TWI789799B - 數位式電磁筆、具有該電磁筆的輸入系統及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種數位式電磁筆，包括依次連接的單晶片單元、發射控制單元和發射接收單元、並聯連接於單晶片單元與發射接收單元之間的第一整流濾波單元和第二整流濾波單元、以及與單晶片單元連接的壓力與按鍵偵測單元。發射接收單元接收數位板發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元和第二整流濾波單元，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將諧振信號發送至數位板，以使數位板獲取電磁筆的觸控資訊。第一整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，為其提供電源。第二整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，以喚醒單晶片單元。壓力與按鍵偵測單元偵測數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態。單晶片單元根據壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度。

Description

數位式電磁筆、具有該電磁筆的輸入系統及其控制方法

本發明是關於一種電磁筆技術領域，特別是關於一種數位式電磁筆、具有該數位式電磁筆的輸入系統及其控制方法。

手寫電磁筆早為人所熟知，它的主要用途為取代人的手指在繪圖板、繪圖螢幕、簽名板、手寫平板、手寫筆記本或手機上作為輸入裝置。現有手寫電磁筆分為有源筆和無源筆，有源筆需要電池提供工作的電力來源，無源筆的電力由電磁板上感應取得，無源筆已成為主流產品。無源電磁筆又分為類比式和數位式，類比式是靠改變頻率或相位來傳遞按鍵和壓力信號給數位板，如美國專利US5600105，因此需要較大的頻寬來涵蓋變頻範圍，容易讓非預期的頻率(雜訊)影響到壓力和座標的穩定度，數位式是使用定頻調幅模式傳遞按鍵和壓力信號給數位板，如美國專利US5969296、US5977959，因此需要較長的給電時間及計數才能取較高的壓力階數，對電力的消耗較大。

而為了滿足使用者的使用質感，設計製造廠商往往盡可能地將壓力階數往上提升，一旦壓力階數提升時就必須犧牲信號的傳輸速率，如美國專利US5977959，壓力每增加一倍，就必須增加一個bit的發射和接收的時間(約200us)，如1023階壓力，10bit約需2000us。另臺灣專利TW451155揭示了一種數 化器座標輸入系統，數位板端所發射固定頻率的電磁波通過電磁筆端的壓力感測器轉換成壓力信號，例如使用500KHz的發射頻率要獲得1024階壓力，必須使用1024 x 1/500KHz=2048us，若要取得更高的壓力階數，如8192階壓力，則需8192 x 1/500KHz=16384us。

因此，有必要提供一種新的數位式電磁筆以解決上述問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種數位式電磁筆。

一實施例中，數位式電磁筆包括依次連接的一單晶片單元、一發射控制單元和一發射接收單元、並聯連接於單晶片單元與發射接收單元之間的一第一整流濾波單元和一第二整流濾波單元、以及與單晶片單元連接的一壓力與按鍵偵測單元。其中，發射接收單元接收數位板發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元和第二整流濾波單元，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將諧振信號發送至數位板，以使數位板獲取電磁筆的觸控資訊；第一整流濾波單元將該發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，為其提供電源；第二整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，以喚醒單晶片單元；壓力與按鍵偵測單元偵測數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態；單晶片單元根據壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度。

一實施例中，單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當單晶片單元取得電源後，初始化後即進入深度睡眠，比較器將第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在比較 輸出的上升緣產生一插斷信號，插斷信號喚醒單晶片單元，同時時間計數器歸零，ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態，控制器根據筆尖壓力資料和按鍵狀態控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度。

一實施例中，發射接收單元包括並聯連接的繞線線圈和電容。

一實施例中，發射控制單元包括場效應電晶體和二極體，場效應電晶體的源極同時與壓力與按鍵偵測單元的輸入端、發射接收單元的一端連接，場效應電晶體的汲極與二極體的負極連接，場效應電晶體的閘極與單晶片單元連接，二極體的正極與發射接收單元的另一端連接。

