触摸屏被动触发装置的制作方法

本申请涉及触摸屏控制技术领域，具体而言，涉及一种触摸屏被动触发装置。

背景技术：

投射式电容触摸屏具有多指触控的功能。具有透光率高、反应速度快、寿命长等优点。

投射电容屏内部由驱动电极与接收电极组成，驱动电极发出低电压触摸屏自身驱动电极信号投射到接收电极形成稳定的电流，当人体接触到电容屏时，由于人体相当于一个大的导体，手指与电容屏就形成一个等效电容，手指触摸到的位置由于叠加了人体等效电容，触摸点的位置电容值增加。而触摸屏自身驱动电极信号可以通过这一等效电容流入接收电极和人体，这样，接收电极所接收到的触摸屏自身驱动电极信号由于电容值增加而增加。信号处理电路根据接收电极所接收的信号强度经过计算即可以确定所触碰的点。

在玻璃表面用ITO制作成横向与纵向电极阵列,这些横向和纵向的电极分别构成电容,这个电容就是通常所说的自电容。当手指触摸到电容屏时,手指的电容将会叠加到屏体电容上,使屏体电容量增加。

触摸屏虽然在很大程度上方便了用户平时对各种智能终端的操作；但是仍然存在一些情况是不方便使用触摸屏或使用触摸屏无法实现良好的操作或者接触不到触摸屏，但是又需要控制触摸屏的地方。比如：医院、工厂工业控制、手机游戏手柄等。

针对相关技术中如何在手指不接触触摸屏的状态下，让触摸屏产生像手指触摸一样的控制效果的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种不需用手指接触触摸屏也可进行触摸屏操作的触摸屏被动触发装置，以解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种触摸屏被动触发装置。

根据本申请的触摸屏被动触发装置包括：

触摸屏驱动电极信号检测电路，用于与触摸屏的接收电极对应连接的触发电极，微处理器模块，控制按键，信号处理模块和模拟开关模块；

所述触摸屏驱动电极信号检测电路设有多个用于与触摸屏的驱动电极对应连接的检测电路电极；

所述控制按键与所述微处理器模块电连接，用于通过对所述控制按键按压进而触发所述触摸屏上对应的触发点；

所述模拟开关模块分别与所述信号处理模块、触发电极和微处理器模块电连接；所述信号处理模块还与所述触摸屏驱动电极信号检测电路电连接；用于根据所述微处理器模块的导通指令将所述触发点对应的检测电路电极通过信号处理模块和触发电极导通并维持一定时间，并完成触摸操作。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述信号处理模块包括：相互连接的信号放大电路和升压电路；

所述信号放大电路还与所述触摸屏驱动电极信号检测电路和模拟开关模块电连接，用于放大所述触摸屏驱动电极信号检测电路检测到的信号。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，还包括：还包括：电源模块；所述电源模块与所述信号处理模块、微处理器模块以及模拟开关模块电连接，并进行供电。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述电源模块包括：电源管理电路和电池；

所述电源管理电路分别与所述电池、升压电路、模拟开关模块和微处理器模块电连接。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述电池为可充电锂电池。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述电源模块包括还包括：锂电池保护电路和锂电池充电管理电路；

所述锂电池保护电路和锂电池充电管理电路均与所述电池电连接。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述触摸屏驱动电极信号检测电路和触发电极设于所述触摸屏表面。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述触摸屏驱动电极信号检测电路和触发电极分别为FPC软电路板、有导电涂层的透明玻璃或者有导电涂层的透明薄膜中的一种。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述升压电路为能将所述电源模块的电压放大至正负10V电压或者正20V电压的处理模块。

