CN203217526U - 一种用于红外触摸屏的发射电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于红外触摸屏的发射电路，包括DC/DC电路、数字电位器、MCU控制单元和发射二极管阵列，DC/DC电路的输入端与电源电压连接，数字电位器包含控制端、第一输出端和第二输出端，第一输出端分别与DC/DC电路的电压取样输入端和取样电阻R1连接，第二输出端与DC/DC电路的接地端连接，控制端与MCU控制单元连接，DC/DC电路的输出端分别与发射二极管阵列和取样电阻R1连接，当信号发射强度低于或高于设定值时，MCU控制单元通过改变数字电位器的阻值自动调节信号发射强度至设定值。本实用新型能够根据系统实际情况自动调节红外发射管的信号发射强度，提高了触摸屏的稳定性和降低触摸屏的功耗。

Description

一种用于红外触摸屏的发射电路

技术领域

本实用新型涉及一种触摸屏，尤其涉及一种用于红外触摸屏的发射电路，该发射电路主要通过改变发射二极管的驱动电压达到调节发射二极管发光强度至设定值的目的。

背景技术

现有红外触摸屏，无论多点还是单点红外触摸屏都是通过由沿着触摸区域四周安装在X、Y方向排布均匀的红外发射管和红外接收管，控制和驱动电路在MCU执行代码的控制下驱动红外发射管和红外接收管，对应扫描形成X方向和Y方向横竖交叉的红外线矩阵，当有触摸时手指或其它物体就会挡住经过该点的横竖红外线，由控制系统判断出触摸点在触摸屏上的位置。而多点触摸屏是在单点触摸屏的基础上，将发射和接收的一对一的关系改为了一对多（即一个红外发射管同时对应多个接收管），当有触摸体触摸到屏体表面时，会同时有多条经过该点的扫描线被挡住，通过对其线条位置的分析，就能够达到对多个触点位置的判断。因此在触摸屏中红外光信号的稳定性尤为重要，一般都需要在电路上增加增益控制电路来保证信号的稳定性，而现有的系统中一般都是采用控制接收增益的方式来控制其系统增益，但此控制方式会增加系统成本和增加系统功耗等问题。

为了解决上述问题，现有技术中提出了如下专利技术：

如中国专利号“200920260045.7”公开了一种用于红外触摸屏的光电信号幅度调节电路，其公开日为2010年07月07日，其技术方案为所述用于红外触摸屏的光电信号幅度调节电路包含有用于红外光电信号放大处理的放大器和用于红外触摸屏工作控制的微控制器系统，在所述放大器的信号通道中，包含有一个由数字电位器构成的信号幅度调节电路；所述的数字电位器可以安装在两级放大器之间，也可以安装在一个放大器的反馈回路中；所述数字电位器的控制端，与所述红外触摸屏中微控制器系统的I/O端口耦合连接。

但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程中，仍然存在着如下缺陷：一、该专利通过调整接收增益的方式来调节系统增益，由于接收电路的增益一般采用调节反馈电阻（如使用数字电位器）的方式调节，每个放大器都需要一个数字电位器，存在控制电路系统成本高的问题，尤其在多点红外触摸系统中由于有多个放大器，因此使用的数字电位器更多，成本更高；二、由于发射管工作电流固定，发射电流一般调在较强的工作状态，容易影响系统的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中红外触摸屏存在的上述问题，提供一种用于红外触摸屏的发射电路，本实用新型能够根据系统实际情况自动调节红外发射管的信号发射强度，能够提高触摸屏的稳定性和降低触摸屏的功耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于红外触摸屏的发射电路，包括DC/DC电路、数字电位器、MCU控制单元、电源电压和发射二极管阵列，DC/DC电路的输入端与电源电压连接，其特征在于：所述数字电位器包含控制端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端分别与DC/DC电路的电压取样输入端和取样电阻R1连接，所述第二输出端与DC/DC电路的接地端连接，所述控制端与MCU控制单元连接，所述DC/DC电路的输出端分别与发射二极管阵列和取样电阻R1连接，当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元通过改变数字电位器的阻值自动调节信号发射强度至设定值。

