專利名稱：一種采用fpga/cpld的多點(diǎn)紅外觸摸屏控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于多點(diǎn)紅外觸摸屏的控制電路，屬于電子設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域， 尤其用于多點(diǎn)紅外觸摸屏的電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多點(diǎn)紅外觸摸屏的基本控制電路結(jié)構(gòu)分為3大部分，紅外發(fā)射部分，紅外接收部 分以及數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元。其中紅外發(fā)射和接收部分都包含了一套用于掃描 的控制電路。掃描控制電路負(fù)責(zé)發(fā)射燈或者接收燈的切換，切換的快慢將直接影響著對觸 摸點(diǎn)的檢測速度，所以說掃描邏輯電路的性能對整個觸摸屏的性能起著至關(guān)重要的制約作用?，F(xiàn)有的多點(diǎn)紅外觸摸屏一般都采用分立的邏輯器件來構(gòu)建掃描控制電路的，比如 大量采用譯碼器和鎖存器。由于受PCB面積的限制(屏的外殼不可能做的很大)，采用分 立邏輯器件構(gòu)建的掃描控制電路不可能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的掃描邏輯，然而多點(diǎn)觸摸屏由于需要 同時支持多個點(diǎn)的識別，因此需要更多的信息，這些信息來源于不同的掃描方式，比如除了 傳統(tǒng)的正對掃描還需增加斜對的掃描，或者需要長短邊同時掃描，還有正向反向掃描等等。 由此可見需要比較復(fù)雜的掃描邏輯，因此，傳統(tǒng)的方法只能通過軟件算法配合簡單的掃描 邏輯電路來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的掃描邏輯，這使得控制掃描的信號比較多或者掃描的速度比較 慢。另外當(dāng)對觸摸屏的面積需求越來越大的時候，采用大量的分立器件將導(dǎo)致整個屏的功 耗比較大，可見傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)的掃描邏輯電路已經(jīng)是捉襟見肘了。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠大幅度提高多點(diǎn)紅外觸 摸屏性能的掃描控制電路。該電路包含紅外發(fā)射電路，紅外接收電路，AD變換電路，電源以 及微控制器。紅外發(fā)射電路通過控制線與數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元相連接，紅外接收 電路通過控制線與模擬信號線與數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元相連接。紅外發(fā)射電路包含 紅外發(fā)射管陣列、發(fā)射驅(qū)動電路、FPGA/CPLD發(fā)射掃描邏輯控制電路以及緩沖電路。FPGA/ CPLD發(fā)射掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與發(fā)射驅(qū)動電路相連，一部分直接與發(fā)射驅(qū) 動電路相連，發(fā)射驅(qū)動電路與發(fā)射管陣列相連。紅外接收電路包含紅外接收管陣列，接收驅(qū) 動電路、FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、接收信號調(diào)理電路以及緩沖電路。FPGA/CPLD 接收掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與接收驅(qū)動電路相連，一部分直接與接收驅(qū)動電 路相連，還有一部分與模擬信號調(diào)理電路相連，接收信號調(diào)理電路與接收管陣列相連，接 收驅(qū)動電路與接收管陣列相連。本實(shí)用新型所述的這種掃描電路與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下優(yōu)點(diǎn)1、簡化電路的設(shè)計和PCB設(shè)計。采用FPGA/CPLD構(gòu)建的掃描控制電路僅由一塊 FPGA或CPLD器件和一塊緩沖器夠成，極大的簡化了原理圖的設(shè)計，另外少量的器件使得 PCB版圖的繪制變得更加容易。[0007]2、采用FPGA/CPLD電路板的邏輯功能可以動態(tài)配置，并且可以在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制 邏輯的同時大幅度降低控制信號的數(shù)量，這樣可以大幅度提高掃描的速度和效率，從而從 根本上提高多點(diǎn)紅外觸摸屏的性能。3、減少電路板的種類，簡化生產(chǎn)，減低成本。同樣一塊發(fā)射板或接收板安裝在不同 的位置時可能需要改變板子上掃描控制信號的輸入輸出方向，采用FPGA/CPLD設(shè)計的掃描 電路可以很方便的改變掃描控制信號的輸入輸出方向，而不用改變電路板的設(shè)計。從而減 少了整個觸摸屏所使用的電路板的種類。種類較少的電路板也極大的降低了安裝難度和出 錯的可能性，同時也降低了成本。4、降低功耗。由于觸摸屏大都使用計算機(jī)的USB端口直接供電，因此對屏的功耗 提出了較高的要求，使用FPGA/CPLD器件提高了系統(tǒng)的集成度，大幅度減少了芯片的數(shù)量， 從而對降低系統(tǒng)的功耗起到了很大的積極作用。
圖1本實(shí)用新型所述的控制電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中紅外發(fā)射電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1中紅外接收電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。參考附圖本實(shí)用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏掃描控制電 路包括紅外發(fā)射電路101、紅外接收電路102、微控制器103、AD變換104及電源105。其中 紅外發(fā)射電路包含紅外發(fā)射管陣列201、發(fā)射驅(qū)動電路202、FPGA/CPLD構(gòu)成的發(fā)射掃描控 制電路203以及緩沖電路204，紅外接收電路包含紅外接收管陣列301，接收驅(qū)動電路302、 FPGA/CPLD構(gòu)成的接收掃描控制電路303、接收信號調(diào)理電路304以及緩沖電路305。