CN109558343A - 一种基于触摸框的pc接口信号转接装置及方法 - Google Patents

一种基于触摸框的pc接口信号转接装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于触摸框的PC接口信号转接装置及方法，涉及信号传输通信技术领域，上述转接装置包括转接主板以及输入装置，转接主板中内置有多个微处理器模块,其中一微处理器模块与上述输入装置相连接，接收输入装置的输入信号而后将其转换成适合于与转接主板相接的PC端以及外接设备进行通信的数据，并且通过转接主板中的各个微处理器模块，还可以对PC端输出的数据内容进行优化，也可以根据PC端或外接设备的操作需要对输入装置进行优化，最终使得用户能够通过上述转接装置方便地对外接设备进行控制，并且可以实质上经输入装置，在形式上经外接设备对PC端进行控制，操作简单方便。

Description

一种基于触摸框的PC接口信号转接装置及方法
技术领域
本发明涉及信号传输通信技术领域，更具体地说，它涉及一种基于触摸框的PC接口信号转接装置及方法。
背景技术
在生活中，常常需要将PC中的数据内容输出到其它外接设备上进行操作，如将视频信号投放到TV上进行显示，例如，将笔记本电脑与电视相连接，利用电视的大显示屏显示电脑中的演示内容。上述连接通常是利用VGA数据线或HDMI数据线直接将PC与TV相连，十分方便。但是在使用过程中所暴露出的不足之处也十分明显。
在上面的数据内容显示过程中，TV端（外接设备）仅仅是充当显示的角色，所有对数据内容的控制都在PC端完成，在TV端的操作仅仅对TV本身产生作用，如调节显示屏的亮度等。若演示人员需要调整显示的内容，需要利用与PC相连的数据输入设备（鼠标、触摸框等）才可以进行操作，由于演示人员通常是站立在显示屏旁边，这时为了不影响演示的效果，在台下还需要一个辅助的人员根据演示人员的现场动作帮忙操作PC，十分不便。
发明内容
针对实际运用中利用外接设备接收并展示PC端的数据内容时，对数据内容的操作只能由PC端完成，造成演示或操作不方便这一问题，本发明目的一在于提出一种基于触摸框的PC接口信号转接装置，其能够实现数据内容的双向传输，演示人员通过在外接设备，如TV端的操作便可以实现对演示数据内容的操控，十分方便。基于上述信号转接装置，本发明目的二在于提出一种基于触摸框的PC接口信号转接方法，实现PC与外接设备之间信号快速转接的同时，方便用户能够在外接设备上对数据内容进行操作或通过触摸框控制外接设备，并且能够根据不同的外接设备、PC端或者不同的显示内容对操作的界面加以优化，最终使得PC与外接设备能够成为一个相互衔接的整体，操作方便。
具体方案如下：
一种基于触摸框的PC接口信号转接装置，包括转接主板以及与所述转接主板控制连接的输入装置，其中，所述转接主板配置有控制单元、信号转接单元以及微处理器单元；
所述信号转接单元配置为多个信号转接端口，分别与PC接口以及外接设备信号连接，用于将PC接口的HDMI信号和/或USB信号和/或PC控制信号转接传输到外接设备；
所述微处理器单元配置为至少三个微处理器模块，包括：
第一微处理器模块，配置为与所述输入装置数据连接，接收所述输入装置的输入信号并根据设定算法将其转换为第一信号以及第二信号并输出；
第二微处理器模块，配置为与所述第一微处理器模块以及PC端USB触屏数据接口数据连接，接收所述第一信号并根据设定算法将其转换为适配于与所述PC端USB触屏数据接口进行数据通信的输入控制信号，PC端USB触屏数据接口接收所述输入控制信号控制PC端动作，所述第二微处理器模块接收由第一微处理器模块输出的所述第一信号并根据设定算法将其转换为第三信号；
第三微处理器模块，配置为与所述第一微处理器模块、第二微处理器模块以及外接设备的外接设备USB触屏数据接口数据连接，接收所述第二信号以及第三信号并根据设定算法将二者转换为适配于与外接设备进行连接的外接设备控制信号；
所述控制单元与信号转接单元、微处理器单元控制连接，控制并协调信号转接单元以及微处理器单元的动作。
