一种大尺寸触摸屏的触控系统的制作方法

本实用新型属于触摸屏
技术领域：
，尤其涉及一种大尺寸触摸屏的触控系统。
背景技术：
：触摸屏是一种能够提供电子系统与使用者之间人机交互界面的计算机外围设备，已广泛应用在许多领域。一般来说，触摸屏内设置有由导电材料制成的导电通道(例如，驱动通道和感应通道)。触摸屏的触摸检测一般是通过触控ic(即：触控芯片)实现的，触控ic通过扫描触摸屏的各个导电通道，并通过相关的计算可以准确判断出触摸点的位置，从未实现触摸检测。通常，不同尺寸的触摸屏，其通道数(驱动通道tx的数量与感应通道rx的数量)往往会有所差异。目前，市场上对于大尺寸触摸屏的需求日渐增多，然而，行业内的大尺寸触摸屏的通道数量有很多(例如，x方向上有68个通道，y方向上有38个通道)，但一般常用的小型触控ic只有20*13个通道，其无法适用于大尺寸的触摸屏。对此，现有技术中一般采用的解决方案是，通过开发具有更多通道的触控ic，进而实现与大尺寸触摸屏的通道数匹配。然而，多通道触控ic存在开发周期长，成本剧烈上升的难题。技术实现要素：本实用新型为至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种大尺寸触摸屏的触控系统，其通过设置多路选择开关，可以实现小型触控芯片对大尺寸触摸屏的控制，其方案简单，且成本较低。为此，本实用新型的目的在于提供一种大尺寸触摸屏的触控系统，其包括触摸屏、触控芯片、以及至少一个多路选择开关；其中，所述触摸屏包括用于计算触摸坐标的电极层，所述电极层包括多个用于发射或接受信号的导电通道；所述多路选择开关包括多个功能管脚、一个第一管脚和多个第二管脚；所述触控芯片与所述多个功能管脚连接；所述第一管脚与所述触控芯片电连接，所述第二管脚与所述导电通道电连接。在本实用新型的一些实施例中，所述电极层划分为n个区域，所述多路选择开关包括m个第二管脚，其中m≥n；各区域内分布有多个导电通道，第i个区域内的各导电通道分别与各多路选择开关的第i个第二管脚连接，i≤n。在本实用新型的一些实施例中，所述n的取值范围为2-10。在本实用新型的一些实施例中，所述多路选择开关包括两个功能管脚以及四个第二管脚。在本实用新型的一些实施例中，所述多路选择开关与所述触控芯片集成为一体。在本实用新型的一些实施例中，所述多路选择开关为cd4051、cd4052、ad7501或ad7502。在本实用新型的一些实施例中，所述导电通道包括多个感应通道和多个驱动通道，所述多个驱动通道沿第一方向排列，所述多个感应通道沿第二方向排列，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述多个驱动通道分别连接至所述触控芯片的管脚。在本实用新型的一些实施例中，所述驱动通道层划分为n个区域，各区域内分布有多个驱动通道；所述多路选择开关包括m个第二管脚，其中m≥n，第i个区域内的各驱动通道分别与各多路选择开关的第i个第二管脚连接，i≤n。根据本实用新型提供的大尺寸触摸屏的触控系统，其通过多路选择开关，可以对触控芯片的通道进行扩展，触控芯片的一个通道通过多路选择开关的扩展后可以与触摸屏的多个通道连通，这样即可实现小型触控芯片对大尺寸触摸屏的控制，其方案简单，且成本较低。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。附图说明图1是本实用新型一个实施例提供的大尺寸触摸屏的触控系统的结构示意图；图2是本实用新型一个实施例提供的大尺寸触摸屏的触控系统的多路选择开关的结构示意图；图3是本实用新型一个实施例提供的大尺寸触摸屏的触控系统的扫描原理示意图；以及图4为本实用新型一个实施例提供的大尺寸触摸屏的触控系统的多路选择开关与触控芯片集成结构示意图。