CN209216052U - 用于电磁笔的感应装置、电子设备及电磁感应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电磁笔的感应装置、电子设备及电磁感应系统，该装置包括顺次连接的信号接收电路、第一脉冲生成电路和信号处理电路；信号接收电路接收电磁笔发送的电磁信号，并将电磁信号传输至第一脉冲生成电路；电磁信号包括对应第一数字编码的正弦波信号和对应第二数字编码的低电平信号；第一脉冲生成电路被设置为将电磁信号中的每一段正弦波信号整形为表示第一数字编码的高电平信号，获得由高电平信号和低电平信号组成的第一脉冲信号，并将第一脉冲信号输出至信号处理电路；信号处理电路被设置为根据第一脉冲信号获得电磁信号表示的数字编码信息。借此，基于数字信号进行数据传输，能有效避免外部环境的干扰，提高数据传输的准确性。

Description

用于电磁笔的感应装置、电子设备及电磁感应系统

技术领域

本实用新型涉及电磁笔技术领域，更具体地，涉及一种用于电磁笔的感应装置，一种电子设备，以及一种电磁感应系统。

背景技术

电磁触控技术开启了全新的原笔迹手写输入时代，电磁笔在电磁屏上书写可以实现原笔迹的签名、原笔迹的文字记录等优势，电磁触控技术已经逐渐被广大消费者所认知和接受，并且应用领域也越来越广。

现有技术中根据电磁笔是否具有电源装置存在两种电磁触控方案，一种是无源电磁笔触控方案，另一种是有源电磁笔触控方案。无源电磁笔触控方案是由电磁屏的感应装置发送一定频率的电磁波，内置于电磁笔内部的谐振电路产生共振，感应装置通过接收该共振信号实现电磁笔的检测。

有源电磁笔触控方案通过向电磁屏发送电磁信号的方式传递自身信息，以实现电磁屏对电磁笔的检测。在现有的有源电磁笔触控方案中，电磁笔是利用模拟信号产生变化的电磁信号，例如，通过改变电磁信号发生电路的电容值来改变电磁信号的频率。由于模拟信号容易受外部环境干扰，感应装置根据该种电磁信号获取电磁笔的状态时，例如获取电磁笔的笔尖压力时，就会出现错误，因此，电磁笔的笔压很难做到稳定的线性变化，进而会导致书写体验大打折扣，这就非常有必要改进电磁笔发送电磁信号的方式及对应地改进感应装置感应电磁信号的电路结构，以提高电磁感应系统的抗干扰能力。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的是提供一种用于有源电磁笔的感应装置，以提高电磁感应系统的抗干扰能力。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于电磁笔的感应装置，其包括顺次连接的信号接收电路、第一脉冲生成电路和信号处理电路；

所述信号接收电路接收所述电磁笔发送的电磁信号，并将所述电磁信号传输至所述第一脉冲生成电路；其中，所述电磁信号包括对应第一数字编码的正弦波信号和对应第二数字编码的低电平信号；

所述第一脉冲生成电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得由所述高电平信号和所述低电平信号组成的第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号输出至所述信号处理电路；

所述信号处理电路被设置为根据所述第一脉冲信号获得所述电磁信号表示的数字编码信息。

可选地，所述第一脉冲生成电路包括顺次连接的门限电路、积分电路和第一整形电路；

所述门限电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号转换为脉冲序列，获得由所述脉冲序列和所述低电平信号组成的前阶脉冲信号，并将所述前阶脉冲信号输出至所述积分电路；

所述积分电路被设置为对所述前阶脉冲信号的每一段所述脉冲序列进行积分，获得由所述积分得到的积分波形和所述低电平信号组成的后阶脉冲信号，并将所述后阶脉冲信号输出至所述第一整形电路；

所述第一整形电路将所述积分波形整形为所述高电平信号，获得所述第一脉冲信号输出至所述信号处理电路。

可选地，所述电磁信号包括接连发送的标识信号和数据信号，所述标识信号中的所述正弦波信号的持续时间大于或者等于设定时间，所述数据信号中的所述正弦波信号的持续时间小于所述设定时间；

所述感应装置还包括第二脉冲生成电路，所述第二脉冲生成电路被设置为仅将所述标识信号中的每一段所述正弦波信号整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得第二脉冲信号，并将所述第二脉冲信号输出至所述信号处理电路；

所述信号处理电路还被设置为根据所述第二脉冲信号获得所述电磁信号表示的数字编码信息。

可选地，所述第二脉冲生成电路包括顺次连接的门限电路、积分电路和第二整形电路；

所述门限电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号转换为脉冲序列，获得由所述脉冲序列和所述低电平信号组成的前阶脉冲信号，并将所述前阶脉冲信号输出至所述积分电路；

