务等都有大量需求.微机触摸屏技术使用对年龄的覆盖面很宽,例如,为培养下一代的高素质起点,发展幼教事业,激发和诱导幼儿及青少年学习科学知识的兴趣;普及兴办老年大学,以及老一代在岗领导人使用现代化管理手段都有一定意义.就地域性覆盖面来说,农村和边远山区,落后地区及边疆海岛,凡有经济增长的点域,都渐行微机触摸技术的管理模式来支持交流和发展.触摸屏是市场增长的刺激、思维的更新必然创造出的新的多媒体交互设备,符合稳定、准确、高速的效率. 它的应用大大简化了计算机输入模式,手指轻触即能操作计算机,查询资料,分析数据,优化方案,选择决策,预测未来.触摸屏赋予了多媒体系统崭新的面貌,极富吸引力. 多媒体技术层出不穷,双双比翼,为现代人提供更好的方便需求.。
红外线触摸屏工作原理
红外线触摸屏工作原理
红外线触摸屏是一种常见的触摸输入设备，它广泛应用于智能手机、平板电脑、电视和电脑等电子产品中。
其工作原理基于红外线技术，通过探测被触摸物体对红外线的遮挡来实现触摸输入的功能。
红外线触摸屏的工作原理可以简单分为以下几个步骤：
1. 发射红外线：红外线触摸屏会发射一束红外线，以形成一个红外线的网格。
这个网格可以是水平和垂直的，也可以是斜角的，取决于触摸屏的设计。
2. 接收红外线：触摸屏上有多个红外线接收器，它们位于屏幕的边框上。
当红
外线被触摸物体触摸或遮挡时，会导致某些区域的红外线被阻挡。
3. 检测阻挡：如果红外线被触摸物体遮挡，红外线接收器会接收到较少的红外
线信号，从而触发一个触摸事件。
4. 位置计算：通过计算被触摸物体遮挡的红外线信号的位置，可以确定触摸的
位置坐标。
触摸屏控制器会分析接收到的红外线信号，并将其转化为屏幕上的具体触摸位置。
通过以上的工作原理，红外线触摸屏能够准确地检测触摸输入，并将其转化为
相应的指令或操作。
由于红外线触摸屏无需直接接触，可以实现防尘、防水等功能，因此在许多场景中被广泛应用。
总的来说，红外线触摸屏的工作原理基于红外线信号的发射与接收，通过检测
红外线的遮挡来实现触摸输入的功能。
它在现代电子产品中扮演着重要的角色，为用户提供了便捷的操作方式。
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周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、竖两个方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方向的外线，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。
任何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。
控制方式如下图所示：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、电磁、电容三大触控技术，商显领域会议平板触摸屏分析
红外、电磁、电容三大触控技术，商显领域会议平板触摸屏分析在日常生活中，我们经常会接触到各种类型的触摸屏幕，从个人消费端的手机，再到生活和工作的电脑，再到家用的电视机，以及各种应用场景的商用显示屏等等。
我们知道，在一线的智能会议平板品牌中，如达芬奇的Davinci Board会议平板，低、中、高版本的会议平板都分别采用了红外触控技术、红外+电磁双触控技术、电磁+电容双触控技术等三种触控技术。
那么，这些不同的触控技术原理是怎样的？又都有哪些区别呢？一、红外式触摸屏代表产品自助查询机红外触摸屏分为红外对管触摸屏和红外成像触摸屏（俗称光学触摸屏）。
红外对管触摸屏的四边排布了红外发射管和红外接收管，一一对应形成了横竖交叉的红外线矩阵。
用户在触摸屏幕时，触摸物体会挡住经过该位置的横竖两条红外线，继而控制器通过计算即可判断出触摸点的位置。
红外成像触摸屏就是在两个角上安装摄像头和红外线发射灯，由红外线发射灯发出的光线，通过四边的反光膜反射回来的光线，再由摄像头接收反回的光线信息，形成一个光网模式。
用户在触摸屏幕时，触摸物体会挡住经过该位置的光线，导致光网阻断，控制器通过运算即可判断触摸点的位置。
红外式触摸屏也同样不受电流、电压和静电干扰，适宜于多种恶劣的环境。
其主要优点是价格低廉、安装方便，稳定性优，使用寿命长（理论点击次数无限），透光率高（达95%），能保持清晰透亮的图像，无漂移，免驱免校准，即插即用。
二、电磁式触摸屏代表产品电子阅读器电磁式触摸屏的基本原理是依靠电磁笔和感应器在操作过程中产生的磁场变化来进行判别，电磁笔为讯号发射端(transceiver)，天线板为讯号接收端(receiver)，当接近感应时磁通量发生变化，继而由运算定义位置点。
