液晶觸摸屏物理平面、轉換數據平面和轉換物理平面
液晶觸摸屏通常復合在一起,構成—個矩形的實際物理平面。觸摸屏觸摸點集經電子轉換器轉換為數據集后構成轉換數據平面。在當前的技術條件下,轉換數據平面多與實際物理平面不同,因此需要將轉換數據平面形狀校準為液晶屏實際物理平面形狀,就是要得到轉換物理平面。校準的目的是使轉換物理平面與實際物理平面一致。轉換數據平面映射為轉換物理平面涉及兩個數學要素:一是兩個平面所取的坐標系,=是轉換數據平面形狀。液晶屏的坐標系是由液晶屏初始顯示地址決定的,而轉換數據平面的坐標系是由轉換測量值決定的。轉換數據平面的形狀決定了使用何種校準方法。
轉換數據平面到映射物理平面的映射方法
給定觸摸屏轉換物理平面為y'=f(x'),假定其等于實際物理平面,觸摸屏經電子轉換后的轉換數據平面為y=f(x),轉換數據平面到映射物理平面的映射方法,按點對點的映射,就是把點(x,Y)映射為點(x',y')。點對點的線性映射可由校準點和映射比率來建立。首先選擇校準點。在實際物理平面匕選取數個點,再求取轉換數據平面的對應點,然后映射在轉換物理平面上。映射的關系應使轉換物理平面上的校準點與實際物理平面上的校準點重合。再由校準點來確定所有點的映射比率。據此,對不同轉換數據平面的校準方法進行分析。
設轉換數據平面為圖1b的中的矩形ABCD,取轉換數據平面中的校準點為A和C,對應映射物理平面的傷隹占溈A'和C'.平面A'B'C'D'中p(x',y')。
這就是文獻中兩點法的結果。設轉換數據平面為梯形AECD,仍取A和C兩個校準點,若套用式(1),則在y>yA時,y-yA<0,超過了液晶顯示平面。說明式(1)只適于轉換數據平面為矩形的情況。
若轉換數據平面為直角四邊形AECD,可以用三點法校準。取校準點為A、E和C,對應映射點為A'B'C'則在直角四邊形AECD為矩形的情況,則xE=xC,yE=yB=yA代入式(2),就可得式(1),說明轉換數據平面為矩形時三苠法與兩點法是—樣的。也可用待定系數法直接建立兩個平面間的線陛映射關系,既文獻中之三點法,其映射效果和映射條件是—樣的。因此,三點法適于直角四邊形的隋況,目應選不是直角頂點的其它三個頂點。
在一般四邊形中,應以中心為基準來校正。設轉換數據平面為AECF,其頂點坐標為(xA,yA)、(xE,yE),(xC,yC)、(xF,yF)則中心點坐標(x0,y0)為
這里給出其中一個—般四邊形平面的實例。一般四邊形AECF分別用兩點法、三點法和四點法,得到對應的映射物理平面如圖2所示,可見用兩點法校準和三點法校準的結果誤差都很大,四點法校準后誤差小但也有超過顯示區部分,最為適當。
觸摸屏校準的一般校準算法
通過各種方法的適用條件的分析,按照盡量減少校準點的原則,得知應惻牽得到的觸摸屏的對應轉挺魄鲆面來選擇適當的校r匡方法。因而i顥嗨睹驏校準的—彳扛通用校準方法:在液晶觸摸屏物理平面E均取標準點,得到觸摸屏b邯游銠磺瞄§點,畫出轉換數目旨平面,根據數據轉換平面的形狀來選擇適當的校準方法。由該校準方澌f『決定的—元一次方程組,可以求出觸摸屏上任意一點對應的顯示坐標。這種觸摸屏校準的算法實質是選擇最適當的校準方法。
把得到的—般方法編制成—個通用的程序模塊,進行自動的、在線的和通用的校準。這個模蛺通常在液晶觸摸屏系統開機時凋用。
控制程序用C51編寫,采用前后臺程序結構。主程序開始進行系統初始化配置,包括C8051F020單片機系統時鐘配置;輸入輸出端1=1配置ISMBUS總線和SPI總線配置I定時器0,定時器l和外部中斷1配置;并定義數組bu.ff_x[40]和buff_y[40]用于存儲校準點的坐標數據,每十組存儲一個點的縱橫坐標值。初始化完畢,調用觸摸屏校準子程序。