CN115291739A - 主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统 - Google Patents

主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统，该电容笔包括电容笔壳体、电控板、微控制单元、路径切换电路、第一通信模块、第二通信模块和屏蔽环，其中微控制单元用于输出和接收控制信号，以及控制第二通信模块的工作状态，使得第二通信模块输出或接收通信信号，还能与屏蔽环共同复用为屏蔽电路保护第一通信模块通信，第一通信模块作用于电容式触控屏传输通信信号。本发明实现了复用第二通信模块，令第二通信模块与屏蔽环处于同一工作状态，降低了主动式电容笔因结构上误触而导致短路、失灵的可能性。

Description

主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统
技术领域
本发明涉及电容触控技术领域，特别涉及一种主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统。
背景技术
随着技术的进步，智能设备逐渐在工作中普及，主动式电容笔在使用电容触控屏进行会议记录、艺术创作和平面绘图等工作时，已经成为了必不可少的一部分。
现有技术中的主动式电容笔设计的较为细长，主动式电容笔内部的电路结构亦要紧凑地排布，而且绘画、书法等艺术创作中，常需要主动式电容笔能够识别使用者倾斜笔迹的功能，为实现主动式电容笔倾斜书写的功能，通常需要有两组通信模块进行定位，因此笔尖通常由三部分组成，其中，笔尖和锥状外壳分别有一组通信模块，而在两者之间有一组屏蔽模块，而现有的主动式电容笔在长时间的使用中通常会出现电路松动、脱落等状况，此时锥状外壳处的通信模块使用过程中容易直接接触屏蔽模块上的线路导致短路失灵，从而出现书写偏移、定位不准和无法识别等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种主动式电容笔、其通信控制方法、控制器及控制系统，旨在解决主动式电容笔因内部空间狭窄，通信模块与屏蔽模块结构紧密而容易发生短路的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种主动式电容笔，所述主动式电容笔包括：
电容笔壳体；
电控板，设置于所述电容笔壳体内；
屏蔽环，设置于电容笔壳体内，且靠近所述电容笔壳体的一端设置；
微控制单元、路径切换电路、第一通信模块、第二通信模块，设置于所述电控板上；所述微控制单元的两个通信端分别与所述第一通信模块及所述路径切换电路的第一切换端连接；所述微控制单元的控制端与所述路径切换电路的受控端连接；所述路径切换电路的第二切换端接地，所述路径切换电路的公共端与所述第二通信模块的第一端连接，所述第二通信模块的第二端与所述屏蔽环连接；其中，
所述微控制单元，用于输出路径切换信号，以及向所述第一通信模块输出第一通信信号以及，向所述第二通信模块输出第二通信信号，或者接收所述第二通信模块输出的第二通信信号；
所述路径切换电路，用于根据所述微控制单元输出的路径切换信号，连通所述第二通信模块与所述微控制单元，或者连通所述第二通信模块与地。
可选地，所述微控制单元具体用于周期性地输出路径切换信号，以控制所述路径切换电路轮流切换所述第二通信模块连通所述微控制单元与地。
可选地，所述微控制单元具体用于在向所述第一通信模块输出第一通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与地，以控制所述屏蔽环依次通过所述第二通信模块及所述路径切换电路接地。
可选地，所述第一通信模块、第二通信模块均为发射模块；
所述第二通信模块包括第二发射电路和环形螺纹线圈，所述环形螺纹线圈环绕设置于所述电容笔壳体靠近所述屏蔽环一端；
所述第二发射电路的输入端连接所述路径切换电路的公共端，所述第二发射电路的输出端连接环形螺纹线圈和屏蔽环。
可选地，所述第一通信模块为发射模块，所述第二通信模块为接收模块；
