电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路的制作方法

本发明属于电子黑板技术领域，涉及一种电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路。

背景技术：

随着教学现代化的推进及大屏幕显示和触摸控制技术的进步，电子黑板在各行各业尤其是教育领域得到越来越广泛的应用。

电子黑板在实际使用时需要一键关屏的功能(关断背光)，为避免书写过程中的误动作，在关断背光的同时也切断了对触控板的供电。重新点亮屏幕时可能会出现以下的两个问题。

一是当需要开启屏幕时，目前的电路是背光电源与触控板电源同时启动，此时背光供电的大电流可能影响到触控板供电后的实时数据检测，从而引发触控失灵的问题。

二是黑板在使用过程中由于温度、湿度及结构的变化有可能出现触控不稳定，一般来讲只要将黑板关闭再重新开启，让触控板重新自适应一次新的环境即可恢复正常，此时同样会发生背光供电的大电流可能对实时数据检测的影响。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路，目的在于避免背光供电的大电流对触控板实时数据检测的影响以及引发触控失灵的问题，实现稳定、准确的触控。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路，包括电容屏触摸开关、+5v插座jp1～jp2、校正铜箔插座jp3、继电器j1～j2、三极管q1～q5、电阻r0～r7、电容c1～c2、ops电脑的usb插座、pc的usb插座、数选器以及触控板的usb插座；

所述+5v插座jp1的第一端与+5v电源相连，所述+5v插座jp1的第二端接地，所述电容屏触摸开关的第一输入端与+5v插座jp1的第一端相连，所述电容屏触摸开关的第二输入端接地，所述电容屏触摸开关的第一输出端与继电器j1的第一线圈端相连，所述电容屏触摸开关的第二输出端与继电器j1的第二线圈端相连，所述继电器j1的第一线圈端与继电器j1的公共端相连，所述继电器j1的常闭触点与+5v插座jp2的第一端相连，所述继电器j1的常开触点与电阻r4的第一端相连，所述电阻r4的第二端与三极管q3的基极相连，所述三极管q3的集电极与三极管q1的基极相连，所述三极管q3和三极管q1的发射极均接地，所述三极管q1的集电极与电阻r2的第一端相连，所述电阻r2的第二端与三极管q2的基极相连，所述三极管q2的发射极与继电器j1的常闭触点相连，所述三极管q2的集电极与继电器j2的第一线圈端相连，所述继电器j2的第二线圈端、继电器j2的公共端均接地，所述继电器j2的常闭触点与校正铜箔插座jp3的第一端相连，所述继电器j2的常开触点悬空；所述电阻r0的第一端与继电器j1的常闭触点相连，所述电阻r0的第二端接地；所述电阻r1的第一端与三极管q1的基极相连，所述电阻r1的第二端接地；所述电阻r3的第一端与三极管q1的基极相连，所述电阻r3的第二端与继电器j1的常闭触点相连；所述电容c1的第一端与三极管q1的基极相连，所述电容c1的第二端接地；

所述ops电脑的usb插座、所述pc的usb插座的d-端子和d+端子分别连接所述数选器的两组输入端，所述数选器的两个输出端分别连接所述触控板的usb插座的d-端子和d+端子，所述电阻r6的第一端与电容c2的第一端、三极管q4的基极相连，所述三极管q4的集电极与电阻r7的第一端相连，所述电阻r7的第二端与三极管q5的基极相连，所述三极管q5的集电极与触控板的usb插座的vcc端子相连，所述三极管q5的发射极与+5v插座jp2的第一端相连，所述电阻r5的第一端与三极管q4的基极相连，所述电阻r5的第二端与三极管q5的发射极相连，所述电阻r6的第二端、电容c2的第二端、三极管q4的发射极、触控板的usb插座的gnd端子均接地。

依照本发明的一个方面，所述电容屏触摸开关的型号为tdl-5023b。

依照本发明的一个方面，所述继电器j1和继电器j2的型号为g5v-1-dc5v。

依照本发明的一个方面，所述三极管q1、q3、q4的型号为9013，所述三极管q2、q5的型号为9012。

依照本发明的一个方面，所述电阻r1、r3、r5、r6的参数为100k，所述电阻r2、r7的参数为1k，所述电阻r4的参数为2k，所述电阻r0的参数为10k。

依照本发明的一个方面，所述电容c1的参数为680u，所述电容c2的参数为220u。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路，给触控板的供电做接地预校正，随后给触控板供电的时间做延时，延时约1.5s后通过usb插座给触控板供电，使其在背光供电稳定后再进行实时数据检测，确定新环境下的触控阈值，避免背光供电的大电流的影响。触控板在电路工作已经稳定的情况下进行实时的数据检测，并重新确定新环境下的触控阈值，从而实现稳定、准确的触控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的电路如图1所示，电子黑板的触摸开关屏及触控延时电路，包括电容屏触摸开关、+5v插座jp1～jp2、校正铜箔插座jp3、继电器j1～j2、三极管q1～q5、电阻r0～r7、电容c1～c2、ops电脑的usb插座、pc的usb插座、数选器以及触控板的usb插座。