所述积分电路被设置为对所述前阶脉冲信号的每一段所述脉冲序列进行积分，获得由所述积分得到的积分波形和所述低电平信号组成的后阶脉冲信号，并将所述后阶脉冲信号输出至所述第二整形电路；

所述第二整形电路被设置为仅将对应所述标识信号的积分波形整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得所述第二脉冲信号输出至所述信号处理电路。

可选地，所述门限电路包括比较器和参考电压电路，所述参考电压电路与所述比较器的反相输入端连接，以向所述反相输入端提供参考电压；所述比较器的同相输入端接收所述信号接收电路提供的所述电磁信号，所述门限电路通过所述比较器的输出端输出所述前阶脉冲信号。

可选地，所述脉冲生成电路还包括整流电路，所述门限电路输出所述前阶脉冲信号的一端经由所述整流电路与所述积分电路连接。

可选地，所述整形电路包括反相器。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，其包括根据本实用新型第一方面所述的感应装置。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种电磁感应系统，其包括电磁笔和根据本实用新型第一方面所述的感应装置；或者，包括电磁笔和根据本实用新型第二方面所述的电子设备；

所述电磁笔包括信号发生电路和信号处理电路，所述电磁笔的信号处理电路通过控制所述信号发生电路的通断产生电磁信号，其中，所述信号发生电路在导通状态下产生正弦波信号，在断开状态下产生低电平信号。

可选地，所述电磁笔还包括开关电路，所述开关电路受控于所述电磁笔的信号处理电路，所述开关电路具有第一开关状态和第二开关状态，所述开关电路与所述信号发生电路连接，所述连接被设置为使得所述开关电路在第一开关状态下接通所述信号发生电路产生所述正弦波信号，及在第二开关状态下断开所述信号发生电路产生所述低电平信号。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型实施例的电磁笔基于数字编码信息产生电磁信号，其中，电磁信号中的正弦波信号和低电平信号分别对应第一数字编码和第二数字编码，感应装置通过对电磁笔发送的电磁信号进行整形，获得该电磁信号所表示的数字编码信息，进而能够根据电磁笔与感应装置双方的通信协议，获得数字编码信息所表示的数据信息，实现电磁笔至感应装置的数据信息的传输。由于本实用新型实施例的电磁笔与感应装置是基于数字信号进行数据传输，因此，可以有效避免外部环境的干扰，提高数据传输的准确性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型实施例的电磁感应系统的组成结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的电磁笔的示意性原理框图；

图3为根据本实用新型实施例的电磁笔的信号处理电路的示意性原理框图；

图4为根据本实用新型实施例的电磁笔与感应装置之间的交互过程的示意性流程图；

图5为根据本实用新型另一实施例的电磁笔的示意性原理框图；

图6为根据本实用新型实施例的电磁笔的信号发生电路的示意性电路原理图；

图7为根据本实用新型实施例的电磁笔的结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例的感应装置的示意性原理框图；

图9为根据本实用新型实施例的第一脉冲生成电路的示意性原理框图；

图10为根据本实用新型另一实施例的感应装置的示意性原理框图；

图11为根据本实用新型实施例的脉冲生成电路的示意性原理框图；

图12为根据本实用新型实施例的门限电路的示意性电路原理图；

图13为根据本实用新型实施例的积分电路和整形电路的示意性电路原理图；

图14为根据本实用新型实施例的电磁信号和第一脉冲信号的波形对应关系示意图；

图15为根据本实用新型实施例的第一标识信号和第二脉冲信号的波形对应关系示意图；

图16为根据本实用新型实施例的第二标识信号和第二脉冲信号的波形对应关系示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<电磁感应系统>

图1是本实用新型实施例的电磁感应系统的组成结构示意图。

根据图1所示，本实用新型实施例的电磁感应系统包括电磁笔1000和感应装置2000，电磁笔1000通过发送电磁信号传递信息，感应装置2000通过接收电磁信号获得电磁笔1000所传递的信息。

在一个例子中，电磁笔1000所传递的信息可以包括数据。

例如，电磁笔1000向感应装置2000传递的数据包括电磁笔1000的笔尖压力数据。

又例如，电磁笔1000向感应装置2000传递的信息包括电磁笔1000的状态数据等，该状态数据又可以包括身份数据(ID数据)、按键状态数据中的至少一项。

在一个例子中，电磁笔1000所传递的信息还可以包括数据标识，以标识跟随在其后发送的数据的数据类型。例如，标识跟随在其后发送的数据为笔尖压力数据；又例如，标识跟随在其后发送的数据为电磁笔的状态数据等。

