CN110851003B - 一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统 - Google Patents

一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，包括主动式电容触控笔、感应驱动板和电容式感应屏体，主动式电容触控笔包括笔尖和笔筒，笔尖装配在笔筒的前端，笔筒的内部装配有压力传感器、无线数传电路、PCB板、电池和电源管理模块。本发明提出的主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，由压力传感器感知笔尖的压力信息，将得到的压力信号传输给PCB板的笔尖信号处理电路，由笔尖信号处理电路将得到的模拟信号转换为数字信号后传输给无线数传电路，无线数传电路对得到的数字信息处理后，传输给感应驱动板，感应驱动板接收无线数传电路发送的笔压信息，感应驱动板结合电容式感应屏体得到的坐标信息，即可得到新的带笔压信息的坐标形式，实现带笔压的书写效果。

Description

一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统
技术领域
本发明涉及到电子设备技术领域，特别涉及一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统。
背景技术
现有的主动式电容触控笔的笔压信息生成有两种方式，其中一种为A方式，该方式通过压力改变电感量大小，从而改变无线发射信号的频率大小，感应装置透过检测该无线发射信号频率大小进而转成笔压大小，属于纯模拟信号方式感知笔压信息。另一种为B方式，该方式笔内放置压力传感器，然后通过笔头的线圈天线，通过自定义的调制解调的无线信号，向感应装置传输笔压信息。
1、方式A笔压信息透过模拟电路产生的频率，极容易受到外界干扰发生跳变，加之生产过程对元器件一致性控制要求十分苛刻，同时随着产品元器件老化，老化程度无法控制一致，也会导致笔压检测出现极大偏差，甚至无法使用，书写体检大打折扣，严重影响产品品质和使用寿命。
2、方式B笔压信息透过自定义的调制解调信号传输，因其采用自定义的频率和调制解调信号，通信极其不稳定，大概率接收到错误笔压信息无法避免，导致笔压数值经常发生跳变，书写体验极差。
3、方式A和方式B涉及的无线信号，信号频带为私自定义，并非国际允许通用的无线信号，产品在国际市场无法被认可，甚至禁止销售。
基于上述存在的缺陷，提出一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统。
发明内容
为了解决现有主动式电容触控笔的问题，本发明的目的在于提供一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，具有可将通用无线信号传输数字化的笔压信息，不受无线信号资源限制，可稳定生成笔压信息，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，包括主动式电容触控笔、感应驱动板和电容式感应屏体。主动式电容触控笔包括笔尖和笔筒，笔尖装配在笔筒的前端，笔筒的内部装配有压力传感器、无线数传电路、PCB板、电池和电源管理模块，PCB板上集成有笔尖信号处理电路，压力传感器、无线数传电路与PCB板电连接，压力传感器、无线数传电路、PCB板均与电源管理模块电连接，电源管理模块与电池电连接。
优选地，所述笔尖信号处理电路包括运算放大器U6和运算放大器U7，运算放大器U6的脚3连接到电容C35的输出端，并连接到电容C36的输入端，电容C35的输入端连接到芯片U4的脚17，电容C36的两端并接电阻R25，并连接到运算放大器U6的脚4，运算放大器U6的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U6的脚2连接到电容C33的输入端，电容C33的输出端接地；所述运算放大器U6的脚4连接到电容C31的输入端，电容C31的输出端连接到电阻R23的输入端，电阻R23的输出端接到运算放大器U7的脚3，并连接到电阻R21、电阻R22的输入端，电阻R21、电阻R22的输出端接到运算放大器U7的脚4，运算放大器U7的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U7的脚2连接到电容C30的输入端，电容C30的输出端接地；所述运算放大器U7的脚4连接到电容C28的输入端，电容C28的输出端接到J10-1端子上。
优选地，所述无线数传电路包括芯片U4，芯片U4的脚18连接到电阻R12的输出端，电阻R12的输入端连接到电池的输出端，电阻R12的输出端连接到电阻R13的输入端，电阻R13的输出端接地；所述芯片U4的脚23连接到电容C19、电容C20的输入端，电容C19、所述电容C20的的输出端连接后接地；所述芯片U4的脚21连接到Y1的输入端，并连接到电容C21的输入端，电容C21的输出端接地；所述Y1的输出端接到电容C22的输入端，并连接到芯片U4的脚22，电容C22的输出端接地；所述芯片U4的脚24连接到电阻R15的输入端，并连接到电容C23的输入端，电容C23的输出端接地，电阻R15的输出端连接到电容C24的输出端，并接到芯片U4的脚ANTENNA端子；所述芯片U4的脚19连接到电阻R14的输入端，电阻R14的输出端连接到电源指示灯LED3的输入端，电源指示灯LED3的输出端接地；所述芯片U4的脚23连接到电阻R11的输入端，电阻R11的输出端连接到开关S1的输入端，并连接到KEY端子，开关S1的输出端接地。
