电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、系统和装置的制造方法_3

文档序号:9694351阅读:来源:国知局
电容耦合关系如图3所示。电容笔10放在触摸屏20上时,电容笔10就和触摸屏20上的发射极TX和接收极RX形成耦合关系,如图3所示。触摸屏20的TX发送的波形通过C1对RX产生激励,通过C3对电容笔10产生激励,电容笔10发送的信号则通过C2耦合到RX。当TX发射激励波形时,内部RX的接收时序是同步的。当TX激励发送上升沿时,RX时序为正激励,此时RX会把C1的变化量正向检测,电荷量为Cl*Vtx ;iTX激励发送下降沿时,RX时序为负激励,负激励就是反向激励,因为上升沿和下降沿刚好相反,如果是正激励,电荷量就是-Cl*Vtx,和刚才正激励时的电荷量Cl*Vtx相加结果为0,测不出来,如果是负激励,电荷量就是_(_Cl*Vtx),即Cl*Vtx,最后检测的结果就是让两次激励的变化量进行累加,电荷量为2*Cl*Vtx。这样提高了变化量和信噪比。
[0060]在本发明的一个实施例中,电容笔10与触摸屏20通过三进制编码传输数据,其中,当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为0 ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号同向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1 ;以及当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。
[0061]具体地,当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时,即一直保持高电平或者低电平,那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电,C2不充电,那么触摸屏20的接收极RX检测到的电荷量为2*Cl*Vtx ;当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生同向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿,C1和C2都充电,那么上升沿检测到的同向激励的电荷量大小就是Cl*Vtx+C2*Vpen,TX发送下降沿时RX检测到的电荷量也同样是Cl*Vtx+C2*Vpen,那么最后RX检测的结果就是2*Cl*Vtx+2*C2*Vpen ;当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生反向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿,这时RX检测到的电荷量为Cl*Vtx-C2*Vpen,TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿,这时检测到的电荷量也为Cl*Vtx-C2*Vpen,两次检测累加的结果就是2*Cl*Vtx_2*C2*Vpen。
[0062]由此可见,电容笔10不随TX激励而激励时检测值为2*Cl*Vtx,同向激励时为2*Cl*Vtx+2*C2*Vpen,反向激励时为2*Cl*Vtx_2*C2*Vpen。RX检测的出的数据就会发现同向激励时数据变大,反向激励时数据变小,而不激励时数据不变。如此,就可以分辨出电容笔10向触摸屏20传输的数据为0、+1或-1,例如,如图4所示。
[0063]在本发明的一个实施例中,电容笔10与触摸屏20通过五进制编码传输数据,其中,当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励,或者,电容笔10在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为0 ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+2 ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1 ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为_2 ;以及当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。
[0064]具体地,当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励,即一直保持高电平或者低电平,那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电,那么RX检测到的电荷量为2*Cl*Vtx,或者,电容笔10在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时,电容笔10在上升沿产生正向激励(即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿)时RX检测到的电荷量为Cl*Vtx+C2*Vpen,电容笔10在下降沿产生反向激励(即TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿)时RX检测到的电荷量为 Cl*Vtx-C2*Vpen,则最后的检测结果就是 Cl*Vtx+C2*Vpen 加上 Cl*Vtx_C2*Vpen,即2*Cl*Vtx,或者,电容笔10在上升沿和下降沿分别产生反向激励和正向激励时,同理,最后的检测结果为Cl*Vtx-C2*Vpen加上Cl*Vtx+C2*Vpen,也是2*Cl*Vtx ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿,TX发送下降沿时电容笔10发送下降沿,那么RX检测到的电荷量为2Cl*Vtx+2C2*Vpen ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿,TX发送下降沿时电容笔10不产生激励(即电容笔10保持高电平或者低电平),或者TX发送上升沿时电容笔10不产生激励,TX发送下降沿时电容笔10发送下降沿,RX检测到的电荷量为2Cl*Vtx+C2*Vpen ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿,TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿,RX检测到的电荷量为2Cl*Vtx-2C2*Vpen ;当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时,即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿,TX发送下降沿时电容笔10不产生激励,或者,TX发送上升沿时电容笔10不产生激励,TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿,RX检测到的电荷量为2Cl*Vtx-C2*Vpen。
