红外触摸屏的收发电路和红外触摸屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外触摸屏的收发电路和红外触摸屏，红外触摸屏的收发电路，与红外触摸屏的MCU连接，包括红外发射模块和红外接收模块，红外发射模块包括调制信号输入端，用于接收调制信号，对红外发射模块生成的红外信号进行调制，红外发射模块输出调制后的红外信号至红外接收模块，红外接收模块包括解调电路，红外接收模块将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用解调电路对电压信号解调，将解调后的电压信号输出至红外触摸屏的MCU。本实用新型通过红外发射模块输出调制后的红外信号，经红外接收模块解调后，输出至MCU识别，有效阻隔了红外干扰信号，提高了红外触摸屏的收发电路的抗干扰性。
【专利说明】红外触摸屏的收发电路和红外触摸屏
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及红外触摸屏【技术领域】，特别涉及红外触摸屏的收发电路和红外触摸屏。
【背景技术】
[0002]红外触摸屏，是在触摸屏四周，分别密布红外发射管和红外接收管，构成横竖对应分布的红外管矩阵，形成红外线光栅，用户在触摸屏幕时，手指进入光栅时，阻断了经过该位置的横竖两条红外光束，因而可以通过侦察光的损失变化，来判断出触摸点在屏幕上的X轴和Y轴坐标值，以定位触摸点。
[0003]在红外触摸屏的收发应用电路中，由红外发射管发出一束红外发射信号至红外接收管，红外接收管将感应到的光信号转换为电信号，并经放大电路放大适当的强度后，送至MCU的A/D转换输入端，MCU通过识别电信号强度，来判断红外触摸屏是否被触摸。但是，传统的红外触摸屏收发电路非常容易受到外来红外信号的干扰，例如红外遥控器发出的信号或环境干扰信号等，容易造成红外触摸屏的误动作，抗干扰能力差。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的为提供一种红外触摸屏的收发电路和红外触摸屏，能有效增强红外触摸屏的抗干扰能力。
[0005]本实用新型提出一种红外触摸屏的收发电路，与红外触摸屏的MCU连接，包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括调制信号输入端，用于接收调制信号，对所述红外发射模块生成的红外信号进行调制，所述红外发射模块输出调制后的红外信号至所述红外接收模块，所述红外接收模块包括解调电路，所述红外接收模块将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用解调电路对所述电压信号解调，将解调后的电压信号输出至所述红外触摸屏的MCU。
[0006]优选地，所述红外发射模块包括控制信号产生电路和红外发射电路，所述控制信号产生电路包括所述调制信号输入端，接收所述调制信号，所述控制信号产生电路采用所述调制信号对生成的控制信号进行调制；所述控制信号产生电路的控制输出端连接所述红外发射电路的控制端，输出调制后的控制信号至所述红外发射电路，控制所述红外发射电路的发射端输出调制后的红外信号至所述红外接收模块。
[0007]优选地，所述红外接收模块还包括红外接收电路和信号放大电路，所述解调电路为取样积分电路，所述红外接收电路的接收端接收所述红外发射模块输出的所述调制后的红外信号，将所述调制后的红外信号转换为电压信号，所述红外接收电路的信号输出端连接所述信号放大电路的信号输入端，输出所述电压信号至所述信号放大电路，所述信号放大电路对所述电压信号放大处理，所述信号放大电路的信号输出端连接所述解调电路的信号输入端，输出放大后的电压信号至所述解调电路，所述解调电路对放大后的电压信号解调，所述解调电路的信号输出端连接所述MCU的A/D转换输入端，输出解调后的电压信号至所述MCU。
[0008]优选地，所述控制信号产生电路包括译码器，所述译码器的第一使能端接收驱动电压，所述译码器的第二使能端作为所述控制信号产生电路的调制信号输入端，接收所述调制信号，所述译码器根据所述调制信号的输出频率生成调制后的控制信号，所述译码器的控制输出端连接所述红外发射电路的控制端，输出调制后的控制信号至所述红外发射电路的控制端。
[0009]优选地，所述第一使能端为高电平有效，所述第二使能端为低电平有效，所述译码器根据所述调制信号的低电平输出频率生成调制后的控制信号。