在一个例子中，电磁笔1000所传递的信息还可以包括一个数据位对应的中断命令，以使感应装置根据中断命令读取跟随的一个数据位。

在一个例子中，感应装置2000可以设置在电子产品中，这样，电子产品就可以配合电磁笔使用。

在该例子中，感应装置2000可以为电磁板，该电磁板可以集成在电子产品的屏幕中，形成电磁屏幕，即，电磁屏幕除现有屏幕的玻璃面板、液晶屏之外，还包括电磁板。

本实施例中，电磁感应系统的基本工作原理为：电磁笔1000在操作过程中通过信号发生电路产生电磁信号，该电磁信号由正弦波信号和低电平信号组成，即，该电磁信号为变化的电磁信号，由该电磁信号携带所要发送的信息。在电磁信号的感应范围内，感应装置2000可以接收到该变化的电磁信号，并根据通信双方的协议对变化的电磁信号进行解码，进而获得电磁笔1000所要发送的信息。

图2是根据本实用新型实施例的电磁笔1000的组成结构框图。

根据图2所示，一种电磁笔1000至少包括信号发生电路1010、信号处理电路1020和电源电路1030，其中，信号处理电路1020用于对所要发送的信息进行处理，以得到用于控制信号发生电路1010的数字编码信息。

本实施例中，电磁笔1000为有源电磁笔，有源电磁笔可以是自身具有用于供电的电源电路的电磁笔，也可以是电磁笔通过与电子产品有线连接使电子产品为电磁笔供电，以下以自身带有电源电路1030的电磁笔1000为例进行说明。

电源电路1030例如包括电池和电压转换电路，其中，电压转换电路用于将电池的电压转换为电磁笔1000的用电器件所需的工作电压，该用电器件例如包括信号处理电路1020和信号发生电路1010。

图3是根据本实用新型实施例的信号处理电路1020的硬件结构示意图。

根据图3所示，信号处理电路1020可以包括一个或多个存储器1021和一个或多个处理器1022。

存储器1021例如可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。

处理器1022可以是移动版处理器，也可以是单片机等。

存储器1021用于存储指令，该指令用于控制处理器1022进行操作以对所要发送的信息进行数字编码，得到数字编码信息，并根据该数字编码信息控制信号发生电路1010产生变化的电磁信号。

图4为根据本实用新型实施例的电磁笔1000与感应装置2000之间的交互过程的示意性流程图。

根据图1和图4所示，本实施例的交互过程可以包括如下步骤：

步骤S4110，电磁笔1000的信号处理电路1020获取待发送的信息。

步骤S4120，电磁笔1000的信号处理电路1020对该信息进行数字编码，得到对应的数字编码信息。

根据该步骤S4120，数字编码为采用二进制数0和1进行的编码，数字编码信息可以是由二进制数0和1组成。

本实施例中，可以采用任意的数字编码方式，只要根据收发双方的约定，能够解码得到待发送信息即可。该数字编码方式例如但不限于是不归零编码、曼彻斯特编码或者差分曼彻斯特编码。

步骤S4130，电磁笔1000的信号处理电路1020根据数字编码信息，控制电磁笔1000的信号发生电路1010，以使信号发生电路1010产生变化的电磁信号。

步骤S4140，信号发生电路1010在信号处理电路1020的控制作用下，产生并辐射变化的电磁信号。

该电磁信号由正弦波信号和低电平信号组成。

根据该步骤S4120，对于数字编码1，控制信号发生电路1010产生正弦波信号，对于数字编码0，控制信号发生电路1010产生低电平信号，进行产生由正弦波信号和低电平信号组成的电磁信号，且通过该电磁信号表示数字编码信息。

步骤S4210，感应装置2000接收到该电磁信号后，对接收到的电磁信号进行解码，以得到电磁笔1000所发送的信息。

该信息至少包括电磁笔所要发送的数据。该信息还可以包括数据的数据标识。该信息还可以包括对应每个数据位的中断命令。

该解码包括对电磁信号的处理，以将电磁信号中的正弦波信号整形为所表示的第一信息编码，即数字编码1，及将电磁信号中的低电平信号整形为所表示的第二信息编码，即数字编码0，以将电磁信号还原为上述数字编码信息。

感应装置2000在对电磁信号进行解码得到该信息后，便可响应电磁笔1000发送的该信息。

在一个例子中，该信息包括笔尖压力数据，则感应装置2000可以响应该笔尖压力数据，对书写笔记进行相应的处理。

在该例子中，由于电磁笔1000发送的表示笔尖压力数据的电磁信号为数字信号，其具有较强的抗干扰能力，因此，感应装置2000可以在接收到该电磁信号后，准确地解码得到该笔尖压力数据，进而可以得到电磁笔的呈现稳定的线性变化的笔压，据此进行书写处理将能够明显提高书写体验。

在一个例子中，该信息包括状态数据中的按键状态数据，则感应装置2000可以响应该按键状态数据执行对应的功能，例如，按键状态数据对应的功能是橡皮擦功能，则感应装置将根据按键信息执行擦除操作。