进一步的，如前述的触摸屏被动触发装置，所述中央处理器采用型号为HT32F52331的微处理器。

在本申请实施例中，采用触摸屏被动触发装置的方式，通过设置：触摸屏驱动电极信号检测电路，用于与触摸屏的接收电极对应连接的触发电极，微处理器模块，控制按键，信号处理模块和模拟开关模块；所述触摸屏驱动电极信号检测电路设有多个用于与触摸屏的驱动电极对应连接的检测电路电极；所述控制按键与所述微处理器模块电连接，用于通过对所述控制按键按压进而触发所述触摸屏上对应的触发点；所述模拟开关模块分别与所述信号处理模块、触发电极和微处理器模块电连接；所述信号处理模块还与所述触摸屏驱动电极信号检测电路电连接；用于根据所述微处理器模块的导通指令将所述触发点对应的检测电路电极通过信号处理模块和触发电极导通并维持一定时间，并完成触摸操作。达到了不需用手指接触触摸屏也可进行触摸屏操作的目的，从而实现了当在医院、工厂工业控制、手机游戏手柄等一些情况下不方便使用触摸屏或者接触不到触摸屏，但是又需要控制触摸屏的场景下，仍然能够便利地进行触摸屏操作的技术效果，进而解决了相关技术中存在的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例装置的功能模块连接示意图；

图2是根据本申请一种实施例的中央处理器的电路结构示意图；

图3是根据本申请一种实施例的电源管理电路的电路结构示意图；

图4是根据本申请一种实施例的检测电极、信号放大电路、数字控制模拟开关及检测电极的电路结构示意图；

图5是根据本申请一种实施例的检测电极、信号放大电路、数字控制模拟开关及检测电极的电路结构示意图；

图6是根据本申请一种实施例的按键部分的电路结构示意图；

图7是根据本申请一种实施例的LED指示灯的电路结构示意图；以及

图8是根据本申请一种实施例的摇杆的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，提供一种触摸屏被动触发装置，包括：触摸屏驱动电极信号检测电路1，用于与触摸屏的接收电极对应连接的触发电极2(图4中所示P3,其中，所述触发电极2与所述接收电极之间可以是1对多，或者多对1设置)，微处理器模块3，控制按键4，信号处理模块和模拟开关模块5；所述触摸屏驱动电极信号检测电路1设有多个用于与触摸屏的驱动电极对应连接的检测电路电极(即，一个所述触摸屏驱动电极信号检测电路1上设有多个所述检测电路电极，且所述监测电路电极与所述驱动电极之间可以是1对多，或者多对1设置，所述检测电路电极如图4中Header 8所示)；所述控制按键4与所述微处理器模块3电连接，用于通过对所述控制按键4按压进而触发所述触摸屏上对应的触发点；所述模拟开关模块5分别与所述信号处理模块、触摸屏驱动电极信号检测电路1、触发电极2和微处理器模块3电连接，所述信号处理模块还与所述触摸屏驱动电极信号检测电路1电连接；用于根据所述微处理器模块3的导通指令将所述触发点对应的检测电路电极通过所述信号处理模块和触发电极导通并维持一定时间，并完成触摸操作。具体的，在导通时，所述检测电路电极检测到的触摸屏自身驱动电极信号会通过所述信号处理模块进行放大，同时将放大后的所述触摸屏自身驱动电极信号传输给所述触发电极2，并且当幕扫描到当前位置时，便能识别到模拟触摸的操作。优选的，所述模拟开关模块5为数字控制模拟开关(图4中的HC4051)。

具体的，预先设置不同的控制按键4与所述触摸屏上的特定区域(即对应的触摸区域的触摸屏驱动电极信号检测电路1以及触发电极2)的对应关系；当用户按下所述控制按键4后，微处理器模块3控制模拟开关模块5导通，由于控制模拟开关模块5事先已经连接了特定区域对应的检测电极和触发电极，因此所述检测电极和触发电极通过信号放大电路导通并维持一定时间后，屏幕扫描到当前位置时，由于触发电极上的高频信号是经过放大的强信号，所以即使在人体没有接触触摸屏，表面电容没有变化时，触摸屏内部的接收电极上接收到的信号强度也会变强，即会判断当前位置被手指按下。同时达到了微处理器不需要检测触摸屏驱动电极信号便可以触发触摸屏的目的，所以对使用的微处理器模块3的速度要求很低，且电路简单，容易实现量产化和低故障率。

