CN214474945U - 一种实现手绘触控的led画板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现手绘触控的LED画板，涉及电子画板领域，包括包括LED电子屏、调色模块和电源模块，LED电子屏包括灯板，每个灯板包括触摸感应器、LED灯和感应电路，每个灯板还包括并入串出移位寄存器、第一主控芯片、第一通讯电路和RGB控制器，每个触摸感应器下方都安装有一个对应的LED灯，第一主控芯片还通过RGB控制器连接至LED灯，调色模块包括调色旋钮、第二主控芯片和第二通讯电路，第二主控芯片依次通过第二通讯电路和第一通讯电路连接至第一主控芯片，当人体接触到一个触摸感应器时，对应的LED灯打开，通过多个LED灯排布在LED电子屏上形成一个电子画板。

Description

一种实现手绘触控的LED画板

技术领域

本实用新型涉及电子画板领域，尤其是一种实现手绘触控的LED画板。

背景技术

随着时代的发展进步，人们的生活逐渐走向智能化，智能化产品影响着人们生活的方方面面，通过电子设备进行画图已经逐渐代替纸质的绘图工具，例如个人电脑中的画图软件，通过鼠标和键盘就可以直接在电脑屏幕上显示自己所绘制的图画，但通过鼠标和键盘进行绘制操作较为复杂，无法适应各年龄段的使用者。

而在相关画图的专业领域，通过手绘板进行绘制也逐渐被接受，将手绘板与个人电脑进行连接操作，能够在电脑屏幕上直接显示相关图画，同时随着智能化设备的不断发展，触摸屏也为普通的绘画爱好者提供一种新的途径，通过手指或者触控笔直接接触触摸屏，触摸屏直接会显示相关的触控结果，但通过手绘板和触控屏进行绘制，都需要依靠电脑屏幕或者平板电脑屏幕进行绘制，而这些方式操作区域有限，很多情况下只能单人进行操作，互动性较差。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种实现手绘触控的LED画板，本实用新型的技术方案如下：

一种实现手绘触控的LED画板，包括LED电子屏、调色模块和电源模块，所述电源模块为所述LED画板供电，所述LED电子屏包括多个依次排布的灯板，每个所述灯板包括多个数量相同的触摸感应器、LED灯和感应电路，每个所述灯板还包括并入串出移位寄存器、第一主控芯片、第一通讯电路和RGB控制器，每个所述触摸感应器下方都安装有一个对应的所述LED灯，每个所述触摸感应器均布在所述LED电子屏的外表面上，每个所述触摸感应器通过一个所述感应电路连接至所述并入串出移位寄存器的一个输入端上，所述第一主控芯片连接至所述并入串出移位寄存器的输出端，所述第一主控芯片还通过所述RGB控制器连接至所述LED灯，所述调色模块包括调色旋钮、第二主控芯片和第二通讯电路，所述第二主控芯片连接至所述调色旋钮，所述第二主控芯片依次通过所述第二通讯电路和所述第一通讯电路连接至所述第一主控芯片。

其进一步的技术方案为，所述第一通讯电路和所述第二通讯电路的电路结构相同，每个通讯电路都包括通讯芯片，所述第一通讯电路的第一通讯芯片的接收器输出端连接至所述第一主控芯片的USART输入端，所述第一通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端连接至所述第一主控芯片，所述第一通讯芯片的驱动器输入端连接至所述第一主控芯片的USART输出端；

所述第一通讯芯片的同相输入输出端连接至电源模块的输出端和所述第二通讯电路的第二通讯芯片的反向输入输出端，所述第一通讯芯片的反相输入输出端连接至地线和第二通讯芯片的反相输入输出端；

所述第二通讯电路的第二通讯芯片的接收器输出端连接至所述第二主控芯片的USART输入端，所述第二通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端连接至所述第二主控芯片，所述第二通讯芯片的驱动器输入端连接至所述第二主控芯片的USART输出端。

