CN103902108B - 一种用于红外屏接收元件的两级选通装置和选通方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于红外屏接收元件的两级选通装置，包括处理器、预选通控制电路和锁存选通控制电路，处理器向锁存选通控制电路输出锁存信号的同时向预选通控制电路输出下一组接收元件的选通信息；同时提供一种用于红外屏接收元件的两级选通装置的选通方法；在本组接收元件工作过程中，处理器将下一组接收元件选通信息发送给预选通控制电路，预选通控制电路将其转换成对应的下一组接收元件选通信号，处理器输出的锁存信号将该下一组接收元件选通信号锁存到锁存选通控制电路，当本组接收元件工作完后，锁存选通控制电路向接收元件矩阵释放下一组接收元件选通信号，下一组接收元件开始工作。这种选通方式能够使得选通时间大大减小。

Description

一种用于红外屏接收元件的两级选通装置和选通方法
技术领域
本发明涉及一种选通电路，具体是一种用于红外屏接收元件的两级选通装置和选通方法，属于红外屏触摸控制技术领域。
背景技术
通常，红外触摸屏是安装在显示器的前面的一个电路板外框，在电路板外框的四条边上排布红外发射元件和红外接收元件，一般情况下两组红外发射元件和红外接收元件分别设置在边框相对的两条边上，从而形成交叉的红外矩阵。一般地，红外触摸屏可以通过逐个选通红外发射元件和相对应的一个或多个红外接收元件，使得一个红外发射元件发射的光束由对应的一个或多个红外接收元件来接收，并根据红外接收元件接收到的红外光束来确定触摸物的位置。具体的说，当用户触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的红外线，处理器会根据被遮挡光路信息，通过诸如多线相交，点统计法等,判断出触摸点在屏幕的具体位置。
现有红外屏接收元件的选通，一般采用单级选通电路，或者直接接高电平信号。采用直接接高电平信号的方式，即将接收元件全部接高电平信号，使得接收元件一直处于选通的工作状态，这是早期的一种方式，由于能耗很大和降低了接收元件的使用寿命，现在几乎不再使用。单级选通电路工作的具体步骤如下：①先选通接收元件，使接收元件处于打开状态；②接收元件工作，接收红外线信号。通过单级选通电路控制接收元件的方式，接收元件完成工作所需要的时间是上述两个步骤时间之和。每次选通时，需要等接收元件工作完成，然后再开始步骤①进行选通，然后选通的接收元件再开始工作，多次循环，直到接收元件完成所有的接收工作。
所述简单扫描指一对一的扫描方式和一些扫描方式较简单的一对多的扫描方式。所述一对一的扫描方式即一个红外接收元件对应一个红外发射元件，依次选通一个红外发射元件和与该红外发射元件相对应的一个红外接收元件并判断红外接收元件接收到的红外光束是否被阻断，对于这种扫描方式，由于每次只需要选通一个接收元件，所以步骤①的时间较短，可忽略不计。所述一对多的扫描方式，即一个红外发射元件对应多个红外接收元件，逐个选通红外发射元件和相对应的多个红外接收元件，使得一个红外发射元件发射的光束由对应的多个红外接收元件来接收，对于这种扫描方式，每次需要选通一组红外接收元件。一对多的扫描方式有很多种，例如有一对五、一对七、一对十六等扫描方式，对于不同的一对多扫描方式，相邻扫描周期扫描的两组红外接收元件可能相邻，可能部分重叠，也可能不相邻或者相隔很远。其中，对于每个扫描周期选通的红外接收元件数量较少，例如采用一对五扫描方式时，每次需要选通5个红外接收元件，或者相邻扫描周期扫描的两组红外接收元件大部分重叠的一对多扫描方式，这些扫描方式仍然比较简单，步骤①的时间也较短。而对于每次需要选通较多红外接收元件，例如采用一对十六扫描方式时，每次需要选通16个红外接收元件，或者相邻扫描周期扫描的两组红外接收元件没有重叠的较复杂的一对多扫描方式，每个扫描周期内选取的红外接收元件数量较大，而大量的红外接收元件很难实现同步选通，步骤①的时间可能是分别选取多个红外接收元件的累加，这样，步骤①的时间就会较长，有时甚至超过步骤②的时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是扫描方式复杂时采用单级选通电路耗时较长的技术问题，从而提供一种耗时短的用于红外屏接收元件的两级选通装置和选通方法。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于红外屏接收元件的两级选通装置，包括
处理器，包括用于输出接收元件的选通信息的第一输出端和用于输出锁存信号的第二输出端；
预选通控制电路，包括输入端和输出端，所述预选通控制电路的输入端与所述处理器的第一输出端电连接，用于接收所述处理器的第一输出端输出的所述选通信息，将所述选通信息转换成与接收元件相对应的选通信号，并通过所述预选通控制电路的输出端将所述选通信号输出；
锁存选通控制电路，包括输入端、控制端和输出端，所述锁存选通控制电路的输入端与所述预选通控制电路的输出端电连接，用于接收所述选通信号；所述锁存选通控制电路的控制端与所述处理器的第二输出端电连接，用于接收所述锁存信号，并在所述控制端接收到所述锁存信号时将所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路；所述锁存选通控制电路的输出端用于输出所述选通信号来控制接收元件矩阵工作；