所述第二通信模块包括接收电路和环形螺纹线圈，所述环形螺纹线圈环绕设置于所述电容笔壳体靠近所述屏蔽环一端；
所述接收电路的输入端连接环形螺纹线圈和屏蔽环，所述接收电路的输出端连接所述路径切换电路的公共端。
可选地，所述第一通信模块为发射模块；
所述第一通信模块包括第一发射电路和探针，所述探针设置于所述电容笔壳体靠近屏蔽环一端，且部分设置于所述电容笔壳体内部，另一部分设置于所述电容笔壳体外部；
所述第一发射电路的输入端连接微控制单元的第一通信端，所述第一发射电路的输出端连接所述探针在所述电容笔壳体内部的一端。
本发明还提出一种主动式电容笔的通信控制方法，应用于如上所述的主动式电容笔中，所述主动式电容笔包括微控制单元、路径切换电路、第一通信模块和第二通信模块，其特征在于，所述主动式电容笔的通信控制方法包括：
在所述微控制单元向所述第一通信模块输出通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与地，以控制所述屏蔽环依次通过所述第二通信模块及所述路径切换电路接地；
在所述微控制单元向所述第二通信模块输出通信信号或者接收所述第二通信模块传输的通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与所述微控制单元。
本发明还提出一种主动式电容笔的通信控制器，其特征在于，所述主动式电容笔的通信控制器包括存储器、处理器，所述存储器上存储有主动式电容笔的通信控制程序，所述主动式电容笔的通信控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的主动式电容笔的通信控制方法的步骤。
本发明还提出一种移动终端控制系统，包括移动终端及如上所述的主动式电容笔。
本发明通过设置路径切换电路，将屏蔽环与第二通信模块组合并复用，防止屏蔽环直接接地，而且令屏蔽环与第二通信模块处于相同工作状态，由路径切换电路控制所述组合处于通信状态或者屏蔽状态，使得第二通信模块进行通信时，不会因第二通信模块误触屏蔽环而短路失灵，当第一通信模块处于通信状态时，屏蔽环亦能处于屏蔽状态保护其通信。本发明将屏蔽环与第二通信模块直接连接，在第一通信模块传输第一通信信号时，屏蔽环通过第二通信模块与路径切换电路接地，对第一通信模块进行屏蔽保护，此时第二通信模块不传输第二通信信号，因此接地也不会影响第二通信模块的正常使用。而在第二通信模块传输第二通信信号时，屏蔽环与第二通信模块与路径切换电路组成第二通信信号的连通路径，传输第二通信信号，此时由于屏蔽环不接地，使得第二通信模块不会由接地短路的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明主动式电容笔一实施例结构示意图；
图2为本发明主动式电容笔一实施例部分结构示意图；
图3为本发明主动式电容笔一实施例电路结构示意图；
图4为本发明主动式电容笔的通信控制方法一实施例流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 电容笔壳体 20 电控板
30 屏蔽环 40 微控制单元
50 路径切换电路 60 第一通信模块
70 第二通信模块 6010 第一发射电路
6020 探针 7010 第二发射电路
7020 环形螺纹线圈 7030 接收电路
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种主动式电容笔，其主要应用在日常使用的智能平板以及专业绘图用的数位板等具备电容触控屏幕的智能设备，电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
与其相应的，主动式电容笔基于互容式触摸屏的架构上，为实现更为精确地定位所述主动式电容笔与所述触摸屏的接触点，所述主动式电容笔的笔尖有一传感器，像示波器探头般主动探测触摸屏上的信号，并将信号耦合到所述主动式电容笔的内部处理单元，且为了更加精确，主动式电容笔的笔尖常设计的笔尖尖锐，由于触摸屏屏幕容易被尖锐物损伤，因此主动式电容笔笔尖常用硅胶类材料包裹，主动式电容笔作为笔的智能化产物，其外形大多与普通的笔外形相似，即笔杆细长、笔尖呈圆锥状，在方便工作人员抓握的同时也更直观地了解到笔尖所接触的位置。