其进一步的技术方案为，所述电源模块包括整流滤波电路和降压电路，所述降压电路包括降压型开关电压调节器、第一电感、两个电容和第一二极管，所述整流滤波电路的输出端连接至所述降压型开关电压调节器的直流电压输入端和第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接至所述降压型开关电压调节器的使能控制端、所述降压型开关电压调节器的接地端、第一二极管的正极和第二电容的一端，所述降压型开关电压调节器的直流电压输出端连接至第一电感的一端和第一二极管的正极，所述第二电容的另一端、第一电感的另一端和所述降压型开关电压调节器的稳压取样电压输入端的公共端作为所述电源模块的输出端。

其进一步的技术方案为，所述感应电路包括两个电阻和第一三极管，第一电阻的一端连接至所述电源模块的输出端、另一端通过所述触摸感应器连接至所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，第二电阻的一端连接至所述电源模块的输出端、另一端连接至所述第一三极管的集电极和所述并入串出移位寄存器的一个输入端。

其进一步的技术方案为，每个所述LED灯之间串联连接，所述第一主控芯片连接至所述RGB控制器的输入端，所述RGB控制器的输出端连接至所述LED灯，所述第一主控芯片的SPI总线端连接至所述并入串出移位寄存器的输出端。

其进一步的技术方案为，所述调色模块还包括擦除按钮和清屏按钮，所述擦除按钮和所述清屏按钮分别连接至所述第二主控芯片的数字信号输入端。

其进一步的技术方案为，所述调色模块还包括显示屏，所述显示屏连接至所述第二主控芯片的信号输出端。

其进一步的技术方案为，所述并入串出移位寄存器的型号为74HC165，所述第一主控芯片和所述第二主控芯片的型号为ATmega328p，所述RGB控制器的型号为SDMX5124。

其进一步的技术方案为，所述降压型开关电压调节器的型号为LM2596。

本实用新型的有益技术效果是：通过许多个LED灯排布在LED电子屏上形成一个电子画板，同时通过多个灯板能够实现LED画板尺寸的拼接，实现不同大小尺寸的LED画板适用范围更广；调色旋钮实现对LED灯的颜色调节；通信电路采用RS485工业总线能够实现数据的快速传递；通过擦除按钮能够实现对预定的LED灯的关闭；通过清屏按钮能够将LED灯全部熄灭；通过RGB面板能够指示当前调色旋钮的调节颜色。

附图说明

图1是本申请的LED画板的结构框图。

图2是本申请的感应电路的电路示意图。

图3是本申请的并入串出移位寄存器的电路示意图。

图4是本申请的主控芯片的电路示意图。

图5是本申请的通讯电路的电路示意图。

图6是本申请的降压电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

一种实现手绘触控的LED画板，如图1所示，包括LED电子屏、调色模块和电源模块，电源模块为整个LED画板进行供电，本申请的LED画板的工作电压为5V，LED电子屏包括多个依次排布的灯板，每个灯板上包括多个LED灯以及以及和LED灯数量相同的触摸感应器和感应电路，每个触摸感应器下方都安装有一个对应的LED灯，每个触摸感应器均布在LED电子屏的外表面上，每个灯板还包括并入串出移位寄存器、第一主控芯片、第一通讯电路和RGB控制器，每个触摸感应器通过一个感应电路连接至并入串出移位寄存器的一个输入端上，当人体与触摸感应器接触时，将接触信号通过感应电路和并入串出移位寄存器输出给第一主控芯片，同时第一主控芯片还通过RGB控制器连接至LED灯，由此当人体接触到一个触摸感应器时，对应的LED灯能够打开，通过多个LED灯排布在LED电子屏上形成一个电子画板，同时通过多个灯板能够实现LED画板尺寸的拼接，实现不同大小尺寸的LED画板，适用范围更广。

同时，本申请的LED画板还包括调色模块，调色模块包括调色旋钮、第二主控芯片和第二通讯电路，调色旋钮是一种旋钮式开关，通过旋转能够实现不同的电平输入，第二主控芯片连接至调色旋钮并接收电平信号的变化，第二主控芯片依次通过第二通讯电路和第一通讯电路连接至第一主控芯片，通过旋转调色旋钮第二主控芯片能够获取相关电平信号并依次通过两个通讯电路传输至第一主控芯片，第一主控芯片再通过RGB控制器控制LED灯的颜色变换，每个LED灯之间串联连接，通过电平变化即可实现LED灯颜色的改变，RGB控制器选用市售的控制芯片即可，例如型号是SDMX5124的RGB控制器。

