CN207074426U - 自适应式触控笔 - Google Patents

Abstract

一种触控笔包含一个驱动信号产生器及一个微控制器。该驱动信号产生器接收一笔第一控制信号，且根据该第一控制信号产生一笔供应一个负载的驱动信号及一笔正比该驱动信号的回授信号。该驱动信号的大小相关于该第一控制信号的一个频率及一个占空比。该微控制器用于产生该第一控制信号，且电连接该驱动信号产生器以接收该回授信号，且根据该回授信号的大小来调整该第一控制信号的该频率及该占空比。如此一来，便可以根据触控面板需求，在不更改硬体电路下，利用该微控制器的韧体设定参数来主动调整所要发射的驱动信号的电压，而不需要复杂电路，有效降低成本。

Description

自适应式触控笔

技术领域

本实用新型涉及一种触控笔，特别是指一种调整韧体就可以搭配强度需求不同的装置自适应式触控笔。

背景技术

现有技术应用于触控笔目前广泛的用于手机、平板、电脑等需要输入的装置、因各厂家在设计上对强度需求不同，为搭配各厂家需求往往要根据各厂家的装置调整触控笔的发射强度来达到最佳匹配，这通常会通过修改硬件电路来达成，而导致成本增加。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种解决上述问题的触控笔。

本实用新型触控笔包含一个驱动信号产生器，及一个微控制器。该驱动信号产生器接收一笔第一控制信号，且根据该第一控制信号产生一笔供应一个负载的驱动信号，及一笔正比该驱动信号的回授信号。该驱动信号的大小相关于该第一控制信号的一个频率及一个占空比。该微控制器用于产生该第一控制信号，且电连接该驱动信号产生器以接收该回授信号，且根据该回授信号的大小来调整该第一控制信号的该频率及该占空比。

较佳地，该驱动信号产生器包括一个升压单元、一个驱动单元，及一个发射单元。该升压单元接收一笔直流电压，且电连接该微控制器以接收该第一控制信号，且受该第一控制信号的控制，而产生一笔正比该直流电压的升压电压，及一笔正比该升压电压的回授电压。该驱动单元电连接该升压单元及该微控制器，以接收该升压电压，且受该微控制器的控制，而决定是否输出该升压电压，以产生该驱动信号。该发射单元电连接该驱动单元，用于发射来自该驱动单元的该驱动信号。

较佳地，该升压单元具有一个第一电感、一个第一电容、一个第一开关、一个二极管，及一个第二电容。该第一电感具有接收该直流电压的一个第一端及一个第二端。该第一电容具有一个电连接该第一电感的第一端的第一端，及一个接地的第二端。该第一开关具有一个电连接该第一电感的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收该第一控制信号的控制端，且根据该第一控制信号切换于导通与不导通间。该二极管具有一个电连接该第一电感的第二端的阳极，及一个阴极。该第二电容具有一个电连接该二极管的阴极以提供该升压电压的第一端，及一个接地的第二端。

较佳地，该升压单元更具有串联的一个第一电阻与一个第二电阻。该第一电阻与该第二电阻的一个共同端提供该回授电压。

较佳地，该驱动单元具有一个第三电阻、一个第四电阻、一个第二开关、一个第三开关、一个第四开关，及串接的一个第五电阻及一个第六电阻。该第三电阻具有一个电连接该二极管的阴极的第一端，及一个第二端。该第四电阻具有一个电连接该第三电阻的第二端的第一端，及一个第二端。该第二开关具有一个电连接该第四电阻的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间。该第三开关具有一个第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第三控制信号的控制端，且根据该第三控制信号切换于导通与不导通间。该第四开关具有一个第一端、一个第二端，及一个接收该第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间。该第五电阻及该第六电阻电连接于该第四开关的第二端与该第三开关的第一端间，且具有一个提供该驱动信号的共同端。

较佳地，该发射单元具有一个阻抗材料体。

较佳地，该回授信号包括一笔回授电压，该微控制器比较每次取样的该回授电压大小，来决定该回授电压所对应的频率是否作为一个工作频率，该工作频率是使该驱动信号产生器产生共振的频率，该微控制器储存一笔设定值，该微控制器调整该占空比使该占空比所对应的该回授电压大小等于该设定值。

本实用新型的有益效果在于：根据触控面板需求，在不更改硬件电路下，利用该微控制器的韧体设定参数来主动调整所要发射的驱动信号的电压，而不需要复杂电路，有效降低成本。

附图说明

本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现：

图1是本实用新型自适应式触控笔的一个实施例的一个电路图；

图2是该实施例的一个流程图；

图3是该实施例的决定工作频率的一个流程图；

图4是该实施例的决定占空比的一个流程图。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本实用新型自适应式触控笔的一个实施例，适用于驱动一触控面板(图未示)，包含一个驱动信号产生器1，及一个微控制器2。

