一种满足夜视兼容要求的红外触摸屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机载红外触摸屏，可满足飞行器在白天和夜晚同时满足工作的一种红外触摸屏。
【背景技术】
[0002]红外触摸屏是一种能航空航天等高空适应恶劣的环境条件下使用触摸屏设备，它广泛应用于航空航天、陆军装备、工业控制、便携式设备等领域。
[0003]—般飞行器夜晚飞行时，飞行员通常使用夜视设备，所以红外触摸屏需要满足夜视兼容设计，以避免了对飞机上夜视设备的干扰，影响飞行安全。对于飞行器而言，所谓夜视兼容性是指飞行器内的发光体不会与NVIS(夜视系统)相干涉，并保持裸眼可视。一个未经夜视兼容性设计或设计不良的发光体，会产生裸视环境下的镁光灯效应，导致飞行员失视，甚至导致NVIS系统不能正常工作或者破坏。因此，要确保NVIS系统在飞行器上的成功应用，夜视兼容性的实现至关重要。
[0004]衡量一个发光体是否满足夜视兼容性的(NVIS-Compatible)两个主要指标是NVIS(NR)和色度，其标准可参照国军标1394-1992《与夜视成像系统兼容的飞机内部照明》。NVIS系统的响应曲线如图1所示。由图1可见，NVIS系统的最大响应主要在部分可见及近红外波段(600…930nm)。
[0005]目前常用的红外发射LED的中心波长为940nm，其光谱曲线如图2所示。
[0006]常用的红外发射LED的波段与红外光谱有部分重叠，要解决红外触摸屏的夜视兼容问题需要红外触摸屏采用长波段的LED。
[0007]目前可选用为中心波长为1300nm的LED，其光谱带宽范围远超过夜视兼容930nm的波段区域。
[0008]满足夜视兼容的长波长LED发光光谱曲线图3所示。
[0009]1300nm的LED由于市场用量少，价格非常昂贵，通常，1300nm的LED的价格是普通LED价格的200?500倍。而满足飞行器要求的红外触摸屏所采用的LED的数量一般在100?500颗，红外触摸屏的成本极高。采用本发明满足夜视兼容的红外触摸屏几乎可降低一半成本。
【发明内容】
[0010]针对上述情况，本实用新型提供一种满足夜视兼容要求的红外触摸屏，解决飞行器在白天和夜晚同时满足工作的问题，该红外触摸屏在白天阳光任意角度入射仍能正常工作，在夜晚满足飞行器的夜视要求。
[0011 ]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0012]—种满足夜视兼容要求的红外触摸屏，主要包括红外发射管及红外接收管、液晶屏和环境光检测电路，采用A、B两套工作电路采用双冗余交错间隔排布方式安装在液晶屏四周，A套电路控制分别在触摸屏的上边、右边的LED，以及下边、左边的接收管;B套电路控制分别在触摸屏的下边、左边的LED，以及上边、右边的接收管;两套环境光检测电路均由型号为STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套电路采用波长为940nm的红外发射管和红外接收管;所述B套电路米用波长1300nm的红外发射管和红外接收管。
[0013]所述环境光检测电路，环境光检测电路分别与A、B套电路连接。环境光检测电路通过模拟开74HC4051电路将A套红外接收管和B套红外接收管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给型号为STM32103的主控芯片AD采样端口。因为原始信号幅值都比较低，一般在30mV左右。强光照射到接收管时，原始信号将会翻转数十到几百倍，从而通过AD2端采样可获知当前环境光光强度情况，以及在红外触摸屏的哪条接收边受强光照射。
[0014]环境光检测电路通过模拟开关74HC4051将红外接收二极管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给主控芯片AD采样端口。通过判断采样接收管的大小，可判断红外触摸屏是处在白天还是夜晚，以及红外触摸屏哪条接收边受到强光照射。
[0015]在昼模式下，红外触摸屏根据环境光检测电路，判断红外触摸屏哪条接收边受到强光照射，进行A套电路和B套电路进行切换，从而使红外触摸屏躲避强环境光干扰。在夜模式下，由1300nm波长的B套电路工作。
[0016]本发明的优点是:本发明的满足夜视兼容技术发明，红外触摸屏能满足飞行器要求的夜视兼容的要求，以及强阳光的干扰。本发明的红外触摸屏在满足昼夜两种模式情况下，只需采用一半的1300nm波长的LED，采样本发明的红外触摸屏的成本相比传统满足昼夜模式的红外触摸屏几乎降低了一半。
【附图说明】
