CN104750318A - 一种红外触摸屏电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外触摸屏电路,其包括有微控制单元MCU、通过MCU的I/O口进行使能控制的红外发射电路或红外接收电路、MCU与PC之间进行数据交互的通讯电路单元,MCU包含内存、控制单元及端口输出数据寄存器,在MCU的内存中预先设置码表,用来存储控制红外发射管工作的驱动编码或存储控制红外接收管采样选通工作的采样选通编码,控制单元将驱动编码或采样选通编码赋值给相应的端口输出数据寄存器,端口输出数据寄存器根据赋值控制相应I/O的输出电平,以控制红外发射管进行驱动或控制红外接收管进行采样信号选通。本发明的红外触摸屏电路可采用查表方式快速驱动任何一个红外发射管及快速选通任何一个红外接收管的采样信号。

Description

一种红外触摸屏电路
技术领域
本发明有关一种红外线触摸屏,特别是指一种基于查表法的红外线发射和接收电路及红外触摸屏电路。
背景技术
目前,红外线触摸屏的发射与接收电路单元主要是采用行列式,即通过行驱动与列选通的方式来控制每一个红外发射管与红外接收管,一般都是采用移位寄存器的办法来控制逐行驱动,再通过选择器来控制列选通。这种方式存在以下两个突出弊端:
(1)由于红外发射管与接收管都是采用行列式驱动,若要控制某个发射或接收管,就必须先通过移位寄存器移位至相应的行驱动单元,再通过列选择电路选择该发射管或接收管所对应的列,才能最终定位并控制操作该发射管或接收管。由此可见,这种操作方式效率太低,直接影响到扫描周期,降低其响应速度,影响客户的触摸体验。
(2)当红外发射管与接收管不是一对一正对扫描,而是一对N扫描(一个发射管对应N个接收管,或一个接收管对应N个发射管)的时候,尤其是N可编程控制调节时,主要用于提高触摸精度及去鬼点,这种情况下,根本无法实现行列式驱动。因为在行列式发射与接收管电路单元中,每一种行列排布只能适用其对应的某一种扫描方式(比如1对3扫描),要实现另一种扫描方式(比如1对20扫描),就必须重新设计电路,因为在行列式排布方式中要实现1对N扫描,就必须设计N个以上的(包含N)列选通;当然,理论上将N设计大一些能够兼容电路,如1对20扫描电路中,设计20个列选通,其肯定是可以兼容1对3扫描的,但是,20个列选通资源中实际电路只使用3个,严重浪费资源,且多余的资源会占用大量的PCB空间,实际生产中是极不经济的,因为N越大,PCB上的走线就越多,在结构尺寸限制的前提下,只能通过多层布板来实现,而这又大大提高了PCB制造成本,因此阵列式发射与接收电路单元的电路适用性受到很大限制。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种响应速度快、成本低且操作方便的基于查表法的红外触摸屏电路。
为达到上述目的,本发明提供一种红外触摸屏电路,其包括有为电路提供电源的电源模块、微控制单元MCU、通过MCU的I/O口进行使能控制的红外发射电路或红外接收电路、MCU与PC之间进行数据交互的通讯电路单元,所述MCU包含内存、控制单元及端口输出数据寄存器,在所述MCU的内存中预先设置好码表,用来存储控制红外发射电路中红外发射管工作的驱动编码或用来存储控制红外接收电路中红外接收管采样选通工作的采样选通编码,控制单元从所述码表中取出驱动编码或采样选通编码,将驱动编码赋值给控制红外发射电路工作的相应端口输出数据寄存器中,或将采样选通编码赋值给控制红外接收电路采样选通工作的相应的端口输出数据寄存器中,端口输出数据寄存器根据所述赋值控制相应I/O的输出电平,以控制红外发射电路对当前驱动编码设定的相应红外发射管进行驱动,或控制红外接收电路对当前采样选通编码设定的相应红外接收管进行采样信号选通。
所述红外发射电路为红外发射管驱动电路单元,该红外发射管驱动电路单元包括有多级依次连接的译码器组,所述MCU通过一个I/O口连接最高级译码器组的使能引脚来控制其工作,最低级即第1级译码器组连接红外发射管,每级译码器组均包括多个译码器,第1级译码器组选用译码输出为低电平有效的3_8译码器,其他级译码器组选用译码输出高电平有效的3_8译码器,每级译码器组的多个译码器均共用所述MCU的同一组I/O中的3个I/O口作为地址输入,不同级译码器组连接MCU的同一组I/O中的不同的3个I/O口。
