一种红外触摸屏控制电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206021228 U(45)授权公告日 2017.03.15

(21)申请号 201620834705.8(22)申请日 2016.08.03

(73)专利权人 深圳市兆点创控科技有限公司

地址 518100 广东省深圳市光明新区公明

办事处田寮社区第七工业区30栋三楼J区(72)发明人 王杰　李洁　罗君　吴菲菲　

翟寒阳　王珂心　(74)专利代理机构 佛山市广盈专利商标事务所

(普通合伙) 44339

代理人 谭丽莎(51)Int.Cl.

G06F 3/042(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种红外触摸屏控制电路(57)摘要

本实用新型公开了一种红外触摸屏控制电路，包括：微控制器、红外发射管、红外接收管、同步控制电路、信号放大器、信号采集器和故障检测单元，所述微控制器的输出端同步控制电路与红外反射管和红外接收管连接，所述同步控制电路的输出端连接信号放大器，所述信号放大器的输出端连接信号采集器，所述信号采集器的输出端连接微控制处理器，所述故障单元包括故障检测开关、红外发光电路和故障报警装置，所述故障检测开关的输出端与微控制器连接，所述微控制器的输出端连接红外发光电路和故障报警装置，所述微控制器上还连接通信接口和电源模块。本实用新型通过设置故障单元对红外触摸屏进行自检，检测电路结构简单，使用方便。

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权　利　要　求　书

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1.一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，包括：微控制器、红外发射管、红外接收管、同步控制电路、信号放大器、信号采集器和故障检测单元，所述微控制器的输出端同步控制电路与红外反射管和红外接收管连接，所述同步控制电路的输出端连接信号放大器，所述信号放大器的输出端连接信号采集器，所述信号采集器的输出端连接微控制处理器，所述故障单元包括故障检测开关、红外发光电路和故障报警装置，所述故障检测开关的输出端与微控制器连接，所述微控制器的输出端连接红外发光电路和故障报警装置，所述微控制器上还连接通信接口和电源模块。

2.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，所述同步控制电路包括用于计算时间的时钟模块、用于控制红外发射器和红外接收器选择控制的第一多路分配器和第二多路分配器、以及用于对红外发射管和红外接收管的状态进行锁存的第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述故障检测开关的输出端与微控制处理器连接，所述微控制处理器的输出端连接第一多路分配器、第二多路分配器、第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述第一多路分配器通过驱动电路与红外发射管连接，所述第一移位锁存器的输出端连接红外发射管，所述第二移位锁存器的输出端连接红外接收管，所述红外接收管的输出端连接第二多路分配器，所述第二多路分配器的输出端连接信号放大器，所述红外接收单元的输出端连接控制电路，所述控制电路的输出端连接所述信号放大单元，所述信号放大单元的输出端连接所述信号采样单元，所述信号采样单元的输出端连接信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接控制电路。

3.根据权利要求2所述的一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，所述信号放大单元包括依次连接的带通滤波器、缓冲器、差分放大电路、滤波放大电路和自动增益电路，所述第二多路分配器与差分放大电路的输出端连接，所述自动增益电路的输出端连接信号采集器。

4.根据权利要求2所述的一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，所述第一多路分配器和第二多路分配器为8选1模拟开关。

5.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，所述红外发光电路有红外发光二极管和电阻串联组成，其中电阻的一端与电源模块连接，红外发光二极管的阳极与电阻的另一端连接，红外发光二极管的阴极与微控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，所述微控制器采用ARM7处理器。

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一种红外触摸屏控制电路

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技术领域[0001]本实用新型涉及一种红外触摸屏，具体涉及一种红外触摸屏控制电路。