在该例子中，由于电磁笔1000发送的表示按键状态数据的电磁信号为数字信号，其具有较强的抗干扰能力，因此，感应装置2000可以在接收到该电磁信号后，准确地解码得到该按键状态数据，进而做出准确的响应，提高了电磁感应系统的准确性和可靠性。

根据本实用新型实施例提供的技术方案，电磁笔1000能够基于数字编码信息控制信号发生电路1010产生由正弦波信号和低电平信号组成的电磁信号，感应装置2000在接收到该电磁信号后，基于收发双方约定的通讯协议进行解码，进而得到电磁笔1000发送的信号并进行响应，在此，由于数字信号具有较强的抗干扰能力，因此，感应装置2000能够对接收到的变化的电磁信号进行准确的解码从而完成准确的交互，有力于提升用户体验。

<电磁笔实施例>

图5为根据本实用新型实施例的电磁笔1000的电路结构的示意性原理框图。

根据图5所示，本实施例的电磁笔1000可以包括信号发生电路1010，用于进行信号处理的信号处理电路1020、以及为信号发生电路1010和信号处理电路1020供电的电源电路1030。

在一个实施例中，电磁笔1000向感应装置2000发送的信息可以包括由压力传感器1040检测到的笔尖压力数据。

对应地，该实施例中，电磁笔1000还可以包括如图7所示的笔尖1050和压力传感器1040，压力传感器1040用于向信号处理电路1020提供表征笔尖压力的电信号，信号处理电路1020用于根据该电信号获得笔尖压力数据。

在一个实施例中，电磁笔1000向感应装置2000发送的信息可以包括电磁笔的状态数据。

对应地，该实施例中，电磁笔1000还可以包括操作检测电路1060，操作检测电路1060包括操作部，操作部通过电磁笔1000的笔壳向外露出，操作检测电路1060被设置为根据操作部的状态输出对应的电信号，信号处理电路1020用于根据操作检测电路1060提供的电信号获得电磁笔的状态数据。

操作部可以包括按键、按钮、滑动部件、滚动部件中的至少一个，操作部通过电磁笔1000的笔壳向外露出，以供用户操作。

以操作部采用按键、按钮等为例，该操作检测电路1060可以包括上拉电阻和由操作部控制的开关，上拉电阻和开关串联连接在电源端与接地端之间，当操作操作部使得开关闭合时，操作检测电路1060可以通过上拉电阻与开关之间的电位点输出低电平信号，当操作部复位使得开关断开时，操作检测电路1060可以通过该电位点输出高电平信号。这样，信号处理电路1020便可以根据操作检测电路1060输出的电信号获得电磁笔的状态数据。

以操作部采用滑块等滑动部件为例，该操作检测电路1060可以包括通过滑动部件的滑动改变阻值的滑动变阻器，该操作检测电路1060可以输出与滑动变阻器的阻值具有映射关系的电压信号，这样，信号处理电路1020便可以根据该电压信号获得滑动部件的位置，进而获得电磁笔的状态数据。

在一个实施例中，电磁笔1000还可以包括开关电路1080，开关电路1080受控于信号处理电路1020，具有第一开关状态和第二开关状态，开关电路1080与信号发生电路1010连接，连接被设置为使得开关电路1080在第一开关状态下接通信号发生电路1010，此时，信号发生电路1010产生设定频率的正弦波信号，及在第二开关状态下断开信号发生电路1010，此时，信号发生电路1010不工作，产生低电平信号。

根据该实施例，信号处理电路1020可以根据数字编码信息控制开关电路1080在第一开关状态与第二开关状态之间切换，进而产生变化的电磁信号。

在一个实施例中，如图6所示，开关电路1080可以包括对应第一开关状态的第一开关和对应第二开关状态的第二开关，第一开关与第二开关可以具有一个公共连接端，形成单刀双掷的模拟开关电路。

例如，信号发生电路采用LC振荡电路，该信号发生电路包括电容C和电感L，电感L的一端与电容C的一端连接，电容C的另一端与电源端VCC连接，电感L的另一端与开关电路的公共连接端连接，第一开关的自由端与电源端VCC连接，第二开关的自由端经电阻R与接地端连接。

该开关电路1080具有选通控制端与信号处理电路1020连接，以接收信号处理电路1020根据数字编码信息输出的选通控制信号。当开关电路1080选通连接第一开关时，信号发生电路1010接通，例如形成LC振荡电路，产生谐振信号，即正弦波信号。当开关电路1080选通连接第二开关时，信号发生电路1010断开，电容、电感串联接地，产生恒定的低电平信号。

在一个实施例中，电磁笔1000还可以包括电源开关1090，电源开关1090连接在电源电路1030为信号发生电路1010和信号处理电路1020供电的输出电路上。

在该实施例中，电源开关1090是电磁笔1000的总开关，用于控制电源电路1030是否向电磁笔1000的用电器件提供工作电压。当电源开关1090闭合时，电磁笔1000开始工作，电源开关1090关闭时，电磁笔1000停止工作。

