红外触摸屏信号处理电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种红外触摸屏信号处理电路。

背景技术：

红外线技术触摸屏(Infrared Touch Screen Technology)由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。红外触摸框的四条框边中，有两条边上密闭着红外发射管，这两条边分别对应的边上则密布的红外接收管，用于接收红外发射管发出的红外光信号。红外发射管轮流发射红外光信号，光电信号处理装置相应的控制红外接收管进行切换以接收发射红外光信号，对于现有的光电信号处理装置主要是通过模拟切换电路对接收板上的红外接收管进行切换，并把每个红外接收管的信号轮流接到放大电路进行放大，之后接到微控制单元(Microprocessor Control Unit，MCU)进行采样处理，也就是要不断的扫描红外接收管的信号。当有触摸时，红外发射管与红外接收管之间的光线被遮挡，相应的红外接接收管接不到信号，微控制单元则可以根据每个红外接收管的信号大小确定触摸，手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线，触摸屏扫描时发现并确信有一条红外线受阻后，红灯亮，表示有红外线受阻，可能有触摸，同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，黄灯亮，表示发现触摸，并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的位置。

每个红外接收管的信号都是通过模拟切换电路切换后，通过放大电路放大到微控制单元采样，在放大电路放大的过程是需要时间等待的，且要在放大电路的三级管放大电路回复到静态时，才能启动发射灯发射，这其中涉及到的信号建立时间与信号恢复时间影响着红外触摸框的扫描速度，扫描速度变慢了，会降低红外触摸的触摸响应速度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种红外触摸屏信号处理电路，可以提高红外触摸屏的红外对管触摸框的扫描速度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种红外触摸屏信号处理电路，包括红外信号输入模块、隔直电容、控制开关模块、电阻模块、偏置电压模块及运算放大模块；

所述红外信号输入模块的输出端通过所述隔直电容分别与所述控制开关模块的一端、所述电阻模块的一端及所述运算放大模块的第一输入端连接；

所述控制开关模块的另一端连接所述偏置电压模块；

所述电阻模块的另一端连接所述偏置电压模块。

作为上述方案的改进，

所述电阻模块包括第一电阻；

所述电阻模块的一端连接所述第一电阻的一端，所述电阻模块的另一端连接所述第一电阻的另一端。

作为上述方案的改进，

所述红外信号输入模块包括光敏管、第一开关管及第二电阻；

所述第一开关管的控制端连接所述光敏管的正极，所述第一开关管的输入端连接第一电源输入端，所述第一开关管的输出端分别连接所述红外信号输入模块的输出端和所述第二电阻的一端；

所述光敏管的负极连接第二电源输入端；

所述第二电阻的另一端接地。

作为上述方案的改进，

所述运算放大模块包括运算放大器、第三电阻及第四电阻；

所述运算放大器的正相输入端连接所述运算放大模块的第一输入端，所述运算放大器的反相输入端连接所述运算放大模块的第二输入端，所述运算放大器的输出端连接所述运算放大器的输出端；