背景技术[0002]随着红外触控技术的不断发展，各大公司不断研发新产品去满足不同场合应用需求。如适合学校的电子白板，给老师和学生提供多样化的互动平台；适合在幼儿园等场所的电子画板，可以培养小孩的兴趣爱好等等一系列的应用，红外触摸屏应用场合越广泛，那么触控技术会继续前迈。[0003]红外触摸屏是由多对红外发射管和红外接收管组成，在有效触摸区域内形成红外光矩阵，通过分别在X/Y方向上的不间断的循环扫描和探测，当遮挡物作用于触摸屏时，则通过对相应接收管感应信号的检测，根据接收管的位置从而确定遮挡物位置。[0004]现有的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管密集程度高，使得其成本增大，但是如果密集度不高，则会出现漏检，即检测不到触摸物体造成触摸屏失灵的现象，而且密度不高，无法进行精确定位，当红外接收管发生故障时，影响触摸效果。实用新型内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种红外触摸屏控制电路。[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红外触摸屏控制电路，包括：微控制器、红外发射管、红外接收管、同步控制电路、信号放大器、信号采集器和故障检测单元，所述微控制器的输出端同步控制电路与红外反射管和红外接收管连接，所述同步控制电路的输出端连接信号放大器，所述信号放大器的输出端连接信号采集器，所述信号采集器的输出端连接微控制处理器，所述故障单元包括故障检测开关、红外发光电路和故障报警装置，所述故障检测开关的输出端与微控制器连接，所述微控制器的输出端连接红外发光电路和故障报警装置，所述微控制器上还连接通信接口和电源模块。[0007]进一步地，所述同步控制电路包括用于计算时间的时钟模块、用于控制红外发射器和红外接收器选择控制的第一多路分配器和第二多路分配器、以及用于对红外发射管和红外接收管的状态进行锁存的第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述故障检测开关的输出端与微控制处理器连接，所述微控制处理器的输出端连接第一多路分配器、第二多路分配器、第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述第一多路分配器通过驱动电路与红外发射管连接，所述第一移位锁存器的输出端连接红外发射管，所述第二移位锁存器的输出端连接红外接收管，所述红外接收管的输出端连接第二多路分配器，所述第二多路分配器的输出端连接信号放大器，所述红外接收单元的输出端连接控制电路，所述控制电路的输出端连接所述信号放大单元，所述信号放大单元的输出端连接所述信号采样单元，所述信号采样单元的输出端连接信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接控制电路。[0008]进一步地，所述红外发光电路有红外发光二极管和电阻串联组成，其中电阻的一

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端与电源模块连接，红外发光二极管的阳极与电阻的另一端连接，红外发光二极管的阴极与微控制器连接。[0009]进一步地，所述微控制器采用ARM7处理器。[0010]进一步地，所述信号放大单元包括依次连接的带通滤波器、缓冲器、差分放大电路、滤波放大电路和自动增益电路，所述第二多路分配器与差分放大电路的输出端连接，所述自动增益电路的输出端连接信号采集器。[0011]进一步地，所述第一多路分配器和第二多路分配器为8选1模拟开关。[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点：[0013]本实用新型通过设置故障单元对红外触摸屏进行自检，检测电路结构简单，使用方便，当检测到触摸屏发生故障时，通过故障报警装置发出报警信息，提醒检测人员进行维护；红外触摸屏在触摸屏X轴方向放置相同数目的红外发射管和红外接收管，通过分布在触摸屏一端的红外发射管发出的红光线，形成纵向的红外线矩阵，通过设置同步控制电路对红外发射管和红外接收管进行控制，使收发时序完全保持一致；通过设置通信接口与PC端进行通信，触摸屏则将触点的位置坐标等信息通过USB接口发送给PC端，PC机接收到信息并解析，并根据信息内容做出相应的响应操作。附图说明[0014]图1为本实用新型所述的一种红外触摸屏控制电路结构图。