图7为根据本实用新型实施例的电磁笔1000的结构示意图。

根据图7所示，电磁笔1000可以包括笔壳1100，PCB基板1300，设置在笔壳1100前端的笔尖1050。

在本实施例中，信号发生电路1010、信号处理电路1020、开关电路1080，以及操作检测电路1060等可以均设置在PCB基板1300上。

电磁笔1000还可以包括设置在笔壳1100上的功能按键1071，用户可以根据与功能设置相对应的操作方式触发相应的功能，其中，功能按键1071为电磁笔1000的一个操作部。例如，启动电磁笔1000，选定并打开对象，复制，粘贴等功能，本实用新型实施例在此不做任何限定。

电磁笔1000还可以包括设置在笔壳1100后端的笔尾橡皮擦按钮1072，该笔尾橡皮擦按钮1072用以实现擦除功能，其中，橡皮擦按钮1072为电磁笔的另一个操作部。

电磁笔1000还可以包括电池1200，电池1200作为电源电路1030的其中一部分，位于笔壳1100的内部，例如可以位于电磁笔1000的内部后端，该电池1200可以是一节1.5V锂电池，也可以是其他电池，在此不做限定。

该电源电路1030还可以包括电压转换电路，其中，电压转换电路用于将电池的电压转换为电磁笔1000的用电器件所需的工作电压。

<感应装置实施例>

图8是根据本实用新型实施例的感应装置2000的结构方框原理图。

根据图8所示，本实施例的感应装置2000包括顺次连接的信号接收电路2010、信号处理电路2020和第一脉冲生成电路2030，即，信号接收电路2010的信号输出端与脉冲生成电路2030的信号输入端连接，脉冲生成电路2030的信号输出端与信号处理电路2020的信号输入端连接。

信号接收电路2010被设置为接收电磁笔1000发送的电磁信号，并将该电磁信号提供给第一脉冲生成电路2030，其中，该电磁信号包括如图13所示的正弦波信号和低电平信号，该正弦波信号对应第一数字编码，例如数字编码1，低电平信号对应第二数字编码，例如数字编码0。

该信号接收电路2010可以包括天线及天线的匹配电路，以接收电磁笔1000发送的电磁信号，并通过信号接收电路2010的信号输出端将该电磁信号传输至第一脉冲生成电路2030。本实施例的信号接收电路2010可以采用任意的用于接收电磁信号的电路结构，在此不做限定。

第一脉冲生成电路2030的信号输入端与信号接收电路2010的信号输出端连接，以获得信号接收电路2010提供的该电磁信号进行整形，以将电磁信号中的每一段正弦波信号整形为对应该第一数字编码的高电平信号，进而获得由高电平信号和低电平信号组成的第一脉冲信号，并将第一脉冲信号输出至信号处理电路2020，其中，高电平信号对应数字编码1，低电平信号对应数字编码0。这样，通过脉冲生成电路2030便可将电磁笔1000发送的电磁信号整形或者称还原为对应的数字编码信息。

以上每一段正弦波信号指每一段连续的正弦波信号。

参见图14所示，第一脉冲生成电路2030将第一段较长的正弦波信号整形为持续相同时间的高电平信号，持续T3时间的各段正弦波信号整形为持续相同时间的高电平信号，持续T2时间的各段正弦波信号整形为持续相同时间的高电平信号，而电磁信号中的低电平信号(可能带有毛刺)仍然整形为低电平信号(标准信号)。

在一个例子中，电磁信号可以通过设置正弦波信号的持续时间代表不同的信息。例如，持续T2时间的正弦波信号、低电平信号表示所要发送的数据的一个数据位。又例如，持续T3时间的正弦波信号表示中断命令。又例如，持续T时间的正弦波信号、低电平信号表示数据标识等。

在一个例子中，参见图14所示，持续T2时间的任一段正弦波信号对应所要发送的数据的一位数字编码1，持续T2时间的任一段低电平信号对应所要发送的数据的一位数字编码0。

在该例子中，参见图14所示，电磁信号在每一段持续T2时间的正弦波信号和持续T2时间的低电平信号之前均具有一段持续T3时间的正弦波信号，该持续T3时间的正弦波信号经第一脉冲生成电路2030整形得到的高电平信号作为中断命令提供给信号处理电路2020，这样，信号处理电路2020便可在每接收到一个中断命令后，读取随后发送的一位数字编码(数字编码1或数字编码0)。