进一步地，当所述主动式电容笔需要实现某些特殊的绘画效果，如：喷射、喷涂等，此类效果需要利用所述主动式电容笔在使用过程中与平板形成的夹角，即所述主动式电容笔的倾斜角，通过倾斜角便能够实现所述特殊的绘画效果。现有技术中，主动式电容笔由于使用需要，通常设计的较为细长，因此主动式电容笔内部的电路结构亦要紧凑地排布，但使用时间长了总会出现松动的现象，此时工作电路容易与结构地线接触导致失效，从而导致主动式电容笔接触失灵、书写偏移等问题。
为解决上述问题，参照图1至图3，在本发明一实施例中，该主动式电容笔包括：
电容笔壳体10；
电控板20，设置于所述电容笔壳体10内；
屏蔽环30，设置于电容笔壳体10内，且靠近所述电容笔壳体10的一端设置；
微控制单元40、路径切换电路50、第一通信模块60、第二通信模块70，设置于所述电控板20上；所述微控制单元40的两个通信端分别与所述第一通信模块60及所述路径切换电路50的第一切换端连接；所述微控制单元40的控制端与所述路径切换电路50的受控端连接；所述路径切换电路50的第二切换端接地，所述路径切换电路50的公共端与所述第二通信模块70的第一端连接，所述第二通信模块70的第二端与所述屏蔽环30连接；其中，
所述微控制单元40，用于输出路径切换信号，并向所述第一通信模块60第一通信信号，以及向所述第二通信模块70输出第二通信信号，或者接收所述第二通信模块70输出的第二通信信号；
所述路径切换电路50，用于根据所述微控制单元40输出的路径切换信号，连通所述第二通信模块70与所述微控制单元40，或者连通所述第二通信模块70与地。
可以理解的是，电容笔壳体10是主动式电容笔的主体，作为承载所有其它电子零部件的主要结构，其外部为方便人手握，外侧优选为磨砂材质，其内部为中空且具备绝缘性能，进一步地，电控板20是主动式电容笔电路结构的主要承载体，其螺栓固定在电容笔壳体10内部空间富余处，本实施例的固定位置优选为电容笔壳体10靠近重心处，电控板20可以是单面板/双面板/多层板的电路板，本实施例的电控板20优选为单面板，在本主动式电容笔正常工作的情况下，所述电控板20为设置在其上的电子元件提供电源，并在所述主动式电容笔停止工作时停止供电。
本实施例中，屏蔽环30可以是外层采用聚酯复丝精心纺织而成，内附一层镀锡铜丝钩织而成的钩织网，具有良好的屏蔽性能，并能起到接地、保护作用等特点，屏蔽环30还可以是适合本主动式电容笔通信频率的铁氧物磁环，可以抑制非通信频率的干扰信号，屏蔽环30固定在主动式电容笔的笔尖处，其位于第一通信模块60与第二通信模块70之间，且环绕包围第一通信模块。
本实施例中，微控制单元40可以采用单片机、DSP、FPGA等微控制器来实现，微控制单元40可以根据电容笔的工作时序输出对应的控制信号以控制其它元件正常工作。
参照图3，图3为主动式电容笔一实施例电路结构示意图，本实施例中，路径切换电路50可以采用模拟开关来实现，模拟开关根据微控制单元40输出高低电平(1/0)的控制信号(GPIO1、GPIO2)导通对应的连通路径，例如，在GPIO1、GPIO2均为高电平(1)时，模拟开关连通第二通信模块70与微控制单元40，此时微控制单元40通过第二通信模块70传输第二通信信号。在GPIO1、GPIO2均为低电平(0)时，模拟开关连通第二通信模块70与地，此时屏蔽环30通过第二通信模块70连通到地。当然在其他实施例中，还可以以控制信号GPIO1、GPIO2为其他电平状态时，切换不同的路径，此处不再赘述。