电磁式触摸屏成本较高，透光率和解析度高，拥有Z轴感应能力，反应灵敏，无需触碰即可触控，适合用来绘图和手写辨识等等。
手写识别功能，加上电磁触控笔的高精度，非常适合在文字缝隙里划线、批注、记事等，这就是主流电子阅读器和达芬奇等的中高端版会议平板采用它的主要原因。
红外触摸屏的原理简述
红外线发射器
作用：发出红外线，用于检测触摸 数量：通常有多个发射器，覆盖整个屏幕 位置：通常位于屏幕的四周或四角 特点：能够透过透明玻璃等材料，实现多点触控功能
接收器与控制器
接收器：接收来自红外发射器的信号，并将其转换为电信号 控制器：处理接收到的电信号，识别触摸位置并输出相应的指令
触摸屏表面材料
适用场景与改进方向
适用场景：适用于各种需要触摸屏交互的场景，如手机、平板电脑、自助终端等。
优势：非接触式操作，响应速度快，不受环境光影响，可在各种环境下稳定工作。
局限性：成本较高，容易受到高温、潮湿等环境因素的影响，需要定期维护和校准。 改进方向：研发更高效的红外光源，提高红外触摸屏的稳定性和可靠性，降低成本， 拓展应用领域。
局限性
成本高：红外触摸屏的制造成本较高，导致其售价相对较高。
精度要求高：红外触摸屏的精度要求非常高，如果精度达不到要求，会影 响用户体验。
受环境影响较大：红外触摸屏容易受到环境光、电磁干扰等因素的影响， 导致触摸不准确。
无法实现多点触控：红外触摸屏无法实现多点触控，限制了其在一些应用 场景的使用。
Part One
红外触摸屏的基本 原理
红外线发射与接收
红外线发射器发出光线，穿透屏幕上的玻璃或亚克力面板 当手指或其他物体阻挡光线时，光感组件检测到变化并转换为坐标信息 控制器处理坐标信息并识别触摸位置 显示器根据控制器指令更新显示内容
触摸屏表面与坐标定位
红外线照射到触摸屏表面
反射回接收器
计算反射时间确定触摸位 置
触摸屏响应速度
红外触摸屏的响应速度取决于多个因素，如红外线的发射和接收时间、处理器的速度等。 一般来说，红外触摸屏的响应速度较快，能够满足大多数应用的需求。 红外触摸屏的响应速度可以通过技术手段进行优化，如提高处理器的速度、优化软件算法等。 在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的触摸屏，以满足响应速度的要求。
红外触摸屏工作原理
红外触摸屏工作原理
红外触摸屏是一种常见的触摸屏技术，它基于红外线传感器来实现屏幕的触控功能。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 红外发射器发射红外线：红外触摸屏上方会布置多个红外发射器，这些发射器会发射红外线。
2. 红外线传播：红外线会沿着屏幕表面传播，形成一个红外线阵列。
3. 红外线接收器接收红外线：在屏幕另一侧，也就是屏幕底部布置了对应的红外线接收器。
4. 红外线受阻：当有物体（如手指）触摸到屏幕表面时，来自发射器的红外线会被遮挡或散射，无法到达接收器。
5. 接收器感应到红外线变化：被遮挡的红外线无法到达接收器，因此接收器会感应到红外线的变化。
6. 信号处理：接收器将感应到的红外线变化转化为电信号，通常采用信号处理电路对电信号进行放大和整形处理。
7. 数据传输：经过信号处理的电信号会传输给计算机或控制器，以识别并处理触摸事件。
8. 触摸位置计算：计算机或控制器根据接收到的信号，通过比
较不同接收器接收到的红外线变化情况，可以计算出触摸的位置。
9. 触摸事件的响应：计算机或控制器将触摸事件的位置信息传输给显示设备，从而实现对触摸的响应和相应操作。
红外触摸屏的工作原理主要依赖于红外线的传输和接收，在触摸时，红外线的遮挡或散射会导致接收器感应到的红外线变化，通过对这些变化的处理和分析，可以准确地确定触摸的位置。
这种触摸屏技术在许多消费电子产品和工业设备中得到了广泛应用。
触摸显示屏工作原理
触摸显示屏工作原理
触摸显示屏是一种可以通过触摸操作来输入和控制的显示屏。
下面将介绍触摸显示屏的工作原理。
触摸显示屏的工作原理可以分为四种主要类型：电阻式、电容式、表面声波和红外线。
1. 电阻式触摸显示屏：基于两层导电薄膜间的接触。
触摸屏上方覆盖着一层触摸感应层，通过压力或者电压改变两层导电薄膜之间的电流，从而确定触摸点的位置。
2. 电容式触摸显示屏：基于人体的电容变化。
触摸屏上方的感应电极产生电场，当手指接触到电场时，人体的电荷会改变电场的分布情况，通过检测这种变化来确定触摸点的位置。
3. 表面声波触摸显示屏：基于声波的传播。
触摸屏上方分布有多个超声波发射器和接收器，当触摸屏表面被触摸时，声波的传播路径会发生改变，通过探测声波的变化来确定触摸点。
4. 红外线触摸显示屏：基于红外线的反射原理。
