CN205210856U - 用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能设备通信技术领域，尤其涉及一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置。该装置包括处理器、电容屏触发器、至少一组导电电极和光电传感器以及可控开关；处理器输出端与可控开关连接，通过可控开关控制导电电极和电容屏触发器的连接或断开，模拟触摸点击电容屏操作；处理器输入端连接光电传感器，利用光电传感器采集智能设备屏幕的光信号。本实用新型将待发送的数据转换为对智能设备电容屏的点击信号，实现向智能设备的数据发送；接收数据时，通过采集智能设备电容屏不同屏幕区域的明暗变化来获取数据，这种接触式点对点通信方式操作方便，安全可靠。

Description

用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置

技术领域

本实用新型涉及智能设备通信技术领域，尤其涉及一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置。

背景技术

现有的电容式触摸屏智能设备与外界的通信一般通过扫描二维码的方式建立连接，完成通信。扫描二维码必须要求电容式触摸屏智能设备带有高质量的摄像头，并且需要人工对准、反复调整距离等复杂的操作。而且，要实现双向多次的通信需要很多次重复地对准、调距操作，增加了智能设备通信的难度。

目前，还有一种通信方式是利用蓝牙技术建立两个设备的连接，完成通信。但这种方式容易被窃听，而且设备都需要配备蓝牙模块，成本较高，与不同手机的兼容性也有很多问题。

上述两种通信方式的缺陷导致其无法在市场上获得广泛应用，使其推广受到限制，从而导致市场对近距离通信技术的需求难以满足。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，该装置采用接触式点对点通信，既不会面临对准难题，也不存在被窃听的问题，方便快捷地实现与智能设备的双向通信。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，包括用于控制数据编码/解码的处理器、用于引起智能设备电容屏触发点击操作的电容屏触发器、至少一组导电电极和光电传感器以及用于连接/断开导电电极和电容屏触发器的可控开关；处理器输出端与可控开关连接，通过可控开关控制导电电极和电容屏触发器的连接或断开，模拟触摸点击电容屏操作，将点击动作蕴含的数据信息发送给智能设备；处理器输入端连接光电传感器，利用光电传感器采集智能设备屏幕的光信号，接收光信号所蕴含的数据信息。

本实用新型采用导电电极接触智能设备的电容式触摸屏(以下简称电容屏)启动与智能设备的通信，本装置内的处理器先将要发送给智能设备的数据编码转换成通断信号(例如，二进制0代表断开，1代表连接。)，利用该信号控制可控开关的通断，从而高速控制导电电极和电容屏触发器的连接和断开，导电电极与电容屏触发器连接即引起对智能设备电容屏的点击操作，本装置通过这有规律的点击操作将数据发送给智能设备。智能设备将这些点击信号解码成数据信号，从而完成从本装置到智能设备的数据传输。

然后，智能设备将要发送给本装置的数据编码成不同的光信号(例如，黑色代表二进制1，白色代表二进制0)，在屏幕上高速显示，本装置的光电传感器采集这些光信号传给处理器，处理器解码后得到相应的数据，从而完成了从智能设备到本装置的数据传输。

以上是一个完整的双向数据传输过程，若某个方向没有待传输的数据，则可直接略过。

本实用新型的导电电极和光电传感器可以只设置一组，导电电极和光电传感器分立设置，分别工作。若要提高通信速度，可以设置多组。设置多组时，为了划分屏幕区域显示各组光信号，每组的导电电极和光电传感器相邻设置，各组之间要间隔设置。这样可通过导电电极的点击位置即可确定其对应的屏幕区域位置，每个屏幕区域无需过大，只需比导电电极和光电传感器组与电容屏的接触面略大即可，以便准确采集各自显示的光信号。

进一步，所述的光电传感器采集的光信号为颜色信号或光强信号，采用明显不同的颜色或明显不同的光强分别代表不同的数据。数据传输过程中通常将数据先转换成了二进制代码，因此只需有两种差别较大的颜色或光强，分别代表二进制代码0和1，即可通过采集颜色或光强解码出相应的数据信息。

若只有一组导电电极和光电传感器时，通过电容屏显示光信号时，可以直接在整个屏幕上按规律显示，由光电传感器采集即可。但满屏显示，切换速度慢，因此可选择部分屏幕区域进行高速显示。即：从智能设备向该装置发送数据时，智能设备将待发送数据编码成不同的颜色或不同的光强，在导电电极和光电传感器接触的屏幕区域高速显示。这样在保证光信号采集准确的同时，还能充分提高数据传输速度。

为进一步提高通信速度，通常会设置多组导电电极和光电传感器，多条线路同时传输数据。处理器根据导电电极的数量对待发送数据进行分组编码，分配给各导电电极传输；智能手机根据导电电极点击的位置和数量确定显示光信号的屏幕区域位置和数量，将待发送数据分组编码，在各屏幕区域显示。

在导电电极与电容屏触发器连接时，为实现导电电极对电容屏的点击操作，所述的电容屏触发器为含有电解质的物体。

优选的，所述的电容屏触发器为盐水袋。

优选的，所述的可控开关为模拟开关或继电器或场效应管或双极型晶体管。

为简化装置的结构，可将每组导电电极和光电传感器集成为一个触点。装置的其他组成部分可通过一壳体封装，触点暴露于壳体外。

优选的，所述的光电传感器为光敏电阻。不同的颜色或光照强度引起光敏电阻阻值的变化，处理器采集阻值变化带来的电压信号，解码出相应的数据。

本实用新型有以下效果：

1、本实用新型通过导电电极与智能设备的电容屏接触，将待发送的数据转换为对智能设备电容屏的点击信号，实现向智能设备的数据发送；接收数据时，通过采集智能设备电容屏不同屏幕区域的明暗变化来获取数据，这种接触式点对点通信方式操作方便，安全可靠。