本申請於另一實施例中揭示一種輸入系統，包括一數位式電磁筆和一數位板，數位式電磁筆包括依次連接的一單晶片單元、一發射控制單元和一發射接收單元、並聯連接於單晶片單元與發射接收單元之間的一第一整流濾波單元和一第二整流濾波單元、以及與單晶片單元連接的一壓力與按鍵偵測單元；發射接收單元接收數位板發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元和第二整流濾波單元，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將一諧振信號發送至數位板，以使數位板獲取數位式電磁筆的觸控資訊；第一整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，為單晶片單元提供電源；第二整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，以喚醒單晶片單元；壓力與按鍵偵測單元偵測數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態；單晶片單元根據壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制發射控制單元關閉時間的長 短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度；數位板根據諧振信號獲取數位式電磁筆的觸控資訊。

一實施例中，單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當單晶片單元取得電源後，初始化後即進入深度睡眠，比較器將第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在比較輸出的上升緣產生一插斷信號，插斷信號喚醒ADC轉換器和控制器，同時時間計數器歸零，ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態，控制器根據筆尖壓力資料和按鍵狀態控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度。

一實施例中，發射控制單元包括場效應電晶體和二極體，場效應電晶體的源極同時與壓力與按鍵偵測單元的輸入端、發射接收單元的一端連接，場效應電晶體的汲極與二極體的負極連接，場效應電晶體的閘極與單晶片單元連接，二極體的正極與發射接收單元的另一端連接。

本申請於另一實施例中揭示所述輸入系統的控制方法包括如下步驟：步驟S1，數位板發射設定時長的定頻電磁信號；步驟S2，當數位式電磁筆位於數位板的偵測範圍內時，發射接收單元接收數位板發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元和第二整流濾波單元，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將一諧振信號發送至數位板；步驟S3，第一整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元，單晶片單元取得電源後，做初始化後即進入深度睡眠，同時第二整流濾波單元將發射接收單元輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶 片單元；步驟S4，單晶片單元將第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，並根據比較結果判斷是否喚醒單晶片單元，若單晶片單元被喚醒，則執行步驟S5，否則單晶片單元回到主程式進入深度睡眠；步驟S5，壓力與按鍵偵測單元偵測數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態，單晶片單元根據壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度；步驟S6，數位板根據能量指示信標對其收到的諧振信號進行解析還原，以獲取數位式電磁筆的觸控資訊，其中能量指示信標為當發射控制單元關閉時，發射接收單元接收到的信號強度；重複步驟S2-S6，直至數位式電磁筆離開數位板的偵測範圍。

一實施例中，所述的單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當單晶片單元初始化後即進入深度睡眠時，時間計數器開始計時；比較器將第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在比較輸出的上升緣產生一插斷信號，若在預設時間內有插斷信號產生，插斷信號喚醒ADC轉換器和控制器，同時時間計數器歸零，ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態，控制器根據筆尖壓力資料和按鍵狀態控制發射控制單元關閉時間的長短，進而控制發射接收單元發送至數位板的諧振信號的能量強度；若在預設時間內沒有插斷信號產生，時間計數器溢位產生中斷，若此時比較器是被禁能的，則時間計數器歸零並重新致能比較器，且回到主程式進入深度睡眠；若此時比較器是被致能的，則ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態並回到主程式進入深度睡眠。

一實施例中，在所述的步驟S5中，單晶片單元根據壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制發射控制單元關閉時間的長短具體為：若按鍵開關未按下且筆尖未受到壓力，則發射控制單元關閉；若偵測到按鍵開關被按下，則發射控制單元打開，而偵測到壓力值為0，則對應於壓力值為0的時間段的發射控制單元關閉，而偵測到的壓力值不為0，則對應於壓力值不為0的時間段的發射控制單元根據壓力值的大小做關閉或打開操作且根據預設的能量編碼控制打開的時長。

