CN103632516A

CN103632516A - 无线触摸屏控制系统

Info

Publication number: CN103632516A
Application number: CN201210295680.5A
Authority: CN
Inventors: 牛春咏; 郭剑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明提供一种由多媒体设备和无线控制终端设备构成的无线触摸屏控制系统。上述多媒体设备包括系统图形用户界面、可激活控件属性获取模块、输入子系统、和无线收发射频模块。可激活控件属性获取模块获取系统图形用户界面上组件的属性信息，输入子系统向系统图形用户界面提供控制信息，无线收发射频模块接收需发送到无线控制终端设备的数据信息，还向输入子系统发送从无线控制终端设备接收到的数据信息。无线控制终端设备包括处理器、以及与处理器分别进行双向数据交互的输入模块、显示模块、外扩存储模块、和无线收发射频模块。提供了低成本、低功耗、便携式的无线触摸屏控制系统，能够用较小的触摸屏控制在较大屏幕上显示的多媒体设备。

Description

无线触摸屏控制系统

技术领域

本发明涉及无线遥控领域，尤其涉及一种采用触摸方式实现无线遥控的无线触摸屏控制系统。

背景技术

随着移动互联网的迅速发展，Android(一种以Linux为基础的开放源代码操作系统)等一些移动操作系统也广泛应用于电视等大量多媒体设备中，例如，Android智能电视、Android机顶盒和Android高清播放器等。因此，对这些多媒体设备的各种各样的控制方式也随之大量涌现。

触摸操控是目前在手机和平板电脑中应用较广的控制方式，但这种方式如果直接应用于需在大屏幕上显示的电视机、机顶盒、播放器等多媒体设备的操控，则需将整个大屏幕作为触摸屏，不仅成本巨大，而且需要用户走近大屏幕进行操控，使用不便。

因此，需要采用无线遥控技术实现对上述多媒体设备的操控。

目前，普遍采用的是红外遥控技术。红外遥控技术使用850nm的红外光传输信号，能够实现点对点的简单数据传送和文件同步。由于它具有结构简单、系统技术复杂度小、成本低、方向性好、信息安全性高和可用频率资源多等优点，因此在家电的遥控技术中普遍应用。但红外遥控技术要求设备之间必须具有无障碍的直线通道，而且这种遥控技术还有通信范围小，穿透能力差，支持的设备数目少等缺点。

除此之外，家电信息化、智能家居以及家庭多媒体技术的迅速发展，对遥控器的信号传输和操作方式也提出了全新的要求，于是出现了无线电波遥控器、无线鼠标和键盘、空中鼠标和无线触摸板等多种无线遥控方式。无线电波遥控器只是在传输方式上做了改变，操作方式和红外遥控器没有任何区别，通过上下左右键移动控件的焦点来操作，操作繁琐，效率低下。无线鼠标和键盘只是对电脑的键盘和鼠标无线化，操作起来比较方便，但是体积大，移动不方便，不是很便携，另外也不能采用触摸的方式操作。空中鼠标利用重力感应器或陀螺仪来确定方向，光标的定位比较困难。无线触摸板虽然可以采用触控的方式，但是不可以实现多点触控，无法实现图片缩放等功能，光标也不能快速定位。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种低成本、低功耗、便携式的无线触摸屏控制系统。该系统实现了遥控设备与多媒体设备之间的信息交互，实现了用较小的触摸屏无线控制在较大屏幕上显示的多媒体设备，具有很好的市场推广前景。

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的无线触摸屏控制系统由多媒体设备和无线控制终端设备构成，多媒体设备与无线控制终端设备通过无线收发射频模块实现信息的双向交互。