所述第1级译码器组控制驱动所有红外发射管,所述第1级译码器组的每一路译码输出连接一个PNP型三极管的基极,该三极管的发射极上拉一限流电阻至VCC,而集电极则连接对应的一个红外发射管的正极,红外发射管的负极接数字信号地,高一级译码器组的每一路译码输出连接相邻低一级译码器组的其中一个译码器的高电平使能引脚,用于片选控制该低一级译码器组的其中一个译码器的工作。
同级译码器组内的多个译码器共用3线地址、低电平使能引脚以及电源。
所述红外接收电路包括采样选通电路单元及用以驱动红外接收管的红外接收管驱动电路单元,所述红外接收管驱动电路单元采用电源直接供电驱动的方式。
所述采样选通电路单元包括一级多路选择器组与依次连接的多级译码器组,该级多路选择器组包括有多个选择器,每级译码器组包含有多个译码器,所述MCU通过一个I/O连接最高级译码器组的使能引脚来控制其工作,最低级译码器组连接多路选择器组的低电平使能引脚,各选择器的每一路选择输入端连通一个独立的红外接收管的采样信号,所述选择器组的选择输出端共用并同时连接至所述信号放大处理单元,将采样信号放大处理后送至所述MCU的A/D模数转换单元,每级译码器组及多路选择器组分别共用所述MCU的同一组I/O的3个I/O口作为地址输入,不同级连接MCU的同一组I/O的不同的3个I/O口。
最低级译码器组选用译码输出为低电平有效的译码器,其余级译码器组选用译码输出为高电平有效的译码器,多路选择器组的使能引脚为低电平有效,最低级译码器组的每一路译码输出连接一个选择器的低电平使能引脚,用以片选控制选择器的工作,高一级译码器组的每一路译码输出连接相邻低一级译码器组的其中一个译码器的高电平使能引脚,用于片选控制该低一级译码器组的该其中一个译码器的工作。
第1级译码器组选用138译码器,其他级别的译码器组选用238译码器。
与多路选择器组相连的最低级译码器组选用138译码器,其他级别的译码器组选用238译码器,各选择器为8选1选择器。
本发明的红外触摸屏电路可采用查表方式快速驱动所期望的任何一个红外发射管工作及快速选通所期望的任何一个红外接收管的采样信号;同时可快速关掉所有红外发射管以及禁止所有红外接收管的信号采样选通,既可实现一对一扫描,也可实现一对多扫描,还可实现一对全部扫描,提高了响应时间,降低了成本。
附图说明
图1为本发明多点红外触摸屏电路结构框图;
图2为本发明中的红外发射管驱动电路单元结构框图;
图3为本发明的红外发射管驱动电路单元中的第1级译码器组的第i个3-8译码器与其对应的红外发射管的连接关系示意图;
图4为本发明的红外发射管驱动电路单元中的第2级译码器组与第1级译码器组的连接关系示意图;
图5为本发明的红外发射管驱动电路单元中同级间的各3-8译码器之间的连接关系示意图;
图6为本发明中的红外接收管驱动电路单元与采样选通电路单元结构框图;
图7为本发明的采样选通电路单元中第1级多路选择器组的第i个8选1选择器与其对应的红外接收管的连接关系示意图;
图8为本发明的采样选通电路单元中第2级译码器组与第1级多路选择器组的连接关系示意图;
图9为本发明的采样选通电路单元中第3级译码器组与第2级译码器组的连接关系示意图;
图10为本发明的采样选通电路单元中第1级多路选择器组的各8选1选择器之间的连接关系示意图。
具体实施方式
为便于对本发明的结构及达到的效果有进一步的了解,现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。