綜上所述，與相關技術相比，本發明提供的數位式電磁筆具有以下有益效果：使用單晶片靈活性高；當偵測壓力為零時或高位組全為零時，可以關閉比較器，只使用時間計數器，通過改變計數時間來節省電力消耗；多個位元資料壓縮在一個收發時間，速度更快更省電；使用ADC轉換器讀取壓力時間更快，不需要依賴數位板發射的頻率，電路更省更簡單；每次使用能量指示信標作為能量基準，信號解析更精確，不會因電磁筆的工作高度而受影響。

為讓本申請所提發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖作詳細說明如下。

100:數位式電磁筆

1:單晶片單元

2:發射接收單元

3:第一整流濾波單元

4:第二整流濾波單元

5:壓力與按鍵偵測單元

6:發射控制單元

S1~S6:步驟

圖1是本發明提供的數位式電磁筆的結構方塊圖；圖2是圖1所示數位式電磁筆的電路原理圖；圖3是本發明提供的輸入系統的控制方法的流程示意圖；圖4是數位式電磁筆與數位板之間信號傳輸示意圖；圖5是數位式電磁筆與數位板之間的諧振信號的能量強度示意圖； 圖6是數位式電磁筆懸空且按鍵開關為OFF時的信號傳輸示意圖；圖7是數位式電磁筆接觸數位板且按鍵開關為ON時的信號傳輸示意圖；及圖8是數位式電磁筆與數位板之間振幅調變示意圖。

請參閱圖圖1，為本發明提供的數位式電磁筆的結構方塊圖，本發明提供一種數位式電磁筆100，其包括單晶片單元1、發射接收單元2、第一整流濾波單元3、第二整流濾波單元4、壓力與按鍵偵測單元5和發射控制單元6。單晶片單元1、發射控制單元6和發射接收單元2依次連接，第一整流濾波單元3和第二整流濾波單元4並聯連接於單晶片單元1與發射接收單元2之間。壓力與按鍵偵測單元5與單晶片單元1連接。其中：發射接收單元2接收一數位板(未示出)發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元3和第二整流濾波單元4，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將諧振信號發送至數位板，以使數位板獲取數位式電磁筆100的觸控資訊；第一整流濾波單元3將發射接收單元2輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元1，為其提供電源；第二整流濾波單元4將發射接收單元2輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元1，以喚醒單晶片單元1；壓力與按鍵偵測單元5偵測數位式電磁筆100的筆尖壓力資料和按鍵狀態；單晶片單元1根據壓力與按鍵偵測單元5的偵測結果控制發射控制單元6關閉時間的長短，進而控制發射接收單元2發送至數位板的諧振信號的能量強度態。

具體地，單晶片單元1包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當單晶片單元取得電源後，初始化後即進入深度睡眠，該比較器將第二整流濾波單元4輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在該比較輸出的上升緣產生一插斷信號，該插斷信號喚醒單晶片單元1，同時該時間計數器歸零，該ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元5偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態，該控制器根據該筆尖壓力資料和按鍵狀態控制發射控制單元6關閉時間的長短，進而控制發射接收單元2發送至數位板的諧振信號的能量強度。該比較器的比較電壓由單晶片單元1內含電壓決定，高低可控制。

請結合參閱圖2，發射接收單元2包括並聯連接的繞線線圈L1和電容C1，且電感L1和電容C1一端接地。發射接收單元2的工作頻率為

。

第一整流濾波單元3包括電容C2、兩個二極體D1、二極體D2和電容C3，電容C2一端連接於電感L1的非接地端，其中一個二極體D1正極與電容C2的另一端連接，而負極與單晶片單元1的輸入端連接；另一個二極體D1負極與電容C2的另一端連接，而正極與電容C1和電感L1的接地端連接；二極體D2和電容C3並聯連接於電容C1和電感L1的接地端與單晶片單元1的輸入端之間，且二極體D2的正極連接電感L1的接地端，負極連接單晶片單元1的輸入端。