触摸屏周围放置有红外线发射器和接收器，当手指触摸到屏幕时，会阻挡红外线的传播，通过检测红外线的变化来确定触摸点。
以上是几种常见的触摸显示屏工作原理。
每一种原理都有其特点和应用场景，根据具体需求选择不同类型的触摸屏可以实现更好的用户体验和操作效果。
红外线技术触摸屏
红外线技术触摸屏（1）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）。
以下是触摸屏的原理图红外触摸屏可用手指、笔或任何能阻挡光线的物体来触摸。
红外触摸屏赖以工作的红外光栅矩阵显然要求在同一平面上，因此，红外屏真正感应的触摸的工作面距离显示器屏幕有一定的间隔，在球面显示器上使用尤其明显。
（2）红外屏技术剖析★红外屏控制器大多数红外触摸屏的控制器直接设置在框架中的电路板上，也有的红外触摸屏把控制器设计在单独的小盒中，控制器通过键盘接口或者串行口直接与主机通信，走键盘接口的红外触摸屏用户甚至可以直接读取键盘口发来的触摸屏数据而无需任何驱动程序。
★红外屏的分辨率红外触摸屏的物理分辨率由框架中能容纳的红外管数目决定，因此分辨率较低，过去市场上主要为32*32、40*32等，最大可达50*40，软件倍增后可达99*79。
现在红外屏的分辨率已有较大提高，最大分辨率可达到1000*720左右。
★技术剖析红外触摸屏靠多对红外发射和接收管来工作，红外管的性能和寿命都比较可靠，任何阻挡光线的物体都可用来作触摸物，不过红外线触摸屏使用传感器数目将近100对或更多，并且共用外围电路，这就要求传感器不仅本身性能好，还要求将近100对（或更多）的红外二极管"光-电阻特性"和"结电容"都保持一致。
实际应用中，万一有哪一对出现故障，可以在上电自检过程中发现并在此后加以忽略，靠邻近的红外线代替，由于每一对红外线?quot;监管"约6mm左右（或更窄）的窄带，而手指通常在15mm左右粗细，用户是察觉不到的。
但如果生产过程中没有对红外发射管进行老化测试，没有很好的质量管理体系，将近100对（或更多）的传感器，很快就不是一对两对"掉队"的问题了，总体寿命也就难以保证。
红外触摸框 工作原理-概述说明以及解释
红外触摸框工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍红外触摸框的基本信息和使用领域。
红外触摸框是一种采用红外射线技术的触摸设备，可以实现通过触摸屏与电子设备进行交互操作。
红外触摸框由红外传感器、红外发射器和控制电路等组成，其主要原理是利用红外线的反射和传导特性来感应人体触摸动作。
红外触摸框的工作原理是通过发射红外光束，并在触摸屏表面形成一个红外光网状网格。
当触摸屏表面被触摸时，触摸点会产生阻挡光线的现象，被阻挡的光线会被红外传感器接收到。
根据接收到的红外光信号的变化情况，可以确定触摸点的位置和操作。
红外触摸框具有灵敏度高、可靠性好、反应速度快等特点。
它广泛应用于信息查询机器、自助售货机、多媒体展示系统等领域中。
同时，红外触摸框也因其无需物理接触、易于清洁、可以适用于各种环境等特点，成为现代交互设备中重要的一种选择。
本文将重点探讨红外触摸框的工作原理，通过对其基本原理和工作原理的分析，帮助读者更好地了解与应用红外触摸框。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了本篇文章的整体结构和各个章节的内容安排。
本文按照如下结构进行撰写：1. 引言部分：在引言部分中，首先对红外触摸框的概述进行说明，包括其定义、功能和应用范围等内容。
然后介绍文章的结构，即各个章节的内容安排，以及本文的目的。
2. 正文部分：正文部分包括了红外触摸框的基本原理和工作原理。
2.1 红外触摸框的基本原理：这一部分会详细介绍红外触摸框的基本原理，包括红外光源、红外光电二极管和反射板等关键组成部分的作用和工作原理。
同时，也会说明红外触摸框的工作原理是基于红外光的反射和接收来实现的。
2.2 红外触摸框的工作原理：在这一部分中，会详细描述红外触摸框的工作原理，包括当用户触摸屏幕时，红外光在接触处的反射情况发生变化，红外光电二极管接收到的信号也会出现相应的变化。
通过分析和处理这些变化信号，可以确定用户的触摸位置。
3. 结论部分：在结论部分，首先对文章进行总结，概括了红外触摸框的基本原理和工作原理。
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红外触摸屏的原理简述红外触摸屏技术是在屏幕四周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、竖两个方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方向的外线，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。