优选地，所述电源管理模块包括稳压电路、锂电池保护电路、升压电路和电源输入；所述稳压电路包括芯片Q2，芯片Q2的型号为XC6206P28，芯片Q2的脚3连接到电池(16)的输出端，并连接到电容C5、电容C6的输入端，电容C5、电容C6的输出端接地；所述芯片Q2的脚1接地，芯片Q2的脚2接到VDD3.3电源输出端子上，并连接到电容C7、电容C8的输入端，电容C7、电容C8的输出端接地；所述锂电池保护电路的输出端与升压电路的输入端电连接，升压电路的输出端接到笔尖信号处理电路的输入端供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，由压力传感器感知笔尖的压力信息，将得到的压力信号传输给PCB板的笔尖信号处理电路，由笔尖信号处理电路将得到的模拟信号转换为数字信号，无线数传电路对得到的数字信息处理后，传输给感应驱动板，感应驱动板接收无线数传电路发送的笔压信息，感应驱动板结合电容式感应屏体得到的坐标信息，即可得到新的带笔压信息的坐标形式，实现带笔压的书写效果。
附图说明
图1为本发明的主动式电容触控笔整体结构框图。
图2为本发明的主动式电容触控笔组成框贴图；
图3为本发明的主动式电容触控笔笔压产生系统图；
图4为本发明的笔尖信号处理电路；
图5为本发明的无线数传电路图；
图6为本发明的稳压电路图；
图7为本发明的锂离子电池充电电路图；
图8为本发明的锂电池保护电路图；
图9为本发明的升压电路图；
图10为本发明的电源输入接线图。
图中：1、主动式电容触控笔；11、笔尖；12、笔筒；13、压力传感器；14、无线数传电路；15、PCB板；16、电池；17、电源管理模块；2、感应驱动板；3、电容式感应屏体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，包括主动式电容触控笔1、感应驱动板2和电容式感应屏体3，主动式电容触控笔1包括笔尖11和笔筒12，笔尖11装配在笔筒12的前端，笔筒12的内部装配有压力传感器13、无线数传电路14、PCB板15、电池16和电源管理模块17，PCB板15上集成有笔尖信号处理电路，压力传感器13、无线数传电路14与PCB板15电连接，压力传感器13、无线数传电路14、PCB板15均与电源管理模块17电连接，电源管理模块17与电池16电连接。
其中：笔尖信号处理电路包括运算放大器U6和运算放大器U7，运算放大器U6的脚3连接到电容C35的输出端，并连接到电容C36的输入端，电容C35的输入端连接到芯片U4的脚17，电容C36的两端并接电阻R25，并连接到运算放大器U6的脚4，运算放大器U6的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U6的脚2连接到电容C33的输入端，电容C33的输出端接地；运算放大器U6的脚4连接到电容C31的输入端，电容C31的输出端连接到电阻R23的输入端，电阻R23的输出端接到运算放大器U7的脚3，并连接到电阻R21、电阻R22的输入端，电阻R21、电阻R22的输出端接到运算放大器U7的脚4，运算放大器U7的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U7的脚2连接到电容C30的输入端，电容C30的输出端接地；运算放大器U7的脚4连接到电容C28的输入端，电容C28的输出端接到J10-1端子上。
其中：无线数传电路14包括芯片U4，芯片U4的脚18连接到电阻R12的输出端，电阻R12的输入端连接到电池16的输出端，电阻R12的输出端连接到电阻R13的输入端，电阻R13的输出端接地；芯片U4的脚23连接到电容C19、电容C20的输入端，电容C19、电容C20的的输出端连接后接地；芯片U4的脚21连接到Y1的输入端，并连杰到电容C21的输入端，电容C21的输出端接地；Y1的输出端接到电容C22的输入端，并连接到芯片U4的脚22，电容C22的输出端接地；芯片U4的脚24连接到电阻R15的输入端，并连接到电容C23的输入端，电容C23的输出端接地，电阻R15的输出端连接到电容C24的输出端，并接到芯片U4的脚ANTENNA端子；芯片U4的脚19连接到电阻R14的输入端，电阻R14的输出端连接到电源指示灯LED3的输入端，电源指示灯LED3的输出端接地；芯片U4的脚23连接到电阻R11的输入端，电阻R11的输出端连接到开关S1的输入端，并连接到KEY端子，开关S1的输出端接地。