路径切换电路50可以在所述路径切换电路50处于公共端与所述第二切换端连接状态，形成的连通路径时，屏蔽环30通过路径切换电路50接地，此时微控制单元向第一通信模块60输出第一通信信号，第一通信模块60将该第一通信信号输出至外部终端，由于此时屏蔽环30通过路径切换电路50接地，使得所述屏蔽环30对第一通信模块60进行屏蔽保护，以减少第一通信模块60受周围环境的电磁干扰。路径切换电路50还可以在处于公共端与所述第一切换端连接状态，形成的连通路径时，此时微控制单元40向第二通信模块60输出第二通信信号，第二通信模块60将该第二通信信号输出至外部终端，或者第二通信模块60接收外部终端输出的第二通信信号，并输出至微控制单元40，以使微控制单元40接收自外部终端发送的第二通信信号。由于所述屏蔽环30与所述第二通信模块70处于相同的工作状态，当所述微控制单元40输出第二通信信号至所述第二通信模块70，此时屏蔽环30不接地，所述屏蔽环30不会因误触所述第二通信模块70而使其短路失效。如此，通过设置路径切换电路50，使得屏蔽环30在保护第一通信模块60的基础上，减少了第二通信模块70与屏蔽环30误触造成短路失灵的可能性。
微控制单元40输出第一通信信号通过第一通信模块60至触控屏，以及微控制单元40输出第二通信信号通过路径切换电路50和第二通信模块70至触控屏，当然，在其他实施例中所述第二通信模块70还可以接收第二通信信号传输至微控制单元40，此处不做限制，所述触控屏可以是手机/平板电脑(iPad)/数位板等电容式触控屏，本实施例触控屏优选为数位板，所述触控屏接收所述第一通信信号和所述第二通信信号，通过两个通信信号运算得出主动式电容笔的落笔点和倾斜角。
第二通信模块70将从所述触控屏获得的第二通信信号向路径切换电路50传输，通过路径切换电路50传输至微控制单元40中，由微控制单元40运算得到主动式电容笔的倾斜角，再将含有所述倾斜角信息的第一通信信号输出，输出通过第一通信模块至所述触控屏，触控屏识别第一通信信号获得主动式电容笔的落笔点和倾斜角。
本发明通过设置路径切换电路50，将屏蔽环30与第二通信模块70组合并复用，屏蔽环30无需直接接地，而且令屏蔽环30与第二通信模块70处于相同工作状态，由路径切换电路50控制所述组合处于通信状态或者屏蔽状态，使得第二通信模块70进行通信时，不会因第二通信模块70误触屏蔽环30而短路失灵，当第一通信模块60处于通信状态时，屏蔽环30亦能处于屏蔽状态保护其通信。本发明将屏蔽环30与第二通信模块70直接连接，在第一通信模块60传输第一通信信号时，屏蔽环30通过第二通信模块70与路径切换电路50接地，对第一通信模块60进行屏蔽保护，此时第二通信模块70不传输第二通信信号，因此接地也不会影响第二通信模块70的正常使用。而在第二通信模块60传输第二通信信号时，屏蔽环30与第二通信模块70与路径切换电路50组成第二通信信号的连通路径，传输第二通信信号，此时由于屏蔽环30不接地，使得第二通信模块70不会由接地短路的风险。
参照图1至图3，在一实施例中，所述微控制单元40周期性地输出路径切换信号，以控制所述路径切换电路50轮流切换所述第二通信模块70连通所述微控制单元40或者连通地。
本实施例中，在触控屏的每一个完整的采样周期，一段时间内输出第一通信信号，微控制单元40输出相应的路径切换信号至路径切换电路50，使得路径切换电路50切换其连通路径，以控制第二通信模块70连通地，由于屏蔽环30与第二通信模块70相连接的，进而使得屏蔽环30能够通过第二通信模块70、路径切换电路50能够连通到地，此时第一通信模块70将微控制单元40输出的第一通信信号输出至外部终端，第一通信模块70在屏蔽环30的屏蔽作用下，完成信号传输。另一段时间内输出第二通信信号，微控制单元40输出相应的路径切换信号至路径切换电路50，使得路径切换电路50切换其连通路径，以控制第二通信模块70连通微控制单元40，此时第二通信模块70将微控制单元40输出的第二通信信号输出至外部终端。从而在每一个完整的采样周期内，所述第一通信模块60和所述第二通信模块70分时工作，在保证通信信号传输完整的同时，屏蔽环30亦能保护第一通信模块60不受干扰，同时在第二通信模块70将微控制单元40输出的第二通信信号输出至外部终端的过程中，由于屏蔽环30直接与第二通信模块70连接的，并且屏蔽环30此时不接地，因此也不会因误触所述第二通信模块70而使其短路失效。
参照图1至图3，在一实施例中，所述第一通信模块60为发射模块TX1，第二通信模块70为发射模块TX2。