具体实施方式为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参照图1-图2所示，本实用新型的一个具体实施例提供一种大尺寸触摸屏的触控系统，其包括触摸屏10、触控芯片12、以及至少一个多路选择开关14；其中，触摸屏10包括感应电极层11，感应电极层11包括多个导电通道101；如图2所示，多路选择开关14包括多个功能管脚141、一个第一管脚142和多个第二管脚143；触控芯片12与多个功能管脚141连接以控制多路选择开关14的导通；第一管脚142与触控芯片12电连接，第二管脚143与导电通道101电连接，触控芯片12通过至少一个多路选择开关14实时采集导电通道101的感应量。该具体实施例中，第一管脚142为输入管脚，而第二管脚143为输出管脚。然而，多路选择开关的引脚多为io输入输出双向型，既可作为输入，又可作为输出引脚。多路选择开关(也有人称多路选择器，还有人称开关管)，其可以根据实际需要将其中的任一路选出来，以实现某一路的导通，其具体的控制原理为本领域技术人员所公知，本实用新型对此不再进行赘述。可以理解的是，本实用新型对于多路选择开关的具体型号没有特殊限制，其可以根据实际需要扩展的倍数来选择开关类型，例如，在本实用新型的一些实施例中，多路选择开关14为cd4051、cd4052、ad7501或ad7502。在本实用新型的一些实施例中，多路选择开关14包括两个功能管脚141以及四个第二管脚143。即，在此实施例中，多路选择开关14可以实现触控芯片电极管脚的4倍扩展。参照图2所示，此实施例中的多路选择开关14的两个功能管脚a0和a1通过信号线与触控芯片12连接，进而，触控芯片12可以根据下表中的二进制信号，控制多路选择开关14的第一管脚y和4个第二管脚(s1、s2、s3、s4)中的一个导通。a0a1y连通端00s101s210s311s4即，在此实施例中，多路选择开关14相当于一个单刀四触电开关，通过两个功能管脚a0、a1的信号可以控制第一管脚y端连接到哪一个第二管脚上面，实现s1到s4的4路信号之间快速切换，由于触控芯片的一个管脚与多路选择开关14的第一管脚142(即第一管脚y)连接，而多路选择开关14的第二管脚143是与导电通道连接的，进而，可以实现对触控芯片的管脚扩展。当然，对于本实施例的多路选择开关14，其最多可以实现对触控芯片的管脚的4倍扩展，根据实际情况，也可以只实现3倍扩展，例如，只需要设置功能管脚a0、a1的控制信号为00—01—10这样的循环信号，则当控制信号为00时，y与s1连通；当控制信号为01时，y与s2连通；当控制信号为10时，y与s3连通。对于更高倍数的扩展，例如8倍扩展，多路选择开关14可以设置三个功能管脚，以及八个第二管脚，进而，同样根据二进制控制信号，通过三个管脚可以实现8倍扩展，其具体控制原理与4倍扩展类似，本实用新型对此不在赘述。进而，在本实用新型提供的大尺寸触摸屏的触控系统中，通过多路选择开关14，可以实现触控芯片12的电极管脚进行扩展，即，触控芯片12的一个电极管脚可以通过多路选择开关14的多个第二管脚143与多个导电通道101连接。例如，当一个触摸屏实际上具有36个导电通道，而触控芯片只有13个通道时，可以通过3个4倍的多路选择开关来进行扩展，即可实现触控芯片的13个通道扩展成42个，进而可以轻松满足该触摸屏的需求，在触控芯片的控制下，可以完整的扫描触摸屏上的36个导电通道，并在扫描完成前，将所有导电通道的感应数据暂存，在扫描完所有导电通道后，将所有感应数据合成一帧，通过n次加倍扫描，例如，提高触控芯片的扫描评论，其形成的效果跟真实多通道的情况下扫描出的结果是一样的，进而可以完成触摸感应以及触控。