如图1所示,本发明的红外触摸屏电路包括有为电路提供电源的电源模块、微控制单元(Micro Control Unit ,MCU)、通过MCU的I/O口进行使能控制的红外发射电路与红外接收电路、MCU与PC之间进行数据交互的通讯电路单元,该红外发射电路为红外发射管驱动电路单元,其用以驱动至少一边红外发射管并控制红外发射管的亮灭,该红外接收电路包括红外接收管驱动电路单元及对至少一边红外接收管进行选通的采样选通电路单元,该红外接收管驱动电路单元用以驱动多个红外接收管,红外接收管接收来自发射管的光信号并将光信号转换为电信号,经下拉采样电阻进行信号采样,再通过采样选通电路单元将采样信号送至信号放大处理单元,信号经放大后送至MCU的A/D模数转换单元,进行模数格式转换,并将转换后的数据存储于内存中,以备后续软件的触摸判定及触摸点坐标的算法计算。本发明中的 MCU包含端口输出数据寄存器、内存及控制单元,在所述MCU的内存中预先设置好两个码表,其中一个码表用来存储控制红外发射电路中每个红外发射管工作的驱动编码,另一个则用来存储控制红外接收电路中每个红外接收管采样选通工作的采样选通编码,根据电路工作时序,控制单元依次从所述的两个码表中取出相应的某个驱动编码和相应的某个采样选通编码,将驱动编码赋值给控制红外发射电路工作的MCU的某组I/O的端口输出数据寄存器中,将采样选通编码赋值给控制红外接收电路采样选通工作的MCU的另一组I/O的端口输出数据寄存器中,端口输出数据寄存器根据所述赋值控制相应I/O的输出电平,以此更新MCU的I/O口的输出电平,以控制红外发射电路对当前驱动编码设定的某个红外发射管进行驱动,并控制红外接收电路对当前采样选通编码设定的某个红外接收管进行采样信号选通。MCU通过这种方式控制红外发射电路与红外接收电路。是否需要同时控制红外发射电路和红外接收电路可以以具体情况而定,本发明可以仅仅控制一个或多个红外发射电路,也可以仅仅控制一个或多个红外接收电路。下面通过具体的实例描述整个控制过程。
如图2所示,其为本发明中的红外发射管驱动电路单元结构框图,该红外发射管驱动电路单元包括有多级依次连接的译码器组,MCU通过一个I/O口连接最高级译码器组的使能引脚E-EN-CS38来控制其工作,最低级即第1级译码器组连接红外发射管,每级译码器组均包括多个译码器,第1级译码器组选用译码输出为低电平有效的138译码器,如74HC138D芯片,其他级别的译码器组则选用译码输出为高电平有效的238译码器,如74HC238D芯片。第1级译码器组包括N个3-8译码器,通过第1级译码器组的N个3-8译码器来控制驱动所有红外发射管,如图3所示,其中第1级译码器组的第i个3-8译码器的每一路译码输出连接一个PNP型三极管的基极,该三极管的发射极上拉一限流电阻至VCC,而集电极则连接对应的一个红外发射管的正极,红外发射管的负极接数字信号地。每级译码器组的多个3-8译码器均共用MCU的同一组I/O的3个I/O口作为地址输入,不同级译码器组连接MCU的同一组I/O的不同的3个I/O口,如第1级译码器组各个3-8译码器共用三线地址C1、B1、A1,第2级译码器组各个3-8译码器共用三线地址C2、B2、A2,第i级译码器组各个3-8译码器共用三线地址Ci、Bi、Ai,而C1、B1、A1、C2、B2、A2、Ci、Bi、Ai属于MCU的同一组I/O中。
红外发射管驱动电路单元的第2级译码器组包括有M个3-8译码器,选用译码输出高电平有效的3-8译码器,通过第2级译码器组的M个3-8译码器来控制第1级译码器组的N个3-8译码器,如图4所示,第2级译码器组的每个3-8译码器的每一路译码输出连接第1级译码器组的一个3-8译码器的高电平使能引脚,用于片选控制第1级译码器组的N个3-8译码器的工作。第2级译码器组的M个3-8译码器共用3线地址C2、B2、A2。
第3级译码器组包括有L个3-8译码器,选用译码输出高电平有效3-8译码器,通过第3级译码器组的L个3-8译码器来控制第2级译码器组的M个3-8译码器,此处,第3级译码器组的每个3-8译码器的每一路译码输出连接第2级译码器组的一个3-8译码器的高电平使能引脚,用以片选控制第2级译码器组M个3-8译码器的工作,其连接关系与图4类似。第3级译码器组的L个3-8译码器共用3线地址C3、B3、A3。本发明中第4级译码器组、第5级译码器组、直至第i级译码器组,相邻两级译码器组之间的连接关系均如图4一样,不再赘述。
一般第3级译码器组的一个3-8译码器即可控制驱动8*8*8=512个发射管,足以满足当前绝大多数触摸屏适用尺寸,如需更大尺寸(如100寸以上),可设计第四级甚至第五级或更多级3-8译码器来满足。