上述技术方案的好处在于：多媒体设备与无线控制终端设备采用无线收发射频模块进行通信，使得无线控制终端设备对多媒体设备的无线触摸远程控制成为可能，从而解决了直接将整个大屏幕作为触摸屏的成本过高和操作不便问题。除此之外，多媒体设备与无线控制终端设备的双向交互，一方面，无线控制终端设备得以将触摸信息传输到多媒体设备，多媒体设备对触摸信息进行处理后即可执行相应操作，这就实现了无线控制终端设备对多媒体设备的多点触控和多媒体设备对无线控制终端设备的手势识别；另一方面，为了控制的准确性，多媒体设备得以将其图形界面的控制组件发送给无线控制终端设备，以提示用户对无线控制终端设备的触摸操作。因此，这种双向的信息交互过程使得本发明的无线触摸屏控制系统直观、便捷，并实现了准确控制。

作为上述无线触摸屏控制系统的一部分，多媒体设备优选包括系统图形用户界面、可激活控件属性获取模块、输入子系统、和第一无线收发射频模块。其中，可激活控件属性获取模块与系统图形用户界面连接，获取系统图形用户界面上的组件的属性信息；输入子系统与系统图形用户界面连接，向系统图形用户界面提供控制信息；第一无线收发射频模块与可激活控件属性获取模块连接，接收需发送到无线控制终端设备的数据信息；第一无线收发射频模块还与输入子系统连接，向输入子系统发送从无线控制终端设备接收到的数据信息。

作为上述无线触摸屏控制系统的另一部分，无线控制终端设备优选包括处理器、输入模块、显示模块、外扩存储模块、和第二无线收发射频模块。其中，处理器与输入模块、显示模块、外扩存储模块、和第二无线收发射频模块分别连接，进行双向数据交互。

附图说明

图1为本发明的无线触摸屏控制系统的实施示意图；

图2为本发明中多媒体设备的构成示意图；

图3为本发明中无线控制终端设备的构成示意图；

图4为本发明中无线控制终端设备的进一步实施示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

本发明给出的无线触摸屏控制系统由多媒体设备100和无线控制终端设备200构成，多媒体设备100与无线控制终端设备200通过无线收发射频模块实现信息的双向交互，如图1所示。

图1所示实施方案中，多媒体设备100与无线控制终端设备200采用无线收发射频模块进行通信，使得无线控制终端设备200对多媒体设备100的无线触摸远程控制成为可能，从而解决了直接将整个大屏幕作为触摸屏的成本过高和操作不便问题。除此之外，多媒体设备100与无线控制终端设备200的双向交互，一方面，无线控制终端设备200得以将触摸信息传输到多媒体设备100，多媒体设备100对触摸信息进行处理后即可执行相应操作，这就实现了无线控制终端设备200对多媒体设备100的多点触控和多媒体设备100对无线控制终端设备200的手势识别；另一方面，为了控制的准确性，多媒体设备100得以将其图形界面的控制组件发送给无线控制终端设备200，以提示用户对无线控制终端设备200的触摸操作。因此，这种双向的信息交互过程使得本发明的无线触摸屏控制系统直观、便捷，并实现了准确控制。本发明的无线收发射频模块可采用WIFI(一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术)、蓝牙、Zigbee(基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议)、433射频或315射频等。

作为本发明无线触摸屏控制系统的一部分，多媒体设备100优选包括系统图形用户界面101、可激活控件属性获取模块102、输入子系统103、和无线收发射频模块104，如图2所示。其中，可激活控件属性获取模块102与系统图形用户界面101连接，获取系统图形用户界面101上的组件的属性信息；输入子系统103与系统图形用户界面101连接，向系统图形用户界面101提供控制信息；无线收发射频模块104与可激活控件属性获取模块102连接，接收需发送到无线控制终端设备200的数据信息；无线收发射频模块104还与输入子系统103连接，向输入子系统103发送从无线控制终端设备200接收到的数据信息。