通过上述技术方案，用户或演示人员通过输入装置将输入信号输入到转接主板中，转接主板将其按照设定的算法分成若干信号，上述信号的数量与转接主板外接的PC端数量以及外接设备数量相对应。由于不同的外接设备需要不同的数据格式，基于上述设置，用户的操作指令能够对PC端进行实时的控制，并且由于PC端的数据接口与外接设备的接口相连通，使得PC端的数据内容能够实时地传输到外接设备上，由于输入设备可以对PC端加以操作，反应在外接设备上便是输入装置能够对外接设备中显示的数据内容加以操作，即通过输入装置能够操控外接设备，进而方便了用户对外接设备及PC端的控制，使得外接设备及PC端成为一个整体。
进一步的，所述输入装置配置为：
红外多点触摸框，配置为用于检测采集用户的触屏输入动作，输出动作检测信号；
有效性识别模块，配置为用于检测判定所述动作检测信号是否有效，输出动作检测确认信号；
数据处理模块，配置为与所述有效性识别模块数据连接，根据内置的算法将所述动作检测确认信号转化为所述输入信号。
通过上述技术方案，能够将用户的触摸操作精确地转换为对外接设备以及PC端的控制信号，并且适应性强，能够根据需要灵活改变操作界面，十分方便。
进一步的，所述外接设备包括至少一个TV主板及其与之适配的显示装置。
进一步的，多个所述信号转接端口包括：
与所述PC接口相适配的OPSHDMI接口、USB2Hub接口、ControlGPIO接口以及USB1Touch-in接口，分别接收PC端的HDMI信号、USB信号、PC控制信号以及输出所述输入控制信号；
与所述TV主板相适配的OPSHDMIout接口、USBx4接口以及USBTVTouch-in接口，所述OPSHDMIout接口接收PC端的HDMI信号，所述USBTVTouch-in接口输出所述外接设备控制信号或接收TV主板的TV控制信号；
与所述输入装置相适配的USBTouch接口；以及
与其它外接设备信号连接的USBTouch-out接口；
所述控制单元包括控制上述接口通断的程控转接模块。
通过上述技术方案，视频信号、控制信号等能够直接地从PC端传输到外接设备（TV主板）上，保证数据投送的准确性与实时性。通过USB1Touch-in接口、USBTouch接口以及USBTVTouch-in接口的配合，将输入装置的输入信号经设定算法后传输到PC端或TV主板，实现经输入装置对PC端以及TV主板的控制。
进一步的，所述第一微处理器模块和/或第二微处理器模块、第三微处理器模块中内置有用于存储与不同的外接设备进行数据连接的通信协议以及对应的对第一信号、第二信号及第三信号进行格式转换的算法模块，输入装置根据转接主板外接的设备或接口种类，经控制单元选定设定算法模块对第一信号、第二信号及第三信号进行转换处理。
通过上述技术方案，使得转接主板能够适用于不同类型的PC端或外接设备。
进一步的，所述第一微处理器模块、第二微处理器模块以及第三微处理器模块包括三块MCU芯片；
所述第一微处理器模块、第二微处理器模块以及第三微处理器模块之间经由UART芯片及UART通信协议连接。
一种基于触摸框的PC接口信号转接方法，基于上述信号转接装置，包括如下步骤：
建立PC接口及外接设备接口与转接主板上对应接口的物理连接；
基于与转接主板上连接的输入装置，选通PC接口与外接设备接口，实现PC接口与外接设备接口之间的数据连接；
利用上述输入装置输入对PC端以及外接设备的输入控制信号，转接主板接收上述输入控制信号，将其按照设定算法转换为适配于与所述PC端以及外接设备进行数据通信的数据格式；
PC端接收并响应于由所述输入装置输入并经转换后的控制信号，经PC接口输出相应的数据内容和/或PC控制信号至外接设备接口；
外接设备接收并响应于上述PC端输出的数据内容和/或PC控制信号以及输入装置输出的控制信号进行动作。
通过上述技术方案，PC接口的信号不仅能够正常地被转接到外接设备中，在转接的过程中还能被有效地优化，此外，用户通过对输入装置的控制能够对PC端以及外接设备同时加以控制，更加的便捷。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过在PC端与外接设备之间设置转接装置，并且通过转接装置输入控制信号对PC端以及外接设备加以控制，使得PC端与外接设备的数据同步变化，将转接装置与外接设备设置在一起，则可以方便地由“外接设备”控制PC端，方便用户操作。
