一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及接收方法，電路其包括有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，該紅外接收電路還包括有串行輸入并行輸出的移位寄存器級(jí)聯(lián)，并聯(lián)的譯碼器，選通電路及光電三極管、抗太陽光干擾電路構(gòu)成，其中，所述選通電路包括組合式開關(guān)、邏輯芯片、信號(hào)選通電路，所述信號(hào)接收單元包括供電控制引腳、信號(hào)接收端電路、信號(hào)輸出控制。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多收，抗太陽光干擾；還可以減少紅外觸摸屏中模擬開關(guān)、放大電路的使用數(shù)量，極大的降低了觸摸屏的成本。
【專利說明】
一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種觸控的電路及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有紅外觸摸屏，無論多點(diǎn)還是單點(diǎn)紅外觸摸屏都是通過由沿著觸摸區(qū)域四周安 裝在X、Y方向排布均勻的紅外發(fā)射管和紅外接收管，形成X方向和Y方向橫豎交叉的紅外線 矩陣，控制和驅(qū)動(dòng)電路在CHJ的控制下驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管和紅外接收管。紅外發(fā)射管及紅外接 收管共同組成一定位平面，當(dāng)有觸摸時(shí)手指或其它物體就會(huì)擋住經(jīng)過該點(diǎn)的橫豎紅外線， 通過依次掃描橫向及縱向上所有相應(yīng)的紅外發(fā)射管及紅外接收管之間是否有紅外信號(hào)被 遮擋而產(chǎn)生變化，并由計(jì)算機(jī)根據(jù)紅外信號(hào)被遮擋位置來計(jì)算確定觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)。而 多點(diǎn)觸摸屏是在單點(diǎn)觸摸屏的基礎(chǔ)上，將發(fā)射和接收的一對(duì)一的關(guān)系改為了一對(duì)多（即一 個(gè)紅外發(fā)射管同時(shí)對(duì)應(yīng)多個(gè)紅外接收管），當(dāng)有觸摸體觸摸到屏體表面時(shí)，會(huì)同時(shí)有多條經(jīng) 過該點(diǎn)的掃描線被擋住，通過對(duì)其線條位置的分析，就能夠達(dá)到對(duì)多個(gè)觸點(diǎn)位置的判斷。如 專利申請(qǐng)201310376724.1所公開的多模式運(yùn)行的紅外多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)。
[0003] 然而，上述紅外觸摸屏觸摸點(diǎn)識(shí)別方法一般是僅限于單點(diǎn)或兩點(diǎn)觸摸，而對(duì)于超 過兩個(gè)的觸摸點(diǎn)情況，其控制相對(duì)復(fù)雜、數(shù)據(jù)冗余、計(jì)算費(fèi)時(shí)、響應(yīng)速度慢，并且影響到紅外 觸摸定位的精度。例如專利申請(qǐng)201380016987. X所公開的多點(diǎn)觸摸屏裝置，該申請(qǐng)涉及一 種即使只在X軸或Y軸中的任一個(gè)軸配置收發(fā)元件也能算出觸摸區(qū)域的x、y直角坐標(biāo)的多點(diǎn) 觸摸屏裝置。不是將收發(fā)元件配置在X軸和Y軸而通過紅外線以矩陣形式對(duì)觸摸區(qū)域進(jìn)行掃 描的方式，而是只在X軸或Y軸中的任一個(gè)軸配置紅外線收發(fā)元件而由一個(gè)接收模塊通過直 角掃描測定信號(hào)和斜角掃描測定信號(hào)依次對(duì)觸摸區(qū)域進(jìn)行掃描的方式。這是一種不僅能減 少使用的收發(fā)元件而且能根本地解決在使用紅外線的多點(diǎn)觸摸中產(chǎn)生的虛像的問題的多 點(diǎn)觸摸屏裝置。然而該申請(qǐng)對(duì)硬件的要求高，雖然能夠減少一定數(shù)量的收發(fā)元件，但是對(duì)硬 件的成本依然增高很大，而且所減少的收發(fā)元件影響所接受判斷的效果，易受太陽光干擾， 不利于準(zhǔn)確判斷觸控點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，本發(fā)明的首要目地是提供客服上述問題，能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多收，抗太陽光干 擾的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及方法。
[0005] 本發(fā)明的另一個(gè)目地在于提供一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及方法，該電路及方 法可以減少紅外觸摸屏中模擬開關(guān)、放大電路的使用數(shù)量，極大的降低了觸摸屏的成本。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路，其包括有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管， 其特征在于該紅外接收電路還包括有串行輸入并行輸出的移位寄存器級(jí)聯(lián)，并聯(lián)的譯碼 器，選通電路及光電三極管、抗太陽光干擾電路構(gòu)成，其中，所述選通電路包括組合式開關(guān)、 邏輯芯片、信號(hào)選通電路，所述信號(hào)接收單元包括供電控制引腳、信號(hào)接收端電路、信號(hào)輸 出控制。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多收，抗太陽光干擾;還可以減少紅外觸摸屏中模擬開關(guān)、放 大電路的使用數(shù)量，極大的降低了觸摸屏的成本。