本发明以三级译码器组为例,最高级即第3级译码器组只用1个3-8译码器,3线地址为C3,B3,A3,使能引脚为E_EN_CS38,其连接至MCU的I/O口,使能引脚用来控制红外发射管的亮灭,当需全部发射管不工作时,只需执行禁止该使能引脚即可。而第1级译码器组的地址线C1、B1、A1,和第2级译码器组的地址线C2、B2、A2,以及第3级译码器组的地址线C3、B3、A3,以及使能引脚E_EN_CS38,均直连MCU的某一组I/O,如PA口,他们的编码组合唯一地对应控制每一个发射管的工作,这样就可以事先编制一个一维数组的码表E_TABLE[ALL_LED_NUM],其中ALL_LED_NUM为发射管总数,该码表存储在MCU的内存中,码表的每一个数组成员就是对应唯一的一个发射管工作所需的驱动编码,这里的驱动编码就是对C1、B1、A1、C2、B2、A2、C3、B3、A3、E_EN_CS38的赋值编码,MCU要想驱动某个发射管工作,只需从码表中取出对应的驱动编码,将其编码赋给它们所在I/O组的端口输出数据寄存器,即上述的PA口的端口输出数据寄存器,继而更新C1、B1、A1、C2、B2、A2、C3、B3、A3、E_EN_CS38的输出电平,进而控制第一级、第二级、第三级的3-8译码器工作,最终实现对该驱动编码设定的某个发射管的驱动。
本发明中红外发射管驱动电路单元的每级译码器组的3-8译码器的低电平使能引脚接地使能,同级译码器组内的多个3-8译码器共用3线地址Ci、Bi、Ai,低电平使能引脚以及电源,除此之外,互不影响,同级译码器组内的每个3-8译码器的高电平使能引脚分别连接相邻高一级译码器组的一个译码输出端。同级译码器组内的多个3-8译码器的连接关系如图5所示。
如图6所示,本发明的红外接收电路包括红外接收管驱动电路单元及采样选通电路单元,红外接收管驱动电路单元采用电源直接供电驱动的方式,即所有接收管都已供电被驱动了,红外接收管在没有接收到对面红外发射管的光信号时,功耗很小,所以本发明将所有接收管均已供电驱动。当红外接收管驱动后,并接收到红外发射管的光信号后,将光信号转换为电信号,并将其采样信号通过采样选通电路单元送至MCU的A/D模数转换单元,进行模数格式转换,并将转换后的数据存储于内存中,以备后续软件的触摸判定及触摸点坐标的算法计算。
本发明的采样选通电路单元包括一级多路选择器组与多级译码器组。多路选择器组作为采样选通电路单元的第1级,称为第1级多路选择器组,多级译码器组依次称为第2级译码器组、第3级译码器组、直至第i级译码器组。第1级多路选择器组包括N个选择器,本发明以8选1为例(如74HC4051芯片等),来连通所有红外接收管,如图7所示,每个8选1选择器的每一路选择输入引脚连通一个独立的红外接收管的采样信号,该采样信号是由采样电路将接收管接收的发射管的光信号转换成的电信号。第1级多路选择器组中的N个8选1选择器共用3线地址F1,E1,D1及选择输出。
本发明的采样选通电路单元的相邻两级译码器组之间依次连接,每级译码器组均包含有多个3-8译码器,其中MCU通过一个I/O口连接最高级译码器组的使能引脚R-EN-CS38来控制其工作,第2级译码器组,即与第1级多路选择器组相连的最低级译码器组,包括M个3-8译码器,选用译码输出为低电平有效的138译码器(如74HC138芯片等),因为第1级多路选择器组的8选1选择器的使能引脚为低电平有效。通过第2级译码器组的M个3-8译码器来控制第1级多路选择器组的N个8选1选择器,如图8所示,第2级译码器组每个3-8译码器的每一路译码输出连接第1级多路选择器组的一个8选1选择器的低电平使能引脚,用以片选控制第1级多路选择器组的N个8选1选择器的工作。采样选通电路单元的每级译码器组的多个3-8译码器均共用MCU的同一组I/O的3个I/O口作为地址输入,不同级译码器组连接MCU的同一组I/O的不同的3个I/O口。如第2级译码器组的M个3-8译码器共用3线地址F2、E2、D2,第3级译码器组各个3-8译码器共用三线地址F3、E3、D3,第i级译码器组各个3-8译码器共用三线地址Fi、Ei、Di,而F1、E1、D1、F2、E2、D2、F3、E3、D3、Fi、Ei、Di属于MCU的同一组I/O中。
