[发明专利]红外触摸屏的串行控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外触摸屏控制技术，尤其是涉及一种红外触摸屏的串行控制电路。

背景技术

红外触摸技术是一种比较成熟的人机交互技术。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在显示屏幕四边均匀排布一对对的红外线发射管和红外接收管，在每对红外线发射管和红外接收管之间的红外线构成了一个红外线的光线网格，这个网络覆盖在触摸表面。任何不透光的物体接触到触摸屏表面就会阻挡到红外线，导致接收不到信号或信号变弱，通过对信号强弱及红外器件的位置计算，即可判定触摸的位置。

红外触摸屏的控制电路控制数字逻辑电路，依次选中每一个红外线发射管和红外接收管使其工作。为了选中不同的红外线发射管和红外接收管，需要给每个红外线发射管和每个红外接收管分配一个地址。分配地址的方式经历了以下几种变革：

1)绝对地址方式：每对红外线发射管和红外接收管都分配1个地址，比如一个82寸的红外触摸屏共有576对红外线发射管和红外接收管，就需要576个地址，这样需要10条地址线来控制576对红外线发射管和红外接收管。

2)串行地址方式：每个电路板内部使用绝对地址，电路板与电路板之间使用D触发器达到串行依次选通的目的。通常1块电路板上分布64对红外线发射管和红外接收管，就需要6条地址线开控制，再加上串行选通需要的2条线，共需要使用8条连接线。

综上，现有的红外触摸屏普遍存在如下：由于红外触摸屏需要数量较大的若干对红外线发射管和红外接收管，控制电路为了控制选通各对红外线发射管和红外接收管，需要使用较多数量的地址线来连接各对红外线发射管和红外接收管，从而导致控制电路在电路板上占有较大位置而导致导致电路板的宽度较大，限制了触摸屏的应用，比如要求触摸框比较窄的地方，就无法满足客户要求。

发明内容

本发明提出一种红外触摸屏的串行控制电路，以解决目前红外触摸屏需要较多连接线(或地址线)来控制数量众多的各对红外线发射管和红外接收管的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：一种红外触摸屏的串行控制电路，其包括：

多个发射板U1、U2、...和Un，每个发射板均包括：时钟输入端CP连接D_CLK信号的D触发器；清零端RST连接D触发器的输出端Q、时钟输入端CLK连接COUNTER_CLK信号的计数器；计数器的输出端D0～D5连接2个译码器，由2个译码器的多个输出端构成控制多对红外线发射管和红外接收管的控制矩阵；

其中，发射板U1上的D触发器D1的数据输入端D连接D_CLK信号线，发射板Ui上的D触发器Di的输出端Q连接发射板U_i+1上D触发器D_i+1的数据输入端D，i为小于n的正整数；

D_CLK、D_DATA、COUNTER_CLK和CE这4条信号均连接控制器，由控制器通过D_CLK和D_DATA这两条信号控制某个D触发器的输出端Q输出电平来片选该D触发器所在的发射板，并通过控制COUNTER_CLK信号向该发射板上的计数器输出的方波数量来选通控制矩阵中对应该方波数量的一对红外线发射管和红外接收管。

其中，2个译码器均为3-8译码器，其中一个译码器的输入端连接在计数器的输出端D0～D2，另一个译码器的输入端连接在计数器的输出端D3～D5，且2个3-8译码器的输出端构成8x8的控制矩阵。

其中，CE信号线连接至发射板U1、U2、...和Un上译码器E21、E22、...和E2n：当CE＝0时，控制打开发射板U1、U2、...和Un上各个译码器E21、E22、...和E2n的输出端分别控制的各个红外线发射管；当CE＝1时，控制关闭发射板、U2、...和Un上各个译码器E21、E22、...和E2n的输出端分别控制的各个红外线发射管。

其中，控制器为单片机或FPGA。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过在每个发射板上设置一个D触发器，通过D_CLK和D_DATA两条信号线控制D触发器的输出端Q输出电平来实现发射板板的片选，从而不会因为发射板的数量增加而需要增加地址线的数量。

2、在每个发射板中，本发明利用计数器与2个3-8的译码器结合控制形成8x8矩阵的64对红外线发射管和红外接收管，控制器通过COUNTER_CLK信号向计数器输出下降沿的方波的数量，相应在该发射板中选通对应的一对红外线发射管和红外接收管，具有控制简单且占用控制器控制端口较少的特点。