所述第二通信模块70包括第二发射电路7010和环形螺纹线圈7020，所述环形螺纹线圈7020环绕设置于所述电容笔壳体10靠近所述屏蔽环30一端。
所述第二发射电路7010的输入端连接所述路径切换电路50的公共端，所述第二发射电路7010的输出端连接环形螺纹线圈7020和屏蔽环30。
本实施例中，环形螺纹线圈7020为匝数一定，且为贴合主动式电容笔笔尖外形的圆锥状，当有第二通信信号从路径切换电路50的公共端传来，所述第二通信信号经过第二发射电路7010传输至环形螺纹线圈7020，由于所述主动式电容笔在倾斜使用时，所述环形螺纹线圈7020有任意匝数的线圈接触所述触控屏，从而形成相应面积的接触面，所述触控屏识别对应信号形成的接触面判断得到所述主动式电容笔倾斜角。本实施例中，采用TX1和TX2两路发射模块TX2，把发射模块TX2进行复用，通过软件算法来更改TX2的工作情况；主动电容笔发射模块TX1工作时，把发射模块TX2调整为GND，进行屏蔽作用；等发射模块TX1打完信号时，发射模块连通的路径也由有GND变成真正的与微控制单元连通的路径，进而通过发射模块TX2进行发射信号。那外部终端在一个完整的周期内，采集到发射模块TX1第一通信信号和发射模块TX2发射的第二通信信号，主动电容笔书写有倾斜角，仅设置TX1和TX2，不设置与屏蔽环30直接连接的GND，从而解决了小空间导致的TX2与GND可能由于屏蔽环30与地连接的存在，在结构上存在短路的情况。
参照图1至图3，在一实施例中，所述第一通信模块60为发射模块TX，所述第二通信模块70为接收模块RX，所述第二通信模块包括接收电路7030和环形螺纹线圈7020。
所述接收电路7030的输入端连接环形螺纹线圈7020和屏蔽环30，所述环形螺纹线圈7020环绕设置于所述电容笔壳体10靠近所述屏蔽环30一端，所述接收电路7030的输出端连接所述路径切换电路50的公共端。
本实施例中，所述环形螺纹线圈7020与上述实施例中的环形螺纹线圈7020相同，此处不再赘述，由于所述主动式电容笔在倾斜使用时，所述环形螺纹线圈7020有任意数量的线圈接触所述触控屏，从而形成相应面积的接触面，所述环形螺纹线圈7020从所述触控屏接收与线圈匝数对应的第二通信信号，所述第二通信信号从环形螺纹线圈7020传输至接收电路7030，通过路径切换电路50传输至微控制单元40，微控制单元40从所述第二通信信号中得到所述主动式电容笔的倾斜角。采用发射模块TX和接收模块RX两路，把接收模块RX进行复用，通过软件算法来更改接收模块RX的工作情况；主动电容笔TX工作时，把接收模块RX调整为接地GND，进行屏蔽作用；等接收模块TX打完信号时，接收模块RX信号由有GND变成真正的RX进行接收信号。那平板在一个完整的周期内，能够接收第一通信信号，并且发送第二通信信号。可以正常跟主动电容笔进行通讯，且解决了RX与GND由于屏蔽环30与地连接的存在，可能在结构上存在短路的情况。
参照图1至图3，在一实施例中，第一通信模块60包括第一发射电路6010和探针6020，探针6020设置于电容笔壳体10靠近屏蔽环一端，且部分设置于电容笔壳体10内部，另一部分在电容笔壳体10外部。
第一发射电路6010的输入端连接所述微控制单元40的第一通信端，所述第一发射电路6010的输出端连接所述探针6020在所述电容笔壳体内部的一端。
本实施例中，探针6020直接接触并作用于触控屏，为延长探针6020使用寿命以及防止探针6020划伤触控屏，探针6020外部可以套有超导电硅胶套，当微控制单元40输出第一通信信号时，所述第一通信信号通过第一发射电路6010传输至探针6020，在另一实施例中，所述第一通信信号还包含倾斜角信息，所述倾斜角信息获取过程如上述，此处不再赘述，可以理解的是，如上所述的第一通信模块60与第二通信模块70运行状态相反，因此当所述探针6020输出第一通信信号至所述触控屏时，所述屏蔽环30为接地状态，从而屏蔽所述探针6020周围的干扰信号，减少探针6020输出第一通信信号至所述触控屏产生的误差，而且触控屏通过第一通信信号获得主动式电容笔的落笔处。
本发明还提供一种主动式电容笔的通信控制方法，应用于上述的主动式电容笔中，所述主动式电容笔包括微控制单元、路径切换电路、第一通信模块和第二通信模块，参照图4，所述主动式电容笔的通信控制方法包括：