第二整流濾波單元4包括電容C4、兩個二極體D3、電容C5、電阻R1和電阻R2，電容C4一端與電感L1和電容C1的非接地端連接，其中一個二極體D3正極與電容C4的另一端連接，而負極與單晶片單元1的輸入端連接；另一個二極體D3負極與電容C4的另一端連接，而正極接地；電容C5和電阻R1並聯連接於接地的二極體D3的正極與單晶片單元1之間，電容C5、電阻R1及一個二極體D3的負極通過電阻R2與單晶片單元1的輸入端連接。

壓力與按鍵偵測單元5包括串聯連接於單晶片單元1與發射控制單元6之間的固定電容C6和壓力感應電容C7、以及並聯連接於單晶片單元1與發射控制單元6之間的第一開關S1和第二開關S2，固定電容C6和壓力感應電容C7之間的連接點通過導線與單晶片單元1連接。

發射控制單元6包括場效應電晶體Q1、二極體D4和電阻R3，場效應電晶體Q1的源極同時與壓力與按鍵偵測單元5的輸入端、電容C1和電感L1的接地端連接，其汲極與二極體D4的負極連接，其閘極與單晶片單元1連接並通過電阻R3與源極和壓力與按鍵偵測單元5的輸入端連接；二極體D4的正極與電容C1和電感L1的非接地端連接。

本發明還提供一種輸入系統，其包括前述的數位式電磁筆100和數位板(未示出)。數位板為現有結構，本發明對數位板的具體結構不做限定。數位式電磁筆100的結構如前文所述，不再贅述。數位板根據數位式電磁筆100發射的諧振信號獲取其觸控資訊。

請參閱圖3，本發明還提供一種包括前述的數位式電磁筆100和數位板的輸入系統的控制方法，其包括如下步驟：步驟S1，數位板發射設定時長(time length)的定頻電磁信號；步驟S2，當數位式電磁筆100位於數位板的偵測範圍內時，發射接收單元2接收數位板發射的電磁信號並將電磁信號轉換成對應的電信號輸出給第一整流濾波單元3和第二整流濾波單元4，且在電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將諧振信號發送至數位板；步驟S3，第一整流濾波單元3將發射接收單元2輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元1，單晶片單元1取得電源後，做初始化後即進入 深度睡眠，同時第二整流濾波4單元將發射接收單元2輸出的電信號進行整形濾波後輸出給單晶片單元1；步驟S4，單晶片單元1將第二整流濾波單元4輸出的電壓與預設的比較電壓做比較產生比較輸出，並根據比較結果判斷是否喚醒單晶片單元1，若單晶片單元1被喚醒，則執行步驟S5，否則單晶片單元1回到主程式進入深度睡眠；具體地，單晶片單元1包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器(MCU)，當單晶片單元1初始化後即進入深度睡眠時，該時間計數器開始計時；該比較器將第二整流濾波單元4輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在該比較輸出的上升緣會產生一插斷信號，如圖4所示，若在預設時間內有插斷信號產生，該插斷信號喚醒該ADC轉換器和該控制器，同時該時間計數器歸零，該ADC轉換器讀取壓力與按鍵偵測單元5偵測的筆尖壓力資料和按鍵狀態，該控制器根據該筆尖壓力資料和按鍵狀態控制發射控制單元6關閉時間的長短，進而控制發射接收單元2發送至數位板的諧振信號的能量強度，每次上升緣產生插斷信號時，則將該時間計數器歸零，該數位板發射的信號(同步/信標)從上升緣產生插斷後開始短時間計數(ST)，若在短時間計數內收不到插斷信號，則該時間計數器溢位(overflow)產生中斷，如果此時該比較器是被禁能(disabled)的，則該時間計數器歸零並重新致能該比較器後回到主程式進入深度睡眠，如果該比較器是被致能(enabled)的，則同步信號、擷取壓力信號並檢查筆身按鍵狀況準備好資料，然後回到主程式進入深度睡眠，經n個上升緣插斷後，啟動長時間計數(LT)並禁能該比較器，直到長時間計數產生中斷再次致能該比較器並回到主程式進入深度睡眠，待產生上升緣插斷後啟動短時間計數(ST)，重複上述步驟，直至電磁筆離開數位板的偵測範圍。