具体实施方式[0015]下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：[0016]参见图1，为本实用新型所述的一种红外触摸屏控制电路结构图。[0017]如图1所示，一种红外触摸屏控制电路，其特征在于，包括：微控制器、红外发射管、红外接收管、同步控制电路、信号放大器、信号采集器和故障检测单元，所述微控制器的输出端同步控制电路与红外反射管和红外接收管连接，所述同步控制电路的输出端连接信号放大器，所述信号放大器的输出端连接信号采集器，所述信号采集器的输出端连接微控制处理器，所述故障单元包括故障检测开关、红外发光电路和故障报警装置，所述故障检测开关的输出端与微控制器连接，所述微控制器的输出端连接红外发光电路和故障报警装置，所述微控制器上还连接通信接口和电源模块。[0018]所述同步控制电路包括用于计算时间的时钟模块、用于控制红外发射器和红外接收器选择控制的第一多路分配器和第二多路分配器、以及用于对红外发射管和红外接收管的状态进行锁存的第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述故障检测开关的输出端与微控制处理器连接，所述微控制处理器的输出端连接第一多路分配器、第二多路分配器、第一移位锁存器和第二移位锁存器，所述第一多路分配器通过驱动电路与红外发射管连接，所述第一移位锁存器的输出端连接红外发射管，所述第二移位锁存器的输出端连接红外接收管，所述红外接收管的输出端连接第二多路分配器，所述第二多路分配器的输出端连接信号放大器，所述红外接收单元的输出端连接控制电路，所述控制电路的输出端连接所述信号放大单元，所述信号放大单元的输出端连接所述信号采样单元，所述信号采样单元的输出端连接信号处理单元，所述信号处理单元的输出端连接控制电路。

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所述信号放大单元包括依次连接的带通滤波器、缓冲器、差分放大电路、滤波放大

电路和自动增益电路，所述第二多路分配器与差分放大电路的输出端连接，所述自动增益电路的输出端连接信号采集器。[0020]所述第一多路分配器和第二多路分配器为8选1模拟开关。第一多路分配器和第二多路分配器用于对X方向和Y方向的接收和发送时序保持一致。分别控制Y方向信号接收端的8选1模拟开关74HC4051和信号发射端的8路分配器74HC238，保证X方向发射端和接收端的收发时序完全保持一致。[0021]所述红外发光电路有红外发光二极管和电阻串联组成，其中电阻的一端与电源模块连接，红外发光二极管的阳极与电阻的另一端连接，红外发光二极管的阴极与微控制器连接。[0022]本实用新型通过设置故障单元对红外触摸屏进行自检，检测电路结构简单，使用方便，当检测到触摸屏发生故障时，通过故障报警装置发出报警信息，提醒检测人员进行维护。[0023]所述微控制器采用ARM7处理器。红外触摸屏在触摸屏X轴方向放置相同数目的红外发射管和红外接收管，通过分布在触摸屏一端的红外发射管发出的红光线，形成纵向的红外线矩阵。当在红外触摸屏的有效触摸区域内有遮挡物(不少于该触摸屏的分辨率)时，则在由红外对管所构成的红外线矩阵中，至少有一个红外接收管所接收到的红外光信号发生变化，进而可通过检测出红外接收管的信号变化，就可根据该接收管的当前位置找到遮挡物(触点)在有效触摸区域中的位置，再通过坐标变换即可确认遮挡物(触点)的位置坐标。[0024]本实用新型实施例中，建立红外线矩阵，则必须在触摸屏的X轴方向分布一定数量的红外对管，具体分布红外对管的数目，方向等信息可视触摸屏的具体尺寸而定。通过设置通信接口与PC端进行通信，其中通信接口为USB接口或其他用于传输数据的接口。触摸屏则将触点的位置坐标等信息通过USB接口发送给PC端，PC机接收到信息并解析，并根据信息内容做出相应的响应操作。当然，PC端也可通过USB接口发送特殊指令到触摸屏端，触摸屏根据相应指令响应，如红外灯管的工作状态、在线更新固件、硬件电路自我检查等。[0025]上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。[0026]不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

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图1

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