本发明的采样选通电路单元的除最低级译码器组外的其他级别的译码器组选用译码输出为高电平的238译码器,第3级译码器组包括L个3-8译码器,选用译码输出为高电平有效的3-8译码器,通过第3级译码器组的L个3-8译码器来控制第2级译码器组的M个3-8译码器,如图9所示,第3级译码器组的每个3-8译码器的每一路译码输出连接第2级译码器组的一个3-8译码器的高电平使能引脚,用以片选控制第2级译码器组的M个3-8译码器的工作。第3级译码器组的L个3-8译码器共用3线地址F3、E3、D3。本发明采样选通电路单元中第4级译码器组、第5级译码器组、直至第i级译码器组,相邻两级译码器组之间的连接关系均如图9一样,不再赘述。
一般第3级译码器组的一个3-8译码器即可控制选通8*8*8=512个红外接收管的采样信号,足以满足当前绝大多数触摸屏适用尺寸,如需更大尺寸(如100寸以上),可设计第4级甚至第5级译码器组来满足。
本发明采样选通电路单元以三级为例,最高级即第3级译码器组只用一个3-8译码器,3线地址为F3、E3、D3,使能引脚为R_EN_CS38,使能引脚用来控制红外接收管选通的使能,当需全部接收管不选通采样信号时,如电路中的电容放电操作等,只需执行禁止该使能即可。而第1级多路选择器组的地址线F1、E1、D1,和第2级译码器组的地址线F2、E2、D2,以及第3级译码器组的地址线F3、E3、D3,以及使能引脚R_EN_CS38,均直连MCU的某一组I/O,如PB口,他们的编码组合唯一地对应控制每一个接收管的采样选通,这样就可以事先编制一个一维数组的码表R_TABLE[ALL_LED_NUM],其中ALL_LED_NUM为接收管总数(一般发射管与接收管成对出现,也可不同),该码表存储在MCU的内存中,码表的每一个数组成员就是对应唯一的一个接收管采样信号的选通编码,这里的选通编码就是对F1、E1、D1、F2、E2、D2、F3、E3、D3、R_EN_CS38的赋值编码,MCU要想采样选通某个红外接收管的信号,只需从码表中取出对应的采样选通编码,将其编码赋给(或写入)它们所在I/O组的端口输出数据寄存器,即上述的PB口的端口输出数据寄存器,继而更新F1、E1、D1、F2、E2、D2、F3、E3、D3、R_EN_CS38的输出电平,进而控制第1级多路选择器组、第2级译码器组第3级译码器组工作,最终实现对该采样选通编码设定的某个接收管的采样选通。
本发明采样选通电路单元中同级译码器组内的各3-8译码器的连接关系与红外发射管驱动电路单元中同级译码器组内各3-8译码器的连接关系相同,如图5所示,不再赘述。
如图10所示,本发明中第1级多路选择器组内各8选1选择器共用3线地址Fi、Ei、Di,选择输出端以及电源,第1级多路选择器组内的每个8选1选择器的低电平使能引脚分别连接相邻第2级译码器组的一个译码输出端,且各8选1选择器的选择输出端共用并同时连接至信号放大处理单元,将采样信号放大处理后送至MCU的A/D模数转换单元,经转换之后的结果存储于内存中的数组变量里,软件再调用这些变量值,根据当前值与历史值的对比,判定当前采样值是否有效及光路有无遮挡,从水平方向光路的遮挡情况与垂直方向光路的遮挡情况综合判定触摸屏设备当前是否有触摸动作,并记录产生光路遮挡的红外管序号,根据触摸屏尺寸及红外灯管的排布方式,在软件中设计算法求出触摸点的精确坐标。
本发明中,所有红外发射管的驱动控制与接收管的采样信号选通均由两个码表来实现,即E_TABLE[ALL_LED_NUM]与R_TABLE[ALL_LED_NUM],分别储存每个发射管的驱动编码和每个接收管的采样选通编码。如E_TABLE[i]表示第i个红外发射管的驱动编码,将其编码值赋给它所在MCU的I/O组的端口输出数据寄存器中,如PA口输出数据寄存器,从而改变了多级3-8译码器组的3线地址输入端,以上述三级设计为例,对应的是改变C1,B1,A1,C2,B2,A2,C3,B3,A3的值,进而控制第1级译码器组对应的某个3-8译码器的某个译码输出有效,也就驱动了编码所对应的发射管工作。接收管的采样选通也是同样道理实现,如R_TABLE[i]表示第i个红外接收管的采样选通编码,将其编码值赋给它所在MCU的I/O组的端口输出数据寄存器中,如PB口输出数据寄存器,从而改变了多级3-8译码器组和第1级八选一多路选择器组的3线地址输入端,以上述三级设计为例,对应的是改变F1,E1,D1,F2,E2,D2,F3,E3,D3的值,进而控制第1级对应的某个八选一多路选择器组的某个选择输入通道选通,也就选通了编码所对应的接收管的采样信号通道。