该驱动信号产生器1接收一笔第一控制信号，且根据该第一控制信号产生一笔供应该触控面板的驱动信号及一笔正比该驱动信号的回授信号。该驱动信号的大小相关于该第一控制信号的一个频率及一个占空比。该回授信号包括一笔回授电压。驱动信号产生器1包括一个升压单元10、一个驱动单元11、及一个发射单元12。

该升压单元10接收一笔直流电压VCC，且电连接该微控制器2以接收该第一控制信号，且受该第一控制信号的控制，而产生一笔正比该直流电压的升压电压及一笔正比该升压电压的回授电压。该升压单元具有一个第一电感L1、一个第一电容C1、一个第一开关Q1、一个二极管D1、一个第二电容C2、一个第一电阻R1与一个第二电阻R2。

该第一电感L1具有接收该直流电压VCC的一个第一端及一个第二端。

该第一电容C1具有一个电连接该第一电感L1的第一端的第一端，及一个接地的第二端。

该第一开关Q1具有一个电连接该第一电感的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收该第一控制信号的控制端，且根据该第一控制信号切换于导通与不导通间。

该二极管D1具有一个电连接该第一电感L1的第二端的阳极，及一个阴极。

该第二电容C2具有一个电连接该二极管D1的阴极以提供该升压电压的第一端，及一个接地的第二端。

串联的该第一电阻R1与该第二电阻R2电连接于该二极管D1的阴极与接地间，该第一电阻R1与该第二电阻R2的一个共同端提供该回授电压。

该驱动单元11电连接该升压单元10及该微控制器2，以接收该升压电压，且受该微控制器2的控制，以决定该升压电压是否输出并产生该驱动信号。

该驱动单元11具有一个第三电阻R3、一个第四电阻R4、一个第二开关Q2、一个第三开关Q3、一个第四开关Q4、一个第五电阻R5及一个第六电阻R6。

该第三电阻R3具有一个电连接该二极管D1的阴极的第一端，及一个第二端。

该第四电阻R4具有一个电连接该第三电阻R3的第二端的第一端，及一个第二端。

该第二开关Q2具有一个电连接该第四电阻R4的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间。

该第三开关Q3具有一个第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第三控制信号的控制端，且根据该第三控制信号切换于导通与不导通间。

该第四开关Q4具有一个电连接该二极管D1的阴极的第一端、一个第二端，及一个接收该第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间。依此电路，当该第二控制信号为高电位时，该第二开关Q2及该第四开关Q4将导通，而该第三控制信号反向于该第二控制信号而为低电位，使得该第三开关Q3不导通。

串接的该第五电阻R5及该第六电阻R6电连接于该第四开关Q4的第二端与该第三开关Q3的第一端间，且具有一个提供该驱动信号的共同端。

该发射单元12电连接该驱动单元11，用于发射来自该驱动单元11的该驱动信号。该发射单元12是一个阻抗材料体或一个金属导体。该阻抗材料体是一个高阻抗弹性体或一个高阻抗耐磨体。

该微控制器2用于产生该第一控制信号、该第二控制信号、该第三控制信号，且电连接该驱动信号产生器1以接收该回授信号，且根据该回授信号的大小来调整该第一控制信号的该频率及该占空比。该第一至第三控制信号皆属于脉波宽度调变(PULSEWIDTHMODULATION，PWM)信号。

如图2所示，该微控制器2执行一种触控笔强度控制方法，该强度控制方法包括以下步骤：

(A)该微控制器2比较每次取样的该回授电压大小，来决定该回授电压所对应的频率是否作为该升压单元10的一个工作频率。该工作频率是使该第一开关Q1在切换导通状态时能与该第一电感L1产生最佳匹配的频率。当该工作频率为该升压单元10的共振频率时，该升压单元10的转换效率最高。如图3所示，该步骤(A)包括以下子步骤(A1)～(A8)。

(A1)该微控制器2储存一笔较低的初始频率值及一笔初始占空比，在本实施例中，初始占空比预设为50％。

(A2)该微控制器2根据该初始频率值与该初始占空设定该第一控制信号的该频率及该占空比分别等于该初始频率值及该初始占空比，使该升压单元10产生所对应的该回授电压。

(A3)该微控制器2储存该回授电压作为一笔前次电压，该前次电压以数字化(digital)的形式记录其数值。

(A4)该微控制器2增加该第一控制信号的该频率，使该驱动信号产生器1产生所对应的该回授电压。

(A5)该微控制器2取样该回授电压。该微控制器2具有一个模数转换器(ADC)(图未示)，该模数转换器将回授电压转为一呈数字化形式的数值。该回授电压是升压电压的分压，需要等第二电容C2被该升压电压充电到稳定值时，该模数转换器取得的值才会准确(等待时间由预估或经验值决定)。