可以理解的是，本实用新型对于具体的感应数据暂存和合成方法没有特殊限制，其可以根据具体的多路选择开关14的第二管脚143与导电通道的连接方式来确定。进而，本实用新型通过多路选择开关14，可以实现触控芯片12的电极管脚进行扩展，使得电极管脚数量较少的触控芯片12可以满足包括数量较多的导电通道的触摸屏的需求，例如，在3倍扩展的情况下，具有13个电极管脚的触控芯片可以实现对具有39个导电通道的触摸屏的触控。当然，可以理解的是，本实用新型不仅可以适用于感应通道的数量扩展，也可以适用于驱动通道的数量扩展。即，用于计算触摸坐标的电极层可以包括感应通道层，也可以包括驱动通道层；用于发射或接受信号的导电通道包括感应通道和驱动通道。可以理解的是，对于触摸屏的触摸坐标的具体计算方法和原理，可以采用本领域普通技术人员所公知的计算方法和原理，本实用新型对此没有特殊限制。以感应通道的数量扩展为例，在本实用新型的一些实施例中，电极层11为感应电极层，其划分为n个区域，多路选择开关14包括m个第二管脚143，其中m≥n；各区域内分布有多个感应通道101，第i个区域内的各感应通道101分别与各多路选择开关14的第i个第二管脚143连接，i≤n。即，在此实施例中，感应电极层11被划分为多个区域，参考图1所示，以3个区域为例，分别为第一区域a、第二区域b和第三区域c，每个区域内设置有多个感应通道101，例如，每个区域内设有13个感应通道101，分别为rx1，rx2……rx13，同时，本实施例提供的大尺寸触摸屏的触控系统包括13个多路选择开关14，该多路选择开关14包括4个第二管脚143(即，在该实施例中，触控芯片的管脚最多可以实现4倍扩展)，第一区域a内的各感应通道101分别与各多路选择开关14的第1个第二管脚143连接。即，第一区域a内的rx1与第1个多路选择开关14的第1个第二管脚143连接，第一区域a内的rx2与第2个多路选择开关14的第1个第二管脚143连接，第一区域a内的rx3与第3个多路选择开关14的第1个第二管脚143连接，以此类推；第二区域b内的rx1与第1个多路选择开关14的第2个第二管脚143连接，第二区域b内的rx2与第2个多路选择开关14的第2个第二管脚143连接，第二区域b内的rx3与第3个多路选择开关14的第2个第二管脚143连接，以此类推；同时，第三区域c内的rx1与第1个多路选择开关14的第3个第二管脚143连接，第三区域c内的rx2与第2个多路选择开关14的第3个第二管脚143连接，第三区域c内的rx3与第3个多路选择开关14的第3个第二管脚143连接，以此类推。此时，参照图3所示，功能管脚a0、a1的控制信号为00—01—10这样的循环信号，则当控制信号为00时，各多路选择开关14的输入端y均与第一个第二管脚连接，进而，此时可以完成第一区域a内的所有感应通道的扫描，此时，可以将扫描的数据暂存(图中感应数据仅为示例)；当控制信号为01时，各多路选择开关14的输入端y均与第二个第二管脚连接，进而，此时可以完成第二区域b内的所有感应通道的扫描，此时，可以将扫描的数据暂存(图中感应数据仅为示例)；当控制信号为10时，各多路选择开关14的输入端y均与第三个第二管脚连接，进而，此时可以完成第三区域c内的所有感应通道的扫描，此时三次扫描的数据合成一帧，那么此时形成的效果，跟真实多通道的情况下扫描出来的数据结果是一样的。可以理解的是，感应电极层的区域数量可以根据实际触摸屏的大小进行设置，例如，在本实用新型的一些实施例中，n的取值范围为2-10。同样根据区域数量，可以确定采用几倍的多路选择开关与之相适应，本实用新型对此不再赘述。当然，如上所述，对于触摸屏的驱动通道的数量扩展，也可以采用与以上实施例同样的原理进行，本实用新型不限于扩展感应通道数。