一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置及方法，装置包括主控板、多组红外发射板、多组红外接收板，红外发射板上的发射灯和红外接收板上的接收灯一一对应，多组红外发射板、多组红外接收板共同组成矩形触摸屏，主控板包括微控制单元和AD转换电路，微控制单元与所有红外发射板依次串联，AD转换电路与所有红外接收板依次串联，红外发射板和红外接收板都包含现场可编程逻辑门阵列，微控制单元和AD转换电路连接，微控制单元还有与外部设备连接的数据接口。本发明专利技术可以采用FPGA通讯算法，结合对应的硬件设计，按照统一的地址分配，逐级有序的采集信息，实现了多块板组合后还能够整块大屏的红外触摸识别。

【技术实现步骤摘要】
一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置和方法
专利技术涉及红外触摸屏
，具体是一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描的方法和方法。
技术介绍
传统的红外触摸屏，一般是在显示器前面安装一个外框；外框里面有一组电路板，在X，Y轴方面排列着多块红外发射灯和红外接收灯，工作是，会在表面对应形成横竖交叉的红外矩阵，当有触摸时，就会挡住经过该区域的红外线；经过硬件和软件算法判断，取得该点的X，Y轴坐标。传统多点红外触摸屏扫描方式复杂，主控板、发射板、接收板在各自位置还需要用不同的元器件区分，批量生产成本也很高。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于，微控制单元级联方式将发射板一块接一块的连接；微控制单元级联方式将接收板一块接一块的连接，按照统一的地址分配，逐级有序的采集触控数据的多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置。本专利技术的第二目的在于，提供一种根据上述装置的扫描方法；为了实现本专利技术第一目的，本专利技术所采用的技术方案是：专利技术的一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置，其特征在于，包括主控板、多组红外发射板、多组红外接收板，红外发射板上的发射灯和红外接收板上的接收灯一一对应，多组红外发射板、多组红外接收板共同组成矩形触摸屏，所述主控板包括微控制单元和AD转换电路，所述微控制单元与所有红外发射板依次串联，所述AD转换电路与所有红外接收板依次串联，所述红外发射板和红外接收板都包含现场可编程逻辑门阵列，所述微控制单元和AD转换电路连接，所述微控制单元还有与外部设备连接的数据接口。进一步地，所述主控板集成在依次串联第一块红外接收板上。为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置的方法，包括上述装置，方法包括：S1、微控制单元通过给依次串联第一块红外发射板发送控制信息，S2、红发射板按照要求驱动对应红外发射板上的红外发射灯工作；同时对应的红外接收板上的红外接收灯接收光信号，然后转换成采样电信号；S3、电信号通过红外接收板送到AD转换电路转换为数字数据给微控制单元；S4、微控制单元经过数据处理后，坐标通过数据接口输出。进一步地，所述步骤S1之前还进行初始化，在初始化时，微控制单元通过初始配置，配置红外发射板和红外接收板的板号、灯数、采样点数、采样频率、点灯周期形成信息报文；步骤S2中点灯周期的信息级联方式传给每一块红外发射板和红外接收板的可编程逻辑门阵列上。进一步地，所述初始化时，微控制单元分别给红外发射板和红外接收板发送信息报文，使红外发射板和红外接收板知道自己的板号，知道自己的发射管的数量或接收管的数量；进一步地，接收板上的可编程逻辑门阵列通过控多组模拟开关，每组模拟开关控制挂在接收灯的发射极上的信号，通过可编程逻辑门阵列切换模拟开关，获知当前接收灯的状态。进一步地，每块发射板上的可编程逻辑门阵列通过控制多个CON接口，控制多个MOS管的开关状态，多个CON接口平均分为两组，分别为第一组CON接口和第二组CON接口，第一组CON接口和第二组CON中任意两个CON接口组合控制1个发射灯点亮，从而控制多个发射灯管点灯，按照统一编址依次点亮且每次只点一个发射灯。进一步地，所述步骤S1中控制信息包括板号信息、待点亮发射灯编号、点灯周期；所述步骤S2中，红发射板按照要求驱动对应红外发射板上的红外发射灯工作具体执行方法为：S21、接收到控制信息的红外发射板检测板号信息是否与自己相同，若是，执行步骤S22，若否，执行步骤S23；S22、点亮与待点亮发射灯编号相同的红外发射灯，点灯时间与点灯周期相同；S23、将接收到的控制信息发送给下一级红外发射板，重新执行S21。进一步地，所述步骤S2中，红外接收灯接收光信号采用多路交叉斜扫描的算法红外接收灯接收光信号，与点亮的红外发射灯相对的目标红外接收灯，目标红外接收灯与目标红外接收灯两侧对称的多个红外接收灯共同接收点亮的红外发射灯信号。进一步地，每个所述可编程逻辑门阵列还具有计数功能，通过采样脉冲个数判别可编程逻辑门阵列进入挂起状态或工作状态。专利技术提出的主要有益效果是：通过多组红外发射板和多组红外接收板拼接成大屏，并且每个红外发射板和红外接收板中均设置有可编程逻辑门阵列(FPGA)，本专利技术可以采用FPGA通讯算法，结合对应的硬件设计，按照统一的地址分配，逐级有序的采集信息，实现了多块板组合后还能够整块大屏的红外触摸识别。附图说明为了更清楚地说明专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置的结构示意图；图2为多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置的原理示意图；图3为本申请中红外发射板的电路原理图；图4为本申请中红外接收板的电路原理图；图5为多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描方法的方法原理图；图6为本申请中红外触摸屏多路交叉扫描示意图；图7为本申请中红外发射板信号定义；图8为本申请中红外接收板信号定义；图9为本申请中红外触摸屏信号采集时序图；图10为本申请中发射板FPGA控制信号时序图；图11为本申请中接收板FPGA控制信号时序图；图12是本申请中红外发射板发射灯采样图。具体实施方式下面结合附图对专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一参阅图1、图2所示，专利技术的一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置，包括主控板、多组红外发射板(T1、T2、T3、T4、T5)、多组红外接收板(R1、R2、R3、R4、R5)，本申请中示例性的设置5组红外发射板和5组红外接收板，其中红外发射板(T1,T2,T3)为长边方向上的红外发射板，红外发射板(T4,T5)为短边方向的红外发射板；红外接收板(R1,R2,R3)长边方向上的红外接收板，红外接收板(R4、R5)为短边方向的红外接收板；红外发射板上的发射灯和红外接收板上的接收灯一一对应，即红外接收板(T1-T5)依次与红外接收板(R1-R5)面对面对应的；多组红外发射板、多组红外接收板共同组成矩形触摸屏，所述主控板包括微控制单元MCU和AD转换电路，微控制单元MCU负责对整个红外触摸框信号发生、信号采集、数据处理、坐标输出等，所述微控制单元MCU与所有红外发射板依次串联，所述AD转换电路与所有红外接收板依次串联，所述红外发射板和红外接收板都包含现场可编程逻辑门阵列(FPGA)，所述微控制单元MCU和AD转换电路连接，所述微控制单元还有与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置，其特征在于，包括主控板、多组红外发射板、多组红外接收板，红外发射板上的发射灯和红外接收板上的接收灯一一对应，多组红外发射板、多组红外接收板共同组成矩形触摸屏，所述主控板包括微控制单元和AD转换电路，所述微控制单元与所有红外发射板依次串联，所述AD转换电路与所有红外接收板依次串联，所述红外发射板和红外接收板都包含现场可编程逻辑门阵列，所述微控制单元和AD转换电路连接，所述微控制单元还有与外部设备连接的数据接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置，其特征在于，包括主控板、多组红外发射板、多组红外接收板，红外发射板上的发射灯和红外接收板上的接收灯一一对应，多组红外发射板、多组红外接收板共同组成矩形触摸屏，所述主控板包括微控制单元和AD转换电路，所述微控制单元与所有红外发射板依次串联，所述AD转换电路与所有红外接收板依次串联，所述红外发射板和红外接收板都包含现场可编程逻辑门阵列，所述微控制单元和AD转换电路连接，所述微控制单元还有与外部设备连接的数据接口。


