CN218273019U - 一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，包括电磁触控笔、控制卡和触控屏，控制卡的第一开关选择控制电路、第二开关选择控制电路均与MCU控制单元电连接，第一开关选择控制电路、信号放大单元电路、滤波电路、信号检波电路、频率/相位检测电路依次连接，所述频率/相位检测电路与MCU控制单元电连接；触控屏包括从上到下依次设置的偏光片、彩膜基板、电子墨水涂布膜、液晶、阵列基板和基于无源Metal mesh电磁的矩阵天线。本实用新型实现Metal mesh无源电磁与电子墨水达到双重融合书写，解决用户书写会出现绘画书写笔迹不完整、及书写的原笔迹问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及触摸控制电子设备技术领域，尤其涉及一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统。
背景技术：
现有技术in cell嵌入式墨水屏触控功能方式较为单一，现有嵌入式墨水屏的触控基本引用电泳式电子墨水涂布于PET膜上嵌入，这种方式在制程中简单成本低，但在实际体验过程中容易出现书写会出现绘画书写笔迹不完整、更不能达到用户书写的原笔迹，对追求完美的用户有一定的书写困扰。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，以解决现有技术的不足。
本实用新型由如下技术方案实施：一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，包括电磁触控笔、控制卡和触控屏，所述控制卡包括MCU控制单元、频率/相位检测电路、信号检波电路、滤波电路、信号放大单元电路、第一开关选择控制电路、第二开关选择控制电路，所述第一开关选择控制电路、第二开关选择控制电路均与MCU控制单元电连接，所述第一开关选择控制电路、信号放大单元电路、滤波电路、信号检波电路、频率/相位检测电路依次连接，所述频率/相位检测电路与MCU控制单元电连接；所述触控屏包括从上到下依次设置的偏光片、彩膜基板、电子墨水涂布膜、液晶、阵列基板和基于无源Metal mesh电磁的矩阵天线，所述矩阵天线与所述第一开关选择控制电路、第二开关选择控制电路电连接。
进一步的，所述电磁触控笔发射100Khz---1Mhz的低频信号。
进一步的，MCU控制单元为单片机或者ARM处理器。
进一步的，所述频率/相位检测电路将实时的电流正弦波转换成矩形波，送至mcu处理得出数据。
进一步的，所述信号检波电路采用基于二极管的信号检波电路，滤波电路采用LC滤波电路，信号放大单元电路采用基于运算放大器的放大电路。
进一步的，所述第一开关选择控制电路、第二开关选择控制电路采用模拟开关集成电路。
本实用新型的优点：
本实用新型实现Metal mesh无源电磁与电子墨水达到双重融合书写，解决用户书写会出现绘画书写笔迹不完整、及书写的原笔迹问题。
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为本实用新型的控制卡原理框图；
图2为本实用新型的触控屏内集成的矩阵天线布置示意图；
图3为本实用新型的开关选择电路原理图；
图4为本实用新型的触控屏剖面结构示意图。
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作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。
请参阅图1至图4，一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，包括电磁触控笔、控制卡1和触控屏2，控制卡1包括MCU控制单元11、频率/相位检测电路12、信号检波电路13、滤波电路14、信号放大单元电路15、第一开关选择控制电路16、第二开关选择控制电路17，第一开关选择控制电路16、第二开关选择控制电路17均与MCU控制单元11电连接，第一开关选择控制电路16、信号放大单元电路15、滤波电路14、信号检波电路13、频率/相位检测电路12依次连接，频率/相位检测电路12与MCU控制单元11电连接；触控屏2包括从上到下依次设置的偏光片21、彩膜基板22、电子墨水涂布膜23、液晶24、阵列基板25和基于无源Metal mesh电磁的矩阵天线26，矩阵天线26与第一开关选择控制电路16、第二开关选择控制电路17电连接。
其中，磁触控笔发射100Khz---1Mhz的低频信号。MCU控制单元11为单片机或者ARM处理器。
频率/相位检测电路12将实时的电流正弦波转换成矩形波，送至mcu处理得出数据。
信号检波电路13采用基于二极管的信号检波电路，通过频率变化提取调制信号；滤波电路14采用LC滤波，由于一些外围电磁及本身数码产品产生的电磁干扰，采用LC滤波进行杂波的滤除，得到触摸使用的正常信号；信号放大单元电路15采用基于运算放大器的放大电路，将输入的微弱信号，放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号。