参见图14，例如，电磁笔所要发送的数据的数字编码信息为1010，对应的电磁信号为顺序发送的：第一段持续T3时间的正弦波信号→第一段持续T2时间的正弦波信号→第二段持续T3时间的正弦波信号→第一段持续T2时间的低电平信号→第三段持续T3时间的正弦波信号→第二段持续T2时间的正弦波信号→第四段持续T3时间的正弦波信号→第二段持续T2时间的低电平信号，其中，以上相邻两段信号之间都有一段持续设定时间的低电平信号间隔。对于以上电磁信号，经过第一脉冲生成电路2030整形，得到对应数字编码信息1010的第一脉冲信号如图14所示，其中，相邻两位数字编码之间通过中断命令(或者称中断脉冲)相间隔。

信号处理电路2020的信号输入端与第一脉冲生成电路2030的信号输出端连接，以获得第一脉冲生成电路2030输出的第一脉冲信号，并根据第一脉冲信号获得电磁笔发送的数字编码信息。

进一步地，信号处理电路2020便可根据双方约定的通信协议，对该数字编码信息进行解码，得到电磁笔所要发送的信息。

图9是根据本实用新型实施例的第一脉冲生成电路2030的结构示意图。

根据图9所示，本实施例的第一脉冲生成电路2030可以包括顺次连接的门限电路2031、积分电路2032和第一整形电路2033。

门限电路2031的信号输入端作为脉冲生成电路2030的信号输入端与所述信号接收电路的信号输出端连接，以接收电磁信号。

门限电路2031的作用是检测电磁信号的信号幅值，并在信号幅值大于参考电压时输出高电平，及在信号幅值小于或者等于参考电压时输出低电平。因此，门限电路2031能够将电磁信号中的每一段正弦波信号转换为对应的脉冲序列，进而获得并输出由各个脉冲序列和低电平信号组成的前阶脉冲信号。例如，将图14所示的持续T2时间的正弦波信号转换为包括三个脉冲的脉冲序列，将持续T3时间的正弦波信号转换为包括一个脉冲的脉冲序列，将持续较长时间的第一段正弦波信号转换为包括多个脉冲的脉冲序列等。

在一个例子中，如图12所示，该门限电路2031可以包括比较器U11和参考电压电路，参考电压电路的输出端与比较器U11的反相输入端连接，以向反相输入端提供参考电压。比较器U11的同相输入端作为门限电路2031的信号输入端接收信号接收电路2010提供的电磁信号Zin，比较器U11的输出端作为门限电路2031的输出端输出前阶脉冲信号Zout。

在该例子中，参考电压电路可以包括连接在电源端VDD与接地端之间的分压电路，该分压电路的分压点作为参考电压电路的输出端与比较器U11的反相输入端连接。

例如，分压电路包括串联连接的电阻R11和电阻R12，电阻R11与电阻R12之间的电位点为分压电路的分压点。

又例如，分压电路还可以包括电容C11与电阻R12并联连接。

在该例子中，门限电路2031还可以包括连接在比较器U11的输出端与电源端VDD之间的电阻R13，起到上拉作用。

积分电路2032连接在第一整形电路2033的输入端，且被设置为对前阶脉冲信号的每一段脉冲序列进行积分，获得与各段脉冲序列一一对应的积分波形，进而输出由积分波形和低电平信号组成的后阶脉冲信号。

本实施例中，通过积分电路2032对每一段脉冲序列进行积分处理，可以获得对应每一段脉冲序列的包络波形。

在一个例子中，参照图13所示，该积分电路2032包括电阻R22和电容C22，电阻R22与电容C22并联连接。

第一整形电路2033将积分波形整形为规则的高电平信号，得到由高电平信号和低电平信号组成的第一脉冲信号。

在一个例子中，第一整形电路2033包括反相器，以通过反相器对后阶脉冲信号进行整形，输出符合数字信号要求的第一脉冲信号DIN1。

例如，如图13所示，第一整形电路2033包括反相器U21和反相器U23，反相器U21的输入端作为第一整形电路2033的输入端连接积分电路2032，反相器U21的输出端与反相器U23的输入端连接，反相器U23的输出端则输出第一脉冲信号DIN1。

在一个例子中，第一整形电路2033还包括滤波电路，该滤波电路连接在第一整形电路2033的输出第一脉冲信号DIN1的一端。

例如，如图13所示，滤波电路包括电阻R25、电阻R26和电容C25，电阻R26的第一端与反相器U23的输出端连接，电阻R25连接在电阻R26的第二端与第一整形电路2033的输出第一脉冲信号DIN1的一端之间，电容C25连接在电阻R26的第二端与接地端之间。