[0010]优选地，所述解调电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，所述第一二极管的阳极连接所述放大电路的信号输出端，所述第一二极管的阴极经第一电阻接地，所述第一二极管的阴极还连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极经第二电阻连接所述MCU的A/D转换输入端，所述第三电阻、第一电容和第二电容并联后，一端与所述A/D转换输入端连接，另一端接地。
[0011]本实用新型还提出一种红外触摸屏，包括MCU和红外触摸屏的收发电路，所述红外触摸屏的收发电路与红外触摸屏的MCU连接，包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括调制信号输入端，用于接收调制信号，对所述红外发射模块生成的红外信号进行调制，所述红外发射模块输出调制后的红外信号至所述红外接收模块，所述红外接收模块包括解调电路，所述红外接收模块将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用所述解调电路对所述电压信号解调，将解调后的电压信号输出至所述红外触摸屏的MCU。
[0012]本实用新型通过红外发射模块输出经调制信号调制后的红外信号，经红外接收模块解调后，输出至MCU识别，可有效阻隔红外干扰信号，提高了红外触摸屏的收发电路的抗干扰性，解决了红外触摸屏容易受到外来红外信号干扰的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例中红外触摸屏的收发电路的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型实施例的红外触摸屏的收发电路中控制信号产生电路的电路结构图；
[0015]图3为本实用新型实施例的红外触摸屏的收发电路中解调电路的电路结构图。
[0016]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0017]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。
[0018]如图1所示，图1为本实用新型实施例中红外触摸屏的收发电路的结构示意图，本实施例提出的红外触摸屏的收发电路100，与红外触摸屏的MCU200连接，红外触摸屏的收发电路100包括红外发射模块110和红外接收模块120，红外发射模块110包括调制信号输入端，红外接收模块120包括解调电路121。红外发射模块110经调制信号输入端接收调制信号，对红外发射模块110生成的红外信号进行调制，红外发射模块110输出调制后的红外信号至红外接收模块120，红外接收模块120将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用解调电路121对电压信号解调，将解调后的电压信号输出至红外触摸屏的MCU200。
[0019]进一步的，红外发射模块110包括控制信号产生电路111和红外发射电路112，控制信号产生电路111包括调制信号输入端，控制信号产生电路111的控制输出端连接红外发射电路112的控制端。控制信号产生电路111经调制信号输入端接收调制信号，采用调制信号对生成的控制信号进行调制，使控制信号的频率与调制信号的频率一致。控制信号产生电路111输出调制后的控制信号至红外发射电路112，使红外发射电路112的发射端产生的红外信号的频率与控制信号的频率一致，实现对红外信号的调制，红外发射电路112的发射端输出调制后的红外信号至红外接收模块120。
[0020]红外接收模块120的解调电路121为取样积分电路，红外接收模块120还包括红外接收电路122和信号放大电路123，红外接收电路122的接收端与红外发射模块110的发射端对应，红外接收电路122的信号输出端连接信号放大电路123的信号输入端，信号放大电路123的信号输出端连接解调电路121的信号输入端，解调电路121的信号输出端连接MCU200的A/D转换输入端。红外接收电路122接收红外发射模块110输出的调制后的红外信号，可能还会有其他设备发送的红外干扰信号，红外接收电路122将红外发射模块110输出的调制后的红外信号以及其他设备发送的红外干扰信号转换为电压信号，并输出电压信号至信号放大电路123，信号放大电路123对电压信号放大处理，并输出放大后的电压信号至解调电路121，解调电路121对放大后的电压信号解调，解调电路121主要针对调制信号的频率进行解调，此时，由于红外干扰信号频率不在调制信号的频率范围内，因此在解调时，红外干扰信号被过滤掉，解调后的电压信号只包括了红外发射模块110输出的红外信号所对应的电压信号，解调电路121输出解调后的电压信号至MCU200，有效避免了其他设备输出的红外干扰信号对MCU200的干扰。