+5v插座jp1的第一端与+5v电源相连，+5v插座jp1的第二端接地，电容屏触摸开关的第一输入端与+5v插座jp1的第一端相连，电容屏触摸开关的第二输入端接地，电容屏触摸开关的第一输出端与继电器j1的第一线圈端相连，电容屏触摸开关的第二输出端与继电器j1的第二线圈端相连，继电器j1的第一线圈端与继电器j1的公共端相连，继电器j1的常闭触点与+5v插座jp2的第一端相连，继电器j1的常开触点与电阻r4的第一端相连，电阻r4的第二端与三极管q3的基极相连，三极管q3的集电极与三极管q1的基极相连，三极管q3和三极管q1的发射极均接地，三极管q1的集电极与电阻r2的第一端相连，电阻r2的第二端与三极管q2的基极相连，三极管q2的发射极与继电器j1的常闭触点相连，三极管q2的集电极与继电器j2的第一线圈端相连，继电器j2的第二线圈端、继电器j2的公共端均接地，继电器j2的常闭触点与校正铜箔插座jp3的第一端相连，继电器j2的常开触点悬空；电阻r0的第一端与继电器j1的常闭触点相连，电阻r0的第二端接地；电阻r1的第一端与三极管q1的基极相连，电阻r1的第二端接地；电阻r3的第一端与三极管q1的基极相连，电阻r3的第二端与继电器j1的常闭触点相连；电容c1的第一端与三极管q1的基极相连，电容c1的第二端接地。

ops电脑的usb插座、pc的usb插座的d-端子和d+端子分别连接数选器的两组输入端，数选器的两个输出端分别连接触控板的usb插座的d-端子和d+端子，电阻r6的第一端与电容c2的第一端、三极管q4的基极相连，三极管q4的集电极与电阻r7的第一端相连，电阻r7的第二端与三极管q5的基极相连，三极管q5的集电极与触控板的usb插座的vcc端子相连，三极管q5的发射极与+5v插座jp2的第一端相连，电阻r5的第一端与三极管q4的基极相连，电阻r5的第二端与三极管q5的发射极相连，电阻r6的第二端、电容c2的第二端、三极管q4的发射极、触控板的usb插座的gnd端子均接地。

本发明的电路工作原理如下：

设置继电器j1(g5v-1)与电容屏触摸开关tdl-5023b的输出相连接。电源开启后，电容屏触摸开关tdl-5023b的模拟开关k处于断开状态，继电器j1的线圈没有电流流过，常闭触点将+5v电压直接输送给+5v插座jp2，+5v插座jp2一路直接给背光控制(点亮屏幕)，另一路给延时电路(约1.5s后)校正启动触控板。+5v电压同时给电阻r1和电容c1组成的延时电路充电，电阻r1、电容c1的乘积为充电至电源电压90％的时间，本设计取47s，充电至三极管q1(9013)导通的基极电压为0.7v时的延时时间为7.3s左右。三极管q2(9012)为驱动管，其发射极与+5v相连，集电极与接地控制继电器j2(g5v-1)的线圈相连。没有+5v电压时继电器j2的常闭接点将校正铜箔与地相连，有+5v电压，延时时间(约7.3s)不到时，继电器j2的常闭接点保持校正铜箔与地相连状态，当三极管q1的基极电压达到0.7v时，三极管q1导通，三极管q2同时导通，继电器j2的线圈通过电流，继电器吸合，校正铜箔与地断开，转成悬浮状态，系统开始正常工作。需要关闭黑板显示时，触摸一下感应开关，电容屏触摸开关tdl-5023b的模拟开关k处于接通状态，继电器j1的线圈则有电流流过，常闭触点断开，屏幕关闭，触控板断电，并自动将校正铜箔jp3接地。三极管q1(9013)及电阻r4(2k)用于对电容c1(680u)的快速放电。延时电路部分，电阻r6(100k)和电容c2(220u)为阻容延时器，其乘积为充电至电源电压90％的时间，本设计取10s，电路的工作电源电压为+5v，充电至三极管q4(9013)导通的基极电压为0.7v时的延时时间为1.4s左右。三极管q2(9012)为驱动管，实际应用时与触控板的usb插座(tfusb)的电源端口vcc直接连接，用于对触控板的供电，一般触控板的功耗大都在0.5w左右，即工作电流约为100ma。这样触控板在电路工作已经稳定的情况下进行实时的数据检测，并重新确定新环境下的触控阈值，从而实现稳定、准确的触控。

本发明的主要元器件均采用市售商品。其中电容屏触摸开关tdl-5023b采用电容触摸模式，可用在非金属的任何物质下面做隐藏开关，其触摸感应的范围为3～4cm，输入电压为8v-24vdc(经试验可在5v状态下工作)，输出电压等于输入电压，在12vdc输入时可带负载的功率为80w，且设有状态指示灯。正面设有3m双面胶，可直接粘贴在玻璃基板的任何部位，美观实用。欧姆龙g5v-1-dc5v继电器，欧姆龙omron为国际知名品牌，产品稳定、可靠。

本发明的pcb板图采用单面覆铜，w80mm*h50mm。外部连线包括接感应触摸开关(4根)、接背光控制(1根)、接接地预校铜箔(1根)、接+5v电源(2根)。与电子黑板框架固定的安装孔孔径为4mm(用m3螺丝固定)，两孔间距为60mm，孔中心距板底部为3.5mm。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本专利。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。