图10是根据本实用新型第二实施例的感应装置的结构示意图。

本实施例中，电磁信号包括接连发送的标识信号和数据信号，该标识信号中的正弦波信号的持续时间大于或者等于设定时间，数据信号中的正弦波信号的持续时间小于设定时间。

例如，图14中的第一段正弦波信号的持续时间大于设定时间，其为标识信号，图14中的T2时间小于该设定时间，其为数据信号。

相对图8所示的实施例，本实施例的感应装置2000还包括第二脉冲生成电路2040，该第二脉冲生成电路2040被设置为仅将标识信号中的每一段正弦波信号整形为表示第一数字编码的高电平信号，获得由高电平信号和低电平信号组成的第二脉冲信号，并将该第二脉冲信号输出至信号处理电路2020。

该信号处理电路2020还被设置为根据第二脉冲信号获得电磁信号表示的数字编码信息，即根据第一脉冲信号和第二脉冲信号获得电磁信号表示的数字编码信息，及数字编码信息所表示的数据内容。

例如，如图15所示，电磁信号包括三个持续时间T的正弦波信号，该时间T大于设定时间，因此，三个持续时间T的正弦波信号构成标识信号，其表示接下来要发送笔尖压力数据。经第二脉冲生成电路2040，三个持续时间T的正弦波信号整形得到的数字编码信息是111，即通过数字编码信息111代表发送笔尖压力数据的数据类型标识。

又例如，如图16所示，电磁信号包括二个持续时间T的正弦波信号，中间通过一个持续时间T的低电平信号间隔，该部分信号构成标识信号，其表示接下来要发送电磁笔的状态数据。经第二脉冲生成电路2040，整形得到的数字编码信息是101，即通过数字编码信息101代表发送状态数据的数据类型标识。

根据本实施例，由于第二脉冲信号仅包含数据类型标识，而不包含具体的数据内容，这样，信号处理电路2020可以根据第二脉冲信号准确地识别第一脉冲信号随后的数据编码信息所属的数据类型，进而实现准确解码。

根据本实施例，由于不完全依赖第一脉冲信号中的数据类型标识进行数据类型的识别，可以提高解码的准确性。

根据本实施例，由于感应装置2000对电磁笔1000的位置检测，需要电磁笔发送一段较长时间的稳定持续的正弦波信号，因此，根据本实施例，由于第二脉冲信号由持续较长时间的正弦波信号识别得到，因此，感应装置2000可以根据第二脉冲信号对电磁笔进行定位，而根据第一脉冲信号获得电磁笔1000所发送的数据。

在一个例子中，参见图11，第二脉冲生成电路2040包括顺次连接的门限电路2031、积分电路2032和第二整形电路2041。

在该例子中，第二脉冲生成电路2040与第一脉冲生成电路2030共用门限电路2031和积分电路2032。

在另外的例子中，第二脉冲生成电路2040与第一脉冲生成电路2030也可以各自配置单独的门限电路2031和/或积分电路2032。

积分电路2032连接在第二整形电路2041的输入端，以将后阶脉冲信号输出至第二整形电路。第二整形电路2041被设置为仅将对应标识信号的积分波形整形为高电平信号，及将其他信号均整形为低电平信号，获得并输出第二脉冲信号DIN2至信号处理电路2030，以通过第二脉冲信号DIN2单独发送数据类型标识。

在一个例子中，第二整形电路2041也包括反相器。

在一个例子中，第一整形电路2033和第二整形电路2041可以共用部分反相器。

在一个例子中，参见图13，第二整形电路2041可以包括反相器U21、反相器U22和信号提取电路，反相器U21的输入端作为第二整形电路2041的输入端与积分电路2032连接，反相器U21的输出端与信号提取电路连接，信号提取电路的输出端与反相器U22连接，反相器U22的输出端与第二整形电路的输出第二脉冲信号DIN2的一端连接。

信号提取电路包括电阻R23、电阻R21、二极管D21和电容C23，其中，电阻R23连接在反相器U21的输出端与电容C23的第一端之间，二极管D21的正极与反相器U21的输出端连接，二极管D21的负极与电容C23的第一端连接，电容C23的第二端经电阻R21与电源端VDD连接。

该信号提取电路通过电阻和二极管使得电容C23具有不同的充、放电时间，并仅在反相器U21输出的低电平信号的持续时间大于或者等于设定时间时，才能通过电容C23的第一端也对应的输出低电平信号至反相器U23，因此，通过该信号提取电路，反相器U23将仅能输出持续时间大于或者等于设定时间的高电平信号，表示数据类型标识。

在一个例子中，该第二整形电路2041还可以包括滤波电路，该滤波电路连接在输出第二脉冲信号的一端，其可以包括电阻R24、二极管D22和电容C24，电阻R24连接在反相器U22的输出端与第二整形电路2041的输出第二脉冲信号DIN2的一端之间，二极管D22的负极与反相器U22的输出端连接，二极管D22的正极与第二整形电路2041的输出第二脉冲信号DIN2的一端连接，电容C24连接在第二整形电路的输出第二脉冲信号DIN2的一端于接地端之间。

