汽車多媒體產(chǎn)品觸摸屏校準及檢測軟件的開發(fā),多媒體設(shè)計論文觸摸屏越來越多的應(yīng)用于汽車多媒體產(chǎn)品中，給人們帶來更多娛樂享受的同時，還能夠提供更多的信息。觸摸技術(shù)在汽車娛樂系統(tǒng)中的比重越來越大。觸摸屏生產(chǎn)經(jīng)過中需要將觸摸屏貼到顯示屏上，由于工藝的原因不可避免的出現(xiàn)平移和錯位等問題，生產(chǎn)經(jīng)過中需要對觸摸屏進行校準，但是該經(jīng)過通常比擬浪費人力，而且校準精度受人為因素影響，不合適大規(guī)模批量化精益生產(chǎn)。怎樣能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的觸摸屏產(chǎn)品對生產(chǎn)企業(yè)來講至關(guān)重要。本文介紹了一種基于PLC,智能相機和機械手的觸摸屏校準及檢測系統(tǒng)，能夠提高生產(chǎn)效率減少生產(chǎn)成本。1校準檢驗原理。觸摸屏的校準經(jīng)過就是推導觸摸屏點坐標和顯示屏點坐標之間對應(yīng)關(guān)系的經(jīng)過，設(shè)顯示屏坐標為〔U,V〕的點在觸摸屏上的坐標為〔x,y〕，則兩點之間用數(shù)學方程式表示為：U=Ax+By+CV=Dx+Ey+F校準的經(jīng)過就是求解該方程組系數(shù)A,B,C,D,E,F的經(jīng)過，根據(jù)方程組系數(shù)矩陣可知需要三個坐標點能夠求出該系數(shù)矩陣。為了得到更精到準確的校準精度，通常將屏幕分成四個部分進行校準，這樣得到四組方程組系數(shù)矩陣。當觸摸屏的某點被點擊時根據(jù)相應(yīng)區(qū)域的方程式進行計算。對于整個屏幕需要知道五個點的坐標能夠求出四個方程組的系數(shù)，進而得到校準方程。實際系統(tǒng)中，嵌入式程序依次在顯示屏上顯示出五個固定坐標的點，該五個點位于屏幕的四個角與中心位置，所以已經(jīng)知道坐標〔Ui,Vi〕值。檢測系統(tǒng)根據(jù)次序依次使用觸摸筆點擊顯示屏十字叉焦點，嵌入式程序同樣依次記錄對應(yīng)觸摸屏坐標值〔xi,yi〕，然后按公式計算方程組系數(shù)完成校準。五點坐標圖如此圖1所示。校準完成后，還需要檢驗校準的準確度，做法是嵌入式軟件在顯示屏上平均分布九個小按鈕，檢測系統(tǒng)點擊每個按鈕，查看觸摸屏按鈕的點擊位置坐標通過換算方程式換算后能否在誤差允許范圍內(nèi)。完成校準后，系統(tǒng)還需要對觸摸屏進行彩條顯示檢測和背光檢測，嵌入式系統(tǒng)的視頻輸入端連接到視頻信號發(fā)生器輸出端，嵌入式系統(tǒng)將視頻信號顯示到顯示屏上，通過智能相機分析彩條顯示質(zhì)量。對于背光檢測同樣通過相機進行明暗分析。2系統(tǒng)組成。本系統(tǒng)選用了EpsonLS3型機械手，該機械手額定載荷1kg,工作半徑400mm,第一關(guān)節(jié)運動速度6000mm/s.重復(fù)精度0.01mm.本系統(tǒng)的負荷主要包括智能相機的鏡頭和機械手指，該型機械人知足載荷、速度和精度要求，機械手為系統(tǒng)的運動單元，負責帶動智能相機鏡頭運動及機械手指點擊觸摸屏的動作。對于圖像的檢測采用了COGNEX生產(chǎn)的In-Sight5605型彩色智能相機，相機分辨率為24482050,幀速度為16fps,該相機分辨率高，能夠分辨較難發(fā)現(xiàn)的缺陷，較高的測量精度。產(chǎn)品的測試控制軟件安裝在工業(yè)PC上，與產(chǎn)品的通訊采用NI高速CAN卡，通訊速率采用500kb/s,測試控制軟件主要實現(xiàn)待測產(chǎn)品的測試需求,協(xié)調(diào)同步PLC、機械手、智能相機完成檢測工作.