步骤S100、在所述微控制单元向所述第一通信模块输出通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与地，以控制所述屏蔽环依次通过所述第二通信模块及所述路径切换电路接地。
微控制单元输出通信信号至第一通信模块的同时，微控制单元输出路径切换信号至路径切换电路，路径切换电路将第二通信模块接地，以使得屏蔽环依次通过第二通信模块及路径切换电路接地，这样可以令屏蔽环保护第一通信模块，减少干扰，从而提高第一通信模块输出的通信信号精确度。
步骤S200、在所述微控制单元向所述第二通信模块输出通信信号或者接收所述第二通信模块传输的通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与所述微控制单元。
微控制单元输出通信信号至第二通信模块或者接收第二通信信号从第二通信模块时，微控制单元输出路径切换信号至路径切换电路，路径切换电路将第二通信模块与微控制单元连通，此时，第一通信模块停止工作，屏蔽环与第二通信模块连通并处于相同工作状态，从而防止第二通信模块与屏蔽环误触导致短路失效。
可以理解的是，所述主动式电容笔在书写、绘画过程中需要持续记录笔尖落点和倾斜角，微控制单元在一个完整的采样周期内需要输出落点和倾斜角信息，落点和倾斜角信息由上述的第一通信模块和第二通信模块所输出的信号得出，每一个采样周期的组合形成了整个书写过程，本发明的每个采样周期采用了顺序执行，当第二通信模块为输出通信信号时，步骤S100和步骤S200不分先后顺序各执行一次于每个采样周期，当第二通信模块为接收通信信号时，需要由第二通信模块接收到通信信号后，再令第一通信模块输出通信信号，若第二通信模块未接收到通信信号，则第一通信模块不工作，即执行步骤S200后执行步骤S100于每个采样周期，由每个采样周期收集的落点和倾斜角信息组合，即可拟合得到在一段时间内使用者手写的笔迹。具体地，在触控屏的每一个完整的采样周期，一段时间内输出第一通信信号，微控制单元输出相应的路径切换信号至路径切换电路，使得路径切换电路切换其连通路径，以控制第二通信模块连通地，由于屏蔽环与第二通信模块相连接的，进而使得屏蔽环能够通过第二通信模块、路径切换电路能够连通到地，此时第一通信模块将微控制单元输出的第一通信信号输出至外部终端，第一通信模块在屏蔽环的屏蔽作用下，完成信号传输。另一段时间内输出第二通信信号，微控制单元输出相应的路径切换信号至路径切换电路，使得路径切换电路切换其连通路径，以控制第二通信模块连通微控制单元，此时第二通信模块将微控制单元输出的第二通信信号输出至外部终端。从而在每一个完整的采样周期内，所述第一通信模块和所述第二通信模块分时工作，在保证通信信号传输完整的同时，屏蔽环亦能保护第一通信模块不受干扰，同时在第二通信模块将微控制单元输出的第二通信信号输出至外部终端的过程中，由于屏蔽环直接与第二通信模块连接的，并且屏蔽环此时不接地，因此也不会因误触所述第二通信模块而使其短路失效。
本发明还提出一种主动式电容笔的通信控制器，所述主动式电容笔的通信控制器包括存储器、处理器，所述存储器上存储有主动式电容笔的通信控制程序，所述主动式电容笔的通信控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的主动式电容笔的通信控制方法的步骤。
本发明还提出一种移动终端控制系统，包括移动终端及如上所述的主动式电容笔。
该主动式电容笔的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明移动终端控制系统中使用了上述主动式电容笔，因此，本发明移动终端控制系统的实施例包括上述主动式电容笔全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种主动式电容笔，其特征在于，所述主动式电容笔包括：
电容笔壳体；
电控板，设置于所述电容笔壳体内；
屏蔽环，设置于电容笔壳体内，且靠近所述电容笔壳体的一端设置；
