液晶觸摸屏通常復(fù)合在一起，構(gòu)成—個(gè)矩形的實(shí)際物理平面。觸摸屏觸摸點(diǎn)集經(jīng)電子轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)集后構(gòu)成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面多與實(shí)際物理平面不同，因此需要將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面形狀校準(zhǔn)為液晶屏實(shí)際物理平面形狀，就是要得到轉(zhuǎn)換物理平面。校準(zhǔn)的目的是使轉(zhuǎn)換物理平面與實(shí)際物理平面一致。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面映射為轉(zhuǎn)換物理平面涉及兩個(gè)數(shù)學(xué)要素：一是兩個(gè)平面所取的坐標(biāo)系，=是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面形狀。液晶屏的坐標(biāo)系是由液晶屏初始顯示地址決定的，而轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面的坐標(biāo)系是由轉(zhuǎn)換測量值決定的。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面的形狀決定了使用何種校準(zhǔn)方法。

 

　　轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面到映射物理平面的映射方法

 

　　給定觸摸屏轉(zhuǎn)換物理平面為y'=f（x'），假定其等于實(shí)際物理平面，觸摸屏經(jīng)電子轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為y=f（x），轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面到映射物理平面的映射方法，按點(diǎn)對點(diǎn)的映射，就是把點(diǎn)（x,Y）映射為點(diǎn)（x',y'）。點(diǎn)對點(diǎn)的線性映射可由校準(zhǔn)點(diǎn)和映射比率來建立。首先選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。在實(shí)際物理平面匕選取數(shù)個(gè)點(diǎn)，再求取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面的對應(yīng)點(diǎn)，然后映射在轉(zhuǎn)換物理平面上。映射的關(guān)系應(yīng)使轉(zhuǎn)換物理平面上的校準(zhǔn)點(diǎn)與實(shí)際物理平面上的校準(zhǔn)點(diǎn)重合。再由校準(zhǔn)點(diǎn)來確定所有點(diǎn)的映射比率。據(jù)此，對不同轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面的校準(zhǔn)方法進(jìn)行分析。

 

　　設(shè)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為圖1b的中的矩形ABCD，取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面中的校準(zhǔn)點(diǎn)為A和C，對應(yīng)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(xiàn)中兩點(diǎn)法的結(jié)果。設(shè)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為梯形AECD，仍取A和C兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，若套用式（1），則在y>yA時(shí)，y-yA<0，超過了液晶顯示平面。說明式（1）只適于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為矩形的情況。

 

　　若轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為直角四邊形AECD，可以用三點(diǎn)法校準(zhǔn)。取校準(zhǔn)點(diǎn)為A、E和C，對應(yīng)映射點(diǎn)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(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為矩形時(shí)三苠法與兩點(diǎn)法是—樣的。也可用待定系數(shù)法直接建立兩個(gè)平面間的線陛映射關(guān)系，既文獻(xiàn)中之三點(diǎn)法，其映射效果和映射條件是—樣的。因此，三點(diǎn)法適于直角四邊形的隋況，目應(yīng)選不是直角頂點(diǎn)的其它三個(gè)頂點(diǎn)。

 

　　在一般四邊形中，應(yīng)以中心為基準(zhǔn)來校正。設(shè)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平面為AECF，其頂點(diǎn)坐標(biāo)為（xA，yA）、（xE，yE），（xC，yC）、（xF，yF）則中心點(diǎn)坐標(biāo)（x0，y0）為

 

　　這里給出其中一個(gè)—般四邊形平面的實(shí)例。一般四邊形AECF分別用兩點(diǎn)法、三點(diǎn)法和四點(diǎn)法，得到對應(yīng)的映射物理平面如圖2所示，可見用兩點(diǎn)法校準(zhǔn)和三點(diǎn)法校準(zhǔn)的結(jié)果誤差都很大，四點(diǎn)法校準(zhǔn)后誤差小但也有超過顯示區(qū)部分，最為適當(dāng)。

 

　　觸摸屏校準(zhǔn)的一般校準(zhǔn)算法

 

　　通過各種方法的適用條件的分析，按照盡量減少校準(zhǔn)點(diǎn)的原則，得知應(yīng)惻牽得到的觸摸屏的對應(yīng)轉(zhuǎn)挺魄鲆面來選擇適當(dāng)?shù)男匡方法。因而i顥嗨睹驏校準(zhǔn)的—彳扛通用校準(zhǔn)方法：在液晶觸摸屏物理平面E均取標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，得到觸摸屏b邯游銠磺瞄§點(diǎn)，畫出轉(zhuǎn)換數(shù)目旨平面，根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平面的形狀來選擇適當(dāng)?shù)男?zhǔn)方法。由該校準(zhǔn)方澌f『決定的—元一次方程組，可以求出觸摸屏上任意一點(diǎn)對應(yīng)的顯示坐標(biāo)。這種觸摸屏校準(zhǔn)的算法實(shí)質(zhì)是選擇最適當(dāng)?shù)男?zhǔn)方法。

 

　　把得到的—般方法編制成—個(gè)通用的程序模塊，進(jìn)行自動(dòng)的、在線的和通用的校準(zhǔn)。這個(gè)模蛺通常在液晶觸摸屏系統(tǒng)開機(jī)時(shí)凋用。

 

　　控制程序用C51編寫，采用前后臺(tái)程序結(jié)構(gòu)。主程序開始進(jìn)行系統(tǒng)初始化配置，包括C8051F020單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘配置；輸入輸出端1=1配置ISMBUS總線和SPI總線配置I定時(shí)器0，定時(shí)器l和外部中斷1配置；并定義數(shù)組bu.ff_x[40]和buff_y[40]用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，每十組存儲(chǔ)一個(gè)點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值。初始化完畢，調(diào)用觸摸屏校準(zhǔn)子程序。