[0017]图1为NVIS系统的响应曲线图；
[0018]图2为940nm的红外发射LED发光光谱曲线图；
[0019]图3为1300nm的红外发射LED发光光谱曲线图；
[0020]图4为本实用新型中红外对管排列示意图；
[0021]图5为本实用新型中环境光采样电路示意图。
[0022]在图中:1-A套红外发射管，2-A套红外接收管，3-B套红外发射管，4-B套红外接收管。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0024]参照附图4，一种满足夜视兼容要求的红外触摸屏，包括红外触摸屏的红外发射管和红外接收管，主要包括红外发射管及红外接收管、液晶屏和环境光检测电路，采用A、B两套工作电路采用双冗余交错间隔排布方式安装在液晶屏四周，A套电路控制分别在触摸屏的上边、右边的L E D，以及下边、左边的接收管；B套电路控制分别在触摸屏的下边、左边的LED，以及上边、右边的接收管;两套环境光检测电路均由型号为STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套电路采用波长为940nm的红外发射管和红外接收管;所述B套电路采用波长1300nm的红外发射管和红外接收管。
[0025]所述环境光检测电路，环境光检测电路分别与A、B套电路连接。环境光检测电路通过模拟开74HC4051电路将A套红外接收管和B套红外接收管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给型号为STM32103的主控芯片AD采样端口。因为原始信号幅值都比较低，一般在30mV左右。强光照射到接收管时，原始信号将会翻转数十到几百倍，从而通过AD2端采样可获知当前环境光光强度情况，以及在红外触摸屏的哪条接收边受强光照射。
[0026]图5为本发明中此强光采样电路示意图，图中只给出一组8颗PT的电路，PTl?PT8为红外光电二极管，R1~R8分别为对应的PTl?PT8的采样电阻，Q2为8550型PNP三极管，起8颗PT组选开关作用，Ul为型号为74HC4051的模拟开关，j0~j7为对应R1~R8采样端网络，U20为主控芯片，型号为STM32103。
[0027]主控芯片Ul通过Q2_en控制PTl?PT8上组选开关Q2打开，取PT3，PT6，PT8的采样端j2，j5，j8直接连接到模拟开关Ul的1口上，通过主控芯片控制模拟开关的使能Ul_en和地址选通81，82，83，按照这种顺序将采样二极管的受光照射的采样信号」2，」5，」8分时送给主控芯片采样。更多PT的情况电路都是按照8颗PT—组，通过控制组选开关来选择的，而采样端网络j0~j7是所有组共用的。
[0028]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种满足夜视兼容要求的红外触摸屏，主要包括红外发射管及红外接收管、液晶屏和环境光检测电路，采用A、B两套工作电路采用双冗余交错间隔排布方式安装在液晶屏四周，A套电路控制分别在触摸屏的上边、右边的LED，以及下边、左边的接收管;B套电路控制分别在触摸屏的下边、左边的LED，以及上边、右边的接收管;两套环境光检测电路均由型号为STM32103的主控芯片控制，其特征在于，所述A套电路采用波长为940nm的红外发射管和红外接收管;所述B套电路米用波长1300nm的红外发射管和红外接收管。2.根据权利要求1所述的满足夜视兼容要求的红外触摸屏，其特征在于，所述环境光检测电路分别与A、B套电路连接，并通过模拟电路将采样电路发送给主控芯片AD采样端口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种满足夜视兼容要求的红外触摸屏，主要包括红外发射管及红外接收管、液晶屏和环境光检测电路，采用A、B两套工作电路采用双冗余交错间隔排布方式安装在液晶屏四周，所述A套电路采用波长为940nm的红外发射管和红外接收管；所述B套电路采用波长1300nm的红外发射管和红外接收管。本实用新型的满足夜视兼容技术发明，红外触摸屏能满足飞行器要求的夜视兼容的要求，以及强环境阳光的干扰。通过夜视两种模式，使得红外触摸屏只需采用一半的1300nm波长的LED即可，从而使红外触摸屏的成本可以降低一半。
【IPC分类】G06F3/042
【公开号】CN205230001
【申请号】CN201520834139
【发明人】申春英, 赵东洋
【申请人】上海濠润电子科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月27日