附图说明
图1为本发明的整体功能框架示意图；
图2为本发明的模块结构框架示意图；
图3为PC接口信号转接方法的流程示意图。
附图标记：1、转接主板；2、输入装置；3、控制单元；4、信号转接单元；5、微处理器单元；51、第一微处理器模块；52、第二微处理器模块；53、第三微处理器模块；6、PC端；7、TV主板；8、外接设备。
具体实施方式
下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
如图1所示，一种基于触摸框的PC接口信号转接装置，包括转接主板1以及与转接主板1控制连接的输入装置2。其中，转接主板1配置有控制单元3、信号转接单元4以及微处理器单元5。
信号转接单元4配置为多个信号转接端口，分别与PC端6以及外接设备8信号连接，用于将PC端中PC接口的HDMI信号和/或USB信号和/或PC控制信号转接传输到外接设备8。
本发明中的外接设备8包括但不限于内置有TV主板7的显示屏以及其它设备。
针对于TV主板7，具体而言，如图2所示，多个所述信号转接端口包括：与所述PC接口相适配的OPSHDMI接口、USB2Hub接口、ControlGPIO接口（PC控制接口）以及USB1Touch-in接口（PC端USB触屏数据接口），分别接收PC端6的HDMI信号、USB信号、PC控制信号以及输出所述输入控制信号；与所述TV主板7相适配的OPSHDMIout接口、USBx4接口以及USBTVTouch-in接口，所述OPSHDMIout接口接收PC端6的HDMI信号，所述USBTVTouch-in接口输出所述外接设备控制信号或接收TV主板的TV控制信号；与所述输入装置2相适配的USBTouch接口；以及与其它外接设备信号连接的USBTouch-out接口。对应的，上述控制单元3包括控制上述接口通断的程控转接模块，例如使能芯片、数据格式转换芯片、频率转换芯片等。
微处理器单元5配置为至少三个微处理器模块，包括第一微处理器模块51、第二微处理器模块52以及第三微处理器模块53。
第一微处理器模块51配置为与输入装置2数据连接，接收输入装置2的输入信号并根据设定算法将其转换为第一信号以及第二信号并输出。上述设定算法根据不同的PC端6以及外接设备8而不同，主要用于将信号转换为适于第二微处理器模块52以及第三微处理器模块53处理的格式。
第二微处理器模块52配置为与第一微处理器模块51以及PC端USB触屏数据接口（USB1Touch-in接口）数据连接，接收第一信号并根据设定算法将其转换为适配于与PC端USB触屏数据接口进行数据通信的输入控制信号。PC端USB触屏数据接口接收所述输入控制信号控制PC端6动作。第二微处理器模块52接收由第一微处理器模块51输出的第一信号并根据设定算法将其转换为第三信号，上述设定的算法包括但不限于对其中的一些数据内容加以过滤或者对一些控制信号进行转换，使其更加符合外接设备8的控制要求。上述PC端6的ControlGPIO接口和/或USB2Hub接口输出PC端6对外接设备8的控制信号。
第三微处理器模块53配置为与第一微处理器模块51、第二微处理器模块52以及外接设备8的外接设备USB触屏数据接口数据连接，即USBTVTouch-in接口数据连接，接收第二信号以及第三信号并根据设定算法将二者转换为适配于与外接设备8进行数据通信的外接设备控制信号。
在本发明中，上述第一微处理器模块51、第二微处理器模块52以及第三微处理器模块53包括三块独立设置的MCU芯片，三块MCU芯片之间经由UART芯片及UART通信协议连接。
在实际应用中，第一微处理器模块51和/或第二微处理器模块52、第三微处理器模块53中内置有用于存储与不同的外接设备8进行数据连接的通信协议以及对应的对第一信号、第二信号及第三信号进行格式转换的算法模块，输入装置2根据转接主板1外接的设备或接口种类，经控制单元3选定设定算法模块对第一信号、第二信号及第三信号进行转换处理。上述技术方案，使得转接主板1能够适用于不同类型的PC端6或外接设备8。