所述DC/DC电路的输出端与发射二极管阵列之间设置有限流电阻R2。

所述数字电位器与取样电阻R1串联。

所述第二输出端与DC/DC电路的接地端之间设置有取样电阻R3。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型中，所述数字电位器的第一输出端分别与DC/DC电路的电压取样输入端和取样电阻R1连接，第二输出端与DC/DC电路的接地端连接，控制端与MCU控制单元连接，并在所述DC/DC电路的输出端分别连接有发射二极管阵列和取样电阻R1，因此当信号发射强度低于或高于设定值时，MCU控制单元就通过改变数字电位器的阻值调节发射二极管的发射功率，使信号发射强度达到设定值；上述结构能够对发射二极管阵列的电压作较大幅度的调整，可以根据触摸屏的使用情况实时自动地调节发射二极管的发射功率，使发射二极管随时保持在最佳的工作状态（而不是时时处于最高发射功率状态），不仅能够大幅延长发射二极管的使用寿命，还能够大幅降低系统功耗；与中国专利号“200920260045.7”为代表的现有技术相比，本实用新型通过改变数字电位器阻值达到调节信号发射强度的目的，可以实现电阻从0Ω到10KΩ的变化，通过合理配置相关电阻阻值，能够做到对发射电流的有效控制（可以实现上百种电流的变化）；具有易于控制信号发射强度，实时自动调节信号发射强度优点。

二、本实用新型中，所述DC/DC电路的输出端与发射二极管阵列之间设置有限流电阻R2，限流电阻能够减小流过发射二极管的电流，对发射二极管起保护作用，有利于延长触摸屏的使用寿命。

二、本实用新型中，所述数字电位器与取样电阻R1串联，能够在较大幅度范围内调节发射二极管阵列的输入电压，使发射二极管随时保持在最佳的工作状态，从而提高红外触摸屏的使用效果。

二、本实用新型中，所述第二输出端与DC/DC电路的接地端之间设置有取样电阻R3，此结构能够对发射二极管阵列的输入电压作精细化调节，即只要发射二极管的发光强度稍微低于或高于信号强度设定值，MCU控制单元都能够迅速调节发射二极管的发光强度，使红外触摸屏的触摸效果保持在最佳状态。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的电路示意图。

图2为本实用新型中实施例2的电路示意图。

图中的标记为：1、DC/DC电路，2、数字电位器，3、电压取样输入端，4、MCU控制单元，5、电源电压，6、发射二极管阵列，7、接地端，8、控制端，9、第一输出端，10、第二输出端。

具体实施方式

实施例1

一种用于红外触摸屏的发射电路，包括DC/DC电路1、数字电位器2、MCU控制单元4、电源电压5和发射二极管阵列6，DC/DC电路1的输入端与电源电压5连接，所述数字电位器2包含控制端8、第一输出端9和第二输出端10，所述第一输出端9分别与DC/DC电路1的电压取样输入端3和取样电阻R1连接，所述第二输出端10与DC/DC电路1的接地端7连接，所述控制端8与MCU控制单元4连接，所述DC/DC电路1的输出端分别与发射二极管阵列6和取样电阻R1连接，当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值自动调节信号发射强度至设定值，其中DC/DC电路1的输出端主要用于对发射二极管阵列6的供电。

本实施例中，优选在所述DC/DC电路1的输出端与发射二极管阵列6之间设置限流电阻R2，所述限流电阻的个数可以为1个，也可以为多个，其阻值根据实际情况设定。

进一步的，所述数字电位器2与取样电阻R1串联。

本实施例中，信号发射强度的调节是通过下述公式实现的：Vo=Vf*（1+R1/Rw），其中，Vo表示DC/DC电路1的输出电压，也表示为发射二极管的输入电压；Vf表示DC/DC电路1的内部参考电压，该电压值为定值；R1表示预先设定的取样电阻阻值；Rw表示数字电位器2的电阻值，该电阻值可以通过MCU控制单元4调节；当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值就能够改变DC/DC电路1的输出电压，间接调节发射二极管的输入电压，达到自动调节红外信号发射强度至设定值的目的，通过合理配置相关电阻阻值，能够做到对发射电流的有效控制（可以实现上百种电流的变化），达到实时自动调节红外信号发射强度至设定值的目的。