所述运算放大器的输出端通过所述第三电阻分别连接所述运算放大器的反相输入端和所述第四电阻的一端；

所述第四电阻的另一端接地。

作为上述方案的改进，

所述偏置电压模块包括地面；

所述控制开关模块的另一端连接接地；

所述电阻模块的另一端连接地。

作为上述方案的改进，

所述偏置电压模块包括第五电阻和第六电阻；

第三电源输入端通过所述第五电阻分别连接所述控制开关模块的另一端、所述电阻模块的另一端及所述第六电阻的一端；

所述第六电阻的另一端接地。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型提出了一种红外触摸屏信号处理电路，包括红外信号输入模块、隔直电容、控制开关模块、电阻模块、偏置电压模块及运算放大模块；所述红外信号输入模块的输出端通过所述隔直电容分别与所述控制开关模块的一端、所述电阻模块的一端及所述运算放大模块的第一输入端连接；所述控制开关模块的另一端连接所述偏置电压模块；所述电阻模块的另一端连接所述偏置电压模块。通过增加的电阻模块，所述电阻模块与所述隔直电容组成了高通电路，在构成了高通电路之后，信号建立的时间快，进而能加快红外触摸框的扫描速度，提高了红外触摸的触摸响应速度；增加的控制开关模块，在将所述控制开关模块闭合后，所述运算放大模块的输入端就能迅速恢复初始状态，信号恢复时间快，进而能加快红外触摸框的扫描速度，提高了红外触摸的触摸响应速度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种红外触摸屏信号处理电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的红外信号输入模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的另一红外信号输入模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的另一红外信号输入模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的另一种红外触摸屏信号处理电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参见图1，本实用新型提出了一种红外触摸屏信号处理电路，包括红外信号输入模块01、隔直电容02、控制开关模块03、电阻模块04、偏置电压模块05及运算放大模块06；

所述红外信号输入模块01的输出端通过所述隔直电容02分别与所述控制开关模块03的一端、所述电阻模块04的一端及所述运算放大模块06的第一输入端连接；

所述控制开关模块03的另一端连接所述偏置电压模块05；

所述电阻模块04的另一端连接所述偏置电压模块05。

在本实用新型实施例中，所述红外信号输入模块01包括多个红外接收管，03用于输出红外接收管的信号，示例性的，所述红外信号输入模块01包括模拟切换电路，其中，模拟切换电路一般包括多路切换开关，可以实现连接到其引脚上的红外接收管的切换，例如，模拟切换电路可以包括模拟开关，一般地，模拟开关以连接的红外接收管的个数由其输入引脚个数决定，可以是8个、16个、32个等，可以实现多个信号通道共用一个运算放大模块06，控制模拟切换电路进行切换的信号来自微控制单元MCU，通过所述模拟切换电路切换红外接收管，输出所述红外接收管的信号。

作为上述方案的改进，

参见图2，所述红外信号输入模块01包括光敏管D1、第一开关管Q1及第二电阻R2；

所述第一开关管Q1的控制端连接所述光敏管D1的正极，所述第一开关管Q1的输入端连接第一电源输入端，所述第一开关管Q1的输出端分别连接所述红外信号输入模块01的输出端和所述第二电阻R2的一端；

所述光敏管D1的负极连接第二电源输入端；

所述第二电阻R2的另一端接地。

在本实用新型实施例中，所述光敏管D1将接收到的红外管的信号转换为电流信号，并通过所述第一开关管Q1进行放大，经过所述第二电阻R2将所述电流信号转换为电压信号输出至运算放大模块06；其中，所述第一开关管Q1可为三极管或MOS管，本实用新型对此不作具体限定。

优选地，参见图3所述光敏管D1可以用第一二极管D2代替，所述二极管的正极连接所述第一开关管Q1的控制端，所述第一二极管D2的负极连接所述第二电源输入端。示例性的，参见图4所述红外信号输入模块01包括第二二极管D3和第七电阻R7，所述第二二极管D3通过所述第七电阻R7接地，在所述第二二极管D3和第七电阻R7之间将红外信号输出。

在本实用新型实施例中，所述红外信号输入模块01输出的脉冲信号通过所述隔直电容02充电并隔掉直流信号，以使得所述运算放大模块06的第一输入保持一个电压值。

在本实用新型实施例中，所述控制开关模块03为普通开关，也可以为MOS管开关电路(MOS管开关芯片)，用于在闭合时，将所述运算放大模块06的输入端电压接地，使得所述运算放大模块06的输入端迅速恢复初始状态。

