一种红外触摸屏电路的制作方法_3

文档序号:8430357阅读:来源:国知局
号通过采样选通电路单元送至MCU的A/D模数转换单元,进行模数格式转换,并将转换后的数据存储于内存中,以备后续软件的触摸判定及触摸点坐标的算法计算。
[0025]本发明的采样选通电路单元包括一级多路选择器组与多级译码器组。多路选择器组作为采样选通电路单元的第I级,称为第I级多路选择器组,多级译码器组依次称为第2级译码器组、第3级译码器组、直至第i级译码器组。第I级多路选择器组包括N个选择器,本发明以8选I为例(如74HC4051芯片等),来连通所有红外接收管,如图7所示,每个8选I选择器的每一路选择输入引脚连通一个独立的红外接收管的采样信号,该采样信号是由采样电路将接收管接收的发射管的光信号转换成的电信号。第I级多路选择器组中的N个8选I选择器共用3线地址Fl,El,Dl及选择输出。
[0026]本发明的采样选通电路单元的相邻两级译码器组之间依次连接,每级译码器组均包含有多个3-8译码器,其中MCU通过一个I/O 口连接最高级译码器组的使能引脚R-EN-CS38来控制其工作,第2级译码器组,即与第I级多路选择器组相连的最低级译码器组,包括M个3-8译码器,选用译码输出为低电平有效的138译码器(如74HC138芯片等),因为第I级多路选择器组的8选I选择器的使能引脚为低电平有效。通过第2级译码器组的M个3-8译码器来控制第I级多路选择器组的N个8选I选择器,如图8所示,第2级译码器组每个3-8译码器的每一路译码输出连接第I级多路选择器组的一个8选I选择器的低电平使能引脚,用以片选控制第I级多路选择器组的N个8选I选择器的工作。采样选通电路单元的每级译码器组的多个3-8译码器均共用MCU的同一组I/O的3个I/O 口作为地址输入,不同级译码器组连接MCU的同一组I/O的不同的3个I/O 口。如第2级译码器组的M个3-8译码器共用3线地址F2、E2、D2,第3级译码器组各个3_8译码器共用三线地址F3、E3、D3,第i级译码器组各个3-8译码器共用三线地址?丨』丨、0丨,而?131、01、卩2、E2、D2、F3、E3、D3、F1、E1、Di 属于 MCU 的同一组 I/O 中。
[0027]本发明的采样选通电路单元的除最低级译码器组外的其他级别的译码器组选用译码输出为高电平的238译码器,第3级译码器组包括L个3-8译码器,选用译码输出为高电平有效的3-8译码器,通过第3级译码器组的L个3-8译码器来控制第2级译码器组的M个3-8译码器,如图9所示,第3级译码器组的每个3-8译码器的每一路译码输出连接第2级译码器组的一个3-8译码器的高电平使能引脚,用以片选控制第2级译码器组的M个3-8译码器的工作。第3级译码器组的L个3-8译码器共用3线地址F3、E3、D3。本发明采样选通电路单元中第4级译码器组、第5级译码器组、直至第i级译码器组,相邻两级译码器组之间的连接关系均如图9 一样,不再赘述。
[0028]一般第3级译码器组的一个3-8译码器即可控制选通8*8*8=512个红外接收管的采样信号,足以满足当前绝大多数触摸屏适用尺寸,如需更大尺寸(如100寸以上),可设计第4级甚至第5级译码器组来满足。
