CN111596787A - 一种红外触控装置的触摸信号采集电路 - Google Patents
一种红外触控装置的触摸信号采集电路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种红外触控装置的触摸信号采集电路,微处理模块用于向选通模块发送控制信号,以及向信号控制模块发送时钟信号;选通模块用于控制信号输出选通信号;接收模块用于生成多个接收信号并传输给数据处理模块;数据处理模块包括分别用于处理多个接收信号的多个数据处理单元,数据处理单元用于对接收信号进行放大处理和/或抗干扰处理;信号保持器用于对接收信号进行放大保存;信号控制模块用于控制一部分接收信号发送至微处理模块进行数据采样,以及,控制另一部分接收信号发送至信号保持器进行放大保存,如此,避免设置模拟开关选通导致的耗时长、帧率底以及成本高的问题,实现对多路数据进行处理,缩短红外触控装置的扫描周期。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种红外触控装置的触摸信号采集电路。
背景技术
红外触控装置采用设置在屏幕表面一侧的红外线发射器与接收器感应元件实现触点坐标采集,具体地,所述红外线发射器与接收器感应元件排布在屏幕的四周,从而在屏幕的表面一侧形成红外线探测网,红外触控装置采集物体阻挡的红外线的位置即可得到触点坐标,既而基于所述触点坐标进行相应的响应。
现有技术中,一方面,红外触控装置通过接收器将光信号转化为电信号,并对所述电信号处理后采集,其中,对所述电信号处理依次包括:抗干扰处理、放大处理、采集处理,这种处理方式的信号经过一级抗干扰处理后直接进行信号放大,若信号经过抗干扰处理后仍然有噪声进入,所述噪声也会被放大处理,放大后的噪音对有用信号形成干扰,会导致坐标误判;另一方面,红外触控装置通过多路接收器将光信号转化成电信号,在所述电信号处理之前或者之后,通过模拟开关选通,也即,选择多路电信号中的某一单路电信号并将其传导到微处理器进行采样处理,所述模拟开关进行选通时,需要一段时间让信号稳定下来,耗时长且帧率低,且采用模拟开关进行选通,增加了元器件,导致成本增加。
发明内容
基于上述现状,本发明的主要目的在于提供红外触控装置的触摸信号采集电路,以解决模拟开关选通导致的耗时长、帧率低以及成本高的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种红外触控装置的触摸信号采集电路,包括微处理模块、选通模块、接收模块、数据处理模块、信号保持器和信号控制模块,所述接收模块包括多个接收单元,每个所述接收单元包括一个接收器,所述微处理模块包括信号采样单元;
所述微处理模块用于向所述选通模块发送控制信号,以及向所述信号控制模块发送时钟信号;
所述选通模块用于接收所述微处理模块的控制信号,并根据所述控制信号输出对应的控制接收器选通的选通信号;
所述接收模块用于接收所述选通信号,使得根据所述选通信号导通的多个所述接收器生成多个接收信号并传输给所述数据处理模块;
所述数据处理模块包括分别用于处理多个所述接收信号的多个数据处理单元,所述数据处理单元用于对所述接收信号进行放大处理和/或抗干扰处理;
所述信号保持器用于对部分所述接收信号进行放大保存;
所述信号控制模块用于接收并根据所述时钟信号控制处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号发送至所述微处理模块进行数据采样,以及,控制处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号发送至所述信号保持器进行放大保存,以及控制所述信号保持器保存的所述另一部分接收信号发送至所述微处理模块进行数据采样。
优选地,每个所述接收单元还包括一个三极管和一个电阻;
所述接收器与所述电阻并联,所述接收器的负极用于接收所述选通模块的选通信号,所述接收器的正极与所述三极管的基极连接,所述三极管的集电极与一个稳定电压源连接,所述三极管的发射极用于与所述数据处理模块中的一个所述数据处理单元连接。
优选地,所述数据处理模块包括第一数据处理单元和第二数据处理单元,
所述第一数据处理单元包括依次相连的一单元第一抗干扰模块、一单元第一放大模块、一单元第二放大模块、一单元第二抗干扰模块和一单元第三放大模块;
所述第二数据处理单元包括依次相连的二单元第一抗干扰模块、二单元第一放大模块、二单元第二放大模块、二单元第二抗干扰模块和二单元第三放大模块。
优选地,每个所述一单元第一抗干扰模块包括一单元第一抗干扰电阻和一单元第一抗干扰电容;