触摸感应器可以是感应铜箔也可以是接触传感器等能够获取人体接触信号的电子器件，当人体与触摸感应器接触时，能够在电路中产生相关信号，例如是实现线路的导通，第一主控芯片能够通过感应电路和并入串出移位寄存器接收到信号，如图2所示，感应电路是一种利用三极管进行信号放大的电路，包括两个电阻和第一三极管，第一三极管为NPN型三极管，第一电阻R1的一端连接至电源模块的输出端获取工作电压、另一端通过触摸感应器RW连接至第一三极管T1的基极，第一三极管T1的发射极接地，第二电阻R2的一端连接至电源模块的输出端、另一端连接至第一三极管T1的集电极和并入串出移位寄存器X1的一个输入端OUT。

如图3所示，并入串出移位寄存器的型号为74HC165，该型号的并入串出移位寄存器包括8个输入端OUT1-OUT8和1个输出端DATA IN，同时能够接收8个感应电路的接入，输出端DATA IN连接至第一主控芯片。

如图4所示，第一主控芯片和第二主控芯片的型号为ATmega328p，第一主控芯片的第一匹配输出端D6连接至RGB控制器的输入端，RGB控制器的输出端连接至LED灯，第一主控芯片的SPI总线端SCK连接至并入串出移位寄存器的输出端DATA IN。

本申请的通信电路采用RS485工业总线的方式，该通讯方式具有传输效率高、抗干扰能力强、通信距离远和接线简单等特点，如图5所示，第一通讯电路和第二通讯电路的电路结构相同，每个通讯电路都包括通讯芯片，两个通讯芯片分别连接至两个主控芯片上，同时两个通讯芯片之间会相互连接，通讯芯片的型号为SP3485，数据传输速率可达10Mbps，稳定性较高，第一通讯电路的第一通讯芯片的接收器输出端RO连接至第一主控芯片的USART输入端D0，第一通讯芯片的接收器输出使能端RE和驱动器输出使能端DE连接至第一主控芯片的输出比较外部输入端D7，第一通讯芯片的驱动器输入端DI连接至USART输出端D1，第一通讯芯片的同相输入输出端A连接至电源模块的输出端和第二通讯芯片的同相输入输出端A，第一通讯芯片的反向输入输出端B连接至地线和第二通讯芯片的反向输入输出端B，在两个通讯芯片相连接时，在两个通讯电路中分别设置连接器J1，两个连接器J1相连接。

第二通讯电路的第二通讯芯片的接收器输出端RO连接至第二主控芯片的USART输入端D0，第二通讯芯片的接收器输出使能端RE和驱动器输出使能端DE连接至第二主控芯片的输出比较外部输入端D2，第二通讯芯片的驱动器输入端DI连接至第二主控芯片的USART输出端D1。

电源模块包括整流滤波电路和降压电路，如图6所示，降压电路包括降压型开关电压调节器、第一电感L1、两个电容和第一二极管D，降压型开关电压调节器的型号为LM2596，该型号的电压调节器具有很好的线性和负载调节特性，整流滤波电路采用市售的电路即可，整流滤波电路的输出端连接至降压型开关电压调节器的直流电压输入端1和第一电容C1的另一端，第一电容C1的另一端连接至降压型开关电压调节器的使能控制端5、降压型开关电压调节器的接地端3、第一二极管D的正极和第二电容C2的一端，降压型开关电压调节器的直流电压输出端2连接至第一电感L1的一端和第一二极管D的正极，第二电容C2的另一端、第一电感L1的另一端和降压型开关电压调节器的稳压取样电压输入端4的公共端作为电源模块的输出端。

进一步的，调色模块还包括擦除按钮和清屏按钮，两个按钮分别连接至第二主控芯片的一个数字信号输入端上，例如，擦除按钮连接至第二主控芯片的第一外部中断输入端D3，清屏按钮连接至第二主控芯片的输入捕捉引脚端D4，当用户点击擦除按钮后，再次触碰触摸感应器时，相对应的LED灯将会熄灭；而当用户点击清屏按钮后，LED灯将会全部熄灭。