2、本实用新型通过对智能设备点击屏幕操作的坐标位置提示给智能设备光电传感器的位置，从而实现不同屏幕区域的动态划分，这样就可实现电容式触摸屏智能设备摆放方向的自动适应。

3、本实用新型可采用多组导电电极和光电传感器来提高通信速度和准确度。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型使用时划分电容屏屏幕区域示意图；

图3是本实用新型实施例的电路原理图；

图中，1、处理器，2、可控开关，3、光电传感器，4、导电电极，5、电容屏触发器，6、智能设备电容屏，7、显示区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施过程：

一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，如图1所示，包括处理器1、可控开关2、电容屏触发器5和两组导电电极4、光电传感器3，每组导电电极4和光电传感器3相邻设置，可集成为一个触点，两组之间要有一定间隔。处理器1用于控制双向通信时数据的编码和解码，必要时还能对数据进行分组或组合；电容屏触发器5是用来引起智能设备电容屏触发点击操作的装置，通过与导电电极连接或断开即可模拟导电电极点击电容屏操作，一般含有电解质的物体即可实现此目的，最简单的方式是采用一个小的盐水袋。导电电极4和电容屏触发器5的连接或断开通过一可控开关2来控制，可控开关2可以采用模拟开关，可控开关接收处理器发出的控制信号，根据控制信号情况控制导电电极和电容屏触发器的连接或断开。光电传感器3可采用光敏电阻，通过光敏电阻感应不同的光照强度进而向处理器1输出不同的电压信号。

如图2所示，导电电极4和光电传感器3与智能设备的电容屏6接触时，智能设备可选取接触区域为光强信号的显示区域7，有两组导电电极和光电传感器就可确定两个屏幕区域显示，待传输数据分两组发送给本装置。同样，本装置向智能设备发送数据时，也分两组，通过两个导电电极的点击动作向智能设备传输。这样可有效提高通信速度。

下面结合图3所示的电路图具体说明本实用新型各元器件的电路连接关系及通信过程。

图中，处理器U0将待发送给智能设备的数据分为两组，并分别编码成二进制代码，分别由其UART1_RX脚、I2C1_SDA/PTC2脚输出，两个管脚分别连接模拟开关SW1、SW2的控制端IN脚，模拟开关SW1、SW2的NO脚分别与两个导电电极CET1、CET2连接，其COM脚均与电容屏触发器E0连接。当控制端IN脚接收到高电平信号时，NO脚和COM脚连接，即将相应的导电电极和电容屏触发器连接，实现导电电极点击电容屏操作；当控制端IN脚接收到低电平信号时，NO脚和COM脚断开，即将相应的导电电极和电容屏触发器断开，导电电极不点击电容屏。智能设备电容屏接收点击信号，将其解码成相应的数据，将两组数据组合后，完成从本装置到智能设备的数据发送。

处理器U0的I2C1_SCL/PTC1脚、I2C0_SDA/PTB1脚分别连接光敏电阻RL1、RL2，智能设备将待发送数据分为两组，均编码成两种不同的光照强度，分别代表二进制代码0和1，将两组光信号在两导电电极确定的屏幕区域高速显示，两个光敏电阻RL1、RL2采集光照强度信号，转换为电压信号传给处理器U0，由其解码出相应的数据，将两组数据组合后，完成从智能设备到本装置的数据发送。

Claims (10)

1.一种用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：包括用于控制数据编码/解码的处理器(1)、用于引起智能设备电容屏触发点击操作的电容屏触发器(5)、至少一组导电电极(4)和光电传感器(3)以及用于连接/断开导电电极和电容屏触发器的可控开关(2)；处理器(1)输出端与可控开关(2)连接，通过可控开关控制导电电极和电容屏触发器的连接或断开，模拟触摸点击电容屏操作，将点击动作蕴含的数据信息发送给智能设备；处理器(1)输入端连接光电传感器(3)，利用光电传感器采集智能设备屏幕的光信号，接收光信号所蕴含的数据信息。

2.根据权利要求1所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：每组的导电电极(4)和光电传感器(3)相邻设置，各组之间间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：所述的光电传感器(3)采集的光信号为颜色信号或光强信号，采用明显不同的颜色或明显不同的光强分别代表不同的数据。

4.根据权利要求3所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：从智能设备向该装置发送数据时，智能设备将待发送数据编码成不同的颜色或不同的光强，在导电电极和光电传感器接触的屏幕区域高速显示。

5.根据权利要求4所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：处理器(1)根据导电电极的数量对待发送数据进行分组编码，分配给各导电电极传输；智能手机根据导电电极点击的位置和数量确定显示光信号的屏幕区域位置和数量，将待发送数据分组编码，在各屏幕区域显示。

6.根据权利要求1所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：所述的电容屏触发器(5)为含有电解质的物体。

7.根据权利要求6所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：所述的电容屏触发器(5)为盐水袋。

8.根据权利要求1所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：所述的可控开关(2)为模拟开关或继电器或场效应管或双极型晶体管。

9.根据权利要求2所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：每组导电电极(4)和光电传感器(3)集成为一个触点。

10.根据权利要求3所述的用于与电容式触摸屏智能设备双向通讯的装置，其特征在于：所述的光电传感器(4)为光敏电阻。