本實(shí)用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏掃描控制電路，首先接 通電源，微控制器通過控制信號線對紅外發(fā)射電路和紅外接收電路中的FPGA/CPLD進(jìn)行初 始化，使之進(jìn)入預(yù)定義的掃描模式。初始化完畢后微控制器向紅外發(fā)射電路和紅外接收電 路發(fā)送對應(yīng)的邏輯切換控制脈沖，紅外發(fā)送電路和紅外接收電路在接收到控制脈沖后按照 預(yù)定義的掃描邏輯完成發(fā)射燈的切換、接收燈的切換以及接收模擬信號的提取。接收模擬 信號在紅外接收電路部分調(diào)理成可被采集的模擬信號，模擬信號在控制脈沖信號的驅(qū)動下 經(jīng)過AD變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號在經(jīng)過微控制器處理后通過通訊口提供給其他設(shè) 備使用。本實(shí)用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏掃描控制電路在實(shí)際 應(yīng)用中可以有以下幾種實(shí)施方式1、具有如圖2所示的紅外發(fā)射電路的多點(diǎn)紅外觸摸屏掃描控制電路。該控制電路 對紅外發(fā)射電路進(jìn)行了改進(jìn)。紅外發(fā)射電路101中包含有一個FPGA/CPLD構(gòu)成的發(fā)射掃描 控制電路203。FPGA/CPLD構(gòu)成的發(fā)射掃描控制電路203 —部分通過緩沖器204與部分發(fā) 射驅(qū)動電路202相連，還有另外一部分直接與發(fā)射驅(qū)動電路202直接相連。通過改變FPGA/ CPLD內(nèi)部的配置可以實(shí)現(xiàn)不同的發(fā)射掃描邏輯，同時可以將控制信號簡化到簡單的一個脈 沖信號和幾個使能信號，從而實(shí)現(xiàn)了整個電路以及相應(yīng)控制信號邏輯的簡化，大幅度提高 了發(fā)射掃描的速度，從而提高了整個觸摸屏性能。[0020]2、具有如圖3所示的紅外接收電路的多點(diǎn)紅外觸摸屏掃描控制電路。該控制電路 對紅外接收電路進(jìn)行了改進(jìn)。紅外接收電路102中包含有一個FPGA/CPLD構(gòu)成的接收掃描 控制電路303。FPGA/CPLD構(gòu)成的接收掃描邏輯電路303 —部分通過緩沖器304與部分發(fā) 射驅(qū)動電路305相連，還有另外一部分直接與發(fā)射驅(qū)動電路305直接相連。通過改變FPGA/ CPLD內(nèi)部的配置可以實(shí)現(xiàn)不同的接收管掃描邏輯，同時可以將接收電路的控制信號簡化到 簡單的一個脈沖信號和幾個使能信號，從而實(shí)現(xiàn)了整個電路以及相應(yīng)的控制信號邏輯的簡 化。另外接收管整列301的信號也在FPGA/CPLD構(gòu)成的接收掃描控制電路303的控制下按 一定次序進(jìn)入模擬信號調(diào)理電路，進(jìn)行信號調(diào)理。通過采用這種電路結(jié)構(gòu)大幅度提高了接 收掃描的速度，從而提高了整個觸摸屏性能。本實(shí)用新型所述的方法并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，例如把具備采用 FPGA/CPLD構(gòu)成的發(fā)射掃描控制電路的紅外發(fā)射電路和具備采用FPGA/CPLD構(gòu)成的接收掃 描控制電路的紅外接收電路合并使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其它 的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求一種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏控制電路，所述電路包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路和數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元，其特征在于紅外發(fā)射電路通過控制線與數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元相連接，紅外接收電路通過控制線與模擬信號線與數(shù)據(jù)處理邏輯控制及通訊單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏控制電路，其特征 在于所述紅外發(fā)射電路包含F(xiàn)PGA/CPLD發(fā)射掃描邏輯控制電路、緩沖器、發(fā)射驅(qū)動電路及 發(fā)射管陣列，所述FPGA/CPLD發(fā)射掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與發(fā)射驅(qū)動電路相 連，一部分直接與發(fā)射驅(qū)動電路相連，發(fā)射驅(qū)動電路與發(fā)射管陣列相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏控制電路，其特征在 于所述紅外接收電路包含F(xiàn)PGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、緩沖器、接收驅(qū)動電路、接 收管陣列及模擬信號調(diào)理電路，所述FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器 與接收驅(qū)動電路相連，一部分直接與接收驅(qū)動電路相連，還有一部分與模擬信號調(diào)理電路 相連，模擬信號調(diào)理電路與接收管陣列相連，接收驅(qū)動電路與接收管陣列相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏的控制電路，該電路包含紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、AD變換電路、微控制器及電源，紅外發(fā)射電路包含F(xiàn)PGA/CPLD發(fā)射掃描邏輯控制電路、緩沖器、發(fā)射驅(qū)動電路及發(fā)射管陣列，紅外接收電路包含F(xiàn)PGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、緩沖器、接收驅(qū)動電路、接收管陣列及模擬信號調(diào)理電路。本實(shí)用新型的這種采用FPGA/CPLD的多點(diǎn)紅外觸摸屏的控制電路具有電路簡單，高性能，配置靈活，低功耗，減少PCB種類簡化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06F3/042GK201749445SQ200920211910
公開日2011年2月16日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者趙雷 申請人:上海精研電子科技有限公司