記錄測試數(shù)據(jù)結(jié)果及相機所拍攝的圖像，與CAM系統(tǒng)協(xié)調(diào)生產(chǎn)流程控制。PLC及觸摸屏控制產(chǎn)品的進出，系統(tǒng)的安全保衛(wèi)，各種輸入輸出信號的處理等工作。系統(tǒng)構(gòu)造圖如此圖2所示。PLC與機械手之間采用I/O端口通訊。PC、智能相機和機械手之間采用網(wǎng)絡(luò)Socket方式進行通訊。PC與PLC采用以太網(wǎng)通訊.產(chǎn)品供電電源采用N6700,該電源提供多種編程接口,本系統(tǒng)中PC采用USB口控制。3軟件構(gòu)造及實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件主要由五部分組成：嵌入式軟件、測試控制軟件、PLC軟件、智能相機控制軟件、機械手軟件。測試控制軟件通過CAN總線與嵌入式軟件通訊，完成對待測單元的控制，包括待校準點的顯示，校準完成后各個視頻通路的控制及彩條顯示，校準質(zhì)量檢測等。測試控制軟件與PLC之間通過網(wǎng)絡(luò)通訊，PLC通知測試軟件有產(chǎn)品已經(jīng)進入系統(tǒng)等待測試，測試控制軟件完成測試后通知PLC產(chǎn)品已經(jīng)測試完畢，將產(chǎn)品移出系統(tǒng)，并點亮相應(yīng)指示燈。測試控制軟件和智能相機控制軟件它們安裝在同一臺主機上，通過Socket通訊，測試軟件通知智能相機產(chǎn)品的校準十字叉已經(jīng)出現(xiàn)能夠去拍照獲取十字叉位置信息并傳遞給機械手或者彩條已經(jīng)出現(xiàn)開場進行視頻信號檢測。機械手與智能相機之間的通訊同樣采用網(wǎng)絡(luò)方式，傳遞給機械手十字叉的位置信息控制機械手走動的距離，保準產(chǎn)品的校準精度。嵌入式校準軟件作為整個Linux系統(tǒng)的一個應(yīng)用程序，當產(chǎn)品進入工位上電以后，產(chǎn)品處于應(yīng)用形式，測試軟件發(fā)送CAN命令產(chǎn)品啟動校準程序，進入校準形式后，產(chǎn)品顯示屏首先顯示中間位置十字叉，等待機械手臂的觸摸手指點擊該十字叉，被點擊后該十字叉消失，系統(tǒng)記錄觸摸屏的位置信息并顯示下一十字叉。重復(fù)該動作5次后，系統(tǒng)計算轉(zhuǎn)換矩陣并且存儲在指定位置。Linux觸摸屏驅(qū)動程序根據(jù)該轉(zhuǎn)換矩陣計算出校準后的屏幕點擊位置并為系統(tǒng)所利用，校準程序流程如此圖3所示。對于彩條顯示，明暗度調(diào)節(jié)，驗證按鈕顯示同樣通過命令方式進入，并通過智能相機拍照檢測。測試控制軟件作為上位機軟件采用NI公司的LabWindows集成開發(fā)環(huán)境編寫,該環(huán)境集成了多種儀器設(shè)備的驅(qū)動庫，能夠方便的實現(xiàn)對儀器設(shè)備的控制,與LabView相比具有執(zhí)行速度快的優(yōu)點。程序啟動后首先初始化儀器設(shè)備，檢查各個子系統(tǒng)之間的鏈接情況，一切正常后啟動線程，控制軟件采用雙線程機制，通過函數(shù)CreateThread啟動線程CreateThread〔NULL,0,〔LPTHREAD_START_ROU-TINE〕NewFixture,〔LPVOID〕fixtureStatus,FixtureThrea-dId[fixture]〕；每一線程對應(yīng)一個待測產(chǎn)品。通過LoadPanel函數(shù)將各自的顯示窗口加載到主界面中。