[0007] 進(jìn)一步，所述組合式開關(guān)的各輸出分別與乘法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第一引腳連 接，所述組合式開關(guān)的輸出引腳分別與乘法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第二控制引腳連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述電路具有X軸及Y軸，所述X軸具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外 接收燈管，所述Y軸分別具有M個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管。
[0009] -個(gè)多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 51、 設(shè)置X軸具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，以及設(shè)置Y軸分別具有M 個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管； 52、 分別對(duì)X軸和Y軸的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管以直掃描、斜掃描的方式，以1 位發(fā)射同時(shí)多達(dá)7位接收，電路快速切換該區(qū)域的任一點(diǎn)的7個(gè)對(duì)應(yīng)信號(hào)輸出； 53、 分別對(duì)X軸和Y軸的多個(gè)接收信號(hào)確定觸點(diǎn)的位置。
[0010] 其中，所述步驟S1中的N和M均為大于1的整數(shù)。
[0011] 進(jìn)一步，所述步驟S2中的具體步驟為：以X軸中的第n個(gè)紅外發(fā)射燈管與對(duì)應(yīng)的X 軸中的第n個(gè)紅外接收管進(jìn)行對(duì)管掃描，第n-8、第n-16、第n-32及第n+8、第n+16、第n+32個(gè) 紅外接收燈管進(jìn)行斜掃描，第m個(gè)紅外接收管進(jìn)行對(duì)管掃描，第m-8、第m-16、第m-32及第m+ 8、第m+16、第m+32個(gè)紅外接收燈管進(jìn)行斜掃描，及信號(hào)切換。
[0012] 進(jìn)一步，所述步驟S3中的確定具體接收管控制方法為： 首先，三-八譯碼器芯片U2(具體型號(hào)為CD74HC138M96)通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2 來選中Y0-Y7之一為高電平(VCC3_3)控制晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外接 收管（01-08,09-016,017-024，025-032，033-040，041-048，049-056，057-064)的電源 通斷，分別為chl-chS八個(gè)通道的8組紅外接收管供電(Vdd)。
[0013] 其次，U1(74HC164)串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，DSAB1為串行數(shù)據(jù)輸入腳，CLK1為時(shí) 鐘信號(hào)，MR1為清零信號(hào)，S0-S7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過S0-S7來選通8通道(LINE1-LINE8)中的7通道來進(jìn)行AD采樣，每次輸出7路AD值到數(shù)據(jù)總線上，并通過移位寄 存器的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)無限觸摸尺寸的設(shè)計(jì)。
[0014] 再之，實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。
[0015] 進(jìn)一步，所述步驟S1和S2中的確定具體發(fā)射管的控制方法為： 首先，U2(CD74HC138M96)三-八譯碼器芯片通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2來選中Y0-Y7之一為高電平(Vdd)控制晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外發(fā)射管(01-08,09_ D16，D17-D24, D25-D32, D33-D40, D41-D48, D49-D56, D57-D64)的電源通斷，分別為 8 組紅外發(fā)射管供電(Vdd); 第二，U3(74HC164)串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，S_DSAB為串行數(shù)據(jù)輸入腳，S_CLK為時(shí)鐘 信號(hào)，S_/MR為清零信號(hào)，Q0-Q7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過Q0-Q7來選通8通道(Q1-Q8 晶體管）中的7通道來發(fā)射紅外光，每次發(fā)射7路紅外光，并通過移位寄存器的級(jí)聯(lián)，實(shí) 現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)無限觸摸尺寸的設(shè)計(jì)。
[0016] 第三，實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。
[0017] 本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路及接收方法，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多 收，抗太陽光干擾;還可以減少紅外觸摸屏中模擬開關(guān)、放大電路的使用數(shù)量，極大的降低 了觸摸屏的成本。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明所實(shí)施的紅外接收電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明所實(shí)施的紅外發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 參見圖1、圖2所示，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路，是由串行輸入并行 輸出的移位寄存器級(jí)聯(lián)，并聯(lián)的譯碼器，三極管組成的選通電路及核心器件光電三極管、抗 太陽光干擾電路構(gòu)成，其中，所述選通電路包括組合式開關(guān)、邏輯芯片、信號(hào)選通電路，所述 信號(hào)接收單元包括供電控制引腳、信號(hào)接收端電路、信號(hào)輸出控制。所述組合式開關(guān)的各輸 出分別與乘法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第一引腳連接，所述組合式開關(guān)的輸出引腳分別與乘 法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第二控制引腳連接。
