一种红外扫描控制方法、电路和电子设备与流程

本发明涉及红外电路控制技术领域，尤其涉及一种红外扫描控制方法、电路和电子设备。

背景技术：

红外触摸框发射灯扫描控制电路如图1所示，通过行选控制线v0～v7及列选控制线h0～h5点亮指定的红外发射灯。其中，行选控制信号由mcu通过控制74hc164输出，列选信号由mcu控制74hc138输出。现有技术是通过mcu的gpio(通用输入输出管脚)引脚模拟相应的控制时序来控制74hc164及74hc138的输出，软件控制流程可参考图2，因为需要满足逻辑器件的时序要求及扫描电路要求的开灯时间及adc转换的时间限制，在控制的主流程中必须通过延时等待来满足各阶段的时间要求，延时等待的过程mcu的资源被白白浪费。同时整个扫描的过程由主要由扫描控制、数据整理与传输两部分组成，并且这两部分只能是串行执行，需要等扫描数据结束后才可以开始发送数据，扫描帧率较慢。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种红外扫描控制方法、电路和电子设备，能节省mcu的资源消耗，使扫描控制与数据传输能并行进行，提高扫描帧率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种红外扫描控制方法，适用于红外发射与接收电路，所述包括：

响应启动指令时，定时器开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作；

所述定时器在扫描时，发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据；

发送所述adc模块的采样数据；

其中，所述定时器和所述adc模块集成在一个mcu中。

与现有技术相比，本发明公开的红外扫描控制方法，采用集成了定时器和adc模块的mcu，首先，定时器在响应启动指令时开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作，整个扫描的过程基本无需mcu的干预，从而能将mcu的资源用来整理及发送采样数据，不会占用mcu的延时等待的时间；另外，在定时器扫描的同时，定时器发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据，并将采样数据发送出去，从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了mcu延时等待的时间。解决了现有技术中必须通过mcu延时等待来满足各阶段的时间要求，从而造成资源被白白浪费的问题，还解决了需要等扫描数据结束后才可以开始发送数据，导致扫描帧率较慢的问题。能节省mcu的资源消耗，使扫描控制与数据传输能并行进行，提高扫描帧率。

作为上述方案的改进，所述发送所述adc模块的采样数据，具体包括：

通过dma控制器获取所述adc模块的采样数据，并发送所述采样数据给主电路；其中，所述dma控制器集成在所述mcu中。

作为上述方案的改进，所述红外发射与接收电路包括红外接收灯和红外发射灯，所述采样数据为所述红外接收灯接收到所述红外发射灯的红外信号时的数据。

作为上述方案的改进，所述方法还包括：

响应初始化指令时，配置所述定时器中pwm通道的时序。

作为上述方案的改进，所述使能信号为所述定时器的控制信号处于上升沿时通过所述定时器发出的。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种红外扫描控制电路，包括红外发射与接收电路和mcu；其中，所述mcu执行上述任一实施例所述的红外扫描控制方法。

与现有技术相比，本发明公开的红外扫描控制电路，采用集成了定时器和adc模块的mcu，首先，定时器在响应启动指令时开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作，整个扫描的过程基本无需mcu的干预，从而能将mcu的资源用来整理及发送采样数据，不会占用mcu的延时等待的时间；另外，在定时器扫描的同时，定时器发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据，并将采样数据发送出去，从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了mcu延时等待的时间。能节省mcu的资源消耗，使扫描控制与数据传输能并行进行，提高扫描帧率。

为实现上述目的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括主电路和上述实施例所述的红外扫描控制电路；其中，所述红外扫描控制电路将所述adc模块的采样数据发送给所述主电路，以使所述主电路根据所述采样数据定位触摸物体的位置。

作为上述方案的改进，所述电子设备还包括触摸屏，所述触摸屏用于接收所述触摸物体的触控信号。

附图说明

图1是现有技术中红外发射与接收电路的结构示意图；

图2是现有技术中控制红外发射与接收电路的软件控制流程图；

图3是本发明实施例提供的一种红外扫描控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种红外扫描控制方法中定时器的扫描控制时序图；

图5是本发明实施例提供的一种红外扫描控制电路10的结构框图；

图6是本发明实施例提供的一种电子设备20的结构框图。

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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种红外扫描控制方法的流程图；包括：

s1、响应启动指令时，定时器开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作；

s2、所述定时器在扫描时，发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据；

s3、发送所述adc模块的采样数据。

其中，所述定时器和所述adc模块集成在一个mcu中，所述mcu可以是stm32系列或gd系列的mcu，比如：stm32系列的stm32f1xx、stm32f3xx、stm32f4xx、stm32h7xx等，gd系列的gd405等。

优选的，在响应初始化指令时，需要配置所述定时器中pwm通道的时序，此步骤只在系统初始化时执行一次。所述mcu包括若干个定时器，参见图4，图4是本发明实施例提供的一种红外扫描控制方法中定时器的扫描控制时序图，值得说明的是，本发明实施例中给出了5个定时器，5个定时器可以实现一个所有时序都有定时器来控制的情况，每个定时器同时还能有多个比较输出通道，但在其它实施例中，所述定时器的数量可以根据具体情况来设定，本发明对此不做具体限定。其中，图4中的定时器1与定时器5是用来模拟输出控制74hc164的时序，定时器2、定时器3和定时器4是用来是控制74hc138的数据输入时序，t_on/off是用定时器2的2通道输出。