微控制单元、路径切换电路、第一通信模块、第二通信模块，设置于所述电控板上；所述微控制单元的两个通信端分别与所述第一通信模块及所述路径切换电路的第一切换端连接；所述微控制单元的控制端与所述路径切换电路的受控端连接；所述路径切换电路的第二切换端接地，所述路径切换电路的公共端与所述第二通信模块的第一端连接，所述第二通信模块的第二端与所述屏蔽环连接；其中，
所述微控制单元，用于输出路径切换信号，并向所述第一通信模块输出第一通信信号以及，向所述第二通信模块输出第二通信信号，或者接收所述第二通信模块输出的第二通信信号；
所述路径切换电路，用于根据所述微控制单元输出的路径切换信号，连通所述第二通信模块与所述微控制单元，或者连通所述第二通信模块与地。
2.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述微控制单元具体用于周期性地输出路径切换信号，以控制所述路径切换电路轮流切换所述第二通信模块连通所述微控制单元与地。
3.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述微控制单元具体用于在向所述第一通信模块输出第一通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与地，以控制所述屏蔽环依次通过所述第二通信模块及所述路径切换电路接地。
4.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述第一通信模块、第二通信模块均为发射模块；
所述第二通信模块包括第二发射电路和环形螺纹线圈，所述环形螺纹线圈环绕设置于所述电容笔壳体靠近所述屏蔽环一端；
所述第二发射电路的输入端连接所述路径切换电路的公共端，所述第二发射电路的输出端连接环形螺纹线圈和屏蔽环。
5.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述第一通信模块为发射模块，所述第二通信模块为接收模块；
所述第二通信模块包括接收电路和环形螺纹线圈，所述环形螺纹线圈环绕设置于所述电容笔壳体靠近所述屏蔽环一端；
所述接收电路的输入端连接环形螺纹线圈和屏蔽环，所述接收电路的输出端连接所述路径切换电路的公共端。
6.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述第一通信模块为发射模块；
所述第一通信模块包括第一发射电路和探针，所述探针设置于所述电容笔壳体靠近屏蔽环一端，且部分设置于所述电容笔壳体内部，另一部分设置于所述电容笔壳体外部；
所述第一发射电路的输入端连接微控制单元的第一通信端，所述第一发射电路的输出端连接所述探针在所述电容笔壳体内部的一端。
7.一种主动式电容笔的通信控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的主动式电容笔中，所述主动式电容笔包括微控制单元、路径切换电路、第一通信模块和第二通信模块，其特征在于，所述主动式电容笔的通信控制方法包括：
在所述微控制单元向所述第一通信模块输出通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与地，以控制所述屏蔽环依次通过所述第二通信模块及所述路径切换电路接地；
在所述微控制单元向所述第二通信模块输出通信信号或者接收所述第二通信模块传输的通信信号时，控制所述路径切换电路连通所述第二通信模块与所述微控制单元。
8.一种主动式电容笔的通信控制器，其特征在于，所述主动式电容笔的通信控制器包括存储器、处理器，所述存储器上存储有主动式电容笔的通信控制程序，所述主动式电容笔的通信控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求7所述的主动式电容笔的通信控制方法的步骤。
9.一种移动终端控制系统，其特征在于，包括移动终端及如权利要求1至5任意一项所述的主动式电容笔。
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