電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法、系統(tǒng)和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電容筆和觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]電容筆主要分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。被動(dòng)式電容筆是業(yè)界常見(jiàn)的軟頭粗頭筆，當(dāng)手拿著這個(gè)筆時(shí)，筆和手導(dǎo)通，代替手指觸摸屏幕。這種被動(dòng)式電容筆引起的電容變化量小，所以要用軟頭粗頭來(lái)增大接觸面積從而增大電容變化。但是這種筆劃到屏幕上手感不好，而且內(nèi)部沒(méi)有相應(yīng)的壓力檢測(cè)電路所以無(wú)法測(cè)量壓力、按鍵等數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)筆跡識(shí)別等功能。
[0003]主動(dòng)式電容筆一般內(nèi)置電池和芯片，利用芯片發(fā)送高壓信號(hào)來(lái)激勵(lì)電容屏(即觸摸屏)計(jì)算相關(guān)坐標(biāo)，并且可以測(cè)出用戶使用電容筆時(shí)的力量從而實(shí)現(xiàn)筆跡識(shí)別。但是將壓力數(shù)值或按鍵信號(hào)傳給主機(jī)(例如，手機(jī)或者平板電腦中的微控制單元MCU)存在一定難度。有的是通過(guò)有線的方式，就是筆連出一根線到平板上；有的通過(guò)在筆里內(nèi)置藍(lán)牙或紅外等無(wú)線發(fā)射模塊來(lái)傳遞信號(hào)；有的是在筆尖發(fā)射然后電容屏接收并解析數(shù)據(jù)然后傳給主機(jī)，傳遞時(shí)電容屏的發(fā)射極TX發(fā)送波形，電容筆接收這個(gè)波形作為時(shí)鐘信號(hào)，然后電容筆發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)(例如，二進(jìn)制代碼0或1)，電容屏的接收極RX接收到電容筆發(fā)送的這個(gè)信號(hào)后再解析出數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給主機(jī)。
[0004]但是，上述將壓力數(shù)值或按鍵信號(hào)傳給主機(jī)所采用的方法分別存在以下缺點(diǎn):(1)有線的方式技術(shù)簡(jiǎn)單但是使用不方便，筆上連著的線會(huì)影響使用手感；(2)內(nèi)置無(wú)線模塊成本高功耗大而且體積也很難做小；(3)筆尖發(fā)射然后電容屏接收的方式成本最低，但是實(shí)現(xiàn)難度大。因?yàn)殡娙莨P的筆尖很細(xì)小，如果發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)的發(fā)射極TX不在筆尖附近，筆尖根本就接收不到。而且電容筆在屏幕上滑動(dòng)的速度很快，即使剛發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)筆尖在一個(gè)TX上，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送到一半時(shí)筆尖已經(jīng)滑到其他TX上了，而且與接收的RX也會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，使RX接收到的信號(hào)不穩(wěn)定。例如，如果電容筆要發(fā)送一個(gè)10位精度(1024分辨率)的壓力值再加2個(gè)按鍵和校驗(yàn)位，就要達(dá)到16位左右的數(shù)據(jù)。由于電容筆在觸摸屏上滑動(dòng)的速度很快，數(shù)據(jù)位越多，傳輸數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，那么電容筆在屏上的位移可能越大，RX接收到的數(shù)據(jù)出錯(cuò)率越高，從而影響用戶的使用感受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法，電容筆生成第一激勵(lì)信號(hào)時(shí)，采用多進(jìn)制(如，三進(jìn)制、五進(jìn)制)進(jìn)行編碼，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸精度，從而提升了用戶體驗(yàn)。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種電容筆。
[0008]本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提出一種觸摸屏。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟:電容筆獲取待傳輸數(shù)據(jù)；所述電容筆根據(jù)所述待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)；以及所述電容筆發(fā)射所述第一激勵(lì)信號(hào)，以使所述接收極根據(jù)所述接收時(shí)序?qū)λ龅谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法，電容筆獲取待傳輸數(shù)據(jù)，電容筆根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)并發(fā)射，以使接收極根據(jù)接收時(shí)序?qū)Φ谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取待傳輸數(shù)據(jù)，電容筆生成第一激勵(lì)信號(hào)時(shí)，采用多進(jìn)制(如，三進(jìn)制、五進(jìn)制)進(jìn)行編碼，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸精度，從而提升了用戶體驗(yàn)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括:電容筆