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基本信息

作品名称:
通过光电计数测距测角在普通显示器上实现触控操作
大类:
科技发明制作B类
小类:
信息技术
简介:

本作品设计、发明的目的是在普通显示器上,以一套我们自创的技术方案(该方案已获得国家发明专利批准),来实现触控操作。它以超低的成本(<100元),独立的外设(如摄像头般大小),即可在普通屏幕上实现触控操作。
作品主要通过在用户显示器上安装的一个独立外设(内有两个光电式传感器、一个触头和一个鼠标控制芯片)和我们自编的驱动程序来实现精确触摸功能。

详细介绍:

本作品设计、发明的目的是要在普通显示器上,以一套我们自创的技术方案(该方案已获得国家专利批准)来实现普通显示器的触摸功能。它低廉的价格、简单易行的操作可以让每一位拥有计算机的用户都体验到由触摸技术带来的前所未有的方便和快捷。项目的最终产品可以应用于目前所有的液晶显示器,对于商务笔记本的应用前景最为广阔,同时也可为老年人,伤残人士提供与电脑交互的便利
经过深入详尽的市场调查和分析,我小组深刻的认识到市场对于具有触摸显示功能显示器的巨大需求和目前市场上此类商品严重缺乏、价格普遍昂贵的特点,再结合目前已掌握的软件和硬件方面的知识,决定设计本作品。
本作品通过在用户显示器上安装一个独立外设,内含两个光电传感器,来实现精确触摸功能。这两个传感器一是测距传感器,用以测量触摸点离开固定原点的距离(设屏幕右上角为原点,下同);二是转角传感器,用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角(设屏幕左起框所在直线为参考直线)。测距传感器和转角传感器均是采用光电门计数,通过公式转换为长度和角度。通过这两个传感器可得到以原点为中心,以测距传感器测得的数据为半径,以转角传感器测得的数据为夹角的坐标。
此外,本装置还包括触头和鼠标控制芯片。触头分别与测距传感器、转角传感器连接,实现屏幕点击的功能。鼠标控制芯片用以将接收到的传感器计数信息,通过USB接口供主机读取。用户的主机上安装的由我们编写的驱动程序负责将鼠标控制芯片的信息传给主机,由主机接收这段输入,并做出相应的响应,处理USB接口上传来的数据,获取点击的坐标值。
硬件部分工作原理简介:
硬件部分和之前的设计相比做了一定的调整。之前的设计,采用位移传感器和转角传感器测量位移和角度,鉴于成本较高,后期的设计中,硬件部分借鉴机械鼠标的结构,由两个光电门,和一个鼠标IC芯片以及外围电路组成。把鼠标中X轴和Y轴改为测量角度和位移。鼠标左键导线接到触控笔上,方便操作。
USB驱动实现
本驱动将采用微软全新的WDF(Windows Driver Foundation)结构框架,开发一个运行在内核模式的驱动程序 KMDF。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
该技术方案已通过国家专利局鉴定审查,并在2009年10月14号通过,成功获得国家专利局专利批准。
获得国家专利表明该方案具有切实的可行性和创新性,我团队打算进一步把它付诸于实践,开发出真实可见的产品,使其得到推广,并期望获得用户最终的认可。

作品视频

作品图片

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