第一开关选择控制电路16、第二开关选择控制电路17采用模拟开关集成电路，对输入信号进行脉冲调制，从而实现DC/AC变换，以及输出电压可调和自动稳压。
本实用新型包含电磁触控笔、控制卡1和触控屏2三部分，写笔为RF发射100Khz---1Mhz的低频信号，Metal mesh电容有源电磁为接收手指与电磁笔的书写感应坐标位置信号。这种Metal mesh电容加有源电磁有效的增加了用户根据自己的喜好模式进行选择。
嵌入式Metal mesh电容加有源电磁Sensor是根据产品尺寸匹配设计好的矩阵天线，该天线组装在液晶显示屏内部。用于接收近距离的低频RF信号，为控制卡提供接收到的低频信号。
触控控制卡组装在产品内部，对外可以提供USB接口/I2C接口/等与系统主机端连接，实现将天线收到的各种信号进行处理和判断后，按照一定的格式，通过与主机连接的接口传送给系统端，从而实现触控与书写功能。控制卡包含低频信号处理，主控电路三部分。低频信号处理部分为将电磁感应天线接收到的信号进行放大，滤波，积分等处理，通过主控芯片将触控信息上报给系统端。如图1所示，第一开关选择控制电路16、第二开关选择控制电路17通过切换控制，接收到通过矩阵天线26接收到的近距离低频RF信号，然后依次经过信号放大单元电路15、滤波电路14、信号检波电路13、频率/相位检测电路12处理后，送到MCU控制单元11传送给系统端，从而实现触控与书写功能。
矩阵天线26布置示意图如图2所示，采用矩阵式结构，包括诸多相交的纵横控制线，接收手指与电磁笔的书写感应坐标位置信号，其集成在图4所示的触控屏2中。
此设计的in cell嵌入式Metal mesh电容加无源电磁技术，经过长时间的验证能解决阻抗大的问题及书写速度跟不上的问题，in cell嵌入式Metal mesh方式抗氧化能力强、使用寿命至少提高到in cell嵌入式ITO方式的5至10倍。也把因长时间使用屏内的温度升高到一定的温度时嵌入式ITO膜片的内阻不断升高造成完全不能绘画书写、此时需要等温度下降或关机重启才能正常使用，这一个致命重大问题给完美解决了。in cell嵌入式Metal mesh是极细金属网组成，有非常高的阻抗稳定性，不会因温度的高低造成阻抗变化。in cell嵌入式Metal mesh电容加无源电磁使用寿命也是非常长的in cell嵌入式Metalmesh电容加无源电磁技术与in cell嵌入式Metal mesh电容加有源电磁技术两者技术不同，一个为主动式、一个为被动式。
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 (6)
1.一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：包括电磁触控笔、控制卡(1)和触控屏(2)，所述控制卡(1)包括MCU控制单元(11)、频率/相位检测电路(12)、信号检波电路(13)、滤波电路(14)、信号放大单元电路(15)、第一开关选择控制电路(16)、第二开关选择控制电路(17)，所述第一开关选择控制电路(16)、第二开关选择控制电路(17)均与MCU控制单元(11)电连接，所述第一开关选择控制电路(16)、信号放大单元电路(15)、滤波电路(14)、信号检波电路(13)、频率/相位检测电路(12)依次连接，所述频率/相位检测电路(12)与MCU控制单元(11)电连接；所述触控屏(2)包括从上到下依次设置的偏光片(21)、彩膜基板(22)、电子墨水涂布膜(23)、液晶(24)、阵列基板(25)和基于无源Metalmesh电磁的矩阵天线(26)，所述矩阵天线(26)与所述第一开关选择控制电路(16)、第二开关选择控制电路(17)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：所述电磁触控笔发射100Khz---1Mhz的低频信号。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：MCU控制单元(11)为单片机或者ARM处理器。
4.根据权利要求1所述的一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：所述频率/相位检测电路(12)将实时的电流正弦波转换成矩形波，送至mcu处理得出数据。
5.根据权利要求1所述的一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：所述信号检波电路(13)采用基于二极管的信号检波电路，滤波电路(14)采用LC滤波电路，信号放大单元电路(15)采用基于运算放大器的放大电路。
6.根据权利要求1所述的一种嵌入式Metal mesh无源电磁技术墨水屏系统，其特征在于：所述第一开关选择控制电路(16)、第二开关选择控制电路(17)采用模拟开关集成电路。
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2022
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