CN2603978Y - 坐标识别装置 - Google Patents

Abstract

一种坐标识别装置，包括：带若干X向和若干Y向导线的坐标板；一枝内含铜片和同轴线的笔；以及，信号产生器、多工器、放大器、积分器及微处理器，信号产生器的输出接多工器输入，多工器和信号产生器的控制端分别连接微处理器相应输出端，积分器连接在放大器与微处理器之间，放大器的输入接所述笔的同轴线，坐标板的每一条X、Y向导线连接多工器的一输出端，所述笔接触坐标板，笔的铜片分别与坐标板的相应X、Y向导线构成若干信号耦合电容。微处理器分时控制多工器依次向所述X、Y向导线提供的脉冲信号，经接触坐标板的笔耦合送微处理器分析处理输出笔所在的位置坐标数据。其构思新颖，成本低廉，有利于本装置进入普通消费产品。

Description

坐标识别装置

技术领域

本实用新型涉及坐标识别技术，具体是一种坐标识别装置。

背景技术

在市面上有很多产品都会用到座标识别技术，例如电脑常用的手写板等等。通常手写板等产品均采用模拟座标识别技术，由电磁笔产生变动磁场，使座标板的X、Y向导线感应的电流信号通过一个模拟多工器(AnalogMultiplexer)及模拟数字转换器变换成数字量送微处理器分析处理，找出笔在座标板上的位置。这类座标识别装置需采用模拟多工器、模拟数字转换器等电路，电路结构复杂，成本高。

发明内容

鉴于现有坐标识别技术存在的上述问题，本实用新型提出一种新的坐标识别装置，它能够提供一根连接于电路系统的笔在一个也接到该电路系统的坐标板上笔所在的位置坐标。

本实用新型坐标识别装置是这样实现的，它包括：

一坐标板，其含面板和带有若干X向导线和若干Y向导线的电路板；

一枝笔，其含笔杆，在笔杆内设有一铜片和连接所述铜片的同轴电线；以及，

信号产生器、多工器(Multiplexer)、放大器、积分器以及微处理器，信号产生器的输出端接多工器输入端，多工器的控制端和信号产生器的控制端分别连接微处理器的相应输出端，积分器连接在放大器与微处理器之间，放大器的输入端接所述笔的同轴电线，所述坐标板的每一条X向导线连接多工器的一个输出端，每一条Y向导线也连接多工器的一个输出端；所述的笔接触坐标板，笔的铜片分别与坐标板的相应X、Y向导线构成若干耦合电容。微处理器分时控制多工器依次向所述X、Y向导线提供的脉冲信号，经接触坐标板的笔耦合送微处理器分析处理，输出笔所在的位置坐标数据。

本坐标识别装置技术构思新颖，无需传统识别装置的复杂的模拟数字转换器和模拟多工器，其信号产生器和多工器都可以由微处理器用I/O和程序来实现，典型实施例中微处理器、多工器及和信号产生器是由一个带有很多I/O口的微处理器完成的，使整个系统成本大大降低，有利于本坐标识别装置进入普通消费产品。

附图说明

图1为本坐标识别装置的原理框图；

图2为其坐标板实施例结构示意图；

图3为图2坐标板的PVC电路板结构图；

图4为其典型笔的结构示意图；

图5为其笔和坐标板之间的电容分布示意图。

具体实施方式

以下结合实施例附图对本实用新型进一步描述。

参照原理框图1，坐标识别装置主要包括：信号产生器3、多工器2(Multiplexer)、微处理器7、放大器5、积分器6、坐标板1以及一枝输入笔4。

坐标板1具有若干X向导线和若干Y向导线，如图示的X1-X5、Y1-Y5导线，坐标板的每一条X向导线连接多工器2的一个输出端，每一条Y向导线连接多工器2的一个输出端。

一枝笔4，其含笔杆，在笔杆内设有一铜片和连接所述铜片的同轴电线，它的用途是接收从X、Y向导线发出的脉冲信号。

信号产生器3可提供15～45 KHz脉冲信号，该脉冲信号的频率范围最好为19～21KHz，图1实施例输出20KHz脉冲信号。

多工器2(Multiplexer)主要的功用是在所有连接的导线里(X1，X2，X3，X4，X5，Y1，Y2，Y3，Y4，Y5)，把其中的一条导线和信号产生器3所产生的脉冲信号连接起来。

