[發明專利]紅外觸摸屏的串行控制電路

有效

• 申請號: 201210436542.4
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN103809811B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 許軍
• 申請（專利權）人: 深圳市艾博德科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種紅外觸摸屏控制技術，尤其是涉及一種紅外觸摸屏的串行控制電路。

背景技術

紅外觸摸技術是一種比較成熟的人機交互技術。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在顯示屏幕四邊均勻排布一對對的紅外線發射管和紅外接收管，在每對紅外線發射管和紅外接收管之間的紅外線構成了一個紅外線的光線網格，這個網絡覆蓋在觸摸表面。任何不透光的物體接觸到觸摸屏表面就會阻擋到紅外線，導致接收不到信號或信號變弱，通過對信號強弱及紅外器件的位置計算，即可判定觸摸的位置。

紅外觸摸屏的控制電路控制數字邏輯電路，依次選中每一個紅外線發射管和紅外接收管使其工作。為了選中不同的紅外線發射管和紅外接收管，需要給每個紅外線發射管和每個紅外接收管分配一個地址。分配地址的方式經歷了以下幾種變革：

1)絕對地址方式：每對紅外線發射管和紅外接收管都分配1個地址，比如一個82寸的紅外觸摸屏共有576對紅外線發射管和紅外接收管，就需要576個地址，這樣需要10條地址線來控制576對紅外線發射管和紅外接收管。

2)串行地址方式：每個電路板內部使用絕對地址，電路板與電路板之間使用D觸發器達到串行依次選通的目的。通常1塊電路板上分布64對紅外線發射管和紅外接收管，就需要6條地址線開控制，再加上串行選通需要的2條線，共需要使用8條連接線。

綜上，現有的紅外觸摸屏普遍存在如下：由于紅外觸摸屏需要數量較大的若干對紅外線發射管和紅外接收管，控制電路為了控制選通各對紅外線發射管和紅外接收管，需要使用較多數量的地址線來連接各對紅外線發射管和紅外接收管，從而導致控制電路在電路板上占有較大位置而導致導致電路板的寬度較大，限制了觸摸屏的應用，比如要求觸摸框比較窄的地方，就無法滿足客戶要求。

發明內容

本發明提出一種紅外觸摸屏的串行控制電路，以解決目前紅外觸摸屏需要較多連接線(或地址線)來控制數量眾多的各對紅外線發射管和紅外接收管的技術問題。

本發明采用如下技術方案實現：一種紅外觸摸屏的串行控制電路，其包括：

多個發射板U1、U2、...和Un，每個發射板均包括：時鐘輸入端CP連接D_CLK信號的D觸發器；清零端RST連接D觸發器的輸出端Q、時鐘輸入端CLK連接COUNTER_CLK信號的計數器；計數器的輸出端D0～D5連接2個譯碼器，由2個譯碼器的多個輸出端構成控制多對紅外線發射管和紅外接收管的控制矩陣；

其中，發射板U1上的D觸發器D1的數據輸入端D連接D_CLK信號線，發射板Ui上的D觸發器Di的輸出端Q連接發射板U_i+1上D觸發器D_i+1的數據輸入端D，i為小于n的正整數；

D_CLK、D_DATA、COUNTER_CLK和CE這4條信號均連接控制器，由控制器通過D_CLK和D_DATA這兩條信號控制某個D觸發器的輸出端Q輸出電平來片選該D觸發器所在的發射板，并通過控制COUNTER_CLK信號向該發射板上的計數器輸出的方波數量來選通控制矩陣中對應該方波數量的一對紅外線發射管和紅外接收管。

其中，2個譯碼器均為3-8譯碼器，其中一個譯碼器的輸入端連接在計數器的輸出端D0～D2，另一個譯碼器的輸入端連接在計數器的輸出端D3～D5，且2個3-8譯碼器的輸出端構成8x8的控制矩陣。

其中，CE信號線連接至發射板U1、U2、...和Un上譯碼器E21、E22、...和E2n：當CE＝0時，控制打開發射板U1、U2、...和Un上各個譯碼器E21、E22、...和E2n的輸出端分別控制的各個紅外線發射管；當CE＝1時，控制關閉發射板、U2、...和Un上各個譯碼器E21、E22、...和E2n的輸出端分別控制的各個紅外線發射管。

其中，控制器為單片機或FPGA。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、本發明通過在每個發射板上設置一個D觸發器，通過D_CLK和D_DATA兩條信號線控制D觸發器的輸出端Q輸出電平來實現發射板板的片選，從而不會因為發射板的數量增加而需要增加地址線的數量。

2、在每個發射板中，本發明利用計數器與2個3-8的譯碼器結合控制形成8x8矩陣的64對紅外線發射管和紅外接收管，控制器通過COUNTER_CLK信號向計數器輸出下降沿的方波的數量，相應在該發射板中選通對應的一對紅外線發射管和紅外接收管，具有控制簡單且占用控制器控制端口較少的特點。