可见,要想控制某个发射管驱动工作和某个接收管的信号采样选通,就可以用查表的方式,快速响应,即对上述的E_TABLE[ALL_LED_NUM]和R_TABLE[ALL_LED_NUM]两个码表进行编码读取与I/O赋值操作。
本发明中提出的技术方案的有益效果在于:
1)没有顺序驱动红外发射管的限制,采用查表方式可以快速驱动所期望的任何一个红外发射管工作;
2)没有顺序选通红外接收管的限制,采用查表方式可以快速选通所期望的任何一个红外接收管的采样信号;
3)可快速关掉所有红外发射管以及禁止所有红外接收管的信号采样选通,本发明中的最高级3-8译码器组的高电平使能引脚,即E_EN_CS38 和R_EN_CS38,它们分别连接MCU的两个I/O口,通过设置MCU的这两个I/O口的电平为低电平即可使能其最高级3-8译码器组的工作,而不需如同之前的阵列驱动方式中通过移位寄存器将所有发射管和接收管驱动失效,这种移位操作会消耗很多时间;
4)没有接收管行驱动的时间消耗,由于本发明中采用所有接收管直接电源驱动方式,省去接收管行驱动的时间消耗;
5)在红外发射管有效光强发射角内,其对应的所有接收管均可同时接收其信号,即1个发射管对应多个接收管的扫描方式,在红外发射管发射角足够大时,触摸屏设备上的所有红外接收管均可同时接收该红外发射管的信号,即1个发射管对应全部接收管的扫描方式。由于本发明中采用了接收管直接电源驱动及查表方式设计,可直接查表依次选通该发射管对应的所有接收管所接收到的采样信号,而不需像行列式中分多次移位行驱动及列选通以牺牲时间的代价低效地完成此工作;
6)本发明的电路设计的适用性强,由于本发明采用查表方式,可快速控制发射管的驱动及接收管的信号采样选通,发射管与接收管的扫描对应关系就可以很灵活,可以是一对一扫描(一个发射管对应一个接收管),也可是一对多扫描(一个发射管对应多个接收管),甚至一对全部扫描(一个发射管对应触摸屏上所有接收管),显然,扫描线越多,触摸精度越高,物理分辨率也会越高,具体扫描对应关系由上层应用决定,所以如果底层设计能兼容地提供所有这些可能,那么对上层应用的适用性是一个很好的保障。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种红外触摸屏电路,其特征在于,其包括有为电路提供电源的电源模块、微控制单元MCU、通过MCU的I/O口进行使能控制的红外发射电路或红外接收电路、MCU与PC之间进行数据交互的通讯电路单元,所述MCU包含内存、控制单元及端口输出数据寄存器,在所述MCU的内存中预先设置好码表,用来存储控制红外发射电路中红外发射管工作的驱动编码或用来存储控制红外接收电路中红外接收管采样选通工作的采样选通编码,控制单元从所述码表中取出驱动编码或采样选通编码,将驱动编码赋值给控制红外发射电路工作的相应端口输出数据寄存器中,或将采样选通编码赋值给控制红外接收电路采样选通工作的相应的端口输出数据寄存器中,端口输出数据寄存器根据所述赋值控制相应I/O的输出电平,以控制红外发射电路对当前驱动编码设定的相应红外发射管进行驱动,或控制红外接收电路对当前采样选通编码设定的相应红外接收管进行采样信号选通。
2.如权利要求1所述的红外触摸屏电路,其特征在于,所述红外发射电路为红外发射管驱动电路单元,该红外发射管驱动电路单元包括有多级依次连接的译码器组,所述MCU通过一个I/O口连接最高级译码器组的使能引脚来控制其工作,最低级即第1级译码器组连接红外发射管,每级译码器组均包括多个译码器,第1级译码器组选用译码输出为低电平有效的3_8译码器,其他级译码器组选用译码输出高电平有效的3_8译码器,每级译码器组的多个译码器均共用所述MCU的同一组I/O中的3个I/O口作为地址输入,不同级译码器组连接MCU的同一组I/O中的不同的3个I/O口。