其中：电源管理模块17包括稳压电路、锂电池保护电路、升压电路和电源输入；稳压电路包括芯片Q2，芯片Q2的型号为XC6206P28，芯片Q2的脚3连接到电池16的输出端，并连接到电容C5、电容C6的输入端，电容C5、电容C6的输出端接地；芯片Q2的脚1接地，芯片Q2的脚2接到VDD3.3电源输出端子上，并连接到电容C7、电容C8的输入端，电容C7、电容C8的输出端接地；锂电池输出端与锂电池保护电路的输入端电连接，锂电池保护电路的输出端与升压电路的输入端电连接，升压电路的输出端接到笔尖信号处理电路的输入端供电。
该主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，由压力传感器13感知笔尖11的压力信息，将得到的压力信号传输给PCB板15的笔尖信号处理电路，由笔尖信号处理电路将得到的模拟信号传输给无线数传电路14，无线数传电路14对得到的数字信息处理后，传输给感应驱动板2，感应驱动板2接收无线数传电路14发送的笔压信息z，电容式感应屏体3用于与笔尖11接触，感知笔尖11产生模拟触控信号，得到笔尖11的坐标信息(x，y)，形成坐标形式(x，y，z)，实现带笔压的书写效果。
综上所述，本发明提出的主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，由压力传感器13感知笔尖11的压力信息，将得到的压力信号传输给PCB板15的笔尖信号处理电路，由笔尖信号处理电路将得到的模拟信号传输给无线数传电路14，无线数传电路14对得到的数字信息处理后，传输给感应驱动板2，感应驱动板2接收无线数传电路14发送的笔压信息z，感应驱动板2结合电容式感应屏体3得到的坐标信息，即可得到坐标形式，实现带笔压的书写效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种主动式电容触控笔的笔压信息生成系统，其特征在于，包括主动式电容触控笔(1)、感应驱动板(2)和电容式感应屏体(3)，主动式电容触控笔(1)包括笔尖(11)和笔筒(12)，笔尖(11)装配在笔筒(12)的前端，笔筒(12)的内部装配有压力传感器(13)、无线数传电路(14)、PCB板(15)、电池(16)和电源管理模块(17)，PCB板(15)上集成有笔尖信号处理电路，压力传感器(13)、无线数传电路(14)与PCB板(15)电连接，压力传感器(13)、无线数传电路(14)、PCB板(15)均与电源管理模块(17)电连接，电源管理模块(17)与电池(16)电连接；
所述笔尖信号处理电路包括运算放大器U6和运算放大器U7，运算放大器U6的脚3连接到电容C35的输出端，并连接到电容C36的输入端，电容C35的输入端连接到芯片U4的脚17，电容C36的两端并接电阻R25，并连接到运算放大器U6的脚4，运算放大器U6的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U6的脚2连接到电容C33的输入端，电容C33的输出端接地；所述运算放大器U6的脚4连接到电容C31的输入端，电容C31的输出端连接到电阻R23的输入端，电阻R23的输出端接到运算放大器U7的脚3，并连接到电阻R21、电阻R22的输入端，电阻R21、电阻R22的输出端接到运算放大器U7的脚4，运算放大器U7的脚5连接到+9V电源输入端，运算放大器U7的脚2连接到电容C30的输入端，电容C30的输出端接地；所述运算放大器U7的脚4连接到电容C28的输入端，电容C28的输出端接到J10-1端子上；
所述无线数传电路(14)包括芯片U4，芯片U4的脚18连接到电阻R12的输出端，电阻R12的输入端连接到电池(16)的输出端，电阻R12的输出端连接到电阻R13的输入端，电阻R13的输出端接地；所述芯片U4的脚23连接到电容C19、电容C20的输入端，电容C19、所述电容C20的输出端连接后接地；所述芯片U4的脚21连接到Y1的输入端，并连接到电容C21的输入端，电容C21的输出端接地；所述Y1的输出端接到电容C22的输入端，并连接到芯片U4的脚22，电容C22的输出端接地；所述芯片U4的脚24连接到电阻R15的输入端，并连接到电容C23的输入端，电容C23的输出端接地，电阻R15的输出端连接到电容C24的输出端，并接到芯片U4的脚ANTENNA端子；所述芯片U4的脚19连接到电阻R14的输入端，电阻R14的输出端连接到电源指示灯LED3的输入端，电源指示灯LED3的输出端接地；所述芯片U4的脚23连接到电阻R11的输入端，电阻R11的输出端连接到开关S1的输入端，并连接到KEY端子，开关S1的输出端接地；
所述电源管理模块(17)包括稳压电路、锂电池保护电路、升压电路和电源输入；所述稳压电路包括芯片Q2，芯片Q2的型号为XC6206P28，芯片Q2的脚3连接到电池(16)的输出端，并连接到电容C5、电容C6的输入端，电容C5、电容C6的输出端接地；所述芯片Q2的脚1接地，芯片Q2的脚2接到VDD3.3电源输出端子上，并连接到电容C7、电容C8的输入端，电容C7、电容C8的输出端接地；所述锂电池保护电路的输出端与升压电路的输入端电连接，升压电路的输出端接到笔尖信号处理电路的输入端供电。
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