所述一单元第一抗干扰电阻的一端和所述一单元第一抗干扰电容的一端同时连接一个所述三极管的发射极,所述一单元第一抗干扰电阻的另一端接地,所述一单元第一抗干扰电容的另一端用于与所述一单元第一放大模块连接;
所述一单元第一抗干扰模块与所述二单元第一抗干扰模块的结构一致。
优选地,每个所述一单元第一放大模块包括一单元第一放大电阻一、一单元第一放大电阻二、一单元第一放大电阻三、一单元第一放大电阻四、一单元第一放大电阻五、一单元第一放大电容及一单元第一运算放大器;
所述一单元第一放大电阻一的一端与所述一单元第一抗干扰电容的另一端、所述一单元第一放大电阻二的一端相连,所述一单元第一放大电阻一的另一端与一单元第一运算放大器的正极相连,所述一单元第一放大电阻二的另一端与一单元第一放大电阻三的一端、所述一单元第一放大电阻四的一端相连,所述一单元第一放大电阻四的另一端接地,所述一单元第一放大电阻三的另一端与所述一单元第一运算放大器的负极、一单元第一放大电阻五的一端、所述一单元第一放大电容相连,所述一单元第一放大电阻五的另一端、所述一单元第一放大电容的另一端与所述一单元第一运算放大器的输出端相连,所述一单元第一运算放大器的输出端与所述一单元第二放大模块相连;
所述一单元第一放大模块与所述二单元第一放大模块的结构一致。
优选地,每个所述一单元第二放大模块包括一单元第二放大电阻一、一单元第二放大电阻二、一单元第二放大电阻三、一单元第二放大电容一、一单元第二放大电容二及一单元第二运算放大器;
所述一单元第二放大电阻一的一端与所述一单元第一运算放大器的输出端相连,所述一单元第二放大电阻一的另一端与所述一单元第二运算放大器的正极相连,所述一单元第二运算放大器的负极与一单元第二放大电阻二的一端、所述一单元第二放大电阻三的一端以及一单元第二放大电容一的一端相连,所述一单元第二放大电阻二的另一端通过一单元第二放大电容二接地,所述一单元第二放大电阻三的另一端、所述一单元第二放大电容一的另一端与所述一单元第二运算放大器的输出端相连,所述一单元第二运算放大器的输出端与所述一单元第二抗干扰模块相连;
所述一单元第二放大模块与所述二单元第二放大模块的结构一致。
优选地,所述一单元第二抗干扰模块包括一单元第二抗干扰电阻和一单元第二抗干扰电容;
所述一单元第二抗干扰电容的一端与所述一单元第二运算放大器的输出端相连,所述一单元第二抗干扰电容的另一端、一单元第二抗干扰电阻的一端同时与所述一单元第三放大模块连接,所述一单元第二抗干扰电阻的另一端接地。
优选地,所述一单元第三放大模块包括一单元第三放大电阻一、一单元第三运算放大器、一单元第三放大电阻二、一单元第三放大电阻三、一单元第三放大电容一、一单元第三放大电阻四、一单元第三放大电容二、一单元第三放大模拟开关、至少一个一单元第三放大电阻五;
所述一单元第三放大电阻一的一端与所述一单元第二抗干扰电容的另一端、一单元第二抗干扰电阻的一端相连,所述一单元第三放大电阻一的另一端与一单元第三运算放大器的正极相连,所述一单元第三运算放大器的负极与所述一单元第三放大电阻二的一端、所述一单元第三放大电阻三的一端、所述一单元第三放大电容一的一端、所述至少一个一单元第三放大电阻五的一端相连,所述至少一个一单元第三放大电阻五的另一端与所述一单元第三放大模拟开关的一端相连,所述一单元第三放大模拟开关的另一端用于接收控制信号,所述一单元第三放大电阻二的另一端接地,所述一单元第三放大电阻三的另一端、一单元第三放大电容一的另一端、一单元第三放大电容二的一端与所述一单元第三放大电阻四的一端相连,所述一单元第三放大电容二的另一端接地,所述一单元第三放大电阻四的另一端与所述一单元第三运算放大器的输出端相连,所述一单元第三运算放大器的输出端与所述微处理模块相连。
优选地,所述二单元第二抗干扰模块包括二单元第二抗干扰电阻和二单元第二抗干扰电容;
所述二单元第二抗干扰电容的一端、所述二单元第二抗干扰电阻的一端与所述二单元第二运算放大器的输出端相连,所述二单元第二抗干扰电容的另一端与所述二单元第四放大模块连接,所述二单元第二抗干扰电阻的另一端接地。
优选地,所述二单元第三放大模块包括二单元第三放大电阻一、二单元第三运算放大器、二单元第三放大电阻二、二单元第三放大电阻三、二单元第三放大电容一、二单元第三放大模拟开关、至少一个二单元第三放大电阻五;
所述二单元第三放大电阻一的一端与所述二单元第二抗干扰电容的另一端相连,所述二单元第三放大电阻一的另一端与二单元第三运算放大器的正极相连,所述二单元第三运算放大器的负极与所述二单元第三放大电阻二的一端、所述二单元第三放大电阻三的一端、所述二单元第三放大电容一的一端、所述至少一个二单元第三放大电阻五的一端相连,所述至少一个二单元第三放大电阻五的另一端与所述二单元第三放大模拟开关的一端相连,所述二单元第三放大模拟开关的另一端用于接收控制信号,所述二单元第三放大电阻二的另一端接地,所述二单元第三放大电阻三的另一端、二单元第三放大电容一的另一端与所述二单元第三运算放大器的输出端相连,所述二单元第三运算放大器的输出端与所述微处理模块相连。
