CN202003338U - 一种双屏压感电子白板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双屏压感电子白板，它包括板体，所述板体包括由内而外设置的一背板、一内层电阻膜、一空气隔离层、一外层电阻膜以及一表面书写膜，所述板体的外层电阻膜切割处理为两块独立操作的区域，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，所述板体连接到一具有六路输入管脚的晶体管开关阵列，所述晶体管开关阵列连接到一CPU上的A/D转换器以及开关逻辑模块。本实用新型实现将电子白板分割为可独立操作的两区域，支持双屏同步操作。

Description

一种双屏压感电子白板

【技术领域】

本实用新型涉及一种电子白板，特别涉及一种实现双屏同步操作的压感电子白板。

【背景技术】

电子白板是汇集了尖端电子技术、软件技术等多种高科技手段研发的高新技术产品，它通过应用电磁感应、压力感应、光电感应等不同原理，结合计算机和投影机，可以实现无纸化办公及教学。电子白板按工作原理分为压感原理和激光跟踪原理两种。使用压感原理的触摸式白板相当于计算机的一个触摸屏，是一种用手指或笔触及屏幕上所显示的选项来完成指定的工作的人机互动式输入设备。这种电子白板内部有两层电阻膜，当白板表面某一点受到压力时，两层电阻膜在这点上造成短路，电子白板的控制器检测出受压点的坐标值(手指或笔触及的位置)，经RS232接口送入计算机。

压感电子白板基本结构包括由内而外设置的一背板、一内层电阻膜、一空气隔离层、一外层电阻膜以及一表面书写膜。

如图1，为现有压感电子白板的“四线”结构示意图，每一层电阻膜为触摸屏的一个工作面，分别设置内层电阻膜为X工作面，外层电阻膜为Y工作面，每个工作面的两端(X工作面为横向两端，Y工作面为纵向两端)各贴有一条导电铜箔，称为该工作面的一对电极，分别称为X“电极对”即X+、X-，和Y“电极对”即Y+、Y-。当通过一电子白板的控制器在X“电极对”上施加一确定的电压，而Y“电极对”上不加电压时，X“电极对”所在的工作面上就会形成均匀连续的平行电场。当用手指触及表面书写膜时，触点处的电压反映了触点在X工作面上的位置，将该电压通过Y+(或Y-)电极引到触摸屏控制器，并经过A/D转换，便可得到触点电压的数字量，即X坐标。同理，在Y“电极对”上施加电压，以X+(或X-)电极为测量电极，便可测得Y坐标。

由上述可知，当用手指或白板笔点按白板的表面书写膜时，内层电阻膜和外层电阻膜两层电阻膜在点按处连接在一起，进而可实现白板平面点按坐标的定位。点按处在X和Y方向上的电阻值和其他位置的电阻值不同，因此通过换算可以计算出X和Y的实际坐标值，送至系统计算机进行鼠标操作或画图方面的相关处理。

当没有物体接触白板表面时，内层电阻膜和外层电阻膜能够在无压力情况下有相斥性。当用手写笔书写或手指点按白板的表面书写膜时，内层电阻膜和外层电阻膜在点按处连接在一起，电流通过导电膜的电压就会发生变化，被侦测电路读取，这个电压与触摸点的位置有关，根据从水平和垂直方向读取的电压，可以换算为触摸点所在的X、Y坐标位置，进而可获取到手指在白板平面上点按的实际坐标值。电路上的处理芯片将该数据通过通讯线缆传送到计算机，再通过操作系统层的驱动程序实现鼠标操作的功能。

但目前的压感电子白板采用“四线”屏幕结构，通常仅限于单一用户使用，而对多人操作，尤其是同步操作，无法提供良好支持。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种双屏压感电子白板，它能够实现将电子白板分割为可独立操作的两区域，支持双屏同步操作。

本实用新型是这样实现的：一种双屏压感电子白板，它包括板体，所述板体包括由内而外设置的一背板、一内层电阻膜、一空气隔离层、一外层电阻膜以及一表面书写膜，所述板体的外层电阻膜切割处理为两块独立操作的区域，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，所述板体连接到一具有六路输入管脚的晶体管开关阵列，所述晶体管开关阵列连接到一CPU上的A/D转换器以及开关逻辑模块。