3.如权利要求2所述的红外触摸屏电路,其特征在于,所述第1级译码器组控制驱动所有红外发射管,所述第1级译码器组的每一路译码输出连接一个PNP型三极管的基极,该三极管的发射极上拉一限流电阻至VCC,而集电极则连接对应的一个红外发射管的正极,红外发射管的负极接数字信号地,高一级译码器组的每一路译码输出连接相邻低一级译码器组的其中一个译码器的高电平使能引脚,用于片选控制该低一级译码器组的其中一个译码器的工作。
4.如权利要求2所述的红外触摸屏电路,其特征在于,同级译码器组内的多个译码器共用3线地址、低电平使能引脚以及电源。
5.如权利要求1所述的红外触摸屏电路,其特征在于,所述红外接收电路包括采样选通电路单元及用以驱动红外接收管的红外接收管驱动电路单元,所述红外接收管驱动电路单元采用电源直接供电驱动的方式。
6.如权利要求5所述的红外触摸屏电路,其特征在于,所述采样选通电路单元包括一级多路选择器组与依次连接的多级译码器组,该级多路选择器组包括有多个选择器,每级译码器组包含有多个译码器,所述MCU通过一个I/O连接最高级译码器组的使能引脚来控制其工作,最低级译码器组连接多路选择器组的低电平使能引脚,各选择器的每一路选择输入端连通一个独立的红外接收管的采样信号,所述选择器组的选择输出端共用并同时连接至所述信号放大处理单元,将采样信号放大处理后送至所述MCU的A/D模数转换单元,每级译码器组及多路选择器组分别共用所述MCU的同一组I/O的3个I/O口作为地址输入,不同级连接MCU的同一组I/O的不同的3个I/O口。
7.如权利要求6所述的红外触摸屏电路,其特征在于,最低级译码器组选用译码输出为低电平有效的译码器,其余级译码器组选用译码输出为高电平有效的译码器,多路选择器组的使能引脚为低电平有效,最低级译码器组的每一路译码输出连接一个选择器的低电平使能引脚,用以片选控制选择器的工作,高一级译码器组的每一路译码输出连接相邻低一级译码器组的其中一个译码器的高电平使能引脚,用于片选控制该低一级译码器组的该其中一个译码器的工作。
8.如权利要求2所述的红外触摸屏电路,其特征在于,第1级译码器组选用138译码器,其他级别的译码器组选用238译码器。
9.如权利要求7所述的红外触摸屏电路,其特征在于,与多路选择器组相连的最低级译码器组选用138译码器,其他级别的译码器组选用238译码器,各选择器为8选1选择器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108170302A (zh) * 2016-12-05 2018-06-15 深圳市鸿合创新信息技术有限责任公司 一种红外触控电路
CN109521909A (zh) * 2018-12-27 2019-03-26 熊业冬 红外发射管的驱动芯片
CN109525274A (zh) * 2018-12-27 2019-03-26 熊业冬 基于红外发射管与红外接收管的驱动装置
CN116661628A (zh) * 2023-03-29 2023-08-29 广州众远智慧科技有限公司 一种红外触控电路
WO2024124492A1 (zh) * 2022-12-15 2024-06-20 深圳Tcl新技术有限公司 彩膜基板、显示面板以及显示系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082850A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 北京汇冠新技术有限公司 使用总线结构实现扫描驱动的红外触摸屏
CN201348775Y (zh) * 2008-11-17 2009-11-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 具有红外触摸功能的电子装置
