CN106648159A - 具有省电装置的电容笔 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种具有省电装置的电容笔，所述具有省电装置的电容笔包含控制器；开关电路，该控制器输出第一信号或第二信号至该开关电路；及电源电路，该开关电路根据该第一信号或该第二信号控制该电源电路调节或转换来自电源的电压至第一输出电压或第二输出电压，并输出该第一输出电压或该第二输出电压至该控制器，其中该第一输出电压高于该第二输出电压。本发明提供的技术方案利用控制器输出信号控制电源电路调节或转换输出至控制器的电压，以达到电容笔省电的目的。

Description

具有省电装置的电容笔
技术领域
本发明是有关于一种电容笔，特别是有关于一种具有省电装置的电容笔。
背景技术
广泛使用电容式触控输入技术的触控面板，除了提供使用者以手势或手指接触进行输入操作之外，更可由使用者手持电容笔进行较细腻的书写绘图等输入操作，可呈现笔画粗细变化等功能。电容笔利用接近或接触触控面板时与感应电极产生电容耦合，使触控面板能侦测电容笔坐标。为了与触控面板感应电极产生电容耦合，电容笔除接收触控面板感应电极的驱动信号之外，必须输出信号至感应电极以使触控面板感应电极能侦测电容笔坐标。为了维持操作，电容笔须持续接收感应电极的驱动信号并输出信号。电容笔的微控制器则负责处理接收的信号并将处理过的各种信号输出至其他元件。电容笔的微控制器的运作并非以单一工作电压进行，某些运作须较高工作电压与工作频率，其他运作则可以较低工作电压与工作频率进行，因此持续以较高工作电压运作并非必要，且持续不间断以较高电压运作亦较为消耗电能。因此本发明提出一种具有省电装置的电容笔，跟据需求提供不同工作电压至微控制器，可节省不必要的电力的消耗达成省电的目的。
发明内容
本发明的目的为提出一种具有省电装置的电容笔，使电容笔的控制器可依据需求以不同工作电压运作，以达到电容笔省电的目的。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。根据上述的目的，本发明提出一种具有省电装置的电容笔，包含控制器、开关电路及电源电路。控制器输出第一信号或第二信号至开关电路。开关电路根据第一信号或第二信号控制电源电路调节或转换来自电源的电压至第一输出电压或第二输出电压，并输出第一输出电压或第二输出电压至控制器，其中第一输出电压高于第二输出电压。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该控制器是以通用输入输出接脚输出该第一信号与该第二信号。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该第一信号与该第二信号分别为数字信号“1”与“0”。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该开关电路包含金属氧化物半导体元件、晶体管元件、电阻元件与电容元件。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该电源电路包含电压调节电路或电压转换电路。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该控制器内建快闪内存，该第一输出电压包含快闪内存写入电压。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。在本发明的另一实施例中，本发明提出的具有省电装置的电容笔，包含控制器及电源电路，控制器输出多个信号至电源电路，每一信号包含第一信号或第二信号，电源电路根据第一信号或第二信号控制电源电路调节或转换来自电源的电压至第一输出电压或第二输出电压，并输出第一输出电压或第二输出电压至控制器，其中第一输出电压高于第二输出电压。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该控制器是以通用输入输出接脚输出每一该信号。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该第一信号与该第二信号分别为数字信号“1”与“0”。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该电源电路包含电压调节电路或电压转换电路。
前述的具有省电装置的电容笔，其中该控制器内建快闪内存，该第一输出电压包含快闪内存写入电压。
借由上述技术方案，本发明具有省电装置的电容笔至少具有下列优点：本发明是利用控制器输出信号控制电源电路调节或转换输出至控制器的电压，即控制器可依据需求以不同工作电压运作，以达到电容笔省电的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明一个实施例的具有省电装置的电容笔的方框图。
图1B为本发明另一个实施例的具有省电装置的电容笔的方框图。
【主要元件符号说明】
12：控制器 13：快闪内存
14：开关电路 15：电容笔电路
16：电源电路 18：电源
具体实施方式
本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。
在本发明的实施例中，关于电容笔中非属于本发明的重要特征而为本领域具有一般技术者能理解并加以实施的技术内容，此处将不会加以详细描述。举例来说，以下为关于电容笔与触控面板而为本领域具有一般技术者能理解并加以实施的内容。电容笔包含导电笔芯、压感元件、控制电路等，而触控面板则包含具有多个导电条电极的电容感应阵列，其中导电条电极包含传输电极(transmit electrode,Tx)与接收电极(receiveelectrode,Rx)。当在触控面板上使用电容笔时，导电笔头是接近或接触触控面板的电容感应阵列，电容笔的导电笔芯将与电容笔所在位置的导电条电极产生电容耦合，电容笔所在位置的导电条电极则提供驱动信号。电容笔接收驱动信号后经信号处理再输出信号至电容笔所在位置的导电条电极。通过导电笔头与导电条电极产生电容耦合，输出信号在导电条电极的传输电极与接收电极进行扫描时被侦测到，以计算决定电容笔所在位置坐标。电容感应阵列可使用电荷累积或任何其他适合的电容感应方式。
