一種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)載紅外觸摸屏，可滿足飛行器在白天和夜晚同時滿足工作的一種紅外觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外觸摸屏是一種能航空航天等高空適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件下使用觸摸屏設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于航空航天、陸軍裝備、工業(yè)控制、便攜式設(shè)備等領(lǐng)域。
[0003]—般飛行器夜晚飛行時，飛行員通常使用夜視設(shè)備，所以紅外觸摸屏需要滿足夜視兼容設(shè)計，以避免了對飛機(jī)上夜視設(shè)備的干擾，影響飛行安全。對于飛行器而言，所謂夜視兼容性是指飛行器內(nèi)的發(fā)光體不會與NVIS(夜視系統(tǒng))相干涉，并保持裸眼可視。一個未經(jīng)夜視兼容性設(shè)計或設(shè)計不良的發(fā)光體，會產(chǎn)生裸視環(huán)境下的鎂光燈效應(yīng)，導(dǎo)致飛行員失視，甚至導(dǎo)致NVIS系統(tǒng)不能正常工作或者破壞。因此，要確保NVIS系統(tǒng)在飛行器上的成功應(yīng)用，夜視兼容性的實現(xiàn)至關(guān)重要。
[0004]衡量一個發(fā)光體是否滿足夜視兼容性的(NVIS-Compatible)兩個主要指標(biāo)是NVIS(NR)和色度，其標(biāo)準(zhǔn)可參照國軍標(biāo)1394-1992《與夜視成像系統(tǒng)兼容的飛機(jī)內(nèi)部照明》。NVIS系統(tǒng)的響應(yīng)曲線如圖1所示。由圖1可見，NVIS系統(tǒng)的最大響應(yīng)主要在部分可見及近紅外波段(600…930nm)。
[0005]目前常用的紅外發(fā)射LED的中心波長為940nm，其光譜曲線如圖2所示。
[0006]常用的紅外發(fā)射LED的波段與紅外光譜有部分重疊，要解決紅外觸摸屏的夜視兼容問題需要紅外觸摸屏采用長波段的LED。
[0007]目前可選用為中心波長為1300nm的LED，其光譜帶寬范圍遠(yuǎn)超過夜視兼容930nm的波段區(qū)域。
[0008]滿足夜視兼容的長波長LED發(fā)光光譜曲線圖3所示。
[0009]1300nm的LED由于市場用量少，價格非常昂貴，通常，1300nm的LED的價格是普通LED價格的200?500倍。而滿足飛行器要求的紅外觸摸屏所采用的LED的數(shù)量一般在100?500顆，紅外觸摸屏的成本極高。采用本發(fā)明滿足夜視兼容的紅外觸摸屏幾乎可降低一半成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述情況，本實用新型提供一種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，解決飛行器在白天和夜晚同時滿足工作的問題，該紅外觸摸屏在白天陽光任意角度入射仍能正常工作，在夜晚滿足飛行器的夜視要求。
[0011 ]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0012]—種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，主要包括紅外發(fā)射管及紅外接收管、液晶屏和環(huán)境光檢測電路，采用A、B兩套工作電路采用雙冗余交錯間隔排布方式安裝在液晶屏四周，A套電路控制分別在觸摸屏的上邊、右邊的LED，以及下邊、左邊的接收管;B套電路控制分別在觸摸屏的下邊、左邊的LED，以及上邊、右邊的接收管;兩套環(huán)境光檢測電路均由型號為STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套電路采用波長為940nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管;所述B套電路米用波長1300nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管。
[0013]所述環(huán)境光檢測電路，環(huán)境光檢測電路分別與A、B套電路連接。環(huán)境光檢測電路通過模擬開74HC4051電路將A套紅外接收管和B套紅外接收管每8個為一組分時采樣3顆組成采樣電路送給型號為STM32103的主控芯片AD采樣端口。因為原始信號幅值都比較低，一般在30mV左右。強(qiáng)光照射到接收管時，原始信號將會翻轉(zhuǎn)數(shù)十到幾百倍，從而通過AD2端采樣可獲知當(dāng)前環(huán)境光光強(qiáng)度情況，以及在紅外觸摸屏的哪條接收邊受強(qiáng)光照射。
[0014]環(huán)境光檢測電路通過模擬開關(guān)74HC4051將紅外接收二極管每8個為一組分時采樣3顆組成采樣電路送給主控芯片AD采樣端口。通過判斷采樣接收管的大小，可判斷紅外觸摸屏是處在白天還是夜晚，以及紅外觸摸屏哪條接收邊受到強(qiáng)光照射。
[0015]在晝模式下，紅外觸摸屏根據(jù)環(huán)境光檢測電路，判斷紅外觸摸屏哪條接收邊受到強(qiáng)光照射，進(jìn)行A套電路和B套電路進(jìn)行切換，從而使紅外觸摸屏躲避強(qiáng)環(huán)境光干擾。在夜模式下，由1300nm波長的B套電路工作。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明的滿足夜視兼容技術(shù)發(fā)明，紅外觸摸屏能滿足飛行器要求的夜視兼容的要求，以及強(qiáng)陽光的干擾。本發(fā)明的紅外觸摸屏在滿足晝夜兩種模式情況下，只需采用一半的1300nm波長的LED，采樣本發(fā)明的紅外觸摸屏的成本相比傳統(tǒng)滿足晝夜模式的紅外觸摸屏幾乎降低了一半。