其中，所述处理器的所述第二输出端向所述锁存选通控制电路的控制端输出所述锁存信号的同时，所述处理器的所述第一输出端向所述预选通控制电路的输入端输出下一组接收元件的选通信息。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述预选通控制电路为锁存器或者译码器或者移位寄存器。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述预选通控制电路和所述锁存选通控制电路集成在一个芯片上。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述芯片为74系列的74HC595。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述芯片为PLD。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述芯片为CPLD。
所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述芯片为FPGA。
一种用于红外屏接收元件的两级选通装置的选通方法，包括如下步骤：
预选通控制电路接收用于选通接收元件的选通信息，将所述选通信息转换成与接收元件相对应的选通信号，并将所述选通信号输出；
锁存选通控制电路接收所述选通信号和锁存信号，并在接收到所述锁存信号时将所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路，以及输出所述选通信号来控制接收元件矩阵工作；其中，所述锁存选通控制电路在接收所述锁存信号的同时，从所述预选通控制电路中接收下一组接收元件的选通信息。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(一)本发明提供一种用于红外屏接收元件的两级选通装置，包括处理器、预选通控制电路和锁存选通控制电路，所述处理器的所述第二输出端向所述锁存选通控制电路的控制端输出所述锁存信号的同时，所述处理器的所述第一输出端向所述预选通控制电路的输入端输出下一组接收元件的选通信息；同时提供一种使用所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置的方法，包括如下步骤：(1)处理器向预选通控制电路发送一组接收元件的选通信息；(2)所述预选通控制电路对所述接收元件的选通信息进行处理，将其转换成与接收元件相对应的选通信号；(3)所述处理器向锁存选通控制电路发送锁存信号，所述锁存选通控制电路在接收到所述锁存信号时将所述预选通控制电路输出的所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路，所述锁存选通控制电路输出所述选通信号控制接收元件矩阵工作；同时，所述处理器向预选通控制电路发送下一组接收元件的选通信息。
本发明提供的两级选通装置中，所述处理器的所述第二输出端向所述锁存选通控制电路的控制端输出所述锁存信号的同时，所述处理器的所述第一输出端向所述预选通控制电路的输入端输出下一组接收元件的选通信息。接收元件矩阵接收所述锁存选通控制电路的输出的所述选通信号，使本组接收元件处于工作状态；在本组接收元件工作的过程中，处理器将下一组接收元件的选通信息发送给预选通控制电路，预选通控制电路将其转换成对应的下一组接收元件的选通信号，然后所述下一组接收元件的选通信号由处理器输出的锁存信号锁存到所述锁存选通控制电路中，当本组接收元件工作完后，锁存选通控制电路向接收元件矩阵释放下一组接收元件的选通信号，下一组接收元件开始工作。这样本发明的接收元件的工作过程和接收元件预选通的过程并行工作，在接收元件工作的同时完成预选通和预处理，在工作时间之外无需额外的选通处理时间，一组接收元件工作完成即可被选通进入下一轮工作；从而能够使得选通时间大大减小，加快了扫描速度。
(二)本发明所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，所述预选通控制电路可以为锁存器、译码器或者移位寄存器，厂家能够根据自己的实际情况进行选择，方便推广应用。
(三)本发明所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，一般在实际应用中，所述预选通控制电路和所述锁存选通控制电路集成在一个芯片。比如74系列的74HC595，或者使用可编程逻辑器件来完成，如PLD、CPLD、FPGA等，当然，也可以使用两个逻辑器件来完成。通过一些常见的元件就可以实现上述电路的功能，便于工业生产应用。
附图说明
图1是本发明所述红外屏接收元件的两级选通装置的结构示意图；
附图标记：1-处理器；2-预选通控制电路；3锁存选通控制电路；4接收元件矩阵。
具体实施方式
本发明所述的一种用于红外屏接收元件的两级选通装置的结构示意图1所示，其包括：处理器1、预选通控制电路2和锁存选通控制电路3。
处理器1，包括用于输出一组接收元件的选通信息的第一输出端和用于输出锁存信号的第二输出端；
预选通控制电路2，包括输入端和输出端，所述预选通控制电路2的输入端与所述处理器1的第一输出端电连接，用于接收所述处理器1的第一输出端输出的接收元件选通信息，并对所述选通信息进行处理，将其转换成与接收元件相对应的选通信号，并通过所述预选通控制电路2的输出端将所述选通信号输出；选通信息为选通的接收元件的编码序号，用于确定一组接收元件中哪些接收元件选通，选通信号是所述选通信息转换成对应的二进制数字编码。本实施例中，所述预选通控制电路2为译码器。
