CN110874161A - 一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，该系统包括若干对一一对应的红外发射和接收对管，用于驱动红外发射管的发射模块、用于同步选通与发射模块所驱动的发射管相对应的红外接收管的选通模块以及光电信号处理电路，通过I/O端口与上述模块的控制输入端和光电信号处理电路的输出端相连接的微控制器系统，与驱动模块的载波输入端相连接的载波发生器和与接收模块光电信号输出端相连接的滤波放大电路；在发射模块电路的x轴或y轴上还设置有一峰值保持电路，该峰值保持电路包括：比较单元、选择隔离单元、峰值保持单元以及门控单元四个单元。采用上述技术方案，使得红外触摸屏AD采样到数值比较稳定，触摸识别和响应时间最佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外触摸屏，尤指能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统。
背景技术
红外触摸屏扫描系统的AD采样电路在实际工程应用中，很多时候并不能把输入信号的噪声处理得非常好，导致在进行高速、窄脉冲、低幅度信号保持的时候出现很大的噪声干扰。在比较器输出脉冲高电平和低电平转换的瞬时均会使被保持信号受到干扰，出现尖峰的噪声而且幅度很大。上升之后由于信号瞬间被拉低，使得进行峰值保持电路无法正常保持信号。红外扫描系统所采集到的AD电压数值不稳定，高低峰的数值差异很大，因此，控制系统计算中得到的坐标数据结果不理想，直接导致触摸坐标的定位精度和反应响应时间受影响，尤其是大尺寸的红外触摸屏。
发明内容
为了解决现有红外触摸屏扫描系统的AD采样电路在进行高速、窄脉冲、低幅度信号保持的时候出现很大的噪声干扰，比较器输出脉冲高电平和低电平转换的瞬时均会使被保持信号受到干扰，且上升之后由于信号瞬间被拉低，使得进行峰值保持电路无法正常保持信号，导致扫描系统所采集到的AD电压数值不稳定，影响触摸坐标的定位精度和反应响应时的问题。
发明的目的在于提供一种能持续峰值保持的红外触摸屏扫描系统。
根据本发明的一个方面，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：设计一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，该系统包括若干对一一对应的红外发射和接收对管，用于驱动红外发射管的发射模块、用于同步选通与发射模块所驱动的发射管相对应的红外接收管的选通模块以及光电信号处理电路，通过I/O端口与上述模块的控制输入端和光电信号处理电路的输出端相连接的微控制器系统，与驱动模块的载波输入端相连接的载波发生器和与接收模块光电信号输出端相连接的滤波放大电路；在发射模块电路的x轴或y轴上还设置有一峰值保持电路，该峰值保持电路包括：由比较单元、选择隔离单元、峰值保持单元以及门控单元四个单元；其中，所述的比较单元用以产生和输入待保持信号同步的门信号，并且作为所述门控单元的输入信号；所述的选择隔离单元用以实现对输入信号的获取、防止噪声信号在保持电路上的堆积以及和前端电路的隔离；所述的峰值保持单元用以克服死区电压以提高灵敏度的同时保证了峰值信号与输入信号之间的线性关系；所述的门控单元用以实现信号的峰值保持和释放。
由于采用了上述技术方案，红外触摸屏的AD采样电路的各信息采集需要一段时间的维持。使得AD采样到最佳数值。峰值保持电路有着非常好的保持电压在峰值时的作用。使用该电路使得红外触摸屏的AD采样中获取最理想的电压数值，峰值保持电路在红外触摸屏的采样电路中得到峰值的维持一段时间，使得采样的数值比较稳定。
为了达到更好的发明目的，本发明还具有以下技术特征：
在一些实施方式中；为了获得更持久的峰值信号，在峰值保持单元由保持电容、运放及二极管组成负反馈电路。
在一些实施方式中；为了获得更精准的峰值信号，门控单元包括：数字处理电路形成两路控制信号，一路输出到所述的选择隔离单元作为其选择控制信号，另一路输出到所述的峰值保持单元作为其保持控制信号。
附图说明
图1电压型峰值保持电路原理图；