步驟S5，壓力與按鍵偵測單元5偵測數位式電磁筆100的筆尖壓力資料和按鍵狀態，單晶片單元1根據壓力與按鍵偵測單元5的偵測結果控制發射控制單元6關閉時間的長短，進而控制發射接收單元2發送至數位板的諧振信號的能量強度；請參閱圖5，為數位式電磁筆100與數位板之間的諧振信號的能量強度示意圖，發射控制單元6的場效應電晶體Q1實質上為開關裝置，場效應電晶體Q1關閉時間的長短直接影響數位板接收到的能量大小，場效應電晶體Q1打開越早，數位板接收到的能量就越小。

在本步驟中，單晶片單元1根據壓力與按鍵偵測單元5的偵測結果控制發射控制單元6關閉時間的長短具體為：若按鍵開關未按下且筆尖未受到壓力，則發射控制單元6關閉，即對應該時段的場效應電晶體Q1關閉，其他時段的場效應電晶體Q1也關閉；請參閱圖6，為數位式電磁筆100懸空且按鍵開關為OFF時的信號傳輸示意圖，此時，由於電磁筆離數位板的偵測區較遠電力最弱，因此單晶片單元1除了做讀取筆尖壓力資料、按鍵狀態及同步信號外，其他時間都處於睡眠狀態，從而達到省電的目的。

若偵測到按鍵開關被按下，則發射控制單元6打開，而偵測到壓力值為0，則對應於壓力值為0的時間段，發射控制單元6就會關閉，而偵測到的壓力值不為0，則對應於壓力值不為0的時間段，發射控制單元6就會根據壓力值的大小做關閉或打開操作且根據預設的能量編碼控制打開的時長。

如此，場效應電晶體Q1在打開與關閉之間進行切換，從而達到控制發射控制單元6關閉時間的長短，進而控制數位板接收到的能量大小。

請參閱圖7，為數位式電磁筆100接觸數位板且按鍵開關為ON時的信號傳輸示意圖，此時，由於電磁筆100離數位板的偵測區較近、電力最高允許耗多一點電，因此單晶片單元1除了做讀取筆尖壓力資料、按鍵狀態、傳送壓力信號及同步信號外，其他時間都處於睡眠狀態。

步驟S6，數位板根據能量指示信標對其收到的諧振信號進行解析還原，以獲取數位式電磁筆100的觸控資訊，其中該能量指示信標為當發射控制單元關閉6時，發射接收單元2接收到的信號強度。

當發射控制單元6關閉時，發射接收單元2接收到的信號強度作為能量指示信標，發射接收單元2將能量指示信標發射給數位板，數位板接收該能量指示信標並作為能量基準，對其收到的諧振信號進行解析還原。由於數位板每次以能量指示信標作為能量基準，信號解析更準確，不會因電磁筆的工作高度而受影響。

請參閱圖8，為數位式電磁筆100與數位板之間振幅調變示意圖。數位板發射與接收順序為：A、發射第一設定時長的定頻電磁信號，第一設定時長通常大於500us，前256us為取得同步，後256us為執行ADC擷取壓力、讀取按鍵狀態及準備回傳資料；B、接收能量指示信標；C、發射第二設定時長的定頻電磁信號，第二設定時長通常小於256us；D、接收壓力bit0和bit1能量，並根據能量指示信標還原；E、重複步驟C和D，直至壓力信號檢測完成； F、發射第二設定時長的定頻電磁信號，第二設定時長通常小於256us；G、接收能量；H、重複步驟F和G，直至X軸座標信號和Y軸座標信號檢測完成。

設定能量指示信標的能量強度為1，能量強度3/4~1代表00(0)、能量強度1/2~3/4代表01(1)、能量強度1/4~1/2代表10(2)、能量強度0~1/4代表11(3)，如表1所示，如此，使用8個收發組合就可以代表16位元的資料。