本发明的红外触控装置的触摸信号采集电路,通过选通模块选择导通接收模块中的部分接收器,并使得数据处理模块处理后的一部分数据直接发送给所述信号采样单元,另一部分数据通过信号保持器延迟发送给所述信号采集单元,如此,避免设置模拟开关选通导致的耗时长、帧率低以及成本高的问题,实现对多路数据进行处理,缩短红外触控装置的扫描周期。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的红外触控装置的触摸信号采集电路的优选实施方式进行描述。
图1为根据本发明的一种优选实施方式的电路图一;
图2为根据本发明的一种优选实施方式的电路图二;
图3为根据本发明的一种实施方式提供的第一数据处理单元的电路图;
图4为根据本发明的一种实施方式提供的第二数据处理单元的电路图。
图中:
1、微处理模块;
2、选通模块;
3、接收模块;31、接收器;32、三极管;33、电阻;
4、数据处理模块;
40、第一数据处理单元;41、第二数据处理单元;
42、一单元第一抗干扰模块;421、一单元第一抗干扰电阻;422、一单元第一抗干扰电容;
43、一单元第一放大模块;431、一单元第一放大电阻一;432、一单元第一放大电阻二;433、一单元第一放大电阻三;434、一单元第一放大电阻四;435、一单元第一放大电阻五;436、一单元第一放大电容;437、一单元第一运算放大器;
44、一单元第二放大模块;441、一单元第二放大电阻一;442、一单元第二放大电阻二;443、一单元第二放大电阻三;444、一单元第二放大电容一;445、一单元第二放大电容二;446、一单元第二运算放大器;
45、一单元第二抗干扰模块;451、一单元第二抗干扰电阻;452、一单元第二抗干扰电容;
46、一单元第三放大模块;461、一单元第三放大电阻一;462、一单元第三运算放大器;463、一单元第三放大电阻二;464、一单元第三放大电阻三;465、一单元第三放大电容一;466、一单元第三放大电阻四;467、一单元第三放大电容二;468、一单元第三放大模拟开关;469、一单元第三放大电阻五;
47、二单元第二抗干扰模块;471、二单元第二抗干扰电阻;472、二单元第二抗干扰电容;
48、二单元第三放大模块;481、二单元第三放大电阻一;482、二单元第三运算放大器;483、二单元第三放大电阻二;484、二单元第三放大电阻三;485、二单元第三放大电容一;488、二单元第三放大模拟开关;489、二单元第三放大电阻五;
491、二单元第一抗干扰模块;492、二单元第一放大模块;493、二单元第二放大模块;
5、信号保持器;
6、信号控制模块。
具体实施方式
针对现有技术的红外触控装置的触摸信号采集电路中采用模拟开关选通导致的耗时长、帧率低以及成本高的问题,本发明提供一种红外触控装置的触摸信号采集电路。
如图1和图2所示,其包括微处理模块1、选通模块2、接收模块3、数据处理模块4以及信号保持器5和信号控制模块6,所述接收模块3包括多个接收单元,每个所述接收单元包括一个接收器31,所述微处理模块1包括信号采样单元。所述选通模块2为移位寄存器,所述移位寄存器为164移位寄存器,所述164移位寄存器包括一个数据信号接口、一个时钟信号接口以及数据输出接口,所述数据信号接口与所述时钟信号接口同时与所述微处理模块1连接,所述数据输出接口与所述接收模块3连接。
所述微处理模块1用于向选通模块2发送控制信号,以及向所述信号控制模块6发送时钟信号。
所述选通模块2用于接收所述微处理模块1的控制信号,并根据所述控制信号输出对应的控制接收器31选通的选通信号。
所述接收模块3用于接收所述选通信号,使得根据所述选通信号导通的多个所述接收器31生成多个接收信号并传输给所述数据处理模块4。
所述数据处理模块4包括分别用于处理多个所述接收信号的多个数据处理单元,所述数据处理单元用于对所述接收信号进行放大处理和/或抗干扰处理。
所述信号保持器5用于对所述接收信号进行放大保存。
所述信号控制模块6用于接收并根据所述时钟信号控制处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样,以及,控制处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号发送至所述信号保持器5进行放大保存,以及控制所述信号保持器5保存的所述另一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样。