调色模块还包括显示屏，显示屏连接至第二主控芯片的输出比较匹配输出端D10，第二主控芯片能够将调色旋钮调节的当前颜色在显示屏上进行显示，指示当前所调节的LED灯的颜色。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现手绘触控的LED画板，其特征在于，包括LED电子屏、调色模块和电源模块，所述电源模块为所述LED画板供电，所述LED电子屏包括多个依次排布的灯板，每个所述灯板包括多个数量相同的触摸感应器、LED灯和感应电路，每个所述灯板还包括并入串出移位寄存器、第一主控芯片、第一通讯电路和RGB控制器，每个所述触摸感应器下方都安装有一个对应的所述LED灯，每个所述触摸感应器均布在所述LED电子屏的外表面上，每个所述触摸感应器通过一个所述感应电路连接至所述并入串出移位寄存器的一个输入端上，所述第一主控芯片连接至所述并入串出移位寄存器的输出端，所述第一主控芯片还通过所述RGB控制器连接至所述LED灯，所述调色模块包括调色旋钮、第二主控芯片和第二通讯电路，所述第二主控芯片连接至所述调色旋钮，所述第二主控芯片依次通过所述第二通讯电路和所述第一通讯电路连接至所述第一主控芯片。

2.根据权利要求1所述的LED画板，其特征在于，所述第一通讯电路和所述第二通讯电路的电路结构相同，每个通讯电路都包括通讯芯片，所述第一通讯电路的第一通讯芯片的接收器输出端连接至所述第一主控芯片的USART输入端，所述第一通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端连接至所述第一主控芯片，所述第一通讯芯片的驱动器输入端连接至所述第一主控芯片的USART输出端；

所述第一通讯芯片的同相输入输出端连接至电源模块的输出端和所述第二通讯电路的第二通讯芯片的反向输入输出端，所述第一通讯芯片的反相输入输出端连接至地线和所述第二通讯芯片的反相输入输出端；

所述第二通讯电路的第二通讯芯片的接收器输出端连接至所述第二主控芯片的USART输入端，所述第二通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端连接至所述第二主控芯片，所述第二通讯芯片的驱动器输入端连接至所述第二主控芯片的USART输出端。

3.根据权利要求1所述的LED画板，其特征在于，所述电源模块包括整流滤波电路和降压电路，所述降压电路包括降压型开关电压调节器、第一电感、两个电容和第一二极管，所述整流滤波电路的输出端连接至所述降压型开关电压调节器的直流电压输入端和第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接至所述降压型开关电压调节器的使能控制端、所述降压型开关电压调节器的接地端、第一二极管的正极和第二电容的一端，所述降压型开关电压调节器的直流电压输出端连接至第一电感的一端和第一二极管的正极，所述第二电容的另一端、第一电感的另一端和所述降压型开关电压调节器的稳压取样电压输入端的公共端作为所述电源模块的输出端。

4.根据权利要求1所述的LED画板，其特征在于，所述感应电路包括两个电阻和第一三极管，第一电阻的一端连接至所述电源模块的输出端、另一端通过所述触摸感应器连接至所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，第二电阻的一端连接至所述电源模块的输出端、另一端连接至所述第一三极管的集电极和所述并入串出移位寄存器的一个输入端。

5.根据权利要求1所述的LED画板，其特征在于，每个所述LED灯之间串联连接，所述第一主控芯片连接至所述RGB控制器的输入端，所述RGB控制器的输出端连接至所述LED灯，所述第一主控芯片的SPI总线端连接至所述并入串出移位寄存器的输出端。

6.根据权利要求1-5任一所述的LED画板，其特征在于，所述调色模块还包括擦除按钮和清屏按钮，所述擦除按钮和所述清屏按钮分别连接至所述第二主控芯片的数字信号输入端。

7.根据权利要求1-5任一所述的LED画板，其特征在于，所述调色模块还包括显示屏，所述显示屏连接至所述第二主控芯片的信号输出端。

8.根据权利要求1-5任一所述的LED画板，其特征在于，所述并入串出移位寄存器的型号为74HC165，所述第一主控芯片和所述第二主控芯片的型号为ATmega328p，所述RGB控制器的型号为SDMX5124。

9.根据权利要求3所述的LED画板，其特征在于，所述降压型开关电压调节器的型号为LM2596。

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