與相關技術相比，本發明提供的數位式電磁筆具有以下有益效果：一、使用單晶片靈活性高；二、當偵測壓力為零時或高位組全為零時，可以關閉比較器，只使用時間計數器，通過改變計數時間來節省電力消耗；三、多個位元資料壓縮在一個收發時間，速度更快更省電；四、使用ADC轉換器讀取壓力時間更快，不需要依賴數位板發射的頻率，電路更省更簡單；五、每次使用能量指示信標作為能量基準，信號解析更精確，不會因電磁筆的工作高度而受影響。

本申請所提發明的各種實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請所提發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本申請所提發明 的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本申請所提發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:數位式電磁筆

1:單晶片單元

2:發射接收單元

3:第一整流濾波單元

4:第二整流濾波單元

5:壓力與按鍵偵測單元

6:發射控制單元

Claims (8)

1. 一種數位式電磁筆，包括依次連接的一單晶片單元、一發射控制單元和一發射接收單元、並聯連接於該單晶片單元與該發射接收單元之間的一第一整流濾波單元和一第二整流濾波單元、以及與該單晶片單元連接的一壓力與按鍵偵測單元，其中，該發射接收單元接收一數位板發射的電磁信號並將該電磁信號轉換成對應的電信號輸出給該第一整流濾波單元和該第二整流濾波單元，且在該電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將一諧振信號發送至該數位板，以使該數位板獲取該數位式電磁筆的觸控資訊；該第一整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元，為該單晶片單元提供電源；該第二整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元，以喚醒該單晶片單元；該壓力與按鍵偵測單元偵測該數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態；該單晶片單元根據該壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元發送至該數位板的該諧振信號的能量強度；及該單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當該單晶片單元取得電源後，初始化後即進入深度睡眠，該比較器將該第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在該比較輸出的上升緣產生一插斷信號，該插斷信號喚醒該單晶片單元，同時該時間計數器歸零，該ADC轉換器讀取該壓力與按鍵偵測單元偵測的該筆尖壓力資料和該按鍵狀 態，該控制器根據該筆尖壓力資料和該按鍵狀態控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元發送至該數位板的該諧振信號的能量強度。
2. 如請求項1所述的數位式電磁筆，其中，該發射接收單元包括並聯連接的繞線線圈和電容。
3. 如請求項1所述的數位式電磁筆，其中，該發射控制單元包括一場效應電晶體和一二極體，該場效應電晶體的源極同時與該壓力與按鍵偵測單元的輸入端、該發射接收單元的一端連接，該場效應電晶體的汲極與該二極體的負極連接，該場效應電晶體的閘極與該單晶片單元連接，該二極體的正極與該發射接收單元的另一端連接。
4. 一種輸入系統，包含一數位式電磁筆和一數位板，其中，該數位式電磁筆包括依次連接的一單晶片單元、一發射控制單元和一發射接收單元、並聯連接於該單晶片單元與該發射接收單元之間的一第一整流濾波單元和一第二整流濾波單元、以及與該單晶片單元連接的一壓力與按鍵偵測單元，該發射接收單元接收該數位板發射的電磁信號並將該電磁信號轉換成對應的電信號輸出給該第一整流濾波單元和該第二整流濾波單元，且在該電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將一諧振信號發送至該數位板，以使該數位板獲取該數位式電磁筆的觸控資訊；該第一整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元，為該單晶片單元提供電源；該第二整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元，以喚醒該單晶片單元；該壓力與按鍵偵測單元偵測該數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態；該單晶片單元根據該壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元 