作为其他实施方式，所述预选通控制电路2还可以为锁存器或者移位寄存器。
锁存选通控制电路3，包括输入端、控制端和输出端，所述锁存选通控制电路3的输入端与所述预选通控制电路2的输出端电连接，用于接收所述选通信号；所述锁存选通控制电路3的控制端与所述处理器1的第二输出端电连接，用于接收所述锁存信号，并在所述控制端接收到所述锁存信号时将所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路3；所述锁存选通控制电路3的输出端用于输出所述选通信号来控制接收元件矩阵4工作。
本发明提供的两级选通装置中，所述处理器的所述第二输出端向所述锁存选通控制电路的控制端输出所述锁存信号的同时，所述处理器的所述第一输出端向所述预选通控制电路的输入端输出下一组接收元件的选通信息。接收元件矩阵接收所述锁存选通控制电路的输出的所述选通信号，使本组接收元件处于工作状态；在本组接收元件工作的过程中，处理器将下一组接收元件的选通信息发送给预选通控制电路，预选通控制电路将其转换成对应的下一组接收元件的选通信号，然后所述下一组接收元件的选通信号由处理器输出的锁存信号锁存到所述锁存选通控制电路中，当本组接收元件工作完后，锁存选通控制电路向接收元件矩阵释放下一组接收元件的选通信号，下一组接收元件开始工作。这样本发明的接收元件的工作过程和接收元件预选通的过程并行工作，在接收元件工作的同时完成预选通和预处理，在工作时间之外无需额外的选通处理时间，一组接收元件工作完成即可被选通进入下一轮工作；从而能够使得选通时间大大减小，加快了扫描速度。
工作过程如下：
S1：处理器1向所述译码器发送一组接收元件的选通信息；
S2：所述译码器对所述接收元件的选通信息进行处理，将其转换成与接收元件相对应的选通信号；
S3：所述处理器1向所述锁存选通控制电路3发送锁存信号，所述锁存选通控制电路3在接收到所述锁存信号时将所述预选通控制电路2输出的所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路3，所述锁存选通控制电路3输出所述选通信号控制接收元件矩阵4工作；同时，所述处理器1向所述译码器发送下一组接收元件的选通信息。
作为其他实施方式，所述预选通控制电路2和所述锁存选通控制电路3集成在一个芯片，该芯片可以为74系列的74HC595、PLD、CPLD和FPGA中的任意一种。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：包括
处理器（1），包括用于输出接收元件的选通信息的第一输出端和用于输出锁存信号的第二输出端；
预选通控制电路（2），包括输入端和输出端，所述预选通控制电路（2）的输入端与所述处理器（1）的第一输出端电连接，用于接收所述处理器（1）的第一输出端输出的所述选通信息，将所述选通信息转换成与接收元件相对应的选通信号，并通过所述预选通控制电路（2）的输出端将所述选通信号输出；
锁存选通控制电路（3），包括输入端、控制端和输出端，所述锁存选通控制电路（3）的输入端与所述预选通控制电路（2）的输出端电连接，用于接收所述选通信号；所述锁存选通控制电路（3）的控制端与所述处理器（1）的第二输出端电连接，用于接收所述锁存信号，并在所述控制端接收到所述锁存信号时将所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路（3）；所述锁存选通控制电路（3）的输出端用于输出所述选通信号来控制接收元件矩阵工作；
其中，所述处理器（1）的所述第二输出端向所述锁存选通控制电路（3）的控制端输出所述锁存信号的同时，所述处理器（1）的所述第一输出端向所述预选通控制电路（2）的输入端输出下一组接收元件的选通信息。
2.根据权利要求1所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述预选通控制电路（2）为锁存器或者译码器或者移位寄存器。
3.根据权利要求1所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述预选通控制电路（2）和所述锁存选通控制电路（3）集成在一个芯片上。
4.根据权利要求3所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述芯片为74系列的74HC595。
5.根据权利要求3所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述芯片为PLD。
6.根据权利要求3所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述芯片为CPLD。
7.根据权利要求3所述的用于红外屏接收元件的两级选通装置，其特征在于：所述芯片为FPGA。
8.一种用于红外屏接收元件的两级选通装置的选通方法，其特征在于：包括如下步骤：
预选通控制电路(2)接收用于选通接收元件的选通信息，将所述选通信息转换成与接收元件相对应的选通信号，并将所述选通信号输出；
锁存选通控制电路(3)接收所述选通信号和锁存信号，并在接收到所述锁存信号时将所述选通信号锁存到所述锁存选通控制电路(3)，以及输出所述选通信号来控制接收元件矩阵工作；其中，所述锁存选通控制电路(3)在接收所述锁存信号的同时，从所述预选通控制电路(2)中接收下一组接收元件的选通信息。
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