具体的，在步骤s1中，响应启动指令时，所述定时器开始输出pwm波形产生需要的控制时序来进行扫描的控制，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作。在此过程中，整个扫描的过程基本无需mcu的干预(不需要mcu的gpio口来实现控制)，从而能将mcu的资源用来整理及发送采样数据，不会占用mcu的延时等待的时间。

具体的，在步骤s2中，所述定时器在扫描时，发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据。优选的，所述红外发射与接收电路包括红外接收灯和红外发射灯，所述采样数据为所述红外接收灯接收到所述红外发射灯的红外信号时的数据。所述使能信号为所述定时器的控制信号处于上升沿时通过所述定时器发出的，即参考图4中的定时器2通道2的输出波形。

具体的，在步骤s3中，通过dma控制器获取所述adc模块的采样数据，并发送所述采样数据给主电路；其中，所述dma控制器集成在所述mcu中。从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了mcu延时等待的时间。

具体实施时，首先，定时器在响应启动指令时开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路开始工作，整个扫描的过程基本无需mcu的干预，从而能将mcu的资源用来整理及发送采样数据，不会占用mcu的延时等待的时间；另外，在定时器扫描的同时，定时器发送使能信号给adc模块，以使所述adc模块开始采样数据，并将采样数据发送出去，从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了mcu延时等待的时间。

与现有技术相比，本发明公开的红外扫描控制方法，解决了现有技术中必须通过mcu延时等待来满足各阶段的时间要求，从而造成资源被白白浪费的问题，还解决了需要等扫描数据结束后才可以开始发送数据，导致扫描帧率较慢的问题。本发明公开的红外扫描控制方法充分利用mcu的定时器外设资源，利用定时器的pwm功能控制扫描，腾出mcu资源进行数据的整理发送，使扫描与数据发送能并行进行，提高扫描帧率(每一帧数据整理与发送的时间约为扫描时间的一半，本发明实施例能使扫描帧率提升约1/3。且在扫描完成时，基本上也完成了数据的整理与发送)。

实施例二

参见图5，图5是本发明实施例提供的一种红外扫描控制电路10的结构框图；所述红外扫描控制电路10包括红外发射与接收电路11和mcu12；其中，所述mcu12执行上述实施例一所述的红外扫描控制方法，所述mcu12包括定时器121、adc模块122和dma控制器123。

具体的，所述定时器121响应启动指令时，开始输出pwm波形产生需要的控制时序来进行扫描的控制，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路11开始工作。在此过程中，整个扫描的过程基本无需所述mcu12的干预(不需要mcu12的gpio口来实现控制)，从而能将所述mcu12的资源用来整理及发送采样数据，不会占用所述mcu12的延时等待的时间。

具体的，所述定时器121在扫描的同时，发送使能信号给所述adc模块122，以使所述adc模块122开始采样数据。优选的，所述红外发射与接收电路11包括红外接收灯和红外发射灯，所述采样数据为所述红外接收灯接收到所述红外发射灯的红外信号时的数据。所述使能信号为所述定时器121的控制信号处于上升沿时通过所述定时器121发出的，即参考图4中的定时器2通道2的输出波形。

具体的，通过dma控制器123获取所述adc模块122的采样数据，并发送所述采样数据给主电路，从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了所述mcu12延时等待的时间。

与现有技术相比，本发明公开的红外扫描控制电路10，采用集成了定时器121和adc模块122的mcu12，首先，定时器121在响应启动指令时开始扫描，以输出控制信号触发所述红外发射与接收电路11开始工作，整个扫描的过程基本无需mcu12的干预，从而能将mcu12的资源用来整理及发送采样数据，不会占用mcu12的延时等待的时间；另外，在定时器121扫描的同时，定时器121发送使能信号给adc模块122，以使所述adc模块122开始采样数据，并将采样数据发送出去，从而实现发送数据和扫描控制的同时进行，节省了mcu12延时等待的时间。能节省mcu12的资源消耗，使扫描控制与数据传输能并行进行，提高扫描帧率。

实施例三

参见图6，图6是本发明实施例提供的一种电子设备20的结构框图；所述电子设备20包括主电路21和上述实施例所述的红外扫描控制电路10；其中，所述红外扫描控制电路10将所述adc模块的采样数据发送给所述主电路21，以使所述主电路21根据所述采样数据定位触摸物体的位置。

优选的，所述电子设备20还包括触摸屏，所述触摸屏用于接收所述触摸物体的触控信号。具体的所述红外扫描控制电路10的工作过程请参考实施例二中所述红外扫描控制电路10的工作过程，在此不再赘述。

与现有技术相比，本发明公开的电子设备20，解决了现有技术中必须通过mcu延时等待来满足各阶段的时间要求，从而造成资源被白白浪费的问题，还解决了需要等扫描数据结束后才可以开始发送数据，导致扫描帧率较慢的问题。本发明公开的红外扫描控制方法充分利用mcu的定时器外设资源，利用定时器的pwm功能控制扫描，腾出mcu资源进行数据的整理发送，使扫描与数据发送能并行进行，提高扫描帧率(每一帧数据整理与发送的时间约为扫描时间的一半，本发明实施例能使扫描帧率提升约1/3。且在扫描完成时，基本上也完成了数据的整理与发送)。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。