进一步的，所述A/D转换器包括：模拟多路开关、比较器、逐次比较寄存器、10位数/模转换器、模数转换结果寄存器以及模数转换控制寄存器，所述模拟多路开关、10位数/模转换器分别连接到比较器的输入端，所述比较器的输出端连接逐次比较寄存器，所述逐次比较寄存器连接到模数转换结果寄存器、10位数/模转换器、模数转换控制寄存器，所述模数转换控制寄存器还连接到模拟多路开关。

本实用新型的优点在于：

本实用新型将外层电阻膜进行均匀切割处理，由此分隔出两块可以独立操作的区域，通过触摸信号检测系统进行检测按压点的坐标数据，所以本实用新型支持多用户同时操作电子白板，配合电子白板软件可实现两名用户在各自使用区域内的完全独立操作。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为现有压感电子白板的“四线”屏幕结构示意图。

图2为本实用新型的板体的“六线”屏幕结构示意图。

图3为本实用新型的的模块连接示意图。

图4为本实用新型的触摸信号检测系统的一晶体管开关阵列的结构示意图。

图5为本实用新型的触摸信号检测系统的一A/D转换器的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2至图5所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。

如图3，本实用新型一种双屏压感电子白板，它包括板体3，所述板体3包括由内而外设置的一背板、一内层电阻膜、一空气隔离层、一外层电阻膜以及一表面书写膜，所述板体的外层电阻膜切割处理为两块独立操作的区域，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，所述板体3连接到一具有六路输入管脚的晶体管开关阵列1，所述晶体管开关阵列1连接到一CPU5上的A/D转换器2以及开关逻辑模块4。所述晶体管开关阵列1，和CPU5上的A/D转换器2、开关逻辑模块4(A/D转换器2是该CPU5内部集成，开关逻辑模块4则由CPU5的输入/输出管脚生成)组成了触摸信号检测系统。通过触摸信号检测系统对各区域上的按压点进行数据处理。即本实用新型的触摸信号检测系统可以由任意型号的高精度A/D转换器组成，配合输入/输出管脚实现信号开关逻辑控制。

如图2，针对原本的电子白板板体的“四线”屏幕结构，做如下改变：对外层电阻膜进行均匀切割处理，由此分隔出两块区域，分别设置为区域L和区域R，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，即区域L内Y工作面为YL+，YL-电极对，区域R内Y工作面为YR+，YR-电极对，区域L和区域R可以独立操作。

如图4，所述晶体管开关阵列1采用晶体管设置，它对应上述“六线”屏幕结构，具有对应YL+、YL-电极对，YR+、YR-电极对，X+、X-电极对，六路的输入管脚。通过开关逻辑模块4选通信号，选通的信号经信号滤波放大模块11处理后输送到A/D转换器2。

本实施例中，触摸信号检测系统采用的A/D转换器2是宏晶单片机公司出品的STC12C5A60AD/S2系列带A/D转换功能的单片机。STC12C5A60S2系列单片机内部集成的A/D转换器(ADC)是逐次比较型A/D转换器(ADC)。逐次比较型A/D转换器(ADC)由一个比较器和D/A转换器构成，通过逐次比较逻辑，从最高位(MSB)开始，顺序地使每一输入电压与内置D/A转换器输出进行比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。逐次比较型A/D转换器具有速度高，功耗低等优点。

如图5所示，STC12C5A60S2系列单片机的A/D转换器2(ADC)结构由模拟多路开关21、比较器22、逐次比较寄存器23、10位数/模转换器24(DAC)、模数转换结果寄存器25(ADC_RES和ADC_RESL)以及模数转换控制寄存器26(ADC_CONTR Register)构成。所述模拟多路开关21、10位数/模转换器24分别连接到比较器22的输入端，所述比较器22的输出端连接逐次比较寄存器23，所述逐次比较寄存器23连接到模数转换结果寄存器25、10位数/模转换器24、模数转换控制寄存器26，所述模数转换控制寄存器26还连接到模拟多路开关21。