和觸摸屏，其中，所述電容筆，用于獲取待傳輸數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述待傳輸數(shù)據(jù)和所述觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)，以及發(fā)射所述第一激勵(lì)信號(hào)；所述觸摸屏，用于接收所述第一激勵(lì)信號(hào)，并根據(jù)所述接收時(shí)序?qū)λ龅谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，電容筆用于獲取待傳輸數(shù)據(jù)并根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)并發(fā)射，觸摸屏用于接收第一激勵(lì)信號(hào)，并根據(jù)接收時(shí)序?qū)Φ谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取待傳輸數(shù)據(jù)，電容筆生成第一激勵(lì)信號(hào)時(shí)，采用多進(jìn)制(如，三進(jìn)制、五進(jìn)制)進(jìn)行編碼，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸精度，從而提升了用戶體驗(yàn)。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實(shí)施例的電容筆，包括:獲取模塊，用于獲取待傳輸數(shù)據(jù)；生成模塊，用于根據(jù)所述待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)；以及傳輸模塊，用于發(fā)射所述第一激勵(lì)信號(hào)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容筆，通過(guò)獲取模塊獲取待傳輸數(shù)據(jù)，生成模塊根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)，傳輸模塊則發(fā)射第一激勵(lì)信號(hào)，生成模塊生成第一激勵(lì)信號(hào)時(shí)，采用多進(jìn)制(如，三進(jìn)制、五進(jìn)制)進(jìn)行編碼，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸精度，從而提升了用戶體驗(yàn)。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第四方面實(shí)施例的觸摸屏，包括:發(fā)射極；接收極，用于接收電容筆發(fā)射的第一激勵(lì)信號(hào)；解碼模塊，用于根據(jù)所述接收極的接收時(shí)序?qū)λ龅谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取待傳輸數(shù)據(jù)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏，接收極接收電容筆發(fā)射的第一激勵(lì)信號(hào)，解碼模塊則根據(jù)接收極的接收時(shí)序?qū)Φ谝患?lì)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取待傳輸數(shù)據(jù)，其中，電容筆發(fā)射的第一激勵(lì)信號(hào)采用多進(jìn)制(如，三進(jìn)制、五進(jìn)制)進(jìn)行編碼，解碼模塊則通過(guò)檢測(cè)耦合電容的電荷量對(duì)第一激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行解碼，以獲取待傳輸數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸精度，從而提升了用戶體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆在觸摸屏上滑動(dòng)的示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸屏與電容筆的電容耦合關(guān)系的示意圖；
[0020]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆與觸摸屏通過(guò)三進(jìn)制編碼傳輸數(shù)據(jù)的波形示意圖；
[0021]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆與觸摸屏通過(guò)五進(jìn)制編碼傳輸數(shù)據(jù)的波形示意圖；
[0022]圖6是相關(guān)技術(shù)中的電容筆發(fā)送二進(jìn)制波形的示意圖；
[0023]圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)5位5進(jìn)制數(shù)據(jù)的波形的示意圖；
[0024]圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]本發(fā)明提出了一種電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電容筆和觸摸屏。下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電容筆和觸摸屏。
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的電容筆與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟:
[0030]S101，電容筆獲取待傳輸數(shù)據(jù)。
[0031]具體地，電容筆根據(jù)用戶對(duì)筆尖的操作獲取待傳輸數(shù)據(jù)。如圖2所示為電容筆在觸摸屏上滑動(dòng)的示意圖。