具体地,所述信号控制模块6包括始能端和时钟信号接收端,所述时钟信号接收端接收时钟信号后,所述始能端根据所述时钟信号发出控制信号,进而控制多路接收信号中不同接收信号或接收信号组进入不同的数据处理单元,实现控制处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样,以及,控制处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号发送至所述信号保持器5进行放大保存,以及控制所述信号保持器5保存的所述另一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样。下面主要以两个数据处理单元为例说明本申请的电路结构,可以理解的是,数据处理单元不局限于两个,也可以根据实际需求设置为三个以及更多,其控制过程与数据处理单元为两个时类似,只需要输出不同的时钟信号即可,在此不再赘述。
每个所述接收单元包括一个三极管32和一个电阻33,如图1所示,所述接收器31与所述电阻33并联,所述接收器31的负极用于接收所述选通模块2的选通信号,所述接收器31的正极与所述三极管32的基极连接,所述三极管32的集电极与一个稳定电压源连接,所述三极管32的发射极用于与所述数据处理模块4中的所述数据处理单元连接。
多个接收单元中的若干接收单元组成接收单元组,从而形成多个接收单元组,同一接收单元组中的每一个接收单元中的接收器31的负极相连,且与所述选通模块2中的同一个数据输出接口连接,每组接收单元组中接收单元的数量相同,不同接收单元组中对应的接收单元形成一路接收信号,例如,在图1所示的实施例中,每组接收单元组中接收单元的数量为6,若将每组接收单元组中的各个接收单元分别记为接收单元Ⅰ、接收单元Ⅱ、接收单元Ⅲ、接收单元Ⅳ、接收单元Ⅴ、接收单元Ⅵ,则每个接收单元组中的接收单元Ⅰ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN1、每个接收单元组中的接收单元Ⅱ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN2、每个接收单元组中的接收单元Ⅲ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN3、每个接收单元组中的接收单元Ⅳ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN4、每个接收单元组中的接收单元Ⅴ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN5、每个接收单元组中的接收单元Ⅵ的三极管32的发射极相连并形成一路接收信号记为AD-IN6,其中,AD-IN1、AD-IN2、AD-IN3分别与一个数据处理单元实现数据传输,AD-IN4、AD-IN5、AD-IN6分别与另一个数据处理单元实现数据传输。如此,根据选通模块2的选通信号选通不同的接收单元组。
所述接收器31例如为光敏二极管,同一所述光敏二极管在不同的光环境下,对应呈现不同的电阻,以此来输出不同的接收信号。
多个接收器31在屏幕的四周呈一行或一列排列,多个接收器31能够同时接收和输出数据。值得说明的是,同时接收和输出数据的多个接收器31中,其中一部分接收器31的输出信号通过一个数据处理单元处理数据后直接传输给微处理模块1的信号采样单元,另一部分接收器31的输出信号通过另一个数据处理单元处理数据后再通过信号保持器5传输给微处理模块1的信号采样单元,如此,使得微处理模块1的信号采样单元的数据采样能力和传输数据的速率相匹配,同时接收数据的多个接收器31同时输出数据,进而实现多路数据的并行处理。
本发明的红外触控装置的触摸信号采集电路,通过选通模块2选择导通接收模块3中的部分接收器31,所述信号控制模块6用于控制处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样,以及,控制处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号发送至所述信号保持器5进行放大保存,以及控制所述信号保持器5保存的所述另一部分接收信号发送至所述微处理模块1进行数据采样。
如图1和图2所示,所述数据处理模块4包括第一数据处理单元40和第二数据处理单元41,第一数据处理单元40用于处理直接传输至微处理模块1的那部分接收信号,第二数据处理单元40用于处理存入信号保持器5的那部分信号。其中,如图3所示,所述第一数据处理单元40包括依次相连的一单元第一抗干扰模块42、一单元第一放大模块43、一单元第二放大模块44、一单元第二抗干扰模块45以及一单元第三放大模块46,如图4所示,所述第二数据处理单元41包括依次相连的二单元第一抗干扰模块491、二单元第一放大模块492、二单元第二放大模块493、二单元第二抗干扰模块47以及二单元第三放大模块48。