CN101901085A (zh) * 2010-07-07 2010-12-01 深圳创维-Rgb电子有限公司 一种提高红外触摸系统稳定性的方法
KR20100127457A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기수 적외선 스캔 방식의 터치스크린 장치
CN102063206A (zh) * 2010-12-31 2011-05-18 黄天麒 一种光电输入设备
CN201853212U (zh) * 2010-11-03 2011-06-01 中航华东光电有限公司 基于arm7的红外触摸屏控制电路
CN102707842A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 北京汇冠新技术股份有限公司 一种红外触摸屏接收电路及红外触摸屏
CN203070254U (zh) * 2012-12-01 2013-07-17 中山佳时光电科技有限公司 一种电子白板接收器控制装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082850A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 北京汇冠新技术有限公司 使用总线结构实现扫描驱动的红外触摸屏
CN201348775Y (zh) * 2008-11-17 2009-11-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 具有红外触摸功能的电子装置
KR20100127457A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기수 적외선 스캔 방식의 터치스크린 장치
CN101901085A (zh) * 2010-07-07 2010-12-01 深圳创维-Rgb电子有限公司 一种提高红外触摸系统稳定性的方法
CN201853212U (zh) * 2010-11-03 2011-06-01 中航华东光电有限公司 基于arm7的红外触摸屏控制电路
CN102063206A (zh) * 2010-12-31 2011-05-18 黄天麒 一种光电输入设备
CN102707842A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 北京汇冠新技术股份有限公司 一种红外触摸屏接收电路及红外触摸屏
CN203070254U (zh) * 2012-12-01 2013-07-17 中山佳时光电科技有限公司 一种电子白板接收器控制装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108170302A (zh) * 2016-12-05 2018-06-15 深圳市鸿合创新信息技术有限责任公司 一种红外触控电路
CN108170302B (zh) * 2016-12-05 2024-01-30 深圳市鸿合创新信息技术有限责任公司 一种红外触控电路
CN109521909A (zh) * 2018-12-27 2019-03-26 熊业冬 红外发射管的驱动芯片
CN109525274A (zh) * 2018-12-27 2019-03-26 熊业冬 基于红外发射管与红外接收管的驱动装置
CN109525274B (zh) * 2018-12-27 2024-02-20 熊业冬 基于红外发射管与红外接收管的驱动装置
WO2024124492A1 (zh) * 2022-12-15 2024-06-20 深圳Tcl新技术有限公司 彩膜基板、显示面板以及显示系统
CN116661628A (zh) * 2023-03-29 2023-08-29 广州众远智慧科技有限公司 一种红外触控电路
CN116661628B (zh) * 2023-03-29 2024-08-27 广州众远智慧科技有限公司 一种红外触控电路

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