線程啟動后不斷地查詢PLC能否有待測產(chǎn)品。待測產(chǎn)品到位后，測試軟件開場工作，首先，通過函數(shù)agN67xx_setOutputState將產(chǎn)品電源供電，并且通過函數(shù)agN67xx_measureCurr讀取工作電流能否正常，然后通過ncWrite函數(shù)發(fā)送CAN消息使得產(chǎn)品進入校準形式，通知機械手進行校準動作，校準完畢后，驗證校準結(jié)果。隨后發(fā)送CAN消息使得產(chǎn)品進入彩條檢測形式，并通知相機檢測程序進行彩條檢測。檢測完畢后通知PLC將產(chǎn)品退出。程序流程如此圖4所示。相機程序使用VB語言編寫,Cognex公司提供了一個功能強大的圖形分析軟件Cognex.VisionPro,使用該軟件可以方便的實現(xiàn)對Cognex相機的控制,圖形的分析.相機程序的工作主要有兩部分組成,十字光標點坐標的獲取和彩條圖像質(zhì)量分析。通過GigEVisionConfigurationTool對相機進行IP地址配置,使得相機程序能夠連接到機械手。在VB編輯環(huán)境中，在Cognex.VisionPro找到需要用到的DLL模塊將其加載進來。Cognex.VisionPro中提供了豐富的圖形質(zhì)量分析工具。本系統(tǒng)中用到了Col-orMatch類和CogTGCheck類.ColorMatch類提供了圖形質(zhì)量的分析結(jié)果，設(shè)定一定的限值后，該類給出測試結(jié)果。CogTGCheck類能夠在圖像中查找特定的圖形，本系統(tǒng)中查找十字叉并且給出坐標信息，通過SendData〔〕函數(shù)發(fā)送到Robot程序。該程序通過網(wǎng)絡(luò)接受測試控制軟件發(fā)送的命令字進行不同功能部分之間的切換。例如，接到11命令字后進行十字光標位置獲取，接到21后檢測彩條質(zhì)量.機械手程序通過EPSONRC+軟件進行編寫,通過該軟件和簡單的程序編寫就可以實現(xiàn)對Robot的控制.PLC與機械手之間根據(jù)I/O硬件進行連接,Robot通過讀取I/O的輸入值判定PLC需要的動作,并且通過Output給PLC反應(yīng)執(zhí)行結(jié)果。機械手通過網(wǎng)絡(luò)端口接收相機發(fā)送的十字光標坐標信息,并且換算成為相對于機械手原點的位置坐標通過Jump命令跳轉(zhuǎn)到該位置，實現(xiàn)機械手指點擊十字光標的動作。PLC為整個系統(tǒng)動作控制的核心，檢測能否有產(chǎn)品放入，通過電缸將產(chǎn)品送入機械手的操作區(qū)域，通過氣缸將產(chǎn)品鎖緊。產(chǎn)品測試完成后送出，并且通過LED燈指示測試結(jié)果。檢查安全光幕能否被觸發(fā)，停止動作等。PLC通過網(wǎng)絡(luò)與測試控制軟件發(fā)送和接收FINs命令，根據(jù)不同的命令內(nèi)容實現(xiàn)不同的動作。4結(jié)論。系統(tǒng)在實際應(yīng)用中工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對觸摸屏的正確校準，減少了人為因素對于校準效果的影響，對于產(chǎn)品的質(zhì)量控制統(tǒng)一了標準，減少人工不同視覺感官帶來的不同。在生產(chǎn)成本上，能夠減少人員的勞動強度，節(jié)約了人力成本。以下為參考文獻：[1]王天利，孫曉幫，王永順，等。基于虛擬儀器的氣彈簧測控系統(tǒng)[J].機床與液壓，2007,7.[2]孫曉幫，王天利，李瑩，等。基于虛擬儀器的減振器生產(chǎn)線檢測系統(tǒng)[J].機床與液壓，2018,5