图1A为本发明一个实施例的具有省电装置的电容笔的方框图。此实施例的电容笔包含控制器12、开关电路14、电容笔电路15、电源电路16与电源18。控制器12内建快闪内存13，开关电路14包含金属氧化物半导体元件、晶体管元件、电阻元件、电容元件等任何适当元件，电容笔电路15包含放大器电路、比较器电路、升压电路等。电源电路16包含电压调节电路(regulator)或电压转换电路(converter)，以将电源18输出的电压调节或转换至控制器12所需的电压。电源18则包含电池。
本发明具有省电装置的电容笔利用控制器12的通用输入输出(GeneralPurpose Input/Output)输出数字控制信号至开关电路14，当控制器12须以较高工作电压与工作频率进行运算时，例如写入快闪内存13需较高内部写入电压时，由通用输入输出接脚GPIO1输出电压信号“1”至开关电路14，开关电路14驱动电源电路16调节或转换电压输出至控制器12，例如2.5伏特，控制器12由接脚GPIO1输出信号提高自我供给电压，使控制器12能成功写入快闪内存13，期间仅短暂提高工作电压与工作频率。当控制器12须以较高工作电压与工作频率的运作结束，通用输入输出接脚GPIO1输出电压信号“0”至开关电路14，开关电路14停止驱动电源电路16升高或转换电压输出至控制器12，使电源电路16输出较低电压，例如1.8伏特，使控制器12恢复以较低工作电压与工作频率运作，回复到较省电的状态。因此本发明的电容笔能持续以较低工作电压与工作频率运作，仅在必要时短暂升高工作电压与工作频率，以避免持续不间断以较高工作电压与工作频率运作，节省电能消耗。
图1B为本发明另一个实施例的具有省电装置的电容笔的方框图。在此实施例中，具有省电装置的电容笔利用控制器12使用多个通用输入输出接脚输出数字控制信号至开关电路14，驱动电源电路16调节或转换输出至控制器12的电压。使用多个通用输入输出接脚GPIO1、GPIO2、GPIO3…等可输出由多个数字信号“1”或“0”组成的控制信号，例如“1010”、“111”、“0101”等，可控制电源电路16调节或转换输出超过二种以上的工作电压至控制器12。
控制器12使用多个通用输入输出接脚输出数字控制信号，可通过写入控制器12内暂存器来设定，使用指令使通用输入输出接脚输出高电位数字信号“1”或低电压数字信号“0”至开关电路14。在本发明的另一个实施例中，可省略开关电路14，控制器12直接将数字控制信号输出至电源电路16。电源电路16根据控制器12输出的数字控制信号，提供不同的输出电压至控制器12。电源电路16根据通用输入输出接脚传送的数字控制信号调节或转换输出电压，以满足控制器12的工作电压准位需求。控制器12根据预先写入固件的程序，事先定义需求工作电压值，并通过通用输入输出接脚输出数字控制信号，电源电路16感测数字控制信号后调节或转换电源18输出的电压，以提供控制器12所需工作电压。若无需升高工作电压，则持续供给较低工作电压至控制器12。
上述图1A与图1B所示的具有省电装置的电容笔的方框图仅为实施例，并不以此为限，而是可以依设计与需求使用其他电路配置或元件。
本发明具有省电装置的电容笔使电容笔仅在控制器需要较高工作电压运作时才升高工作电压。在控制器无需较高工作电压时，则回复较低工作电压，以达到电容笔省电的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种具有省电装置的电容笔，其特征在于包含：
控制器；
开关电路，该控制器输出第一信号或第二信号至该开关电路；及
电源电路，该开关电路根据该第一信号或该第二信号控制该电源电路调节或转换来自电源的电压至第一输出电压或第二输出电压，并输出该第一输出电压或该第二输出电压至该控制器，其中该第一输出电压高于该第二输出电压。
2.根据权利要求1所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该控制器是以通用输入输出接脚输出该第一信号与该第二信号。
3.根据权利要求1所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该第一信号与该第二信号分别为数字信号“1”与“0”。
4.根据权利要求1所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该开关电路包含金属氧化物半导体元件、晶体管元件、电阻元件与电容元件。
5.根据权利要求1所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该电源电路包含电压调节电路或电压转换电路。
6.根据权利要求1所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该控制器内建快闪内存，该第一输出电压包含快闪内存写入电压。
7.一种具有省电装置的电容笔，其特征在于包含：
控制器；及
电源电路，该控制器输出多个信号至该电源电路，每一该信号包含第一信号或第二信号，该电源电路根据该第一信号或该第二信号控制该电源电路调节或转换来自电源的电压至第一输出电压或第二输出电压，并输出该第一输出电压或该第二输出电压至该控制器，其中该第一输出电压高于该第二输出电压。
8.根据权利要求7所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该控制器是以通用输入输出接脚输出每一该信号。
9.根据权利要求7所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该第一信号与该第二信号分别为数字信号“1”与“0”。
10.根据权利要求7所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该电源电路包含电压调节电路或电压转换电路。
11.根据权利要求7所述的具有省电装置的电容笔，其特征在于：其中该控制器内建快闪内存，该第一输出电压包含快闪内存写入电压。
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