[0065]上述五种情况RX检测到的电荷量分别为:2*Cl*Vtx、2Cl*Vtx+2C2*Vpen、2Cl*Vtx+C2*Vpen、2Cl*Vtx-2C2*Vpen 和 2Cl*Vtx_C2*Vpen,即电容笔 10 向触摸屏 20 传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1,例如,如图5所示。
[0066]以上实施例里说明的是TX激励电容笔同向或反向跟随TX发射激励的情况(分别对应反馈式和激励式两种电容笔10坐标检测模式,反馈式是指电容屏的TX发出一个上升沿或下降沿的激励后电容笔10收到这个激励并跟着发出激励信号,发出的激励信号根据需要可能和TX发送的沿信号同向或反向。激励式则是电容屏本身不发送信号,只作为接受器,而笔自主发送信号。信号的时序和相位都是事先约定好的)。实际上真正分辨的变化量只有C2的电容值,所以另一种检测方法是TX不激励。芯片检测时内部时序是固定的,如果TX不激励只有电容笔10按照固定时序发送同向或反向激励的话,检测值就不会受到C1的影响;同向时电荷为2*C2*Vpen ;反向时电荷为_2*C2*Vpen,电容笔10不激励时检测的结果就为0,即可以分辨出+1、-1和0。这样,精度更高。下面对触摸屏20的发射极TX不发射激励信号时的情况(电容笔10实现三进制编码和五进制编码)进行详细说明。
[0067]在本发明的另一个实施例中,触摸屏20的发射极不发射激励信号,电容笔10与触摸屏20通过三进制编码传输数据,其中,当电容笔10在接收时序的脉冲期间不产生激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为0 ;当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生同向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1 ;以及当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。
[0068]具体地,当电容笔10在接收时序的脉冲期间不产生激励时,RX检测到的电荷量为0 ;当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生同向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿,RX检测到的电荷量为2*C2*Vpen;当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生反向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿,RX检测到的电荷量为_2*C2*Vpen。
[0069]上述三种情况RX检测到的电荷量分别为:0、2*C2*Vpen和_2*C2*Vpen,即电容笔10向触摸屏20传输的数据分别为0、+1和-1,例如,如图4所示。
[0070]在本发明的另一个实施例中,触摸屏20的发射极不发射激励信号,电容笔10与触摸屏20通过五进制编码传输数据,其中,当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励,或者,电容笔10在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为0 ;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+2 ;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1 ;以及当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为-2 ;以及当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时,电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。
[0071]具体地,当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励,或者,电容笔10在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时,即在接收时序的上升沿和下降沿时电容笔10不产生激励,或者在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿,或者在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿,检测到的电荷量为0 ;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿,检测到的电荷量为2*C2*Vpen;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿,在接收时序的下降沿电容笔10不产生激励,或者,在接收时序的上升沿电容笔10不产生激励,在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿,检测到的电荷量为C2*Vpen ;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿,在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿,检测到的电荷量为-2*C2*Vpen ;当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时,即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿,在接收时序的下降沿电容笔10不产生激励,或者,在接收时序的上升沿电容笔10不产生激励,在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿,检测到的电荷量为_C2*Vpen。
[0072]上述五种情况RX检测到的电荷量分别为:0、2C2*Vpen、C2*Vpen、_2C2*Vpen和-C2*Vpen,即电容笔10向触摸屏20传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1,例如,如图5所示。
[0073]更具体地,触摸屏20接收极RX根据接收到的第一激励信号获取传输数据,即通过检测到的电荷量解析电容笔10传递的数据。
[0074]在相关技术中,电容笔向触摸屏传输数据时,一般是电容笔发送二进制,即0或1的两种状态(如图6所示)。而本发明实施例的数据传输系统是结合触摸屏20RX
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