所述一单元第一抗干扰模块42与所述二单元第一抗干扰模块491的结构一致,所述一单元第一放大模块43与所述二单元第一放大模块492的结构一致,所述一单元第二放大模块44与所述二单元第二放大模块493的结构一致。因此,下面只对一单元第一抗干扰模块42、一单元第一放大模块43、一单元第二放大模块44的结构做具体介绍,二单元第一抗干扰模块491、二单元第一放大模块492、二单元第二放大模块493的结构在此不再赘述。
所述一单元第一抗干扰模块42包括一单元第一抗干扰电阻421和一单元第一抗干扰电容422,如图2所示,所述一单元第一抗干扰电阻421的一端和所述一单元第一抗干扰电容422的一端同时连接一路信号的所述三极管32的发射极,所述一单元第一抗干扰电阻421的另一端接地,所述一单元第一抗干扰电容422的另一端用于与一单元第一放大模块43连接,所述一单元第一抗干扰模块42用于滤除低频噪声和隔离直流电流。
如图3所示,每个所述一单元第一放大模块43包括一单元第一放大电阻一431、一单元第一放大电阻二432、一单元第一放大电阻三433、一单元第一放大电阻四434、一单元第一放大电阻五435、一单元第一放大电容436及一单元第一运算放大器437。
如图3所示,所述一单元第一放大电阻一431的一端与所述一单元第一抗干扰电容422的另一端、所述一单元第一放大电阻二432的一端相连,所述一单元第一放大电阻一431的另一端与一单元第一运算放大器437的正极相连,所述一单元第一放大电阻二432的另一端与一单元第一放大电阻三433的一端、所述一单元第一放大电阻四434的一端相连,所述一单元第一放大电阻四434的另一端接地,所述一单元第一放大电阻三433的另一端与所述一单元第一运算放大器437的负极、一单元第一放大电阻五435的一端、所述一单元第一放大电容436相连,所述一单元第一放大电阻五435的另一端、所述一单元第一放大电容436的另一端与所述一单元第一运算放大器437的输出端相连,所述一单元第一运算放大器437的输出端与所述一单元第二放大模块44相连。
所述一单元第一放大电阻一431的作用是过压保护,防止电压瞬间过冲烧坏一单元第一运算放大器437。一单元第一放大电阻二432的作用是平衡一单元第一运算放大器437的正极和负极的电位差,一单元第一放大电阻三433、一单元第一放大电阻四434、一单元第一放大电阻五435构成一单元第一运算放大器437的放大系数,一单元第一放大电容436用于防止一单元第一运算放大器437产生振铃效应。
如图3所示,每个所述一单元第二放大模块44包括一单元第二放大电阻一441、一单元第二放大电阻二442、一单元第二放大电阻三443、一单元第二放大电容一444、一单元第二放大电容二445及一单元第二运算放大器446。
如图3所示,所述一单元第二放大电阻一441的一端与所述一单元第一运算放大器437的输出端相连,所述一单元第二放大电阻一441的另一端与所述一单元第二运算放大器446的正极相连,所述一单元第二运算放大器446的负极与一单元第二放大电阻二442的一端、所述一单元第二放大电阻三443的一端以及一单元第二放大电容一444的一端相连,所述一单元第二放大电阻二442的另一端通过一单元第二放大电容二445接地,所述一单元第二放大电阻三443的另一端、所述一单元第二放大电容一444的另一端与所述一单元第二运算放大器446的输出端相连,所述一单元第二放大运算放大器446的输出端与所述一单元第二抗干扰模块45相连。
所述一单元第二放大电阻一441的作用是过压保护,防止电压瞬间过冲烧坏一单元第二大运算放大器446。所述一单元第二放大电阻二442、一单元第二放大电阻三443、一单元第二放大电容二445构成一单元第二运算放大器446的放大系数,所述一单元第二放大电容一444用于防止一单元第二运算放大器446产生振铃效应。
如图3所示,所述一单元第二抗干扰模块45包括一单元第二抗干扰电阻451和一单元第二抗干扰电容452。所述一单元第二抗干扰电容452的一端与所述一单元第二运算放大器446的输出端相连,所述一单元第二抗干扰电容452的另一端、一单元第二抗干扰电阻451的一端同时与一单元第三放大模块46连接,所述一单元第二抗干扰电阻451的另一端接地。所述一单元第二抗干扰电阻451和一单元第二抗干扰电容452构成低通滤波器,用于滤除低频噪声。