通过模拟多路开关21，将通过ADC0～ADC7的模拟量输入送给比较器22。用10位数/模转换器24(DAC)转换的模拟量与本次输入的模拟量通过比较器22进行比较，将比较结果保存到逐次比较寄存器23，并通过逐次比较寄存器23输出转换结果。A/D转换结束后，最终的转换结果保存到模数转换结果寄存器25(ADC_RES和ADC_RESL)，同时，置位模数转换控制寄存器26(ADC_CONTR Register)中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG，以供程序查询或发出中断申请。模拟多路开关21的模拟通道的选择控制由模数转换控制寄存器26(ADC_CONTR Register)中的CHS2～CHS0确定。本A/D转换器的转换速度由模数转换控制寄存器26(ADC_CONTR Register)中的SPEED1和SPEED0确定，转换结束，取10位结果，按下面公式计算：

$10-\mathrm{bitA}/\mathrm{DConversion\; Result}:(\mathrm{ADC}\_\mathrm{RES}[1:0],\mathrm{ADC}\_\mathrm{RESL}[7:0\left]\right)=1024\×\frac{V_{\mathrm{in}}}{V_{\mathrm{cc}}}$

式中，Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。

现在对本实用新型的工作原理进行具体说明：

预先设定电子白板屏幕两块区域的数据传输到触摸信号检测系统的先后顺序，现在假设先处理区域R的数据。

本实用新型步骤可以如下：

步骤10、对外层电阻膜进行均匀切割处理，由此分隔出两块可以独立操作的区域，分别设置为区域L和区域R，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，即区域L内Y工作面为YL+，YL-电极对，区域R内Y工作面为YR+，YR-电极对。

步骤20、经晶体管开关阵列的开关逻辑控制，区域R的YR-驱动开关导通，区域R的Y工作面将被接地，若发生触摸，X+将通过两层电阻膜被下拉到地，以此判断是否发生屏幕点击，确认有点击事件发生时，YR-、YR+驱动开关导通，模拟多路开关选通X+，将YR+和YR-作为参考值，如设YR+＝100，YR-＝0，通过A/D转换器的转换得出A/D结果，记为YR-Position；同理，X-、X+驱动开关导通，模拟多路开关选通YR+，将X+和X-作为参考值，如设X+＝100，X-＝0，通过A/D转换器的转换得出A/D结果，记为XR-Position。

步骤30、经晶体管开关阵列的开关逻辑控制，区域L的YL-驱动开关导通，区域L的Y工作面将被接地，若发生触摸，X+将通过两层电阻膜被下拉到地，以此判断是否发生屏幕点击，确认有点击事件发生时，YL-、YL+驱动开关导通，模拟多路开关选通X+，将YL+和YL-作为参考值，如设YL+＝100，YL-＝0，通过A/D转换器的转换得出A/D结果，记为YL-Position；X-、X+驱动开关导通，模拟多路开关选通YL+，将X+和X-作为参考值，如设X+＝100，X-＝0，通过A/D转换器的转换得出A/D结果，记为XL-Position。

步骤40、通过CPU5后期数据处理，将所得坐标数据按照约定协议传送至PC设备，再结合软件功能，即可实现两名用户在各自使用区域内进行完全独立的书写、绘画等常规电子白板操作。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (2)

1.一种双屏压感电子白板，它包括板体，所述板体包括由内而外设置的一背板、一内层电阻膜、一空气隔离层、一外层电阻膜以及一表面书写膜，其特征在于：所述板体的外层电阻膜切割处理为两块独立操作的区域，两块区域内，各自贴有一组导电铜箔，形成“六线”屏幕结构，所述板体连接到一具有六路输入管脚的晶体管开关阵列，所述晶体管开关阵列连接到一CPU上的A/D转换器以及开关逻辑模块。

2.根据权利要求1所述是一种双屏压感电子白板，其特征在于：所述A/D转换器包括：模拟多路开关、比较器、逐次比较寄存器、10位数/模转换器、模数转换结果寄存器以及模数转换控制寄存器，所述模拟多路开关、10位数/模转换器分别连接到比较器的输入端，所述比较器的输出端连接逐次比较寄存器，所述逐次比较寄存器连接到模数转换结果寄存器、10位数/模转换器、模数转换控制寄存器，所述模数转换控制寄存器还连接到模拟多路开关。

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