[0022] 本方面能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多收，抗太陽光干擾;還可以減少紅外觸摸屏中模擬開關(guān)、放 大電路的使用數(shù)量，極大的降低了觸摸屏的成本。
[0023] 本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收的方法，包括以下步驟： 51、 設(shè)置X軸具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，以及設(shè)置Y軸分別具有M 個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管； 52、 分別對(duì)X軸和Y軸的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管以直掃描、斜掃描的方式，以1 位發(fā)射同時(shí)多達(dá)7位接收，電路快速切換該區(qū)域的任一點(diǎn)的7個(gè)對(duì)應(yīng)信號(hào)輸出； 53、 分別對(duì)X軸和Y軸的多個(gè)接收信號(hào)確定觸點(diǎn)的位置。
[0024] 其中，所述步驟S1中的N和M均為大于1的整數(shù)。
[0025] 進(jìn)一步，所述步驟S2中的具體步驟為：以X軸中的第n個(gè)紅外發(fā)射燈管與對(duì)應(yīng)的X 軸中的第n個(gè)紅外接收管進(jìn)行對(duì)管掃描，第n-8、第n-16、第n-32及第n+8、第n+16、第n+32個(gè) 紅外接收燈管進(jìn)行斜掃描，第m個(gè)紅外接收管進(jìn)行對(duì)管掃描，第m-8、第m-16、第m-32及第m+ 8、第m+16、第m+32個(gè)紅外接收燈管進(jìn)行斜掃描，及信號(hào)切換。
[0026]進(jìn)一步，所述步驟S3中的確定具體接收管控制方法為：首先，三-八譯碼器芯片U2 (具體型號(hào)為CD74HC138M96)通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2來選中Y0-Y7之一為高電平 (VCC3_3)控制晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外接收管(D1-D8，D9-D16，D17-D24， D25-D32, D33-D40, D41-D48, D49-D56, D57-D64)的電源通斷，分別為 chl-ch8 八個(gè)通 道的8組紅外接收管供電(Vdd); 下表為CD74HC138M96的邏輯表：
第二，U1(74HC164)串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，DSAB1為串行數(shù)據(jù)輸入腳，CLK1為時(shí)鐘信 號(hào)，MR1為清零信號(hào)，S0-S7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過S0-S7來選通8通道(LINE1-LINE8)中的7通道來進(jìn)行AD采樣，每次輸出7路AD值到數(shù)據(jù)總線上，并通過移位寄 存器的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)無限觸摸尺寸的設(shè)計(jì)。
[0027] 下表為74HC164的邏輯表：
第三，通過嵌入式軟件，在邏輯上實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。
[0028] 所述步驟S1和S2中的確定具體發(fā)射管的控制方法為： 首先，U2(CD74HC138M96)三-八譯碼器芯片通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2來選中Y0-Y7之一為高電平(Vdd)控制晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外發(fā)射管(01-08,09_ D16，D17-D24, D25-D32, D33-D40, D41-D48, D49-D56, D57-D64)的電源通斷，分別為 8 組紅外發(fā)射管供電(Vdd)。
[0029] 第二，U3(74HC164)串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，S_DSAB為串行數(shù)據(jù)輸入腳，S_CLK為 時(shí)鐘信號(hào)，S_/MR為清零信號(hào)，Q0-Q7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過Q0-Q7來選通8通道 (Q1-Q8晶體管）中的7通道來發(fā)射紅外光，每次發(fā)射7路紅外光，并通過移位寄存器的級(jí) 聯(lián)，實(shí)現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)無限觸摸尺寸的設(shè)計(jì)。
[0030] 第三，通過嵌入式軟件，在邏輯上實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。