实施例2

一种用于红外触摸屏的发射电路，包括DC/DC电路1、数字电位器2、MCU控制单元4、电源电压5和发射二极管阵列6，DC/DC电路1的输入端与电源电压5连接，所述数字电位器2包含控制端8、第一输出端9和第二输出端10，所述第一输出端9分别与DC/DC电路1的电压取样输入端3和取样电阻R1连接，所述第二输出端10与DC/DC电路1的接地端7连接，所述控制端8与MCU控制单元4连接，所述DC/DC电路1的输出端分别与发射二极管阵列6和取样电阻R1连接，当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值自动调节信号发射强度至设定值，

本实施例的优选实施方式为，所述第二输出端10与DC/DC电路1的接地端7之间设置有取样电阻R3，增设取样电阻R3，能够对发射二极管阵列6的输入电压作精细化调节，即只要发射二极管的发光强度稍微低于或高于信号强度设定值，MCU控制单元4都能够迅速调节发射二极管的发光强度至设定值。

本实施例中，信号发射强度的调节是通过下述公式实现的：Vo=Vf*（1+（R1/（R3+Rw））），其中，Vo表示DC/DC电路1的输出电压，也表示为发射二极管的输入电压；Vf表示DC/DC电路1的内部参考电压，该电压值为定值；R1和R3表示预先设定的取样电阻阻值；Rw表示数字电位器2的电阻值，该电阻值可以通过MCU控制单元4调节；当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值就能够改变DC/DC电路1的输出电压，间接调节发射二极管的输入电压，达到自动调节红外信号发射强度至设定值的目的，通过合理配置相关电阻阻值，能够做到对发射电流的有效控制（可以实现上百种电流的变化），达到实时自动调节红外信号发射强度至设定值的目的。

本实用新型中，所述发射电路还包括一个与MCU控制单元4连接的信号强度检测单元，所述信号强度检测单元由多个红外接收二极管、信号放大电路、AD采样电路等组成，红外发射二极管发出的红外光被红外接收二极管接收后，通过信号放大电路放大后再送入AD采样电路，AD采样电路将放大后的红外信号转换为数字信号后再送入MCU控制单元4，MCU控制单元4将采样到的信号发射强度和设定值进行比较，如果其值高于设定值，则MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值降低红外发射管的发射电流，使红外信号发射强度调节至设定值，反之则MCU控制单元4通过改变数字电位器2的阻值提高红外发射管的发射电流，使红外信号发射强度调节至设定值。

显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于红外触摸屏的发射电路，包括DC/DC电路（1）、数字电位器（2）、MCU控制单元（4）、电源电压（5）和发射二极管阵列（6），DC/DC电路（1）的输入端与电源电压（5）连接，其特征在于：所述数字电位器（2）包含控制端（8）、第一输出端（9）和第二输出端（10），所述第一输出端（9）分别与DC/DC电路（1）的电压取样输入端（3）和取样电阻（R1）连接，所述第二输出端（10）与DC/DC电路（1）的接地端（7）连接，所述控制端（8）与MCU控制单元（4）连接，所述DC/DC电路（1）的输出端分别与发射二极管阵列（6）和取样电阻（R1）连接，当信号发射强度低于或高于设定值时，所述MCU控制单元（4）通过改变数字电位器（2）的阻值自动调节信号发射强度至设定值。

2.如权利要求1所述的一种用于红外触摸屏的发射电路，其特征在于：所述DC/DC电路（1）的输出端与发射二极管之间设置有限流电阻（R2）。

3.如权利要求1或2所述的一种用于红外触摸屏的发射电路，其特征在于：所述数字电位器（2）与取样电阻（R1）串联。

4.如权利要求1或2所述的一种用于红外触摸屏的发射电路，其特征在于：所述第二输出端（10）与DC/DC电路（1）的接地端（7）之间设置有取样电阻（R3）。

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