紅外觸摸屏技術是在屏幕四周安裝紅外發射管和紅外接收管，形成紅外光矩陣，然后分別在橫、豎兩個方向上不斷的掃描并探測，當觸摸物阻擋紅外光時進行位置判斷的坐標定位技術。一般是在顯示器的前而安裝一個電路板框架，在電路板上四邊安裝對應紅外發射管和紅外接收管，如下圖所示，白色的是紅外發射管，黑色的是紅外接收管，通過電路驅動紅外發射管發出紅外光，位置相對的接收管接收紅外光信號。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎方向的外線，光信號的改變引起光電探測電路輸出的電信號發生變化，通過對電信號處理可以對觸摸點在屏幕的位置進行定位。任何對紅外光不透明的觸摸物體都可阻斷紅外線實現觸摸定位。本文由紅外線供應網提供 

 

       紅外觸摸屏的原理是在屏幕四邊放置紅外發射管和紅外接收管，微處理器控制驅動電路依次接通紅外發射管并檢查相應的紅外接收管，以形成橫堅交叉的紅外光陣列，得到定位的信息。本論文中以Philips公司的ARM7芯片LPC2132為微處理器，通過對移位鎖存器74HC595的控制對紅外發射管的逐個掃描，同時微處理器通過12C總線尋址每個相應的紅外接收管，得到相應的光強值。微處理器根據接收到的被遮擋前后的光強信號得到觸摸的位置信息，并通過串口將該信息傳送給主機。控制方式如下圖所示： 

 

      微處理器電路：
      微處理器在紅外觸摸屏硬件系統中起著核心的作用:
      1、完成對紅外發射電路的驅動;
      2、完成對紅外接收電路的驅動;
      3、完成對是否被觸摸的判斷以及觸摸位置信息的計算;
      4、將觸摸位置信息通過中P1傳送給主機;
      5、調試整個程序的運行。
      本論文中采用Philips公司的ARM7芯片LPC2132作為微處理器。該芯片是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7TDMI微控制器，并帶有64kB的嵌入的高速Flash存儲器。具有EmbeddedICE-RT和嵌入式跟蹤接口，可實時調試；多個串行接口，包括2個16C550工業標準DART，2個高速I2C接口 SP1;多個32位定時器、1個10位8路ADC, 10位DAC，PWM通道和47個GP10以及多達9個邊沿或電平觸發的外部中斷。
      這部分電路中主要包括驅動紅外發射部分，驅動紅外接收部分，出口通信部分，JTAG調試部分。驅動紅外發射部分是由芯片上的第4腳，第44腳，第48腳來完成的，它們分別用于控制紅外發射管亮暗狀態的信號:DS、 SH-CP、ST-CP。電路原理理如下圖所示：
 

 

       微處理器通過分別將二個信號按照一定的時序置高低電平，來控制每支紅外發射管的亮暗狀態。每個管腳最大耐壓為 5V，但由于需要驅動165支紅外發射管，導致電流很大，以至于容易將管腳燒壞。為了解決這樣的問題，在以上二個管腳上分別接上NPN管采用集電極輸出電路來增大驅動能力。同時由于輸出反向，所以需將原來寫入的高電平置為低電平，低電平置為髙電平。
       驅動紅外接收部分是由芯片上第8腳，第12腳，第16腳，第37腳，第41腳來成的。其中第37腳，第41腳分別為I2C總線上的信號SCL，SDA;第8腳，第12腳，第16腳是芯片74HC4051的地址線信號。電路原理于如下圖所示： 

 

       這部分主要是微處理器通過I2C總線來尋址每個ADS7830來完成165支紅外接收管的光強信號的放大、模數轉換并將值傳回到微處理器中。由于165支紅外接收管需要21片ADS7830來完成尋址，而微處理器上只有2個I2C接口所以必須要擴展I2C接口。這里選用芯74HC4051，用二個地址線來擴展得到5個I2C接口，選通五組紅外接收模塊。這樣微處理器可以通過I2C總線逐一的尋址每支紅外接收管。串口通信部分是由第19腳，第21腳來完成的。它們分別是串口總線上的信號TxDO,RxDO,用來將處理得到的觸摸位置信息傳送給主機。電路原理圖如下圖所示： 

 

       由于RS-232串行接口標準為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。其傳送距離最大約為15米，最高速率為20kb/s。 RS-232是為點對點(即只用一對收、發設備)通訊而設計的，其驅動器負載低，只適合本地設備之間的通信。它是一種非平衡的傳送方式。為了更好的滿足紅外觸控的要求，這里采用RS-422標準串行接口進行傳輸。RS-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。由于接收器采用髙輸入阻抗，發送驅動器比RS-232具有更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點，最多可接10個節點。即一個主設備(Master)，其余為從設備(Salve,從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米)，最大傳輸速率為10Mb/s。
       本文中采用芯片Max3490作為RS-422的串行接口芯片。Max3490是一款工作在3.3V電壓下，傳輸速率可達到10M bps的RS-422發送接收器。它的引腳定義及應用電路如下圖所示： 

 

微處理器芯片中具有11個不同功能的寄存器。這些寄存器用來實現串口上數據的接收和發送，它的基本功能框圖如下