如图3所示,所述一单元第三放大模块46包括一单元第三放大电阻一461、一单元第三运算放大器462、一单元第三放大电阻二463、一单元第三放大电阻三464、一单元第三放大电容一465、一单元第三放大电阻四466、一单元第三放大电容二467、一单元第三放大模拟开关468、至少一个一单元第三放大电阻五469。
如图3所示,所述一单元第三放大电阻一461的一端与所述一单元第二抗干扰电容452的另一端、一单元第二抗干扰电阻451的一端相连,所述一单元第三放大电阻一461的另一端与一单元第三运算放大器462的正极相连,所述一单元第三运算放大器462的负极与所述一单元第三放大电阻二463的一端、所述一单元第三放大电阻三464的一端、所述一单元第三放大电容一465的一端、所述至少一个一单元第三放大电阻五469的一端相连,所述至少一个一单元第三放大电阻五469的另一端与所述一单元第三放大模拟开关468的一端相连,所述一单元第三放大模拟开关468的另一端用于接收控制信号,所述一单元第三放大电阻二463的另一端接地,所述一单元第三放大电阻三464的另一端、一单元第三放大电容一465的另一端、一单元第三放大电容二467的一端与所述一单元第三放大电阻四466的一端相连,所述一单元第三放大电容二467的另一端接地,所述一单元第三放大电阻四466的另一端与所述一单元第三运算放大器462的输出端相连,所述一单元第三运算放大器462的输出端与所述微处理模块1相连。
所述一单元第三放大电阻一461的作用是过压保护,防止电压瞬间过冲烧坏一单元第三运算放大器462。所述一单元第三放大电阻四466、一单元第三放大电容二467构成低通滤波器,用于滤除低频噪声。所述一单元第三放大电阻二463、一单元第三放大电阻三464、一单元第三放大模拟开关468、至少一个一单元第三放大电阻五469构成一单元第三运算放大器462的放大系数,通过一单元第三放大模拟开关468输入控制信号,控制导通与控制信号对应阻值的一个一单元第三放大电阻五469,进而控制一单元第三放大运算放大器462的放大系数。所述一单元第三放大电容一465用于防止一单元第三运算放大器462产生振铃效应。
如图4所示,所述二单元第二抗干扰模块47包括二单元第二抗干扰电阻471和二单元第二抗干扰电容472。所述二单元第二抗干扰电容472的一端与所述一单元第二运算放大器446的输出端相连,所述二单元第二抗干扰电阻471的一端、所述二单元第二抗干扰电容472的另一端与二单元第三放大模块48连接,所述二单元第二抗干扰电阻471的另一端接地。所述二单元第二抗干扰电阻471和二单元第二抗干扰电容472构成低通滤波器,用于滤除低频噪声。
如图4所示,所述二单元第三放大模块48包括二单元第三放大电阻一481、二单元第三运算放大器482、二单元第三放大电阻二483、二单元第三放大电阻三484、二单元第三放大电容一485、二单元第三放大模拟开关488、至少一个二单元第三放大电阻五489。
如图4所示,所述二单元第三放大电阻一481的一端与所述二单元第二抗干扰电容472的另一端相连,所述二单元第三放大电阻一481的另一端与二单元第三运算放大器482的正极相连,所述二单元第三运算放大器482的负极与二单元所述第三放大电阻二483的一端、所述二单元第三放大电阻三484的一端、所述二单元第三放大电容一485的一端、所述至少一个二单元第三放大电阻五489的一端相连,所述至少一个二单元第三放大电阻五489的另一端与所述二单元第三放大模拟开关488的一端相连,所述二单元第三放大模拟开关488的另一端用于接收控制信号,所述二单元第三放大电阻二483的另一端接地,所述二单元第三放大电阻三484的另一端、二单元第三放大电容一485的另一端与所述二单元第三运算放大器482的输出端相连,所述二单元第三运算放大器482的输出端与微处理模块相连。
所述二单元第三放大电阻一481的作用是过压保护,防止电压瞬间过冲烧坏二单元第三运算放大器482。所述二单元第三放大电阻二483、二单元第三放大电阻三484、二单元第三放大模拟开关488、至少一个二单元第三放大电阻五489构成二单元第三运算放大器482的放大系数,通过二单元第三放大模拟开关488输入控制信号,控制导通与控制信号对应阻值的一个二单元第三放大电阻五489,进而控制二单元第三运算放大器482的放大系数。所述二单元第三放大电容一485用于防止二单元第三运算放大器482产生振铃效应。
