基于电容式接近感应的互动LED显示屏设计*

2021-10-15杨玉娥

传感器与微系统 2021年10期

杨玉娥,彭可,陈练,赵卓

(湖南师范大学工程与设计学院,湖南长沙 410000)

0 引言

发光二极管(light-emitting diode,LED)显示屏与互动技术的创新性结合,突破了传统LED显示屏只能单向显示信息的模式,使观众能主动地与显示屏中的内容产生交流互动。LED显示屏互动系统设计与实现的首要难题在于互动感应的检测和定位。文献[1～4]基于红外或激光探测的定位方式容易受到环境光的影响,只能在室内无强光照射下使用[5]。苏州晟迹公司研制的无框雷达眼触控屏突破了这一局限,其通过安置在显示屏周边的雷达传感器向显示屏表面发射电磁波的方式,检测触摸点的距离和角度以确定接触点在屏体上位置[6]。

本文提出一种基于电容接近感应传感器的LED显示屏互动系统,这种依靠感应电场变化检测互动的方式不受环境光照强弱影响,同时内嵌于LED显示屏的一体化设计使得系统互动检测范围不受显示屏幕尺寸限制,且触点定位十分准确。本系统对检测信号先后经过中值滤波和可变参的低通滤波,同时设计了一种自适应基值策略以消除使用过程中温度变化产生的电容偏移[7,8]。通过该人屏互动方案在各种环境下的实际应用效果显示,此互动系统环境适应强,系统容错率高,感应定位准确而灵敏,互动体验效果良好,可应用于各种舞台互动表演、娱乐馆互动游戏、商业或展会互动展示等场合。