[0032]S102,電容筆根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在電容筆生成第一激勵(lì)信號(hào)之前，觸摸屏的發(fā)射極發(fā)射第二激勵(lì)信號(hào)，電容筆根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)具體包括:電容筆根據(jù)第二激勵(lì)信號(hào)、待傳輸數(shù)據(jù)和觸摸屏中接收極的接收時(shí)序生成第一激勵(lì)信號(hào)。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第二激勵(lì)信號(hào)的時(shí)序與接收時(shí)序相同。即當(dāng)觸摸屏的發(fā)射極TX發(fā)射第二激勵(lì)信號(hào)時(shí)，接收極RX的接收時(shí)序是同步的。
[0035]具體地，下面首先介紹一下相關(guān)技術(shù)中的互電容屏(即觸摸屏)的檢測(cè)方法。當(dāng)手指或電容筆放在觸摸屏上時(shí)，觸摸屏與手指或電容筆的電容耦合關(guān)系如圖3所示。電容筆放在觸摸屏上時(shí)，電容筆就和觸摸屏上的發(fā)射極TX和接收極RX形成耦合關(guān)系，如圖3所示。觸摸屏的TX發(fā)送的波形通過(guò)C1對(duì)RX產(chǎn)生激勵(lì)，通過(guò)C3對(duì)電容筆產(chǎn)生激勵(lì)，電容筆發(fā)送的信號(hào)則通過(guò)C2耦合到RX。當(dāng)TX發(fā)射激勵(lì)波形時(shí)，內(nèi)部RX的接收時(shí)序是同步的。當(dāng)TX激勵(lì)發(fā)送上升沿時(shí)，RX時(shí)序?yàn)檎?lì)，此時(shí)RX會(huì)把C1的變化量正向檢測(cè)，電荷量為Cl*Vtx(其中，Vtx是一個(gè)定值，為觸摸屏發(fā)射的激勵(lì)電壓)；iTX激勵(lì)發(fā)送下降沿時(shí)，RX時(shí)序?yàn)樨?fù)激勵(lì)，負(fù)激勵(lì)就是反向激勵(lì)，因?yàn)樯仙睾拖陆笛貏偤孟喾?，如果是正激?lì)，電荷量就是_Cl*Vtx，和剛才正激勵(lì)時(shí)的電荷量Cl*Vtx相加結(jié)果為0，測(cè)不出來(lái)，如果是負(fù)激勵(lì)，電荷量就是_(_Cl*Vtx)，即Cl*Vtx，最后檢測(cè)的結(jié)果就是讓兩次激勵(lì)的變化量進(jìn)行累加，電荷量為2*Cl*Vtx。這樣提高了變化量和信噪比。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電容筆與觸摸屏通過(guò)三進(jìn)制編碼傳輸數(shù)據(jù)，其中，當(dāng)電容筆在接收到第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后不產(chǎn)生激勵(lì)時(shí)，電容筆向觸摸屏傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為0 ;當(dāng)電容筆在接收到第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后產(chǎn)生與第二激勵(lì)信號(hào)同向激勵(lì)時(shí)，電容筆向觸摸屏傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為+1 ;以及當(dāng)電容筆在接收到第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后產(chǎn)生與第二激勵(lì)信號(hào)反向激勵(lì)時(shí)，電容筆向觸摸屏傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為-1。
[0037]具體地，當(dāng)電容筆在接收到TX發(fā)射的第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后不產(chǎn)生激勵(lì)時(shí)，即一直保持高電平或者低電平，那么在第二激勵(lì)信號(hào)的上升沿和下降沿都只有C1充電，C2不充電，那么觸摸屏的接收極RX檢測(cè)到的電荷量為2*Cl*Vtx(其中，Vtx是一個(gè)定值，即第二激勵(lì)信號(hào)的值);當(dāng)電容筆在接收到TX發(fā)射的第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后產(chǎn)生同向激勵(lì)時(shí)(電容筆產(chǎn)生與第二激勵(lì)信號(hào)同向激勵(lì)的意思是:TX發(fā)送上升沿時(shí)電容筆也發(fā)送上升沿，且TX發(fā)送下降沿時(shí)電容筆也發(fā)送下降沿，即電容筆產(chǎn)生的激勵(lì)的相位與第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖的相位是同向的)，當(dāng)TX發(fā)送上升沿時(shí)電容筆也發(fā)送上升沿，C1和C2都充電，那么在上升沿RX檢測(cè)到的同向激勵(lì)的電荷量大小就是Cl*Vtx+C2*Vpen(其中，Vpen為電容筆發(fā)射的信號(hào)的電壓值)，當(dāng)TX發(fā)送下降沿時(shí)電容筆也發(fā)送下降沿，RX檢測(cè)到的電荷量也同樣是Cl*Vtx+C2*Vpen，那么最后RX檢測(cè)的結(jié)果就是2*Cl*Vtx+2*C2*Vpen ；當(dāng)電容筆在接收到TX發(fā)射的第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖之后產(chǎn)生反向激勵(lì)時(shí)(電容筆產(chǎn)生與第二激勵(lì)信號(hào)反向激勵(lì)的意思是:TX發(fā)送上升沿時(shí)電容筆發(fā)送下降沿，且ΤΧ發(fā)送下降沿時(shí)電容筆發(fā)送上升沿，即電容筆產(chǎn)生的激勵(lì)的相位與第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)脈沖的相位是反向的)，當(dāng)ΤΧ發(fā)送上升沿時(shí)電容筆發(fā)送下降沿時(shí)，這時(shí)RX檢測(cè)到的電荷量為Cl*Vtx-C2*Vpen，當(dāng)TX發(fā)送下降沿時(shí)電容筆發(fā)送上升沿時(shí)，這時(shí)檢測(cè)到的電荷量也為Cl*Vtx-C2*Vpen，兩次檢測(cè)累加的結(jié)果就是 2*Cl*Vtx-2*C2*Vpen。