發送至該數位板的該諧振信號的能量強度；該數位板根據該諧振信號獲取該數位式電磁筆的觸控資訊；該單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當該單晶片單元取得電源後，初始化後即進入深度睡眠，該比較器將該第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在該比較輸出的上升緣產生一插斷信號，該插斷信號喚醒該ADC轉換器和該控制器，同時該時間計數器歸零，該ADC轉換器讀取該壓力與按鍵偵測單元偵測的該筆尖壓力資料和該按鍵狀態，該控制器根據該筆尖壓力資料和該按鍵狀態控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元發送至該數位板的該諧振信號的能量強度。
5. 如請求項4所述的輸入系統，其中，該發射控制單元包括一場效應電晶體和一二極體，該場效應電晶體的源極同時與該壓力與按鍵偵測單元的輸入端、該發射接收單元的一端連接，該場效應電晶體的汲極與該二極體的負極連接，該場效應電晶體的閘極與該單晶片單元連接，該二極體的正極與該發射接收單元的另一端連接。
6. 一種如請求項4至5中任一項所述的輸入系統的控制方法，包含：步驟S1，該數位板發射設定時長的一定頻的電磁信號；步驟S2，當該數位式電磁筆位於該數位板的偵測範圍內時，該發射接收單元接收該數位板發射的該電磁信號並將該電磁信號轉換成對應的電信號輸出給該第一整流濾波單元和該第二整流濾波單元，且在該電磁信號的頻率與自身諧振頻率接近時產生諧振並將一諧振信號發送至該數位板； 步驟S3，該第一整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元，該單晶片單元取得電源後，做初始化後即進入深度睡眠，同時該第二整流濾波單元將該發射接收單元輸出的該電信號進行整形濾波後輸出給該單晶片單元；步驟S4，該單晶片單元將該第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，並根據比較結果判斷是否喚醒該單晶片單元，若該單晶片單元被喚醒，則執行步驟S5，否則該單晶片單元回到主程式進入深度睡眠；步驟S5，該壓力與按鍵偵測單元偵測該數位式電磁筆的筆尖壓力資料和按鍵狀態，該單晶片單元根據該壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元發送至該數位板的該諧振信號的能量強度；步驟S6，該數位板根據能量指示信標對其收到的該諧振信號進行解析還原，以獲取該數位式電磁筆的觸控資訊，其中該能量指示信標為當該發射控制單元關閉時，該發射接收單元接收到的信號強度；重複步驟S2-S6，直至該數位式電磁筆離開該數位板的偵測範圍。
7. 如請求項6所述的控制方法，其中，該單晶片單元包括ADC轉換器、比較器、時間計數器和控制器，當該單晶片單元初始化後即進入深度睡眠時，該時間計數器開始計時；該比較器將該第二整流濾波單元輸出的電壓與預設的比較電壓做比較並產生比較輸出，在該比較輸出的上升緣產生一插斷信號，若在預設時間內有該插斷信號產生，該插斷信號喚醒該ADC轉換器和該控制器，同時該時間計數器歸零，該ADC轉換器讀取該壓力與按鍵偵測單元偵 測的該筆尖壓力資料和該按鍵狀態，該控制器根據該筆尖壓力資料和該按鍵狀態控制該發射控制單元關閉時間的長短，進而控制該發射接收單元發送至該數位板的該諧振信號的能量強度；若在預設時間內沒有該插斷信號產生，該時間計數器溢位產生中斷，若此時該比較器是被禁能的，則該時間計數器歸零並重新致能該比較器，且回到主程式進入深度睡眠；若此時該比較器是被致能的，則該ADC轉換器讀取該壓力與按鍵偵測單元偵測的該筆尖壓力資料和該按鍵狀態並回到主程式進入深度睡眠。
8. 如請求項7所述的控制方法，其中，在步驟S5中，該單晶片單元根據該壓力與按鍵偵測單元的偵測結果控制該發射控制單元關閉時間的長短具體為：若按鍵開關未按下且筆尖未受到壓力，則該發射控制單元關閉；若偵測到按鍵開關被按下，則該發射控制單元打開，而偵測到壓力值為0，則對應於壓力值為0的時間段的該發射控制單元關閉，而偵測到的壓力值不為0，則對應於壓力值不為0的時間段的該發射控制單元根據壓力值的大小做關閉或打開操作且根據預設的能量編碼控制打開的時長。

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