达到了不需用手指接触触摸屏也可进行触摸屏操作的目的，从而实现了当在医院、工厂工业控制、手机游戏手柄等一些情况下不方便使用触摸屏或者接触不到触摸屏，但是又需要控制触摸屏的场景下，仍然能够便利地进行触摸屏操作的技术效果。

如图1、图2及图4所示，在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述信号处理模块包括：相互连接的信号放大电路6和升压电路7；

所述升压电路7还与电源模块电连接；

所述信号放大电路6还与所述触摸屏驱动电极信号检测电路1和模拟开关模块5电连接，用于放大所述触摸屏驱动电极信号检测电路1检测到的信号。

所述信号放大电路6与所述升压电路7连接也是用于使信号能够按照所述升压电路6的升压功能对触摸屏自身驱动电极信号进行升压和放大；进而能够使放大后的触摸屏自身驱动电极信号发射给特定的触摸屏的接收电极，因而能够让屏幕检测以触发触摸屏中与所述控制按键4对应的区域的按压动作。

优选的，还包括第二模拟开关模块；所述第二模拟开关模块与所述触摸屏驱动电极信号检测电路1电连接；

所述第二模拟开关模块可以选择打开哪根检测电路电极，所述模拟开关模块可以选择打开哪根触发电极。且所述第二模拟开关模块是一个工作在低压3.3V，且型号为HC4051的芯片；所述模拟开关模块5是一个工作在±10V，且型号为CD40151的芯片。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，还包括：电源模块；具体的，所述电源模块用于提供系统运行的电源以及向信号处理模块供电压信号；

所述电源模块与所述信号处理模块、微处理器模块3以及模拟开关模块5电连接，并进行供电。一般的，所述电源模块为包括所述微处理器模块3在内的系统的供电采用3.3V稳压供电；

如图1所示，在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述电源模块包括：电源管理电路8和电池9；

所述电源管理电路8分别与所述电池9、升压电路7、模拟开关模块5和微处理器模块3电连接。

具体的，如图3所示，所述电源管理电路8用于向本装置内的各个功能模块提供3.3V的运行电压，并且当所述电池9为可充电电池使还包括提供充电指示灯功能。

在一些实施例中，所述电池9为可充电锂电池。采用可充电锂电池可以有效减少电池的浪费，节约能源，减少浪费。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述电源模块包括还包括：锂电池保护电路10和锂电池充电管理电路11；

所述锂电池保护电路10和锂电池充电管理电路11均与所述电池9电连接。

并且优选的，一种锂电池保护电路10和锂电池充电管理电路11的电路结构示意图如图5所示，所述锂电池充电管理电路11优选的采用USB TYPE C接口。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述触摸屏驱动电极信号检测电路1和触发电极2设于所述触摸屏表面。优选的，所述触摸屏驱动电极信号检测电路1和触发电极2设于所述触摸屏表面的边缘位置，因而可以减少对所述触摸屏的显示内容的遮挡及影响。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述触摸屏驱动电极信号检测电路1和触发电极2分别为FPC软电路板、有导电涂层的透明玻璃或者有导电涂层的透明薄膜中的一种。采用上述材质的触摸屏驱动电极信号检测电路1和触发电极2能够有良好的透明性以及触发效果。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述升压电路7为能将所述电源模块的电压放大至正负10V电压或者正20V电压的处理模块。电压高有利于提高触发灵敏度和屏幕上贴有保护膜时的触发。

在一些实施例中，如前述的触摸屏被动触发装置，所述微处理器模块3采用型号为HT32F52331的微处理器。该型号的微处理器具有处理能力强，功耗较低且使用寿命长、运行稳定的特点，能有效提高整体装置的使用寿命及运行处理能力。

优选的，如图7所示，还设有相应的LED指示灯，因而可以直观地提示用户相应的装置运行情况；同时本申请还提供按键部分的电路结构示意图以及摇杆的电路结构示意图分别如图6及图8所示，

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型中的管控功能只涉及指令或电信号的处理，不涉及具体的软件及数据处理。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。