信号产生器3的输出端接多工器2输入端，多工器2的控制端和信号产生器3的控制端分别连接微处理器7的相应输出端，积分器6连接在放大器5与微处理器7之间，放大器5的输入端接所述笔4的同轴电线，当笔接触坐标板时，笔的铜片分别与接在多工器输出端的相应X、Y向导线构成若干信号耦合电容。微处理器7分时控制多工器依次向所述X、Y向导线提供的脉冲信号，经接触坐标板的笔耦合送微处理器分析处理，输出笔所在的位置坐标数据。

坐标板的典型结构如图2、3所示，坐标板包括塑料面板11和一块PVC电路板12，PVC电路板两面分别设置若干X向导线和若干Y向导线。坐标板的电路板也可以采用两面分别设置若干X向导线和若干Y向导线的普通印制电路板。

笔的结构参照图4，其含笔杆43，一铜片41位于笔杆头部内，铜片41连接一同轴电线42。当笔接触坐标板时，笔的铜片41分别与坐标板相应X、Y向导线构成图5所示的若干耦合电容。

工作原理说明如下：

参照图1、图5，当笔4放在坐标板1上时，笔内部的铜片和坐标板下面的导体之间自然会形成一个很小的电容，这些电容量的大小与笔内部的铜片和这些导体之间的距离是成反比的，所以距离越近容量越大。当有一条导体上有20KHz脉冲信号的时候，因为电容的存在，所以笔内部的铜片上会有相同但很微小的信号，这些微小的信号输入放大器5被放大，然后送积分器6累积下来，如果积分器6累积下来的电压到达一个特定的值，积分器会发出一个信号去通知微处理器。

装置工作的时候，信号产生器3会一直被启动，产生出特定的如20KHz脉冲，微处理器7首先会发出一个脉冲到积分器6去清除积分器内所累积下的全部电位，之后控制多工器2，使其在一个固定的时间里只有一条导体连接到信号产生器，其它的所有导体都连接到地(Ground)。在等待这个固定的时间里，如果微处理器收到从积分器6发出来的信号，它马上会把等待的时间记录下来。笔4越接近这条带有信号的导体，被记录下来的时间就越小，因为笔4越接近这条带有信号的导体，接收到的信号越强，在积分器内累积下来的电压就越快达到一个特定的值。在过了这个固定的时间后，微处理器7会再发一个脉冲到积分器去清除之前所累积下的全部电位，然后控制多工器2使其在同样固定的时间里，将另一条导体连接到信号产生器3上，微处理器7一直重复这些操作，一直到每一条导体都曾经与信号产生器连接过，之后微处理器会分析所有记录下来的等待时间，根据这些记录，微处理器可以识别出笔4是否在坐标板1上，如果笔4在坐标板1上可输出笔的位置坐标数据。

为缩小体积，降低成本，上述坐标识别装置的微处理器7、多工器2及和信号产生器3可以采用一个带有很多I/O口的微处理器来实现。

Claims (5)

1、一种坐标识别装置，其特征在于包括：

一坐标板，其含面板和带有若干X向导线和若干Y向导线的电路板；

一枝笔，其含笔杆，在笔杆内设有一铜片和连接所述铜片的同轴电线；以及，

信号产生器、多工器、放大器、积分器以及微处理器，信号产生器的输出端接多工器输入端，多工器的控制端和信号产生器的控制端分别连接微处理器的相应输出端，积分器连接在放大器与微处理器之间，放大器的输入端接所述笔的同轴电线，所述坐标板的每一条X、Y向导线连接多工器的一个输出端，所述笔接触坐标板，笔的铜片分别与坐标板的相应X、Y向导线构成若干信号耦合电容。

2、根据权利要求1所述的坐标识别装置，其特征在于：所述坐标板包括塑料面板，塑料面板的下面设置带若干X向导线和若干Y向导线的，PVC电路板。

3、根据权利要求1所述的坐标识别装置，其特征在于：所述信号产生器输出的脉冲信号频率范围为15～45KHz。

4、根据权利要求3所述的坐标识别装置，其特征在于：所述信号产生器输出的脉冲信号频率范围为19～21KHz。

5、根据权利要求1所述的坐标识别装置，其特征在于：所述微处理器、多工器及和信号产生器采用一个带有很多I/O口的微处理器来实现。

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