图2跨导型峰值保持电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明公开了一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，该系统包括若干对一一对应的红外发射和接收对管，用于驱动红外发射管的发射模块、用于同步选通与发射模块所驱动的发射管相对应的红外接收管的选通模块以及光电信号处理电路，通过I/O端口与上述模块的控制输入端和光电信号处理电路的输出端相连接的微控制器系统，与驱动模块的载波输入端相连接的载波发生器和与接收模块光电信号输出端相连接的滤波放大电路；在发射模块电路的x轴或y轴上还设置有一峰值保持电路，该峰值保持电路包括：由比较单元、选择隔离单元、峰值保持单元以及门控单元四个单元；其中，所述的比较单元用以产生和输入待保持信号同步的门信号，并且作为所述门控单元的输入信号；所述的选择隔离单元用以实现对输入信号的获取、防止噪声信号在保持电路上的堆积以及和前端电路的隔离；所述的峰值保持单元用以克服死区电压以提高灵敏度的同时保证了峰值信号与输入信号之间的线性关系；所述的门控单元用以实现信号的峰值保持和释放。峰值保持电路中采用运放做跟随器，利用二极管单向导电性对输入信号进行峰值保持。电容用作保持器件，初始状态电容电压等于零；保持控制脉冲通过控制模拟开关管对电容上的电压进行放电。理想情况下，当输入信号上升时，通过放大器和二极管对保持电容充电，直至保持电容上的电压等于输入电压；只要后续输入电压比保持电压小，二极管就截止，电容电压保持为最大输入电压，达到输入信号峰值保持的目的。然而，实际二极管与理想二极管特性有较大的差距，其正向特性存在一死区电压，只有当输入信号的幅度大于二极管导通电压时，二极管才可以导通，输入信号才能通过二极管对保持电容进行充电，这就限制了电路处理小信号的灵敏度和线性。
参考图1，在一些实施了中,正向输出端信号为窄脉冲，目前常用的AD 采样电路难以捕捉到窄脉冲的幅值，所以需要采用峰值保持电路，该电路的作用是获取压控放大电路输出信号的峰值并保持一段时间，从而使后续电路有足够的时间将其转换为数字信号，用于计算目标方位。电压型峰值保持电路主要由电压放大器A、峰值检测器二极管D、保持电容和电压缓冲器B组成。电压放大器对输入电压Vin和输出电压Vout之间的电压差进行放大，输出为电压信号。若Vout大于Vin，二极管截止，电容上的电压保持不变。
参考图2，在另外的实施例中，跨导型峰值保持电路主要由跨导放大器 G、恒流源I、二极管D、保持电容C和电压缓冲器B组成。跨导放大器对输入电压Vin和输出电压Vout之间的电压差进行放大，输出为电流信号。若Vout小于Vin，则跨导放大器输出的电流信号通过二极管D对电容C充电，若Vout大于Vin，二极管不导通，电容C上的电压维持不变。恒流源I的作用是为跨导放大器提供静态回路。
Claims (3)
1.一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，该系统包括若干对一一对应的红外发射和接收对管，用于驱动红外发射管的发射模块、用于同步选通与发射模块所驱动的发射管相对应的红外接收管的选通模块以及光电信号处理电路，通过I/O端口与上述模块的控制输入端和光电信号处理电路的输出端相连接的微控制器系统，与驱动模块的载波输入端相连接的载波发生器和与接收模块光电信号输出端相连接的滤波放大电路；其特征在于，在发射模块电路的x轴或y轴上还设置有一峰值保持电路，该峰值保持电路包括：由比较单元、选择隔离单元、峰值保持单元以及门控单元四个单元；
其中，所述的比较单元用以产生和输入待保持信号同步的门信号，并且作为所述门控单元的输入信号；所述的选择隔离单元用以实现对输入信号的获取、防止噪声信号在保持电路上的堆积以及和前端电路的隔离；所述的峰值保持单元用以克服死区电压以提高灵敏度的同时保证了峰值信号与输入信号之间的线性关系；所述的门控单元用以实现信号的峰值保持和释放。
2.根据权利要求1所述的一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，其特征在于；所述的峰值保持单元由保持电容、运放及二极管组成负反馈电路。
3.根据权利要求1所述的一种能持续峰值保持的红外触摸屏并行扫描系统，其特征在于；所述的门控单元包括：数字处理电路形成两路控制信号，一路输出到所述的选择隔离单元作为其选择控制信号，另一路输出到所述的峰值保持单元作为其保持控制信号。
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