[0021]本实施例的红外发射模块110可采用现有的红外发射模块结构，通过加入一个的调制信号，来对红外发射模块110输出的红外信号进行调制。其中，调制信号的频率包括但不限于200KHZ，本实施例以200KHZ的调制信号为例，红外发射模块110输出的红外信号为已调制了 200KHZ频率的红外调制信号，通过红外接收模块120中的解调电路121对红外调制信号解调，将红外调制信号还原为电压信号，然后将电压信号送到MCU的AD转换模块，来识别红外触摸屏是否被触摸，以及定位触摸点。由于在红外发射模块110与红外接收模块120之间传输的红外信号是经过200KHZ调制信号调制后的红外调制信号，因此，对于偶尔出现的红外遥控器或环境干扰信号等，不在调制后的红外信号频率范围内，会被红外接收模块120中的解调电路121给阻隔掉，有效提高了红外触摸屏的收发电路100的抗干扰性，解决了红外触摸屏容易受到外来红外信号干扰的问题。
[0022]如图2和图3所示，图2为本实用新型实施例的红外触摸屏的收发电路中控制信号产生电路的电路结构图，图3为本实用新型实施例的红外触摸屏的收发电路中解调电路的电路结构图。
[0023]参照图2，本实施例中，控制信号产生电路包括译码器U，译码器U的地址选通端R0, RU R2连接地址选通芯片的选通输入端，实现对U中各个控制输出端YO?Y7的选通。由于红外管矩阵是在触摸屏四周分别横竖对应分布的红外发射管和红外接收管，因此，译码器U通常采用两个，分别对横向和纵向的红外发射管进行控制。译码器U的各个控制输出端分别连接红外发射电路中对应的控制端，译码器U包括三个使能端，第一使能端Gl接收驱动电压VCC，两个第二使能端G2A和G2B作为控制信号产生电路的调制信号输入端，接收200KHZ调制信号，译码器U根据调制信号的输出频率生成调制后的控制信号，控制信号的频率与调制信号的频率一致。本实施例的第一使能端Gl为高电平有效，驱动电压VCC输入至第一使能端Gl，使第一使能端Gl置高。两个第二使能端G2A和G2B为低电平有效，当200KHz的调制信号的低电平到达G2A和G2B时，被选通的控制输出端输出与调制信号频率一致的控制信号至对应的红外发射电路的控制端，控制红外发射电路中对应的红外发射管发光。由于译码器U根据调制信号的低电平输出频率生成调制后的控制信号，因此，红外发光管也随着调制信号的低电平输出频率闪烁，即输出调制后的红外信号，调制后的红外信号频率与调制信号频率一致。
[0024]本实施例的红外发射模块在硬件上无需增加新的电路结构，只需要在译码器的使能端输入调制信号，通过调制信号实现对控制信号输出频率调节，使控制信号频率与调制信号频率一致，采用调制后的控制信号来控制红外发光管的导通与截止，调节红外发射管的发光频率，进而输出与调制信号频率一致的红外信号，实现对红外信号的调制。
[0025]参照图3，本实施例的解调电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容Cl和第二电容C2，第一二极管Dl的阳极连接放大电路的信号输出端SI，第一二极管Dl的阴极经第一电阻Rl接地，第一二极管Dl的阴极还连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极经第二电阻R2连接MCU的A/D转换输入端S2，第三电阻R3、第一电容Cl和第二电容C2并联后，一端与A/D转换输入端S2连接，另一端接地。本实施例的解调电路，通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2构成的取样门电路，在与调制信号频率一致的电压信号到达时，第一二极管Dl和第二二极管D2高速导通，使该与调制信号频率一致的电压信号通过，在调制信号频率间隙期间，第一二极管Dl和第二二极管D2截止，电压信号中的杂波(即由红外干扰信号转换而来的电压信号)无法驱动Dl和D2，可对电压信号中的杂波进行过滤。其中，第一二极管D1、第二二极管D2可为肖特基二极管，第三电阻R3作为分压支路。过滤后的电压信号逐渐被加载到第一电容Cl和第二电容C2上，对第一电容Cl和第二电容C2充电，经过N次充电后，Cl和C2上的电压逐渐增大，形成由弱至强的电压信号，该电压信号被送至MCU的A/D转换输入端S2，由MCU对其进行A/D转换与采样处理。
[0026]本实施例在红外接收模块上增加了一个解调电路作为解调电路，电路结构简单，有利于降低电路成本。由于接收到的红外信号是经过调制后的红外调制信号，对于偶尔出现的红外遥控器或环境干扰信号等，会被解调电路给阻隔掉，有效提高了红外触摸屏的收发电路的抗干扰性，解决了红外触摸屏容易受到外来红外信号干扰的问题。