[0031] 總之，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一發(fā)多收，抗太陽光干擾;還可以減少紅外觸摸屏中模擬開 關(guān)、放大電路的使用數(shù)量，極大的降低了觸摸屏的成本。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路，其包括有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈 管，其特征在于該紅外接收電路還包括有串行輸入并行輸出的移位寄存器級(jí)聯(lián)，并聯(lián)的譯 碼器，選通電路及光電三極管、抗太陽光干擾電路構(gòu)成，其中，所述選通電路包括組合式開 關(guān)、邏輯芯片、信號(hào)選通電路，所述信號(hào)接收單元包括供電控制引腳、信號(hào)接收端電路、信號(hào) 輸出控制。2. 如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路，其特征在于所述組合式開關(guān)的各輸 出分別與乘法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第一引腳連接，所述組合式開關(guān)的輸出引腳分別與乘 法數(shù)量的信號(hào)接收單元的第二控制引腳連接。3. 如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收電路，其特征在于所述電路具有X軸及Y軸， 所述X軸具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，所述Y軸分別具有M個(gè)對(duì)應(yīng)的紅 外發(fā)射燈管和紅外接收燈管。4. 一個(gè)多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 51、 設(shè)置X軸具有N個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，以及設(shè)置Y軸分別具有M 個(gè)對(duì)應(yīng)的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管； 52、 分別對(duì)X軸和Y軸的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管以直掃描、斜掃描的方式，以1 位發(fā)射同時(shí)多達(dá)7位接收，電路快速切換該區(qū)域的任一點(diǎn)的7個(gè)對(duì)應(yīng)信號(hào)輸出； 53、 分別對(duì)X軸和Y軸的多個(gè)接收信號(hào)確定觸點(diǎn)的位置。5. 如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于所述步驟Sl中的N和M 均為大于1的整數(shù)。6. 如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于所述步驟S2中的具體步 驟為：以X軸中的第η個(gè)紅外發(fā)射燈管與對(duì)應(yīng)的X軸中的第η個(gè)紅外接收管進(jìn)行對(duì)管掃描， 第η-8、第η-16、第η-32及第η+8、第η+16、第η+32個(gè)紅外接收燈管進(jìn)行斜掃描，第m個(gè)紅外接 收管進(jìn)行對(duì)管掃描，第m-8、第m-16、第m-32及第m+8、第m+16、第m+32個(gè)紅外接收燈管進(jìn)行斜 掃描，及信號(hào)切換。7. 如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于所述步驟S3中的確定具 體接收管控制方法為： 首先，譯碼器芯片U2通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2來選中Y0-Y7之一為高電平控制 晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外接收管的電源通斷，分別為chl-chS八個(gè)通道 的8組紅外接收管供電； 其次，Ul串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，DSABl為串行數(shù)據(jù)輸入腳，CLKl為時(shí)鐘信號(hào)，MRl為清 零信號(hào)，S0-S7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過S0-S7來選通8通道中的7通道來進(jìn)行AD 采樣，每次輸出7路AD值到數(shù)據(jù)總線上，并通過移位寄存器的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)； 再之，實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。8. 如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)紅外觸摸屏接收方法，其特征在于所述步驟Sl和S2中的確 定具體發(fā)射管的控制方法為： 首先，U2譯碼器芯片通過3位地址信號(hào)A0，A1，A2來選中Y0-Y7之一為高電平控制 晶體管Q9-Q16的通斷，從而控制8組紅外發(fā)射管的電源通斷，分別為8組紅外發(fā)射管供 電； 第二，U3串轉(zhuǎn)并8位移位寄存器，S_DSAB為串行數(shù)據(jù)輸入腳，S_CLK為時(shí)鐘信號(hào)，S_/MR 為清零信號(hào)，Q0-Q7為8位并行數(shù)據(jù)輸出，通過Q0-Q7來選通8通道中的7通道來發(fā)射紅 外光，每次發(fā)射7路紅外光，并通過移位寄存器的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)板級(jí)級(jí)聯(lián)； 第三，實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸依次選通、發(fā)光。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK105892763SQ201610219692
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】林捷雄, 李曉輝
【申請(qǐng)人】深圳市靈暢互動(dòng)科技有限公司