【附圖說明】
[0017]圖1為NVIS系統(tǒng)的響應(yīng)曲線圖；
[0018]圖2為940nm的紅外發(fā)射LED發(fā)光光譜曲線圖；
[0019]圖3為1300nm的紅外發(fā)射LED發(fā)光光譜曲線圖；
[0020]圖4為本實用新型中紅外對管排列示意圖；
[0021]圖5為本實用新型中環(huán)境光采樣電路示意圖。
[0022]在圖中:1-A套紅外發(fā)射管，2-A套紅外接收管，3-B套紅外發(fā)射管，4-B套紅外接收管。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0024]參照附圖4，一種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，包括紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管，主要包括紅外發(fā)射管及紅外接收管、液晶屏和環(huán)境光檢測電路，采用A、B兩套工作電路采用雙冗余交錯間隔排布方式安裝在液晶屏四周，A套電路控制分別在觸摸屏的上邊、右邊的L E D，以及下邊、左邊的接收管；B套電路控制分別在觸摸屏的下邊、左邊的LED，以及上邊、右邊的接收管;兩套環(huán)境光檢測電路均由型號為STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套電路采用波長為940nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管;所述B套電路采用波長1300nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管。
[0025]所述環(huán)境光檢測電路，環(huán)境光檢測電路分別與A、B套電路連接。環(huán)境光檢測電路通過模擬開74HC4051電路將A套紅外接收管和B套紅外接收管每8個為一組分時采樣3顆組成采樣電路送給型號為STM32103的主控芯片AD采樣端口。因為原始信號幅值都比較低，一般在30mV左右。強(qiáng)光照射到接收管時，原始信號將會翻轉(zhuǎn)數(shù)十到幾百倍，從而通過AD2端采樣可獲知當(dāng)前環(huán)境光光強(qiáng)度情況，以及在紅外觸摸屏的哪條接收邊受強(qiáng)光照射。
[0026]圖5為本發(fā)明中此強(qiáng)光采樣電路示意圖，圖中只給出一組8顆PT的電路，PTl?PT8為紅外光電二極管，R1~R8分別為對應(yīng)的PTl?PT8的采樣電阻，Q2為8550型PNP三極管，起8顆PT組選開關(guān)作用，Ul為型號為74HC4051的模擬開關(guān)，j0~j7為對應(yīng)R1~R8采樣端網(wǎng)絡(luò)，U20為主控芯片，型號為STM32103。
[0027]主控芯片Ul通過Q2_en控制PTl?PT8上組選開關(guān)Q2打開，取PT3，PT6，PT8的采樣端j2，j5，j8直接連接到模擬開關(guān)Ul的1口上，通過主控芯片控制模擬開關(guān)的使能Ul_en和地址選通81，82，83，按照這種順序?qū)⒉蓸佣O管的受光照射的采樣信號」2，」5，」8分時送給主控芯片采樣。更多PT的情況電路都是按照8顆PT—組，通過控制組選開關(guān)來選擇的，而采樣端網(wǎng)絡(luò)j0~j7是所有組共用的。
[0028]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，主要包括紅外發(fā)射管及紅外接收管、液晶屏和環(huán)境光檢測電路，采用A、B兩套工作電路采用雙冗余交錯間隔排布方式安裝在液晶屏四周，A套電路控制分別在觸摸屏的上邊、右邊的LED，以及下邊、左邊的接收管;B套電路控制分別在觸摸屏的下邊、左邊的LED，以及上邊、右邊的接收管;兩套環(huán)境光檢測電路均由型號為STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套電路采用波長為940nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管;所述B套電路米用波長1300nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，其特征在于，所述環(huán)境光檢測電路分別與A、B套電路連接，并通過模擬電路將采樣電路發(fā)送給主控芯片AD采樣端口。
【專利摘要】本實用新型涉及一種滿足夜視兼容要求的紅外觸摸屏，主要包括紅外發(fā)射管及紅外接收管、液晶屏和環(huán)境光檢測電路，采用A、B兩套工作電路采用雙冗余交錯間隔排布方式安裝在液晶屏四周，所述A套電路采用波長為940nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管；所述B套電路采用波長1300nm的紅外發(fā)射管和紅外接收管。本實用新型的滿足夜視兼容技術(shù)發(fā)明，紅外觸摸屏能滿足飛行器要求的夜視兼容的要求，以及強(qiáng)環(huán)境陽光的干擾。通過夜視兩種模式，使得紅外觸摸屏只需采用一半的1300nm波長的LED即可，從而使紅外觸摸屏的成本可以降低一半。
【IPC分類】G06F3/042
【公開號】CN205230001
【申請?zhí)枴緾N201520834139
【發(fā)明人】申春英, 趙東洋
【申請人】上海濠潤電子科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年10月27日