本发明的红外触控装置的触摸信号采集电路,如图1和图2所示,根据所述选通模块2的控制导通的接收器31为多个接收器31中的部分接收器31,这部分接收器31将光信号转化为电信号,并通过三极管32放大处理后,在所述信号控制模块6的作用下分两路继续对三极管32处理后的数据进行处理,一路通过第一数据处理单元40的一单元第一抗干扰模块42、一单元第一放大模块43、一单元第二放大模块44、一单元第二抗干扰模块45和一单元第三放大模块46对数据进行处理后,直接传输给微处理模块1的信号采样单元,另一路通过第二数据处理单元41的二单元第一抗干扰模块491、二单元第一放大模块492、二单元第二放大模块493、二单元第二抗干扰模块47和二单元第三放大模块48对数据进行处理后再通过所述信号保持器5传输给微处理模块1的信号采样单元,如此,多路数据在信号控制模块6的控制下通过两路先后传输给微处理模块1的信号采样单元,不仅实现将数据传输给微处理模块1的信号采样单元,而且使得信号采样单元的采样能力能够满足于数据传输效率,同时降低成本。
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,包括微处理模块、选通模块、接收模块、数据处理模块、信号保持器和信号控制模块,所述接收模块包括多个接收单元,每个所述接收单元包括一个接收器,所述微处理模块包括信号采样单元;
所述微处理模块用于向所述选通模块发送控制信号,以及向所述信号控制模块发送时钟信号;
所述选通模块用于接收所述微处理模块的控制信号,并根据所述控制信号输出对应的控制接收器选通的选通信号;
所述接收模块用于接收所述选通信号,使得根据所述选通信号导通的多个所述接收器生成多个接收信号并传输给所述数据处理模块;
所述数据处理模块用于对所述接收信号进行放大处理和/或抗干扰处理;
所述信号保持器用于对部分所述接收信号进行放大保存;
所述信号控制模块用于接收并根据时钟信号控制处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号发送至所述微处理模块进行数据采样,以及,控制处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号发送至所述信号保持器进行放大保存,以及控制所述信号保持器保存的所述另一部分接收信号发送至所述微处理模块进行数据采样。
2.根据权利要求1所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,每个所述接收单元还包括一个三极管和一个电阻;
所述接收器与所述电阻并联,所述接收器的负极用于接收所述选通模块的选通信号,所述接收器的正极与所述三极管的基极连接,所述三极管的集电极与一个稳定电压源连接,所述三极管的发射极用于与所述数据处理模块中的一个所述数据处理单元连接。
3.根据权利要求2所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,所述数据处理模块包括第一数据处理单元和第二数据处理单元,所述第一数据处理单元用于得到所述处理后的多个所述接收信号中的一部分接收信号,所述第二数据处理单元用于得到所述处理后的多个所述接收信号中的另一部分接收信号;
所述第一数据处理单元包括依次相连的一单元第一抗干扰模块、一单元第一放大模块、一单元第二放大模块、一单元第二抗干扰模块和一单元第三放大模块;
所述第二数据处理单元包括依次相连的二单元第一抗干扰模块、二单元第一放大模块、二单元第二放大模块、二单元第二抗干扰模块和二单元第三放大模块。
4.根据权利要求3所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,每个所述一单元第一抗干扰模块包括一单元第一抗干扰电阻和一单元第一抗干扰电容;
所述一单元第一抗干扰电阻的一端和所述一单元第一抗干扰电容的一端同时连接一个所述三极管的发射极,所述一单元第一抗干扰电阻的另一端接地,所述一单元第一抗干扰电容的另一端用于与所述一单元第一放大模块连接;
所述一单元第一抗干扰模块与所述二单元第一抗干扰模块的结构一致。
5.根据权利要求4所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,每个所述一单元第一放大模块包括一单元第一放大电阻一、一单元第一放大电阻二、一单元第一放大电阻三、一单元第一放大电阻四、一单元第一放大电阻五、一单元第一放大电容及一单元第一运算放大器;
所述一单元第一放大电阻一的一端与所述一单元第一抗干扰电容的另一端、所述一单元第一放大电阻二的一端相连,所述一单元第一放大电阻一的另一端与一单元第一运算放大器的正极相连,所述一单元第一放大电阻二的另一端与一单元第一放大电阻三的一端、所述一单元第一放大电阻四的一端相连,所述一单元第一放大电阻四的另一端接地,所述一单元第一放大电阻三的另一端与所述一单元第一运算放大器的负极、一单元第一放大电阻五的一端、所述一单元第一放大电容相连,所述一单元第一放大电阻五的另一端、所述一单元第一放大电容的另一端与所述一单元第一运算放大器的输出端相连,所述一单元第一运算放大器的输出端与所述一单元第二放大模块相连;