转接主板1中的控制单元3与信号转接单元4、微处理器单元5控制连接，控制并协调信号转接单元4以及微处理器单元5的动作。为了满足转接主板1上的不同模块的用电需求，所述转接主板1上设置有多个电源接口或电源输出模块，分别输入12V-24V电压，输出12V-24V及5V电压。
输入装置2配置为红外多点触摸框、有效性识别模块以及数据处理模块。
红外多点触摸框配置为用于检测采集用户的触屏输入动作，输出动作检测信号。有效性识别模块配置为用于检测判定动作检测信号是否有效，输出动作检测确认信号。数据处理模块配置为与有效性识别模块数据连接，根据内置的算法将动作检测确认信号转化为输入信号。基于上述技术方案，能够将用户的触摸操作精确地转换为对外接设备8以及PC端6的控制信号，并且适应性强，能够根据需要灵活改变操作界面，十分方便。
基于上述PC接口信号转接装置，如图3所示，本发明还提出了一种基于触摸框的PC接口信号转接方法，包括如下步骤：
建立PC接口及外接设备8接口与转接主板1上对应接口的物理连接，即将各个接口对应插接起来。
基于与转接主板1上连接的输入装置2以及外接设备8的显示界面，选通PC接口与外接设备8接口，实现PC接口与外接设备8接口之间的数据连接，由于技术十分现有，在此对其具体过程不做赘述。
利用上述输入装置2，即触摸框输入对PC端6以及外接设备8的输入控制信号，转接主板1接收上述输入控制信号，将其按照设定算法转换为适配于与PC端6以及外接设备8进行数据通信的数据格式。上述过程具体分为两个子步骤，首先将输入的控制信号按照外接设备8或PC端6的数量进行分类转换，本实施例中以一个PC端6及一个外接设备8（TV主板7）为例，只需要3个微处理器即可，首先将输入的控制信号输入第一微处理器模块51进行分类转换，而后将上述信号分送至第二微处理器模块52以及第三微处理器模块53，若外接设备8增多，则相应的增加微处理器模块。
PC端6接收并响应于由输入装置2输入并经转换后的输入控制信号（由PC端USB触屏数据接口输入），经PC接口输出相应的数据内容和/或PC控制信号至外接设备8接口。
外接设备8接收并响应于上述PC端6输出的数据内容和/或PC控制信号以及输入装置2输出的控制信号进行动作。
基于上述方案，PC接口的信号不仅能够正常地被转接到外接设备8中，在转接的过程中还能被有效地优化，此外，用户通过对输入装置2的控制能够对PC端6以及外接设备8同时加以控制，更加的便捷。
基于本发明的技术方案，用户或演示人员通过输入装置2将输入信号输入到转接主板1中，转接主板1将其按照设定的算法分成若干信号，上述信号的数量与转接主板1外接的PC端6数量以及外接设备8数量相对应。由于不同的外接设备8需要不同的数据格式，基于上述设置，用户的操作指令能够对PC端6进行实时的控制，并且由于PC端6的数据接口与外接设备8的接口相连通，使得PC端6的数据内容能够实时地传输到外接设备8上，由于输入设备可以对PC端6加以操作，反应在外接设备8上便是输入装置2能够对外接设备8中显示的数据内容加以操作，进而方便了用户对外接设备8及PC端6的控制，使得外接设备8及PC端6成为一个整体。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于触摸框的PC接口信号转接装置，其特征在于，包括转接主板(1)以及与所述转接主板(1)控制连接的输入装置(2)，其中，所述转接主板(1)配置有控制单元(3)、信号转接单元(4)以及微处理器单元(5)；
所述信号转接单元(4)配置为多个信号转接端口，分别与PC接口以及外接设备(8)信号连接，用于将PC接口的HDMI信号和/或USB信号和/或PC控制信号转接传输到外接设备(8)；
所述微处理器单元(5)配置为至少三个微处理器模块，包括：
第一微处理器模块(51)，配置为与所述输入装置(2)数据连接，接收所述输入装置(2)的输入信号并根据设定算法将其转换为第一信号以及第二信号并输出；