在一个实施例中，任一脉冲生成电路2030、2040还可以包括整流电路，以使门限电路2031经由该整流电路2034与积分电路2032连接，以通过整流电路消除前阶脉冲信号中的负向毛刺。

在一个例子中，第一、第二脉冲生成电路2030和2040均包括且共用一如图11所示的整流电路2034。

在一个例子中，参照图13所示，该整流电路2034可以包括二极管D23和二极管D24，门限电路20的输出前阶脉冲信号的一端分别与二极管D23的正极和二极管D24的负极连接，二极管D23的负极与积分电路2032连接，二极管D24的正极与接地端连接。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于电磁笔的感应装置，其特征在于，包括顺次连接的信号接收电路、第一脉冲生成电路和信号处理电路；

所述信号接收电路接收所述电磁笔发送的电磁信号，并将所述电磁信号传输至所述第一脉冲生成电路；其中，所述电磁信号包括对应第一数字编码的正弦波信号和对应第二数字编码的低电平信号；

所述第一脉冲生成电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得由所述高电平信号和所述低电平信号组成的第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号输出至所述信号处理电路；

所述信号处理电路被设置为根据所述第一脉冲信号获得所述电磁信号表示的数字编码信息。

2.根据权利要求1所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述第一脉冲生成电路包括顺次连接的门限电路、积分电路和第一整形电路；

所述门限电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号转换为脉冲序列，获得由所述脉冲序列和所述低电平信号组成的前阶脉冲信号，并将所述前阶脉冲信号输出至所述积分电路；

所述积分电路被设置为对所述前阶脉冲信号的每一段所述脉冲序列进行积分，获得由所述积分得到的积分波形和所述低电平信号组成的后阶脉冲信号，并将所述后阶脉冲信号输出至所述第一整形电路；

所述第一整形电路将所述积分波形整形为所述高电平信号，获得所述第一脉冲信号输出至所述信号处理电路。

3.根据权利要求1所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述电磁信号包括接连发送的标识信号和数据信号，所述标识信号中的所述正弦波信号的持续时间大于或者等于设定时间，所述数据信号中的所述正弦波信号的持续时间小于所述设定时间；

所述感应装置还包括第二脉冲生成电路，所述第二脉冲生成电路被设置为仅将所述标识信号中的每一段所述正弦波信号整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得第二脉冲信号，并将所述第二脉冲信号输出至所述信号处理电路；

所述信号处理电路还被设置为根据所述第二脉冲信号获得所述电磁信号表示的数字编码信息。

4.根据权利要求3所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述第二脉冲生成电路包括顺次连接的门限电路、积分电路和第二整形电路；

所述门限电路被设置为将所述电磁信号中的每一段所述正弦波信号转换为脉冲序列，获得由所述脉冲序列和所述低电平信号组成的前阶脉冲信号，并将所述前阶脉冲信号输出至所述积分电路；

所述积分电路被设置为对所述前阶脉冲信号的每一段所述脉冲序列进行积分，获得由所述积分得到的积分波形和所述低电平信号组成的后阶脉冲信号，并将所述后阶脉冲信号输出至所述第二整形电路；

所述第二整形电路被设置为仅将对应所述标识信号的积分波形整形为表示所述第一数字编码的高电平信号，获得所述第二脉冲信号输出至所述信号处理电路。

5.根据权利要求2或4所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述门限电路包括比较器和参考电压电路，所述参考电压电路与所述比较器的反相输入端连接，以向所述反相输入端提供参考电压；所述比较器的同相输入端接收所述信号接收电路提供的所述电磁信号，所述门限电路通过所述比较器的输出端输出所述前阶脉冲信号。

6.根据权利要求2或4所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述脉冲生成电路还包括整流电路，所述门限电路输出所述前阶脉冲信号的一端经由所述整流电路与所述积分电路连接。

7.根据权利要求2或4所述的用于电磁笔的感应装置，其特征在于，所述整形电路包括反相器。

8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的用于电磁笔的感应装置。

9.一种电磁感应系统，其特征在于，包括电磁笔和权利要求1至7中任一项所述的用于电磁笔的感应装置，或者包括电磁笔和权利要求8所述的电子设备；

所述电磁笔包括信号发生电路和信号处理电路，所述电磁笔的信号处理电路通过控制所述信号发生电路的通断产生电磁信号，其中，所述信号发生电路在导通状态下产生正弦波信号，在断开状态下产生低电平信号。

10.根据权利要求9所述的电磁感应系统，其特征在于，所述电磁笔还包括开关电路，所述开关电路受控于所述电磁笔的信号处理电路，所述开关电路具有第一开关状态和第二开关状态，所述开关电路与所述信号发生电路连接，所述连接被设置为使得所述开关电路在第一开关状态下接通所述信号发生电路产生所述正弦波信号，及在第二开关状态下断开所述信号发生电路产生所述低电平信号。