(A6)该微控制器2判断步骤(A5)的该回授电压是否大于步骤(A3)的该前次电压，若是，则进到步骤(A3)，若否，则进到步骤(A7)。

(A7)该微控制器2减少该第一控制信号的该频率，使该驱动信号产生器1产生所对应的该回授电压。

(A8)该微控制器2以减少后的该频率作为该工作频率。

(B)该微控制器2储存一设定值，该微控制器2调整该占空比使该占空比所对应的该回授电压大小等于该设定值，该设定值是指符合不同触控面板的通讯规范所需要的电压值，例如取座标时15V、资料0为10V、资料1为5V，当占空比越高，回授电压随着越高，但该占空比必须小于90％。如图4所示，步骤(B)包括以下子步骤(B1)～(B4)

(B1)该微控制器2判断该步骤(A7)的回授电压大小是否等于该设定值，若否，则进到步骤(B2)，若是，则进到步骤(C)。

(B2)该微控制器2判断该步骤(A7)的回授电压大小是否小于该设定值，若是，则进到步骤(B3)，若否，则进到步骤(B4)

(B3)该微控制器2增加该第一控制信号的该占空比，使该驱动信号产生器1产生所对应的该回授电压，

(B4)该微控制器2减少该第一控制信号的该占空比，使该驱动信号产生器1产生所对应的该回授电压。

(C)该微控制器2储存该回授电压所对应的该频率及该占空比。

综上所述，上述实施例可以根据触控面板需求，在不更改硬件电路下，利用该微控制器2的韧体设定参数来主动调整所要发射的驱动信号的电压，便不需要复杂电路，而能有效地降低成本，又可以自由地调整电压高低达到需要的电压，且当不使用时，该微控制器2可以关闭该第一控制信号的输出，以减少电源消耗而更为省电。

以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (7)

1.一种触控笔，包含一个驱动信号产生器，及一个微控制器；其特征在于：

该驱动信号产生器接收一笔第一控制信号，且根据该第一控制信号产生一笔供应一个负载的驱动信号，及一笔正比该驱动信号的回授信号，该驱动信号的大小相关于该第一控制信号的一个频率及一个占空比；

该微控制器用于产生该第一控制信号，且电连接该驱动信号产生器以接收该回授信号，且根据该回授信号的大小来调整该第一控制信号的该频率及该占空比。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：该驱动信号产生器包括：

一个升压单元，接收一笔直流电压，且电连接该微控制器以接收该第一控制信号，且受该第一控制信号的控制，而产生一笔正比该直流电压的升压电压，及一笔正比该升压电压的回授电压；

一个驱动单元，电连接该升压单元及该微控制器，以接收该升压电压，且受该微控制器的控制，而决定是否输出该升压电压，以产生该驱动信号；及

一个发射单元，电连接该驱动单元，用于发射来自该驱动单元的该驱动信号。

3.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于：该升压单元具有：

一个第一电感，具有接收该直流电压的一个第一端及一个第二端；

一个第一电容，具有一个电连接该第一电感的第一端的第一端，及一个接地的第二端；

一个第一开关，具有一个电连接该第一电感的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收该第一控制信号的控制端，且根据该第一控制信号切换于导通与不导通间；

一个二极管，具有一个电连接该第一电感的第二端的阳极，及一个阴极；及

一个第二电容，具有一个电连接该二极管的阴极以提供该升压电压的第一端，及一个接地的第二端。

4.根据权利要求3所述的触控笔，其特征在于：该升压单元更具有串联的一个第一电阻与一个第二电阻，该第一电阻与该第二电阻的一个共同端提供该回授电压。

5.根据权利要求3所述的触控笔，其特征在于：该驱动单元具有：

一个第三电阻，具有一个电连接该二极管的阴极的第一端，及一个第二端；

一个第四电阻，具有一个电连接该第三电阻的第二端的第一端，及一个第二端；

一个第二开关，具有一个电连接该第四电阻的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间；

一个第三开关，具有一个第一端、一个接地的第二端，及一个接收一笔第三控制信号的控制端，且根据该第三控制信号切换于导通与不导通间；

一个第四开关，具有一个第一端、一个第二端，及一个接收该第二控制信号的控制端，且根据该第二控制信号切换于导通与不导通间；及

串接的一个第五电阻及一个第六电阻，电连接于该第四开关的第二端与该第三开关的第一端间，且具有一个提供该驱动信号的共同端。

6.根据权利要求3所述的触控笔，其特征在于：该发射单元具有一个阻抗材料体。

7.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：该回授信号包括一笔回授电压，该微控制器比较每次取样的该回授电压大小，来决定该回授电压所对应的频率是否作为一个工作频率，该工作频率是使该驱动信号产生器产生共振的频率，该微控制器储存一笔设定值，该微控制器调整该占空比使该占空比所对应的该回授电压大小等于该设定值。