专利名称：触屏电子笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机应用领域，特别是一种触屏输入装置。
众所周知，键盘是目前使用最普遍的数据输入设备，但随着计算机应用的日益发展，键盘已远不能适应输入位置，选择目标，绘制目标，绘制图形等操作的要求。因而近年来便相继出现了如光笔，数字化仪，鼠标，触模屏等点输入装置，以避免击键容易出错的问题。但是现有的这些点输入装置，也仍存在不同程度的缺陷。例如，作为间接点输入装置的鼠标器，具有如下缺点(1)鼠标器需要占用较大的桌面面积，不适合于公共场合的使用；(2)若要移动一段较长的距离，用户必须抬起鼠标后，再继续进行滑动。故在长距离移动时，鼠标的速度较慢；(3)为了将光标移到指定的地方，由于手、眼目标不同，必须要有密切的手眼配合，增加了用户使用负担。
触模屏虽说是克服了鼠标器的上述缺点但又由于触屏向主机发送的信息只有被触模和不被触模两种，因而又不如鼠标器的输入信息多，使用范围受到限制，同时，用户若想使用触屏作为输入设备，还必须根据触屏接口进行专门的偏程，不利于广泛使用。目前市场上开始出现的由书写板，写字笔和相应软件组成的便携式计算机输入装置，也同样存在手眼目标不同，输入不直接的问题(因手在书写板上写，字在显示器上出现)，特别是输入图形时，问题就更加突出；如果将该输入装置作为鼠标器使用时，又由于需要两只手同时动作(右手移动笔来移动光标，左手移动按键)而使用不便。
本实用新型的目的在于避免上述已有技术的不足，提供一种可直接在显示屏前操作且输入信息量多的触屏电子笔。
实现本实用新型目的的基本思路是吸收屏和鼠标各自优点，在现有电容式触模屏的基础上采用软硬件相结合的技术方案，研制一种可兼容鼠标功能的直接触屏电子笔，作为计算机的输入设备。该触屏电子笔主要由触屏笔身，驱动电路和驱动程序软盘构成。笔身上设有可完成鼠标功能的按键，并通过驱动电路与计算机相连接，驱动程序软盘插入驱动器，笔头直接与触屏接触输入。
本实用新型具有如下优点(1)可以在显示屏前操作，比鼠标等间接指点设备操作更容易而直观；(2)在屏上直接指点，不需要象鼠标那样多次拖动来到达目的地，因而速度快；(3)由于电子笔笔头比手指细，因此可以充分发挥高分辨率触屏的潜力；(4)笔身设有按键，适用于需要较为复杂输入信息的应用，因而能比手指点触屏的工作方式多；(5)采用笔输入比直接用手增加了控制能力，更适合于书写、绘画、CAD设计等领域；(6)与鼠标兼容，使用范围更广泛。
以下参照附图详细说明本实用新型的结构原理。
图1是本实用新型的系统示意图图2是本实用新型的控制电路原理方框图图3是本实用新型的控制电路驱动电路图图1中1为触模屏，2是主机，3是驱动软盘，4是驱动电路板，5是与4相连接的触屏电子笔身，6为设置在笔身上的按键，7为笔头，驱动电路板4插接在主机2的I／O扩展槽中，主要完成对按键信息的处理，驱动软盘程序插入驱动器中，主要处理触屏返回信息和按键信息。该软件驱动程序提供给应用程序的接口同鼠标驱动程序完全相同。驱动电路可安装在电子笔身内，驱动程序也可拷贝到硬盘上。
图2所示的驱动原理方框图主要包括有电子笔按键，去抖动电路、按键总线驱动电路，计数复位电路，按键计数电路，计数总线驱动电路，总线控制电路，比较地址电路，时序控制电路，地址译码电路，索引号译码电路和索引号锁存电路。其中电子笔按键与去抖动电路相连接，电子笔笔头接触触屏，由触屏提供位置信息，按键向驱动电路提供按键状态；去抖动电路主要消除由于按键抖动引起的误操作；总线驱动(按键状态)主要完成在满足索引号和续端口两个条件时，将当前按键状态送到总线；按键计数主要完成对按键按下和释放次数计数；总线驱动(计数)主要完成在满足索引号和续端口两个条件时将四个计数器符合索引号的一个送到总线；计数复位主要完成在读索引号指定的一个计数值后，将对应计数器复位；总线控制主要完成根据索引号和读时序，控制总线驱动(计数值)的操作；比较地址是一个八位DIP(Double in－Line package双列直插式)开关，由用户设置端口地址；地址译码主要完成对总线地址与DIP开关设置进行比较，并将其结果送到时序控制；索引号锁存主要完成在写索引端口时，在时序控制下将数据总线上的索引号锁存；索引号译码主要完成通过对索引号译码产生相应的控制电平；时序控制主要完成根据总线上控制信号和时钟，在地址译码符合时向驱动卡上各部分提供控制信号。
