CN209946867U - 红外触摸显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外触摸显示器，包括石英晶体谐振器、红外发射模块、红外接收模块、单片机、电源模块和显示模块，红外发射模块包括信号调制电路和红外发射电路，红外接收模块包括红外接收电路、信号放大电路和信号解调电路；电源模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一二极管、第一电阻、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、三端可调分流基准源、第二电容、第三电阻、第三电容和电压输出端，变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，变压器的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，变压器的次级线圈的一端与整流桥的一个输入端连接。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

红外触摸显示器

技术领域

本实用新型涉及显示器电路领域，特别涉及一种红外触摸显示器。

背景技术

触摸显示器可以让使用者只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，这样摆脱了键盘和鼠标操作，使人机交互更为直截了当。主要应用于公共场所大厅信息查询、领导办公、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、机票/火车票预售等。产品主要分为电容式触控屏、电阻式触控屏和表面声波触摸屏三类。

图1为传统红外触摸显示器的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统红外触摸显示器的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统红外触摸显示器的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的红外触摸显示器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种红外触摸显示器，包括石英晶体谐振器、红外发射模块、红外接收模块、单片机、电源模块和显示模块，所述红外发射模块包括信号调制电路和红外发射电路，所述红外接收模块包括红外接收电路、信号放大电路和信号解调电路，所述石英晶体谐振器的输出端与所述信号调制电路的输入端连接，所述信号调制电路的输出端与所述红外发射电路的输入端连接，所述红外发射电路的输出端与所述红外接收电路的输入端连接，所述红外接收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述信号解调电路的输入端连接，所述信号解调电路的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述电源模块的输出端与所述单片机的另一个输入端连接，所述单片机的输出端与所述显示模块的输入端连接；

所述电源模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一二极管、第一电阻、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、三端可调分流基准源、第二电容、第三电阻、第三电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述整流桥的一个输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述整流桥的另一个输入端连接，所述整流桥的一个输出端分别与所述第一电容的一端和第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电阻的一端和第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的另一端、第一三极管的集电极和三端可调分流基准源的阴极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第二电阻的另一端、第三电容的一端和电压输出端的一端连接，所述三端可调分流基准源的控制端分别与所述第二电容的一端和第三电阻的一端连接，所述整流桥的另一个输出端分别与所述第一电容的另一端、三端可调分流基准源的阳极、第二电容的另一端、第三电阻的另一端、第三电容的另一端和电压输出端的另一端连接，所述第一二极管的型号为L-1822。

在本实用新型所述的红外触摸显示器中，所述电源模块还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第四电容的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的电容值为420pF。

在本实用新型所述的红外触摸显示器中，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电阻的阻值为32kΩ。

在本实用新型所述的红外触摸显示器中，所述第一MOS管为N沟道MOS管。

在本实用新型所述的红外触摸显示器中，所述第一三极管为NPN型三极管。

实施本实用新型的红外触摸显示器，具有以下有益效果：由于设有石英晶体谐振器、红外发射模块、红外接收模块、单片机、电源模块和显示模块，电源模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一二极管、第一电阻、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、三端可调分流基准源、第二电容、第三电阻、第三电容和电压输出端，该电源模块与传统红外触摸显示器的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统红外触摸显示器的供电部分的电路原理图；

图2为本实用新型红外触摸显示器一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型红外触摸显示器实施例中，该红外触摸显示器的结构示意图如图2所示。图2中，该红外触摸显示器包括石英晶体谐振器1、红外发射模块2、红外接收模块3、单片机4、电源模块5和显示模块6，其中，红外发射模块2包括信号调制电路21和红外发射电路22，红外接收模块3包括红外接收电路31、信号放大电路32和信号解调电路33，其中，石英晶体谐振器1的输出端与信号调制电路21的输入端连接，信号调制电路21的输出端与红外发射电路22的输入端连接，红外发射电路22的输出端与红外接收电路31的输入端连接，红外接收电路31的输出端与信号放大电路32的输入端连接，信号放大电路32的输出端与信号解调电路33的输入端连接，信号解调电路33的输出端与单片机4的一个输入端连接，电源模块5的输出端与单片机4的另一个输入端连接，单片机4的输出端与显示模块6的输入端连接。

石英晶体谐振器1、红外发射模块2、红外接收模块3、单片机4和显示模块6均采用现有技术中能够实现其功能的任意结构，采用的工作原理也是现有技术中的工作原理，此处不再敖述。

