CN104993814A - 一种触摸开关电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸开关电路，包括处理器单元，主电源，触摸屏，触摸信号检测单元，使能单元和开关信号发生单元。待机状态时，触摸屏被触摸时，触摸信号检测单元能够监测到触摸动作，并能根据触摸动作生成使能信号，生成的使能信号进入到使能单元后，使能单元可据其产生控制信号，并将控制信号输送到开关信号发生单元，由其产生开关信号，并通过产生的开关信号控制主电源开启，使处理器单元得电工作，从而启动设备。所述触摸开关电路，待机状态下，仅需保证触摸信号检测单元、使能单元以及开关信号发生单元处于带电状态，待机状态电能消耗极低，开机操作简单便捷。

Description

一种触摸开关电路

技术领域

 本发明涉及一种开关电路，尤其涉及一种基于触摸屏技术的开关电路。

背景技术

在触摸屏技术日益发达的环境下，平板电脑、工控终端及其他人机交互设备的设置中都会带有触摸屏的设计。在用户不需要使用系统的时候，机器一般会处在常开机、休眠或者关机状态。第一种常开机状态，机器的老化会非常明显并且极费电，是最差的待机状态。第二种休眠，就是CPU、DDR等核心部件处于低功耗休眠状态，主电源电路正常通路，其他电路断路。当触摸屏被点击按下时，产生的中断信号将唤醒CPU，系统恢复正常供电回到工作状态。这种待机方式是比较省电，但是CPU、DDR等核心部件还是处于通电状态，有一定的电量损耗，并且对于器件老化也有相当影响。

第三种关机状态，但这种方式在设计中要增加一个开机键，设计中需要考虑外观，结构布局，PCB设计多方面，从而在一定程度上增加了设计复杂性。有些设备由于外观需要不希望开孔增加一个按键，这种方案就会不适用。另一方面，开关按键位置可能并不明显，按键多时也容易混淆，用户要花费不少时间去寻找相应的开机键。

发明内容

本发明目的在于提供一种CPU、内存等核心部件待机时不通电的触摸开关电路，以降低待机时的电量消耗。

一种触摸开关电路，包括：

处理器单元，用于对处理器单元供电的主电源，以及触摸屏；

其还包括：

触摸信号检测单元，用于监测触摸屏上的触摸信号，并根据监测到的触摸信号产生使能信号，根据使能信号控制使能单元的启动；

使能单元，接收触摸信号检测单元发送的使能信号以及处理器单元发送而来的CPU使能信号，并在接收到使能信号时产生控制信号，并将控制信号输送到开关信号发生单元；

开关信号发生单元，用于根据接收的使能单元的控制信号而生成开关信号控制主电源的开、关。

本发明所述的触摸开关电路，待机状态时，当触摸屏被触摸时，触摸信号检测单元能够监测到触摸动作，并能根据触摸动作生成使能信号，生成的使能信号进入到使能单元后，使能单元可据其产生控制信号，并将控制信号输送到开关信号发生单元，由其产生开关信号，并通过产生的开关信号控制主电源开启，使处理器单元得电工作，从而启动设备。

其待机过程中，仅需保证触摸信号检测单元、使能单元以及开关信号发生单元处于带电状态，即可在触摸动作发生时及时监测到，并产生开关信号，启动主电源，从而启动设备。其在待机过程中，主电源和处理器单元无需供电，仅耗电量极低的触摸信号检测单元、使能单元以及开关信号发生单元维持供电即可，待机状态电能消耗极低，可延长电池的使用时间。

所述触摸开关电路，待机时，仅需保证触摸信号检测单元、使能单元以及开关信号发生单元处于通电状态，其减少其它部件的通电工作时间，从而延长整个系统的工作寿命。此外，通过触摸启动设备，不需另外设置开关按键，也减少了空间的占用，优化了产品设计，同时操作也更加简单便捷。

触摸屏与处理器单元之间可设置坐标采集单元，处理器单元通过坐标采集单元读取触摸点的坐标。

所述触摸开关电路，还可包括延时单元，延时单元的延时信号输入端同时连接使能单元的控制信号输出端，和CPU使能信号输出端。获取使能单元发出的控制信号的一部分分量作为延时能量储存在延时单元内，并将储存的能量作为延时信号在一定时间内向使能单元输送，从而维持使能单元对外输送控制信号。