图2所示的多媒体设备100，将其当前系统图形用户界面101中可激活的控件的所有属性通过无线收发射频模块104传送到无线控制终端设备200，并在无线控制终端设备200显示，以作为用户对无线控制终端设备200进行触摸操作的提示信息。另外，上述输入子系统103从无线收发射频模块104中获取无线控制终端设备200发送来的用来控制多媒体设备100的触摸数据，将触摸数据转化为触摸事件，并进而改变系统图形用户界面101，从而达到用无线控制终端设备200触摸控制多媒体设备100的目的。

作为本发明无线触摸屏控制系统的另一部分，无线控制终端设备200优选包括处理器204、输入模块202、显示模块201、外扩存储模块203、和无线收发射频模块205，如图3所示。其中，处理器204是无线控制终端设备200的核心，与输入模块202、显示模块201、外扩存储模块203、和无线收发射频模块205分别连接，与上述各模块进行双向数据交互。显示模块201用来显示多媒体设备100的系统图形界面信息以提示用户的触摸输入，输入模块202用来接收用户的触摸输入，外扩存储模块203用来存储无线控制终端设备200的控制参数等信息，无线收发射频模块205用来与多媒体设备100的无线收发射频模块104建立连接，从而实现无线控制终端设备200与多媒体设备100的双向数据交互。

图3所示的无线控制终端设备200中，可以为处理器204设计多种接口，例如I2C(Inter-Integrated Circuit)、SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)、UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置)和GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入/输出)等；同时，也可以为处理器204设计多种工作模式。例如，若输入模块202在一定时间内没有输入信号，则为了降低无线控制终端设备200的功耗，可以让处理器204进入系统休眠状态，从而使得整个无线控制终端设备200处于低功耗状态。而当输入模块202检测到用户有输入时，可以给处理器204发送一个中断信号，使得处理器204进入工作模式开始工作：处理器204读取输入模块202的触摸数据，封装成一定格式后，启动无线收发射频模块205与多媒体设备100的无线收发射频模块104建立连接，通过无线收发射频模块205将数据发送给多媒体设备100。除此之外，处理器204也接收无线收发射频模块205发送来的数据，将需要保存的数据存入外扩存储模块203，并将数据传送到显示模块201。

上述无线控制终端设备200中，处理器204可采用意法半导体的单片机STM32F103或者s3c6410芯片等满足处理要求的芯片实现。

摸屏控制器2022，将检测到的用户给出的触摸操作数据输出到触摸屏控制器2022；触摸屏控制器2022与处理器204连接，进行双向数据交互。上述触摸屏2021优选取为支持多点触控的电容屏，例如，可采用常见的3.5寸电容屏，有效触控区域的幅型比一般可取为16∶9。上述触摸屏控制器2022优选采用FT5406EE8触控芯片，与处理器204通过I2C总线连接。

上述无线控制终端设备200中，显示模块201可包括显示屏2011和显示控制器2012，参见图4所示。其中，显示屏2011连接到显示控制器2012，显示显示控制器2012输出的显示数据；显示控制器2012与处理器204连接，进行双向数据交互。上述显示屏2011可采用3.5寸OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏，有效显示区域的幅型比可取为16∶9。上述显示控制器2012优选采用SSD1306芯片，与处理器204通过8080并口连接。上述显示屏2011也可以采用TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD，薄膜场效应晶体管LCD)实现，对应的显示控制器2012也可采用ILI9320实现。

上述输入模块202同样可以设定多种工作模式，例如，触摸模式和按键模式。这两种工作模式可以由一个按键来切换。在触摸模式下，触摸屏2021支持多点触控，处理器204读取触摸数据，然后封装为支持Android串口触摸屏通信协议的串口格式，通过串口发送到无线收发射频模块。在按键模式下，显示屏2011横屏显示，可设计六个按键显示在显示屏2011上，每个按键为一个矩形框，处理器204通过读取触摸点的坐标，在处理器204中判断该点属于哪一个矩形框里，若属于某个矩形框，把这个矩形框对应的串口指令发送到串口，通过无线收发射频模块传输，控制Android高清播放器等多媒体设备100。

