一種紅外交互電子白板及其信號處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子白板信號處理技術(shù)，屬于交互式顯示系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種嵌入式紅外電子白板裝置，本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)和方法，提供紅外電子白板的分辨率和響應(yīng)速度。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外電子白板是基于PC機的一種具有人機交互功能的輸入設(shè)備，在白板的四周沿著矩形排列安裝一對對的紅外線發(fā)射與接收器件，其發(fā)射與接收管之間的紅外線構(gòu)成了一個紅外線交叉網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)覆蓋在白板表面，任何在不透光的物體接觸到白板表面就會阻擋到紅外線，導(dǎo)致接收不到信號或信號變?nèi)?，通過對信號強弱及紅外器件的位置計算，即可判定觸摸的位置。將電子白板連接到PC進行信息通訊，并利用投影機將PC上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，就可以構(gòu)造一個交互式大屏幕。
[0003]目前的紅外電子白板存在典型問題是分辨率低和響應(yīng)速度慢，電子白板的分辨率與紅外收發(fā)對管的數(shù)量有關(guān)，增加對管的數(shù)量可以提高分辨率，但是降低了響應(yīng)速度。這是因為電子白板的微控制器微處理器在同一時刻控制一個紅外發(fā)射管和對應(yīng)一個紅外接收管工作，要逐一控制每一對管子按順序工作一次以后，才能完成整個屏幕的一次檢測。隨著分辨率和尺寸的增加，對管數(shù)量隨著增加，掃描時間會更長，電子白板的響應(yīng)延遲現(xiàn)象也就越嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紅外交互電子白板及其信號處理方法，本發(fā)明提供了一種紅外電子白板，利于提高分辨率；提供了一種紅外電子白板，利于提高響應(yīng)速度；本發(fā)明提供了一種電子白板信號處理方法，利于提高分辨率和響應(yīng)速度。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]依據(jù)本發(fā)明提供的一種紅外交互式電子白板，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路和微處理器電路，所述的紅外發(fā)射電路包括第一串并轉(zhuǎn)換電路101、第一驅(qū)動電路102、第一選擇電路103和紅外發(fā)射管104 ;所述紅外接收電路包括第二串并轉(zhuǎn)換電路105、第二選擇電路106和紅外接收管107 ;所述微處理器電路包括信號采集電路108、微處理器電路109、USB 接口電路 110。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案進一步實現(xiàn):
[0008]前述的微處理器的1 口分別與所述第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端、第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端、第一選擇電路的控制端、第二選擇電路的控制端、第一選擇電路的輸入端、信號采集電路的輸出端和USB接口電路的輸入端連接；所述第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一驅(qū)動電路的輸入端連接；所述第一驅(qū)動電路的輸出端與紅外發(fā)射管的正極連接；所述第一選擇電路的輸出端與紅外發(fā)射管的負極連接；所述第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與紅外接收管的正極連接；所述第二選擇電路的輸入端與紅外發(fā)射管的負極連接；所述第二選擇電路的輸出端與信號采集電路的輸入端連接；所述USB接口電路的輸出端與計算機連接。
[0009]前述的微處理器電路通過串入并出轉(zhuǎn)換電路控制紅外發(fā)射管、紅外接收管的選通，所述微處理器向第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端發(fā)送脈沖信號，控制各個紅外發(fā)射管的通斷，同時向第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端發(fā)送脈沖信號，控制各個紅外接收管的通斷，實現(xiàn)發(fā)射電路和接收電路中同一時刻只有一對對應(yīng)的紅外發(fā)射和接收管在工作，抗干擾能力強。
[0010]前述的紅外發(fā)射管連有驅(qū)動紅外發(fā)射管的第一驅(qū)動電路和第一選擇電路；所述紅外接收管連有驅(qū)動紅外接收管的第二驅(qū)動電路和第二選擇電路；所述紅外發(fā)射管紅外發(fā)射管和紅外接收管組成正交紅外線矩陣檢測區(qū)域。
[0011]前述的方法包括以下步驟:(I)嵌入式系統(tǒng)上電初始化后，無物體進入檢測區(qū)域狀態(tài)下，依次獲取每個數(shù)據(jù)通道接收管的初始信號強度；(2)對整個正交紅外線矩陣區(qū)域掃描檢測是否有觸摸物存在，循環(huán)獲取每個數(shù)據(jù)通道接收管的絕對信號強度，結(jié)合初始信號強度，計算每個通道的信號衰減度，進行觸摸點判決；(3)如果存在觸摸物點，采用三個衰減度最大值代入上開口拋物線計算出頂點，該頂點就是觸摸點坐標；(4)以觸摸點坐標為參考點，設(shè)定小于整個白板的鄰近并檢測，如果設(shè)定區(qū)域內(nèi)有觸摸點則計算觸摸點坐標，并重復(fù)檢測并計算坐標；(5)如果設(shè)定區(qū)域內(nèi)沒有觸摸點，則重新對整個正交紅外線矩陣進行檢測，本發(fā)明提供的嵌入式紅外電子白板及其信號處理方法，有利于提高電子白板分辨率和響應(yīng)速度。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的有點和有益效果。
[0013]本發(fā)明紅外電子白板只用一個處理器可以實現(xiàn)，發(fā)射電路可以通過級聯(lián)進行擴展，接口簡潔，降低成本且電路結(jié)構(gòu)簡單。
[0014]本發(fā)明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明紅外電子白板結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是紅外線發(fā)收通道示意圖；
[0017]圖3是紅外電子白板檢測原理和鄰近區(qū)域重新設(shè)定示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明紅外電子白板信號處理方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
[0020]如圖1-4所示，本發(fā)明的紅外電子白板包括微處理器電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路，紅外發(fā)射電路安裝在白板上邊和左邊，紅外接收電路安裝在白板下邊和右邊，所述發(fā)射電路包括第一串并轉(zhuǎn)換電路101、第一驅(qū)動電路102、第一選擇電路103和紅外發(fā)射管104，所述接收電路包括第二串并轉(zhuǎn)換電路105、第二選擇電路106和紅外接收管107，所述微處理器電路包括信號采集電路108、微處理器電路109、USB接口電路110。
[0021]所述微處理器的1 口分別于所述第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端、第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端、第一選擇電路的控制端、第二選擇電路的控制端、第一選擇電路的輸入端、信號采集電路的輸出端和USB接口電路的輸入端連接；所述第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一驅(qū)動電路的輸入端連接；所述第一驅(qū)動電路的輸出端與紅外發(fā)射管的正極連接；所述第一選擇電路的輸出端與紅外發(fā)射管的負極連接；所述第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與紅外接收管的正極連接；所述第二選擇電路的輸入端與紅外發(fā)射管的負極連接；所述第二選擇電路的輸出端與信號采集電路的輸入端連接；所述USB接口電路的輸出端與計算機連接。由于大面積電子白板使用的紅外收發(fā)對管數(shù)量很多，第一串并轉(zhuǎn)換電路和第二串并轉(zhuǎn)換電路擴展微處理器1 口，以便控制各個紅外收發(fā)對管，同時還可以簡化電路接口。
[0022]所述微處理器向第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端發(fā)送脈沖信