[0029]本发明采样选通电路单元以三级为例,最高级即第3级译码器组只用一个3-8译码器,3线地址为F3、E3、D3,使能引脚为R_EN_CS38,使能引脚用来控制红外接收管选通的使能,当需全部接收管不选通采样信号时,如电路中的电容放电操作等,只需执行禁止该使能即可。而第I级多路选择器组的地址线Fl、EU D1,和第2级译码器组的地址线F2、E2、D2,以及第3级译码器组的地址线F3、E3、D3,以及使能引脚R_EN_CS38,均直连MCU的某一组1/0,如PB 口,他们的编码组合唯一地对应控制每一个接收管的采样选通,这样就可以事先编制一个一维数组的码表R_TABLE[ALL_LED_NUM],其中ALL_LED_NUM为接收管总数(一般发射管与接收管成对出现,也可不同),该码表存储在MCU的内存中,码表的每一个数组成员就是对应唯一的一个接收管采样信号的选通编码,这里的选通编码就是对F1、E1、D1、F2、E2、D2、F3、E3、D3、R_EN_CS38的赋值编码,MCU要想采样选通某个红外接收管的信号,只需从码表中取出对应的采样选通编码,将其编码赋给(或写入)它们所在I/O组的端口输出数据寄存器,即上述的PB 口的端口输出数据寄存器,继而更新Fl、El、Dl、F2、E2、D2、F3、E3、D3、R_EN_CS38的输出电平,进而控制第I级多路选择器组、第2级译码器组第3级译码器组工作,最终实现对该采样选通编码设定的某个接收管的采样选通。
[0030]本发明采样选通电路单元中同级译码器组内的各3-8译码器的连接关系与红外发射管驱动电路单元中同级译码器组内各3-8译码器的连接关系相同,如图5所示,不再赘述。
[0031]如图10所示,本发明中第I级多路选择器组内各8选I选择器共用3线地址F1、E1、Di,选择输出端以及电源,第I级多路选择器组内的每个8选I选择器的低电平使能引脚分别连接相邻第2级译码器组的一个译码输出端,且各8选I选择器的选择输出端共用并同时连接至信号放大处理单元,将采样信号放大处理后送至MCU的A/D模数转换单元,经转换之后的结果存储于内存中的数组变量里,软件再调用这些变量值,根据当前值与历史值的对比,判定当前采样值是否有效及光路有无遮挡,从水平方向光路的遮挡情况与垂直方向光路的遮挡情况综合判定触摸屏设备当前是否有触摸动作,并记录产生光路遮挡的红外管序号,根据触摸屏尺寸及红外灯管的排布方式,在软件中设计算法求出触摸点的精确坐标。
[0032]本发明中,所有红外发射管的驱动控制与接收管的采样信号选通均由两个码表来实现,即E_TABLE[ALL_LED_NUM]与R_TABLE [ALL_LED_NUM],分别储存每个发射管的驱动编码和每个接收管的采样选通编码。如E_TABLE[i]表示第i个红外发射管的驱动编码,将其编码值赋给它所在MCU的I/O组的端口输出数据寄存器中,如PA 口输出数据寄存器,从而改变了多级3-8译码器组的3线地址输入端,以上述三级设计为例,对应的是改变Cl,BI,Al,C2,B2, A2,C3,B3, A3的值,进而控制第I级译码器组对应的某个3_8译码器的某个译码输出有效,也就驱动了编码所对应的发射管工作。接收管的采样选通也是同样道理实现,如R_TABLE[i]表示第i个红外接收管的采样选通编码,将其编码值赋给它所在MCU的I/O组的端口输出数据寄存器中,如PB 口输出数据寄存器,从而改变了多级3-8译码器组和第I级八选一多路选择器组的3线地址输入端,以上述三级设计为例,对应的是改变F1,E1,D1,F2,E2,D2,F3,E3,D3的值,进而控制第I级对应的某个八选一多路选择器组的某个选择输入通道选通,也就选通了编码所对应的接收管的采样信号通道。
[0033]可见,要想控制某个发射管驱动工作和某个接收管的信号采样选通,就可以用查表的方式,快速响应,即对上述的E_TABLE[ALL_LED_NUM]和R_TABLE [ALL_LED_NUM]两个码表进行编码读取与I/O赋值操作。
[0034]本发明中提出的技术方案的有
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