一种触摸控制输入的计算器的制作方法

文档序号:16106725发布日期:2018-11-30 19:18阅读:256来源:国知局

本实用新型涉及计算器领域,尤其涉及一种具有触摸控制输入的计算器。



背景技术:

在日常生活中,用于数学计算的计算器通常是由计算器芯片、机械式按键、液晶显示屏以及太阳能电池或者外加电池组成。其优点是生产简单,耗电量小。其缺点1、机械按键不易清理,时间长后容易失效;2、功能单一,大部分计算器不能查看时间。

触摸开关按开关原理分为电阻式触摸开关和电容式触摸开关。电容式触摸屏与普通电阻式触摸屏的区别在于,普通电阻式触摸屏只能进行单一点的触控,而电容式触摸屏可以支持多点触摸的人机交互方式。在多种技术中,电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流,在按键方案上,能为产品带来整体的外观档次提升。

电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的特殊金属薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸感应开关可以穿透绝缘材料(玻璃、塑料等)外壳20mm以上,准确无误地侦测到手指的有效触摸,保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化,并具有防水和强抗干扰能力。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。然而,电容式触摸屏的耗电量较大。

名词解释:

微控制单元MCU(Microcontroller Unit),又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,是把中央处理器CPU(Central Process Unit)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。

ITO(Indium Tin Oxides)是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜(透明ITO),通常有两个性能指标:电阻率和透光率。纳米铟锡金属氧化物,具有很好的导电性和透明性,可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。因此,铟锡氧化物通常喷涂在玻璃、塑料及电子显示屏上,用作透明导电薄膜。

OCA(Optically Clear Adhesive)胶,是一种用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂。具有无色透明、光透过率在90%以上、胶结强度良好,可在室温或中温下固化,且有固化收缩小等特点。是触摸屏制作当中之最佳胶粘剂。

液晶显示屏LCD(Liquid Crystal Display),是属于平面显示器的一种。用于电视机及计算机的屏幕显示。该显示屏的优点是耗电量低、体积小、辐射低。

电子墨水屏,是一种革新信息显示的新方法和技术。像多数传统墨水一样,电子墨水和改变它颜色的线路是可以打印到许多表面的,从弯曲塑料、聚脂膜、纸到布。和传统纸的差异是电子墨水在通电时改变颜色,并且可以显示变化的图象,像计算器或手机那样的显示。电子墨水屏幕即为使用电子墨水的屏幕。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于避免现有技术中计算器机械按键易损坏、不易清理,计算器不能查看时间以及电容式触摸屏耗电量大的问题。

本发明为解决所述技术问题采用的技术方案是:

一种触摸控制输入的计算器,包括:电源模块、显示模块、控制模块、计算开关输入模块、计算触摸输入模块;所述电源模块与所述控制模块电信号连接,所述电源模块通过所述控制模块,给各个模块供电;所述显示模块与所述控制模块电信号连接,所述控制模块给所述显示模块提供显示信息,与驱动显示所需电流;所述计算开关输入模块,与所述控制模块电信号连接,所述计算开关输入模块提供开关信号输入;所述计算触摸输入模块与所述控制模块电信号连接,所述计算触摸输入模块提供触摸按键信息给所述控制模块;所述控制模块包括微处理器MCU,内部包括存储单元,所述存储单元包括计算器所需的计算程序;运行状态,所述计算开关输入模块输入信号,所述微处理器启动所述计算程序根据所述计算触摸输入模块输入的指令完成运算。

可以是,上述控制模块包括开关控制子模块、子模块电源开关、计算触摸控制子模块;所述开关控制子模块与所述微处理器、所述计算开关输入模块电信号连接,所述计算触摸控制子模块与所述子模块电源开关、所述微处理器、所述计算触摸输入控制模块电信号连接;休眠状态,所述微处理器发出控制信号给所述子模块电源开关,所述子模块电源开关关断所述计算触摸控制子模块的电流,使计算器处于待机状态;运行状态,所述开关控制子模块接收到所述计算开关输入模块输入信号,传递给所述微处理器,所述微处理器发出控制信号给所述子模块电源开关,所述子模块电源开关根据信号控制所述计算触摸控制子模块的供电,所述计算触摸控制子模块获得供电,启动所述计算触摸输入模块。

可以是,上述计算开关输入模块为单点触摸开关。

可以是,上述计算开关输入模块为机械按键开关,所述机械按键开关与所述微处理器的外部中断输入管脚电信号连接。

可以是,上述计算开关输入模块为电容式触摸屏。

可以是,上述计算触摸输入模块为电容式触摸屏。

可以是,上述电容式触摸屏由四层透明结构组成,从下往上依次为:第一层是由透明玻璃材料或其他透明材料组成的基板;第二层是透明的ITO和金属丝层面板;第三层是透明的OCA胶层;第四层为透明的玻璃保护镜片;在第四层的上表面印刷或激光雕刻上计算器按键图形。

可以是,上述计算触摸控制子模块的工作电流在10mA左右,所述显示模块工作电流在50μA左右。

可以是,上述微处理器包括时间单元、计算器单元、休眠触发单元;所述时间单元输出时间信息到所述显示模块;运行状态,所述休眠触发单元接收所述计算开关输入模块输入的开关信号,由省电节能的休眠状态转化到正常工作状态;所述微处理器在正常工作状态,运行所述计算程序。