任何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。
控制方式如下图所示：红外鮭麦屛控制戸理微处理器电路：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。
这部分电路中主要包括驱动红外发射部分，驱动红外接收部分，出口通信部分，JTAG调试部分。
驱动红外发射部分是由芯片上的第4脚，第44脚，第48脚来完成的，它们分别用于控制红外发射管亮暗状态的信号：DS、SH-CP、ST-CP。
电路原理理如下图所示：微处理器通过分别将二个信号按照一定的时序置高低电平，来控制每支红外发射管的亮暗状态。
每个管脚最大耐压为5V，但由于需要驱动165支红外发射管，导致电流很大，以至于容易将管脚烧坏。
为了解决这样的问题，在以上二个管脚上分别接上NPN管采用集电极输出电路来增大驱动能力。
同时由于输出反向，所以需将原来写入的高电平置为低电平，低电平置为髙电平。
驱动红外接收部分是由芯片上第8脚，第12脚，第16脚，第37脚，第41脚来成的。
其中第37脚，第41脚分别为I2C总线上的信号SCL，SDA;第8脚，第12脚，第16脚是芯片74HC4051的地址线信号。
电路原理于如下图所示：]3. 3[l 3”3VS.3VT J T这部分主要是微处理器通过I2C总线来寻址每个ADS7830来完成165支红外接收管的光强信号的放大、模数转换并将值传回到微处理器中。
由于165支红外接收管需要21片ADS7830来完成寻址，而微处理器上只有2个I2C接口所以必须要扩展I2C接口。
这里选用芯74HC4051 ，用二个地址线来扩展得到5个I2C接口，选通五组红外接收模块。
这样微处理器可以通过I2C总线逐一的寻址每支红外接收管。
串口通信部分是由第19脚，第21脚来完成的。
它们分别是串口总线上的信号TxDO,RxDO,用来将处理得到的触摸位置信息传送给主机。
电路原理图如下图所示:由于RS-232串行接口标准为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。
其传送距离最大约为15米，最高速率为20kb/s。
RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载低，只适合本地设备之间的通信。
它是一种非平衡的传送方式。
为了更好的满足红外触控的要求，这里采用RS-422标准串行接口进行传输。
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。
由于接收器采用髙输入阻抗，发送驱动器比RS-232具有更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。
即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve,从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。
RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。
本文中采用芯片Max3490 作为RS-422的串行接口芯片。
Max3490 是一款工作在3.3V电压下，传输速率可达到10M bps的RS-422发送接收器。
它的引脚定义及应用电路如下图所示：DIPZ微处理器芯片中具有11个不同功能的寄存器。
这些寄存器用来实现串口上数据的接收和发送,它的基本功能框图如下JTAG调试部分是由第20脚，第24脚，第52脚，第56脚，第60脚，第64脚来成。
它们分别是TRST,TDI,TMS，TCK，TDO，RTCK。
其中信号TRST作为输入，用来测试复位；信号TDI 作为输入，用来测试数据的输入；信号TMS作为输入，用来测试模式的选择；信号TCK作为输入，用来测试时钟；信号TDO作为输出，用来测试数据的输出；信号RTCK作为输出，是返回的测试时钟。
其电路原理图如下：红外发射电路:本论文中红外触摸屏采用逐一点亮红外发射管的工作方式，整个红外发射电路是通过每片74HC595扫描8支红外发射管来实现的，其中红外发射管选用EVERL1GHT公司的发射管,其电路实现如下所示:由于红外发射管采用5V电压供电，而74HC595输出的高电平也为5V,这样在驱动红外发射管时就必须加限流电阻，以免造成芯片引脚被损坏。