图3为本实施例中电源模块的电路原理图，图3中，该电源模块5包括变压器T、整流桥Z、第一电容C1、第一二极管D1、第一电阻R1、第一MOS管M1、第一三极管Q1、第二电阻R2、三端可调分流基准源U1、第二电容C2、第三电阻R3、第三电容C3和电压输出端Vo，其中，变压器T的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，变压器T的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，变压器T的次级线圈的一端与整流桥Z的一个输入端连接，变压器T的次级线圈的另一端与整流桥Z的另一个输入端连接，整流桥Z的一个输出端分别与第一电容C1的一端和第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极分别与第一电阻R1的一端和第一MOS管M1的漏极连接，第一MOS管M1的栅极分别与第一电阻R1的另一端、第一三极管Q1的集电极和三端可调分流基准源U1的阴极连接，第一MOS管M1的源极分别与第一三极管Q1的基极和第二电阻R2的一端连接，第一三极管Q1的发射极分别与第二电阻R2的另一端、第三电容C3的一端和电压输出端Vo的一端连接，三端可调分流基准源U1的控制端分别与第二电容C2的一端和第三电阻R3的一端连接，整流桥Z的另一个输出端分别与第一电容C1的另一端、三端可调分流基准源U1的阳极、第二电容C2的另一端、第三电阻R3的另一端、第三电容C3的另一端和电压输出端Vo的另一端连接。

该电源模块5与图1中的传统红外触摸显示器的供电部分相比，其使用的元器件较少，节省了图1中的电容C1、二极管VD1、二极管VD2、电容C3和电阻R3，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第一二极管D1为限流二极管，用于对第一MOS管M1的漏极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一MOS管M1的漏极电流较大时，通过该第一二极管D1可以降低第一MOS管M1的漏极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果。值得一提的是，本实施例中，第一二极管D1的型号为L-1822。当然，在实际应用中，第一二极管D1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，第一MOS管M1为N沟道MOS管，第一三极管Q1为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一MOS管M1也可以为P沟道MOS管，第一三极管Q1也可以为PNP型三极管，但这是电路的结构也要进行相应变化。

本实施例中，该电源模块5还包括第四电容C4，第四电容C4的一端与第一MOS管M1的栅极连接，第四电容C4的另一端与第一三极管Q1的集电极连接。第四电容C4为耦合电容，用于防止第一MOS管M1与第一三极管Q1之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。耦合电容的作用是：是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级工作点的调整比较复杂，相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开，同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成分要损失一些。一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。本实用新型中采用第四电容C4作为耦合元件，这样可以使后一级的工作点不受前一级的影响，也就是使第一三极管Q1的工作点不受第一MOS管M1的影响。第四电容C4为级间耦合电容，其作用是将第一MOS管M1和第一三极管Q1前后级的直流偏置电电路隔离，以防止前后级静态工作点相互影响。其工作原理利用的是现有技术中级间耦合电的工作原理，此处不再獒述。

值得一提的是，本实施例中，第四电容C4的电容值为420pF。当然，在实际应用中，第四电容C4的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电容C4的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块5还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第四电阻R4的另一端与第三电容C3的一端连接。第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第四电阻R4所在支路的电流较大时，通过该第四电阻R4可以降低第四电阻R4所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。

值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为32kΩ。当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块5与传统红外触摸显示器的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块5设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种红外触摸显示器，其特征在于，包括石英晶体谐振器、红外发射模块、红外接收模块、单片机、电源模块和显示模块，所述红外发射模块包括信号调制电路和红外发射电路，所述红外接收模块包括红外接收电路、信号放大电路和信号解调电路，所述石英晶体谐振器的输出端与所述信号调制电路的输入端连接，所述信号调制电路的输出端与所述红外发射电路的输入端连接，所述红外发射电路的输出端与所述红外接收电路的输入端连接，所述红外接收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述信号解调电路的输入端连接，所述信号解调电路的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述电源模块的输出端与所述单片机的另一个输入端连接，所述单片机的输出端与所述显示模块的输入端连接；

所述电源模块包括变压器、整流桥、第一电容、第一二极管、第一电阻、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、三端可调分流基准源、第二电容、第三电阻、第三电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述整流桥的一个输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述整流桥的另一个输入端连接，所述整流桥的一个输出端分别与所述第一电容的一端和第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电阻的一端和第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的另一端、第一三极管的集电极和三端可调分流基准源的阴极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第二电阻的另一端、第三电容的一端和电压输出端的一端连接，所述三端可调分流基准源的控制端分别与所述第二电容的一端和第三电阻的一端连接，所述整流桥的另一个输出端分别与所述第一电容的另一端、三端可调分流基准源的阳极、第二电容的另一端、第三电阻的另一端、第三电容的另一端和电压输出端的另一端连接，所述第一二极管的型号为L-1822。

2.根据权利要求1所述的红外触摸显示器，其特征在于，所述电源模块还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第四电容的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的电容值为420pF。

3.根据权利要求2所述的红外触摸显示器，其特征在于，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电阻的阻值为32kΩ。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的红外触摸显示器，其特征在于，所述第一MOS管为N沟道MOS管。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的红外触摸显示器，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

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