本发明的无线触摸屏控制系统中，多媒体设备100可以选用电视机、机顶盒、高清播放器等，尤其以搭载有Android操作系统的多媒体设备100为最佳。由于连接到多媒体设备100的大屏幕的尺寸是不确定的，因此，需要将连接到多媒体设备100的大屏幕与无线控制终端设备200中的触摸屏2021的尺寸大小做一个比例映射，这个映射过程可在多媒体设备100中进行。以采用3.5寸、有效触控区域的幅型比为16∶9的电容屏作为触摸屏2021为例。由于触摸屏2021的尺寸大小和幅型比是固定的，而多媒体设备100的显示分辨率等是不固定的，因此，在无线控制终端设备200与多媒体设备100进行匹配时，将触摸屏2021的长和宽的最大坐标发送给多媒体设备100。多媒体设备100获取自己的分辨率后，按照一定的算法做一个比例运算，将触摸屏2021和连接到多媒体设备100的大屏幕显示设备上点的位置映射起来。例如，触摸屏2021的长为480，大屏幕显示设备的长为1920，那么这个比例系数就可取为1920/480，对宽度方向上的映射可依此进行类似的映射。这样的映射过程，将无线控制终端设备200的触摸屏2021上的每个点与大屏幕上的某个点或某些点相对应，从而达到了通过操控小屏幕的触摸屏2021来控制连接到大屏幕的多媒体设备100的目的。

Claims

1.一种无线触摸屏控制系统，其特征在于：

该无线触摸屏控制系统由多媒体设备和无线控制终端设备构成，

所述多媒体设备与所述无线控制终端设备通过无线收发射频模块实现信息的双向交互。

2.按照权利要求1所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述多媒体设备包括系统图形用户界面、可激活控件属性获取模块、输入子系统、和第一无线收发射频模块，

所述可激活控件属性获取模块与所述系统图形用户界面连接，获取所述系统图形用户界面上的组件的属性信息；

所述输入子系统与所述系统图形用户界面连接，向所述系统图形用户界面提供控制信息；

所述第一无线收发射频模块与所述可激活控件属性获取模块连接，接收需发送到所述无线控制终端设备的数据信息；

所述第一无线收发射频模块还与所述输入子系统连接，向所述输入子系统发送从所述无线控制终端设备接收到的数据信息。

3.按照权利要求1所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述无线控制终端设备包括处理器、输入模块、显示模块、外扩存储模块、和第二无线收发射频模块，

所述处理器与所述输入模块、所述显示模块、所述外扩存储模块、和所述第二无线收发射频模块分别连接，进行双向数据交互。

4.按照权利要求3所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述处理器与所述第二无线收发射频模块通过串口或SPI接口连接，所述处理器与所述外扩存储模块通过SPI接口连接。

5.按照权利要求3所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述输入模块包括触摸屏和触摸屏控制器，

所述触摸屏连接到所述触摸屏控制器，将检测到的用户给出的触摸操作数据输出到所述触摸屏控制器；

所述触摸屏控制器与所述处理器连接，进行双向数据交互。

6.按照权利要求5所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述触摸屏为支持多点触控的电容屏。

7.按照权利要求5或6所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述触摸屏控制器采用FT5406EE8触控芯片实现；

所述触摸屏控制器与所述处理器通过I2C总线连接。

8.按照权利要求3所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述显示模块包括显示屏和显示控制器，

所述显示屏连接到所述显示控制器，显示所述显示控制器输出的显示数据；

所述显示控制器与所述处理器连接，进行双向数据交互。

9.按照权利要求8所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述显示屏控制器采用ILI9320或SSD1306芯片实现；

所述显示屏控制器与处理器通过8080并口连接。

10.按照权利要求3、4、5、6、或8所述的无线触摸屏控制系统，其特征在于：

所述处理器采用s3c6410芯片或单片机STM32F103实现。