而发射管电性曲线图（正向电压一正向电流)可知，红外发射管驱动电压在 1-1.5V 变化时，电流在10-100mA 间变化，因此对于10~100mA 的驱动电流，限流电阻阻值可估算出来。
Forward Current xs. F(»r^finl Voling^74HC595是一个可以实现8位数据的串入串出或串入并出的移位锁存器。
它具有移位时钟 (SHCP)和存储时钟(STCP)，都是上升沿有效。
其时序如图下所示:S H-CF 3_FLTLJ —Ln_n_r"u —L_n_j~LJ —L_n_r~L_n_j —LJ —L_n_____ |ST^GRnnmmnnrnnmn rnMR [1 lOFrCJOQ "CM5]i iO7~ _________________________________________________________ |%口TE -'ttwa-恤芒 output 吟 in 3oiode微处理器主要是控制这两个时钟以及数据输入端 (DS)。
通过数据输入端将一个脉冲写入移 位寄存器，在移位时钟的上升沿可将写入的数据移入寄存器，并在存储时钟的上升沿将数据置 入内部锁存器中。
利用这样的特点，在移位时钟的上升沿可实现将输入的脉冲移至发射管，在 存储时钟的上升沿点亮发射管。
输入的脉冲会随移位时钟上升沿的到来不断的移位一直到从输出端移出。
将第一个的移位锁存器的输出端与下一级的输入端相连，可将前级的脉冲移入到下 一级中。
因此，可实现移位锁存器的级联，同时微处理器实现了对更多的发射管的驱动，结合 以上特点，可以实现将发射管逐个点亮。
整个红外发射电路的扫描过程如下图所示:IO 4JO 1Forward Voltace 叭ipT^O.O l说聲腔翻药片ion其中变量Count为被扫描的红外发射管的个数。
由于是一行扫描过去的，所以当一支红外发射管被点亮后Count自加。
当所有的红外发射管被逐一点亮后Count应该等于红外发射管的总数。
当不等于165时说明扫描过程还没有结束，所以被置入的脉冲继续在移位时钟和存储时钟作用下扫描下一支红外发射管由于未上电前芯片的内部状态是随机的，所以刚一上电后所有的红外发射管并不是理想的“0 ”态，会出现很多支红外发射管同时被点亮。
这种状态造成红外发射管的电流过大，整个系统中的驱动电压被严重拉下来，使得微处理器芯片不能正常的工作。
所以必须采用大电流的电源输入，在上电后对红外发射电路进行清零处理。
通过这样的处理使得芯片可以正常工作。
只需要向数据端DS写入0,即可实现对红外发射电路进行清零处理。
红外接收电路：在红外触摸屏中红外接收电路至关重要，它完成了相对应的红外发射管的光强信号的采集得到了判断是否被触摸的基础数据。
本论文中的红外接收电路是通过芯片 ADS7830来实现的, 电路原理如下图所示：（只列出四组接收）红外接收管选用EVERLIGHT （亿光）公司的光敏三极管。
它是一种快速响应，高灵敏度的 光电二极管，具有高速、高灵敏度的 NPN 型外延平而，响应波长为980nm 。
ADS7830是一个带有I 2C 接口的8路采样通道的8位模数转换器。
它的采样速率可以达到 70kHz;既可以4对差分输入，也可以8路单独输入；工作在2.7V 到5V 的电压下;其内建参考电 压为2.5V;支持标准、快速、高速二种I 2C 工作模式。
它的结构如下图：I 2C 总线是双向传输的总线，在传送数据过程中共有四种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号、应答信号和位传送信号1） 开始信号:SCL 为髙电平时，SDA 山髙电平向低电平跳变，开始传送数据。
2） 结束信号:SCL 为髙电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
3） 应答信号:接收数据的从器件在接收到8Bit 数据后，向发送数据的主器件发出特定的低电 平脉冲，表示巳收到数据。
主器件向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，从器件接收到应答信号后，根据情况做出判断是否要继续传递信号。
若未收到应答信号， 则判断为受控单兀出现问题。
4）位传送信号:在I 2C 总线启动后或应答信号后的第1个到8个时钟脉冲对应个字节的 8Bit 数据传送。
脉冲髙电平期间，数据串行传送；低电平期间为数据准备，允许总线上数据电平 变换。
8廿CM2 CH4 01*15 CH6 CM /VIL>U::心IA.1 AD COM REFflAl AD5）同步时钟允许器件通过总线以不同的波特率进行通信，同时可以作为停止和重新启动串行总线的握手方式。
由于ADS7830带有l2C接口，这样可以通过I2C总线与微处理器进行通信。