第二微处理器模块(52)，配置为与所述第一微处理器模块(51)以及PC端USB触屏数据接口数据连接，接收所述第一信号并根据设定算法将其转换为适配于与所述PC端USB触屏数据接口进行数据通信的输入控制信号，PC端USB触屏数据接口接收所述输入控制信号控制PC端(6)动作，所述第二微处理器模块(52)接收由第一微处理器模块(51)输出的所述第一信号并根据设定算法将其转换为第三信号；
第三微处理器模块(53)，配置为与所述第一微处理器模块(51)、第二微处理器模块(52)以及外接设备(8)的外接设备USB触屏数据接口数据连接，接收所述第二信号以及第三信号并根据设定算法将二者转换为适配于与外接设备(8)进行连接的外接设备控制信号；
所述控制单元(3)与信号转接单元(4)、微处理器单元(5)控制连接，控制并协调信号转接单元(4)以及微处理器单元(5)的动作。
2.根据权利要求1所述的信号转接装置，其特征在于，所述输入装置(2)配置为：
红外多点触摸框，配置为用于检测采集用户的触屏输入动作，输出动作检测信号；
有效性识别模块，配置为用于检测判定所述动作检测信号是否有效，输出动作检测确认信号；
数据处理模块，配置为与所述有效性识别模块数据连接，根据内置的算法将所述动作检测确认信号转化为所述输入信号。
3.根据权利要求1所述的信号转接装置，其特征在于，所述外接设备(8)包括至少一个TV主板(7)及其与之适配的显示装置。
4.根据权利要求3所述的信号转接装置，其特征在于，多个所述信号转接端口包括：
与所述PC接口相适配的OPSHDMI接口、USB2Hub接口、ControlGPIO接口以及USB1Touch-in接口，分别接收PC端(6)的HDMI信号、USB信号、PC控制信号以及输出所述输入控制信号；
与所述TV主板(7)相适配的OPSHDMIout接口、USBx4接口以及USBTVTouch-in接口，所述OPSHDMIout接口接收PC端(6)的HDMI信号，所述USBTVTouch-in接口输出所述外接设备控制信号或接收TV主板(7)的TV控制信号；
与所述输入装置(2)相适配的USBTouch接口；以及
与其它外接设备(8)信号连接的USBTouch-out接口；
所述控制单元(3)包括控制上述接口通断的程控转接模块。
5.根据权利要求1所述的信号转接装置，其特征在于，所述第一微处理器模块(51)和/或第二微处理器模块(52)、第三微处理器模块(53)中内置有用于存储与不同的外接设备(8)进行数据连接的通信协议，以及对应的对第一信号、第二信号及第三信号进行格式转换的算法模块，输入装置(2)根据转接主板(1)外接的设备或接口种类，经控制单元(3)选定设定算法模块对第一信号、第二信号及第三信号进行转换处理。
6.根据权利要求1所述的信号转接装置，其特征在于，所述第一微处理器模块(51)、第二微处理器模块(52)以及第三微处理器模块(53)包括三块MCU芯片；
所述第一微处理器模块(51)、第二微处理器模块(52)以及第三微处理器模块(53)之间经由UART芯片及UART通信协议连接。
7.一种基于触摸框的PC接口信号转接方法，基于如权利要求1-6中任意一项所述的基于触摸框的PC接口信号转接装置，其特征在于，包括如下步骤：
建立PC接口及外接设备(8)接口与转接主板(1)上对应接口的物理连接；
基于与转接主板(1)上连接的输入装置(2)，选通PC接口与外接设备(8)接口，实现PC接口与外接设备(8)接口之间的数据连接；
利用上述输入装置(2)输入对PC端(6)以及外接设备(8)的控制信号，转接主板(1)接收上述控制信号，将其按照设定算法转换为适配于与所述PC端(6)以及外接设备(8)进行数据通信的数据格式；
PC端(6)接收并响应于由所述输入装置(2)输入并经转换后的输入控制信号，经PC接口输出相应的数据内容和/或PC控制信号至外接设备(8)接口；
外接设备(8)接收并响应于上述PC端(6)输出的数据内容和/或PC控制信号以及输入装置(2)输出的控制信号进行动作。
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