参照图3，U2(GAL1型号)和U4(GAL3型号)构成抖动电路，其中U2中的部分电路构成总线驱动(按键状态)；U4中的部分电路构成计数复位；U9、U10、U11、U12四只74LS293芯片构成按键计数器；U3(GAL2型号)构成总线控制；8位开关S1(SW－DIP8)构成比较地址；U1(74LS688型号)构成地址译码；U5(74LS175型号)，构成索引号锁存；U6(74LS138)构成索引号译码；U7，U8(74LS244)构成总线驱动；U13(74LS248型号)构成反相器，按键S2的A端和B端分别与U2相连接，并由U2的KEY1端分为两路输出，一路连接到计数器U10，一路通过反相器U13与计数器U9相连接。按键S3的A端和B端分别与U4的18端与17端相连接，并由U4的KEY2分为两路输出，一路连接到计数器，另一路通过反相器U13与计数器U11相连接。计数器U9～U12分别与U4的四根复位线CLC1，CLC2，CLC3，CLC4相连接。U3的RP1，RR1，RP2，RR2端分别与U7、U8的1B，2B端相连接以控制总线驱动。计算机总线的数据与U5的数据输入相连接，计算机总线的地址线与U1的地址输入相连接。
当CPU向索引口地址发送索引号(0～4)后，U2的WADR1端信号成为高电平，经过两个时钟周期延迟后，74LS175的CLK端成为高电平，将数据线上的索引号打入74LS138进行索引地址译码。一个时钟周期后，74LS175的CLK端成为低电平以等待下一次数据打入。此时除非进行下一次发送索引口地址，否则，无论数据线上的数据如何变化，74LS175的输出均不改变，也就是说，74LS138的输出不会改变，由索引口地址选中的寄存器处于选中状态。
当选中某一寄存器后，74LS138相应的输出位始终为低电平，此时，若CPU发送读数据命令，则GAL1的RADR2端成为低电平，若索引地址为0，则74LS244相应的允许端为低电平，当前按键状态发往数据总线。若索引地址为1～4，则将相应的键的释放／按下次数发上数据总线。此后，CPU应再发送写数据口地址命令，以使74LS293的MR1、MR2端成为高电平，清除寄存器。这样就完成了数据的输入、输出。
电子笔驱动程序的结构与鼠标驱动程序类似，它包含以下几个部分1.维护正文光标和图形光标2.提供串口硬件中断，对触屏硬件中断加以处理3.修改时钟中断，以不停地查询按键状态4.修改INT10H中断，提供F0－FA功能，使应用程序可对EGA寄存器完成读功能5.提供INT33H中断，供应用程序通过调用不同的功能完成对触屏电子笔的控制。INT33H的用户接口和鼠标相同。
权利要求1.一种触屏电子笔，包括有驱动电路板，驱动程序软盘和电子笔，其特征在于驱动电路板(4)插接在主机(2)的I/O扩展槽中，电子笔主要由笔身(5)，按键(6)，笔头(7)构成，按键(6)设置在笔身(5)上，笔身(5)与驱动电路板(4)相连接，笔头(7)直接触屏输入。
2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于驱动电路板主要由去抖动电路，按键总线驱动电路U2与U4，按键计数电路U9，U10，U11，U12，计数控制电路U3，比较地址电路S1，地址译码电路U1，索引号译码电路U6，索引号锁存电路U5，总线驱动电路U7，U8构成，按键S2的A端和B端与U2相接，并由U2的KZY1端分为两路输出，一路连接到计数器U10，一路通过反相器U13与计数器U9相连接，按键S3的A端和B端分别与U4的18端与17端相连接，并由U4分为两路输出，一路连接到计数器，另一路通过反相器U13与计数器U11相连接，计数器U4～U12分别与U4的四根复位线相连接，U3的RP1，RR1，RP2端分别与U7，U8的1B，2B端相连接以控制总线驱动，计算机总线的数据与U5的数据输入相连接，计算机总线的地址与U1的地址输入相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种计算机的输入装置。该装置主要解决现有间接输入装置，手眼目标不一致和触屏输入信息量少的缺陷。采用软、硬件相结合的技术方案，选其鼠标与触屏各自的优点为一体，提供一种主要控制电路驱动软件和电子笔身构成新型计算机输入装置。该电子笔身设有可完成鼠标功能的按键，并通过驱动电路与计算机相连接，笔头可直接触屏输入。具有与鼠标兼容，且可在显示屏前直接操作的优点，可用于计算机的位置，选择目标，绘制图形等输入。
文档编号G06F3/033GK2208247SQ9421120
公开日1995年9月20日 申请日期1994年5月17日 优先权日1994年5月17日
发明者王力, 龚杰民, 季禾 申请人:西安电子科技大学