所述一单元第一放大模块与所述二单元第一放大模块的结构一致。
6.根据权利要求5所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,每个所述一单元第二放大模块包括一单元第二放大电阻一、一单元第二放大电阻二、一单元第二放大电阻三、一单元第二放大电容一、一单元第二放大电容二及一单元第二运算放大器;
所述一单元第二放大电阻一的一端与所述一单元第一运算放大器的输出端相连,所述一单元第二放大电阻一的另一端与所述一单元第二运算放大器的正极相连,所述一单元第二运算放大器的负极与一单元第二放大电阻二的一端、所述一单元第二放大电阻三的一端以及一单元第二放大电容一的一端相连,所述一单元第二放大电阻二的另一端通过一单元第二放大电容二接地,所述一单元第二放大电阻三的另一端、所述一单元第二放大电容一的另一端与所述一单元第二运算放大器的输出端相连,所述一单元第二运算放大器的输出端与所述一单元第二抗干扰模块相连;
所述一单元第二放大模块与所述二单元第二放大模块的结构一致。
7.根据权利要求6所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,所述一单元第二抗干扰模块包括一单元第二抗干扰电阻和一单元第二抗干扰电容;
所述一单元第二抗干扰电容的一端与所述一单元第二运算放大器的输出端相连,所述一单元第二抗干扰电容的另一端、一单元第二抗干扰电阻的一端同时与所述一单元第三放大模块连接,所述一单元第二抗干扰电阻的另一端接地。
8.根据权利要求7所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,所述一单元第三放大模块包括一单元第三放大电阻一、一单元第三运算放大器、一单元第三放大电阻二、一单元第三放大电阻三、一单元第三放大电容一、一单元第三放大电阻四、一单元第三放大电容二、一单元第三放大模拟开关、至少一个一单元第三放大电阻五;
所述一单元第三放大电阻一的一端与所述一单元第二抗干扰电容的另一端、一单元第二抗干扰电阻的一端相连,所述一单元第三放大电阻一的另一端与一单元第三运算放大器的正极相连,所述一单元第三运算放大器的负极与所述一单元第三放大电阻二的一端、所述一单元第三放大电阻三的一端、所述一单元第三放大电容一的一端、所述至少一个一单元第三放大电阻五的一端相连,所述至少一个一单元第三放大电阻五的另一端与所述一单元第三放大模拟开关的一端相连,所述一单元第三放大模拟开关的另一端用于接收控制信号,所述一单元第三放大电阻二的另一端接地,所述一单元第三放大电阻三的另一端、一单元第三放大电容一的另一端、一单元第三放大电容二的一端与所述一单元第三放大电阻四的一端相连,所述一单元第三放大电容二的另一端接地,所述一单元第三放大电阻四的另一端与所述一单元第三运算放大器的输出端相连,所述一单元第三运算放大器的输出端与所述微处理模块相连。
9.根据权利要求6所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,所述二单元第二抗干扰模块包括二单元第二抗干扰电阻和二单元第二抗干扰电容;
所述二单元第二抗干扰电容的一端与二单元第二运算放大器的输出端相连,所述二单元第二抗干扰电阻的一端、所述二单元第二抗干扰电容的另一端与所述二单元第三放大模块连接,所述二单元第二抗干扰电阻的另一端接地。
10.根据权利要求9所述的红外触控装置的触摸信号采集电路,其特征在于,所述二单元第三放大模块包括二单元第三放大电阻一、二单元第三运算放大器、二单元第三放大电阻二、二单元第三放大电阻三、二单元第三放大电容一、二单元第三放大模拟开关、至少一个二单元第三放大电阻五;
所述二单元第三放大电阻一的一端与所述二单元第二抗干扰电容的另一端相连,所述二单元第三放大电阻一的另一端与二单元第三运算放大器的正极相连,所述二单元第三运算放大器的负极与所述二单元第三放大电阻二的一端、所述二单元第三放大电阻三的一端、所述二单元第三放大电容一的一端、所述至少一个二单元第三放大电阻五的一端相连,所述至少一个二单元第三放大电阻五的另一端与所述二单元第三放大模拟开关的一端相连,所述二单元第三放大模拟开关的另一端用于接收控制信号,所述二单元第三放大电阻二的另一端接地,所述二单元第三放大电阻三的另一端、二单元第三放大电容一的另一端与所述二单元第三运算放大器的输出端相连,所述二单元第三运算放大器的输出端与所述微处理模块相连。
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