例如，在本实用新型的一些实施例中，电极层还包括驱动通道层，驱动通道层包括多个驱动通道(图中未示出)，多个驱动通道沿第一方向排列，多个感应通道101沿第二方向排列，第一方向和第二方向垂直，多个驱动通道分别连接至触控芯片12的管脚。可以理解的是，驱动通道和感应通道的形状以及排列方式可以采用本领域各种常用的形状以及常用的排列方式，本实用新型对此没有特限制。在本实用新型的一些实施例中，驱动通道层划分为n个区域，各区域内分布有多个驱动通道；多路选择开关包括m个第二管脚，其中m≥n，第i个区域内的各驱动通道分别与各多路选择开关的第i个第二管脚连接，i≤n。可以理解的是，此实施例中，同样通过设置至少一个多路选择开关，可以实现对触控芯片的通道扩展，实现小型的触控芯片对具有更多数量的驱动通道的大尺寸触摸屏的的控制。驱动通道与多路选择开关的连接方式及工作原理，与上述实施例中感应通道与多路选择开关的连接方式及工作原理相同，本实用新型对此不再进行赘述。可以理解的是，多路选择开关的数量可以根据实际的感应通道数量以及驱动通道数量与触控芯片的电极管脚数量来进行确定。同时，为进一步降低成本，可以开发设计集成性多路选择开关，将多个通道整合在一起，可以进一步减少封装成。可以理解的是，对于固定数量的感应通道和驱动通道，多路选择开关的可扩展倍数越高，其所需的多路选择开关的数量越少，进而，其封装成本越低。优选的，在本实用新型的一些实施例中，多路选择开关14与触控芯片12集成为一体，即将多个多路选择开关14与触控芯片12集成在一起，进而开发出适用于大尺寸的触摸屏控制的专用芯片，以进一步降低成本。参照图4所示，此实施例为一个16路3倍扩展的集成芯片方案，集成芯片的功能管脚a0和a1采用二进制信号进行控制，例如，当a0，a1的控制信号为00时，y1至y16连接sa1-sa16，当a0，a1的控制信号为01时，y1至y16连接sb1-sb16，当a0，a1的控制信号为10时，y1至y16连接sc1-sc16。可以理解的是，可以采用本领域各种常用的方法将多个多路选择开关14与触控芯片12集成在一起，本实用新型对此没有特殊限制。同样的，也可以采用电路的方式实现多路选择开关的功能，即，设计成可以实现多路选择的多路选择开关模块电路，与触控芯片配合，进而实现多路扩展的功能，进而，在此实施例中，无需选择实体的多路选择开关(或多路选择器)，可以降低成本，减少空间体积。众所周知，为实现触摸屏的触摸感应以及控制，其每一个驱动通道、感应通道均需和触控芯片上的一个管脚连接。以驱动通道数量为24，感应通道数量为13的触摸屏为例，假如触摸屏的单方向长度(例如横向或纵向长度)增加一倍，则该方向的通道数量也会增加一倍，假设感应通道的数量n＝13增加一倍，为26个，则总通道数量增加至50个。为了实现每一个驱动通道、感应通道均与触控芯片上的一个管脚连接，现有技术中的一般方案是通过开发具有50个电极管脚的触控芯片，以适应50个通道数的触摸屏。但是，行业内50个电极管脚的触控芯片的封装外形尺寸需要做到7×7mm以上，晶圆成本、封装成本以及在设备上所占的物理空间会相应增大，这样既增加了触控ic的开发成本，又占用了更多的物理空间。而根据本实用新型提供的大尺寸触摸屏的触控系统，其通过外置便宜的多路选择开关14，可以对触控芯片12的通道进行扩展，触控芯片12的一个通道通过多路选择开关14的扩展后可以与触摸屏10的多个通道连通，通过控制多路选择开关电路进行循环切换，复用触控芯片的通道，即可实现小型触控芯片12对大尺寸触摸屏的控制，其成本较，而且其方案简单。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3