可以是,上述显示模块为液晶显示屏或电子墨水显示屏。

本发明的技术效果包括:1、采用玻璃触控屏,易于清理,没有机械按键,故障低;2、采用微处理器休眠模式以及单点触控启动触控驱动,节省电力;3、电容式触摸屏采用多层透明结构,厚度薄,造型轻巧美观;4、有时间显示。

附图说明

图1本实用新型具有触摸控制输入的计算器优选实施例正面外观示意图;

图2本实用新型具有触摸控制输入的计算器优选实施例侧面外观示意图;

图3本实用新型优选实施例的系统组成模块示意图;

图4本实用新型优选实施例控制模块的组成示意图;

图5本实用新型优选实施例微处理器MCU的组成示意图;

图6本实用新型优选实施例电容式触摸屏的结构示意图;

图7本实用新型优选实施例表面印刷或激光雕刻上的计算器按键示意图;

图8本实用新型优选实施例ITO和金属丝层布线示意图。

具体实施方式

下面结合各附图对本发明的内容进一步详述。

如图1本实用新型一种触摸控制输入的计算器外观的优选实施例正面示意图,上部为显示模块,优选的是液晶显示屏,也可以是电子墨水显示屏;下部为计算触摸输入模块和计算开关输入模块,优选为电容式触摸屏。其中“ON/C”按键为计算开关输入模块,在其他的实施例中也可以是机械按键,该机械按键开关与微处理器的外部中断输入管脚电信号连接。

如图2本实用新型的优选实施例侧面示意图,计算器表面220光滑平整,没有突出的按键,便于清理;显示屏210以一定的角度倾斜立起,方便查看屏幕内容;计算器表面220按键部分厚度较薄,造型美观。在计算器的底部有两个固定座230,使计算器机身稳定的放置在水平面上。

如图3所示,为本实用新型的五大组成模块及其相互关系,该五大模块包括:电源模块、显示模块、控制模块、计算触摸输入模块和计算开关输入模块。其中电源模块与控制模块电信号连接,电源模块通过控制模块,给各个模块供电;显示模块在计算器待命状态用于显示时间,在计算器运行状态用于显示计算内容,显示模块的工作电流在50μA左右,与控制模块电信号连接,控制模块给显示模块提供显示信息,与驱动显示所需电流;计算开关输入模块,与控制模块电信号连接,计算开关输入模块提供开关信号输入;计算触摸输入模块与控制模块电信号连接,计算触摸输入模块提供触摸按键信息给控制模块。

如图4所示,为控制模块的内部结构,包括显示驱动、微处理器MCU、开关控制子模块、子模块电源开关和计算触摸控制子模块。其中显示驱动与显示模块和MCU电信号连接,MCU控制显示驱动为显示模块提供驱动;开关控制子模块与MCU、计算开关输入模块电信号连接;计算触摸控制子模块的工作电流在10mA左右,与子模块电源开关、MCU、计算触摸输入控制模块电信号连接;子模块电源开关与MCU电信号连接。

当采用触摸屏输入的时候,计算触摸控制子模块需要较大的工作电流,在当前技术条件下,大约在10mA左右。因此,在本实施例中,通过开关控制子模块控制子模块电源开关。开关控制子模块中具有独立的检测电路,用于检测计算开关输入模块的输入状态,所需驱动电流较小。当开关控制子模块检测到计算开关输入模块被触发时,通过MCU控制子模块电源开关开始对计算触摸控制子模块供电,从而启动计算触摸输入模块,使计算器处于运行状态。当计算器被闲置一段时间后,由于计算触摸输入模块在一段时间内没有输入信号,MCU进入休眠状态,此时通过MCU控制子模块电源开关关断计算触摸控制子模块的电流,使计算器处于待机状态。如此,达到节省电力的效果。

如图5所示,MCU包括时间单元、计算器单元、休眠触发单元和存储单元。存储单元包括计算器所需的计算程序。时间单元随时输出时间信息到显示模块,当计算开关输入模块被触发时,时间单元中断输出时间信息到显示模块,直到计算触摸输入模块和计算开关输入模块在一段时间内都没有输入时,MCU进入休眠状态,时间单元再继续输出时间信息到显示模块。当计算器处于运行状态时,休眠触发单元接收到计算开关输入模块输入的触发信号,由省电节能的休眠状态转化到正常工作状态,MCU在正常工作状态,MCU启动计算程序根据计算触摸输入模块输入的指令完成运算,运行所述计算程序。

如图6所示,本实施例中的电容式触摸屏主要由四层结构组成。从下往上依次:第一层610为基板,可以是透明玻璃材料,也可以是其他透明材料;第二层620为ITO和金属丝层面板,每一个按键对应的区域都引出一根金属丝汇聚为总线,连接到控制模块;第三层630为OCA胶层;第四层640为透明玻璃保护镜片。由于ITO和OCA胶都具有良好的透明性,因此本实施例中的电容式触摸屏整体上都是透明的。

如图7图8所示,710为触摸屏顶层透明玻璃保护镜片上的图案,可以是印刷或激光雕刻的按键图形,具有耐磨的优点。其中“ON/C”721按键对应为独立的计算开关输入模块,其下面的ITO面板对应图8中的821,输出两条控制线,连接到开关控制子模块;图7中的其他所有按键对应为计算触摸输入模块,以“0”731按键为例,其下面的ITO面板对应图8中的831,所有按键通过金属线汇聚为总线,连接到计算触摸控制子模块。当“ON/C”721按键被触发时,子模块电源开关开始对计算触摸控制子模块提供电源供应,启动计算触摸输入模块,计算器处于正常运行状态。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用发明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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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