因为使能信号的产生依靠触摸动作，CPU使能信号的产生依靠处理器单元的正常工作。当触摸动作过短时，设备在没完全启动就撤出了触摸动作，则使能信号中断，而CPU使能信号未能及时补充。使能单元就会失去工作信号导致设备启动失败。通过延时单元的设置，以改善上述问题，延时单元会将使能单元发出的控制信号过多的能量采集，并存储到延时单元。延时单元输入端连接CPU使能信号输出端以作为辅助补充手段，维持使能单元继续工作。在延时单元能量消耗完毕前，设备有足够的时间启动，在处理器单元得电处于正常工作状态时，输出CPU使能信号以维持使能单元工作。解决了触摸时间过短而启动失败的问题。

所述触摸开关电路，其处理器单元连接触摸信号检测单元，触摸信检测单元具有状态转换功能，在关机状态下，触摸信号检测单元处于检测状态；开机状态下，但触摸信号检测单元未被触摸时仍处于检测状态，开机状态且有触摸时，则切换为坐标读取状态。坐标读取状态时，处理器单元通过坐标采集单元读取触摸点的坐标。通过状态转换功能，可使触摸信号检测单元得到准确的触摸屏坐标。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的开机电路图。

图3是本发明的坐标采集单元电路图。

具体实施方式

实施例，一种触摸开关电路，如图1、2、3所示，J1是触摸屏的连接接口，有四个坐标引脚分别是X-/X+/Y-/Y+。芯片U1采用型号74HC4053作为触摸信号检测单元。电阻R1、R2和三极管Q1组成使能单元，三极管Q1的集电极为使能信号输出端。二极管D1、电阻R3和电容C1组成延时单元，延时信号的能量存储在电容C1中。电阻R4-R7和二极管Q2、Q3组成的二级反相电路为开关信号发生单元，三极管Q3的集电极为开关信号输出端。芯片U2采用型号74HC04，结合三极管Q4/Q5/Q6/Q7组成坐标采集单元。关机状态下，芯片U1的引脚10、11为低电平，U1选择的是通道1：即引脚15与引脚2连通，引脚14与引脚12连通。在没有触摸的状态下，U1的引脚12通过R1、R2上拉为高电平，经过，三极管Q1、Q2、Q3后，开关信号输出低电平，主电源不工作。由电路图可以看出，在触摸屏没有被触摸的待机情况下，只有芯片U1处于工作状态、三极管Q3 处于导通状态，功耗相当低。三极管Q1、Q2处于接VCC而不导通的状态即没有工作电流、理论功耗为零，但实际结构中不排除有漏电电流等极少量的电能损耗。处理器单元的状态转换信号输出端连接芯片U1的引脚10、11。

触摸开机的工作流程，如图1所示，点击触摸屏时芯片U1的引脚14、15通过电阻屏的内阻相连，芯片U1的引脚12与地之间的最大阻值为几百欧左右。VCC经过内阻和电阻R1、R2分压后，在三极管Q1基极的电压略低于VCC的二分之一，三极管Q1导通，三极管Q1集电极输出高电平作为使能信号输出。经过三极管Q2、Q3后，开关信号输出高电平，主电源工作使设备开机。电容C1起到一个延时作用，因此开机信号会维持一段时间的高电平。在CPU完成最基本的初始化后，持续输出一个高电平，保证设备运行过程中开关信号一直为高电平。

Claims (5)

1.一种触摸开关电路，包括：处理器单元，用于对处理器单元供电的主电源，以及触摸屏；其特征在于，还包括：

触摸信号检测单元，用于监测触摸屏上的触摸信号，并根据监测到的触摸信号产生使能信号，根据使能信号控制使能单元的启动；

使能单元，接收触摸信号检测单元发送的使能信号以及处理器单元发送而来的CPU使能信号，并在接收到使能信号时产生控制信号，并将控制信号输送到开关信号发生单元；

开关信号发生单元，用于根据接收的使能单元的控制信号而生成开关信号控制主电源的开、关。

2.根据权利要求1所述的触摸开关电路，其特征在于，触摸屏与处理器单元之间可设置坐标采集单元，处理器单元通过坐标采集单元读取触摸点的坐标。

3.根据权利要求1所述的触摸开关电路，其特征在于，还包括延时单元，用于维持使能单元对外输送控制信号；延时单元的延时信号输入端同时连接使能单元的控制信号输出端和CPU使能信号输出端。

4.根据权利要求1所述的触摸开关电路，其特征在于，处理器单元的状态转换信号输出端连接触摸信号检测单元的状态转换信号输入端。

5.根据权利要求1所述的触摸开关电路，其特征在于，所述触摸开关电路，其处理器单元连接触摸信号检测单元，触摸信检测单元具有状态转换功能，在关机状态下，触摸信号检测单元处于检测状态；开机状态下，但触摸信号检测单元未被触摸时仍处于检测状态，开机状态且有触摸时，则切换为坐标读取状态。