[0027]本实用新型实施例还提出一种红外触摸屏，包括MCU和红外触摸屏的收发电路，红外触摸屏的收发电路与红外触摸屏的MCU连接，包括红外发射模块和红外接收模块，红外发射模块包括调制信号输入端，接收调制信号，并输出调制后的红外信号至红外接收模块，红外接收模块包括解调电路，红外接收模块将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用解调电路对电压信号解调，将解调后的电压信号输出至红外触摸屏的MCU。
[0028]本实施例中的红外触摸屏包括的红外触摸屏的收发电路，可涵盖图1至图3所示实施例中的所有技术方案，其具体结构与工作原理可参照上述实施例，在此不作赘述。由于采用了上述实施例中的红外触摸屏的收发电路，本实施例中的红外触摸屏相较于传统的红外触摸屏来说，抗干扰能力更强，有效解决了红外触摸屏容易受到外来红外信号干扰的问题。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种红外触摸屏的收发电路，与红外触摸屏的MCU连接，其特征在于，包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括调制信号输入端，用于接收调制信号，对所述红外发射模块生成的红外信号进行调制，所述红外发射模块输出调制后的红外信号至所述红外接收模块，所述红外接收模块包括解调电路，所述红外接收模块将接收到的红外信号转换为电压信号，并采用所述解调电路对所述电压信号解调，将解调后的电压信号输出至所述红外触摸屏的MCU。
2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的收发电路，其特征在于，所述红外发射模块包括控制信号产生电路和红外发射电路，所述控制信号产生电路包括所述调制信号输入端，接收所述调制信号，所述控制信号产生电路采用所述调制信号对生成的控制信号进行调制；所述控制信号产生电路的控制输出端连接所述红外发射电路的控制端，输出调制后的控制信号至所述红外发射电路，控制所述红外发射电路的发射端输出调制后的红外信号至所述红外接收模块。
3.根据权利要求2所述的红外触摸屏的收发电路，其特征在于，所述红外接收模块还包括红外接收电路和信号放大电路，所述解调电路为取样积分电路，所述红外接收电路的接收端接收所述红外发射模块输出的所述调制后的红外信号，将所述调制后的红外信号转换为电压信号，所述红外接收电路的信号输出端连接所述信号放大电路的信号输入端，输出所述电压信号至所述信号放大电路，所述信号放大电路对所述电压信号放大处理，所述信号放大电路的信号输出端连接所述解调电路的信号输入端，输出放大后的电压信号至所述解调电路，所述解调电路对放大后的电压信号解调，所述解调电路的信号输出端连接所述MCU的A/D转换输入端，输出解调后的电压信号至所述MCU。
4.根据权利要求3所述的红外触摸屏的收发电路，其特征在于，所述控制信号产生电路包括译码器，所述译码器的第一使能端接收驱动电压，所述译码器的第二使能端作为所述控制信号产生电路的调制信号输入端，接收所述调制信号，所述译码器根据所述调制信号的输出频率生成调制后的控制信号，所述译码器的控制输出端连接所述红外发射电路的控制端，输出调制后的控制信号至所述红外发射电路的控制端。
5.根据权利要求4所述的红外触摸屏的收发电路，其特征在于，所述第一使能端为高电平有效，所述第二使能端为低电平有效，所述译码器根据所述调制信号的低电平输出频率生成调制后的控制信号。
6.根据权利要求4或5所述的红外触摸屏的收发电路，其特征在于，所述解调电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，所述第一二极管的阳极连接所述放大电路的信号输出端，所述第一二极管的阴极经第一电阻接地，所述第一二极管的阴极还连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极经第二电阻连接所述MCU的A/D转换输入端，所述第三电阻、第一电容和第二电容并联后，一端与所述A/D转换输入端连接，另一端接地。
7.一种红外触摸屏，包括MCU，其特征在于，还包括如权利要求1至6任一项所述的红外触摸屏的收发电路。
【文档编号】G06F3/042GK203405795SQ201320500753
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】黄东红, 周直锋, 李伟雄 申请人:Tcl通力电子（惠州）有限公司