在本实用新型实施例中，所述电阻模块04用于与所述隔直电容02构成高通电路，以使红外触摸信号建立时间快。

在本实用新型实施例中，所述偏置电压模块05用于为所述控制开关模块03和所述电阻模块04提供偏置电压，增加电路的适应性。

在本实用新型实施例中，所述运算放大模块06用于将接收到的红外信号进行放大输出至后端的微控制单元，进行采样保持。

作为上述方案的改进，

所述电阻模块04包括第一电阻R1；

所述电阻模块04的一端连接所述第一电阻R1的一端，所述电阻模块04的另一端连接所述第一电阻R1的另一端。

作为上述方案的改进，

所述运算放大模块06包括运算放大器OPA1、第三电阻R3及第四电阻R4；

所述运算放大器OPA1的正相输入端连接所述运算放大模块06的第一输入端，所述运算放大器OPA1的反相输入端连接所述运算放大模块06的第二输入端，所述运算放大器OPA1的输出端连接所述运算放大器OPA1的输出端；

所述运算放大器OPA1的输出端通过所述第三电阻R3分别连接所述运算放大器OPA1的反相输入端和所述第四电阻R4的一端；

所述第四电阻R4的另一端接地。

作为上述方案的改进，

所述偏置电压模块05包括地面；

所述控制开关模块03的另一端连接接地；

所述电阻模块04的另一端连接地。

作为上述方案的改进，

所述偏置电压模块05包括第五电阻R5和第六电阻；

第三电源输入端通过所述第五电阻R5分别连接所述控制开关模块03的另一端、所述电阻模块04的另一端及所述第六电阻的一端；

所述第六电阻的另一端接地。

在本实施例中所述第五电阻R5和第六电阻R6构成分压，为所述控制开关模块03和电阻模块04提供偏置电压。

本实用新型实施例中的红外触摸屏信号处理电路的工作原理是：参见图5，所述红外信号输入模块01中，所述光敏管D1将接收到的红外信号转换为电流信号，并通过所述开关管Q1放大电流，经过所述红外信号输入模块输出端的第二电阻R2将电流信号转换为电压信号，所述红外信号输入模块01输出红外脉冲信号，所述红外脉冲信号通过所述隔直电容02充电并隔掉直流信号，在所述运算放大模块06的第一输入端保持一个电压值，然后经过所述运算放大模块06将信号进行放大，由后端的微控制单元MCU采样，在所述微控制单元MCU采样完成之后，将所述控制开关模块03闭合，所述控制开关模块03连接偏置电压模块05，以将所述运算放大模块06的第一输入端的电压进行偏置，使得所述第一输入端迅速恢复初始状态，则电路的信号建立时间快；在所述运算放大模块06的信号建立阶段，将所述控制开关模块03断开，所述电阻模块04与所述隔直电容02构成高通电路，通过所述高通电路，信号建立时间快。通过所述控制开关模块03和所述电阻模块04，提高了信号恢复速度和信号建立速度，进而提高了红外触摸屏的红外对管触摸框的扫描速度，也提高了触摸响应速度。

实施本实施例具有如下有益效果：

本实用新型提出了一种红外触摸屏信号处理电路，包括红外信号输入模块01、隔直电容02、控制控制开关模块0303、电阻模块04、偏置电压模块05及运算放大模块06；所述红外信号输入模块01的输出端通过所述隔直电容02分别与所述控制开关模块03的一端、所述电阻模块04的一端及所述运算放大模块06的第一输入端连接；所述控制开关模块03的另一端连接所述偏置电压模块05；所述电阻模块04的另一端连接所述偏置电压模块05。通过增加的电阻模块04，所述电阻模块04与所述隔直电容02组成了高通电路，在构成了高通电路之后，信号建立的时间快，进而能加快红外触摸框的扫描速度，提高了红外触摸的触摸响应速度；增加的控制开关模块03，在将所述控制开关模块03闭合后，所述运算放大模块06的输入端就能迅速恢复初始状态，信号恢复时间快，在信号建立阶段，所述隔直电容与所述第一电阻构成高通电路，在信号恢复阶段，所述控制开关可以快速恢复，模拟开关的导通阻抗远比高通的R小，进而能加快红外触摸框的扫描速度，提高了红外触摸的触摸响应速度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。