2.根据权利要求2所述的多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描的方法，其特征在于：所述主控板集成在依次串联第一块红外接收板上。


3.一种多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描装置的方法，其特征在于：包括权利要求1所述的装置，方法包括：
S1、微控制单元通过给依次串联第一块红外发射板发送控制信息，
S2、红发射板按照要求驱动对应红外发射板上的红外发射灯工作；同时对应的红外接收板上的红外接收灯接收光信号，然后转换成采样电信号；
S3、电信号通过红外接收板送到AD转换电路转换为数字数据给微控制单元；
S4、微控制单元经过数据处理后，坐标通过数据接口输出。


4.根据权利要求3所述的多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描的方法，其特征在于：所述步骤S1之前还进行初始化，在初始化时，微控制单元通过初始配置，配置红外发射板和红外接收板的板号、灯数、采样点数、采样频率、点灯周期形成信息报文；步骤S2中点灯周期的信息级联方式传给每一块红外发射板和红外接收板的可编程逻辑门阵列上。


5.根据权利要求4所述的多点红外触摸屏多块板子通讯及多路交叉扫描的方法，其特征在于：所述初始化时，微控制单元分别给红外发射板和红外接收板发送信息报文，使红外发射板和红外接收板知道自己的板号，知道自己的发射管的数量或接收管的数量。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，郭兴龙，郑隽鹏，闫康乐，王子园，王晨星，
申请(专利权)人：山西大众电子信息产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14