数位式电磁笔、输入系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种数位式电磁笔，包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将电磁信号转换成对应的电信号输出给第一整流滤波单元和第二整流滤波单元；第一整流滤波单元将电信号进行整形滤波后输出给单晶片单元；第二整流滤波单元将电信号进行整形滤波后输出给单晶片单元，以唤醒单晶片单元；压力与按键侦测单元侦测笔尖压力数据和按键状态；单晶片单元根据侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短。同时本发明专利技术还提供一种输入系统及其控制方法。

【技术实现步骤摘要】
数位式电磁笔、输入系统及其控制方法
本专利技术属于电磁笔
，具体涉及一种数位式电磁笔、输入系统及其控制方法。
技术介绍
手写电磁笔早为人所熟知，它的主要用途为取代人的手指在绘图板、绘图屏幕、签名板、手写平板、手写笔记本或手机上作为输入装置。现有手写电磁笔分为有源笔和无源笔，有源笔需要电池提供工作的电力来源，无源笔的电力由电磁板上感应取得，无源笔已成为主流产品。无源电磁笔又分为类比式和数位式，类比式是靠改变频率或相位来传递按键和压力信号给数位板，如美国专利US5600105，因此需要较大的频宽来涵盖变频范围，容易让非预期的频率(杂讯)影响到压力和座标的稳定度，数位式是使用定频调幅模式传递按键和压力信号给数位板，如美国专利US5969296、US5977959，因此需要较长的给电时间及计数才能取较高的压力阶数，对电力的消耗较大。而为了满足使用者的使用质感，设计制造厂商往往尽可能地将压力阶数往上提升，一旦压力阶数提升时就必须牺牲信号的传输速率，如美国专利US5977959，压力每增加一倍，就必须增加一个bit的发射和接收的时间(约200us)，如1023阶压力，10bit约需2000us。另中国台湾专利TW451155揭示了一种数化器座标输入系统，数位板端所发射固定频率的电磁波通过电磁笔端的压力感测器转换成压力信号，例如使用500KHz的发射频率要获得1024阶压力，必须使用1024*1/500KHz＝2048us，若要取得更高的压力阶数，如8192阶压力，则需8192*1/500KHz＝16384us。r>因此，有必要提供一种新的数位式电磁笔以解决上问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数位式电磁笔、输入系统及其控制方法。一种数位式电磁笔，包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与所述单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，其中：所述发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板，以使数位板获取电磁笔的触控信息；所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，为其提供电源；所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，以唤醒所述单晶片单元；所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态；所述单晶片单元根据所述压力与按键侦测单元的侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。优选的，所述单晶片单元包括ADC转换器、比较器、时间计数器和控制器，当所述单晶片单元取得电源后，初始化后即进入深度睡眠，所述比较器将所述第二整流滤波单元输出的电压与预设的比较电压做比较产生比较输出，在该比较输出的上升缘产生一插断信号，该插断信号唤醒所述单晶片单元，同时所述时间计数器归零，所述ADC转换器读取所述压力与按键侦测单元侦测的笔尖压力数据和按键状态，所述控制器根据所述笔尖压力数据和按键状态控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。优选的，所述发射接收单元包括并联连接的绕线线圈和电容。优选的，所述发射控制单元包括场效应管和二极管，所述场效应管的源极分别与所述压力与按键侦测单元的输入端、所述发射接收单元的一端连接，漏极与二极管的负极连接，栅极与所述单晶片单元连接，二极管的正极与所述发射接收单元的另一端连接。本专利技术还提供一种输入系统，包括数位式电磁笔和数位板，所述数位式电磁笔包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与所述单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，所述发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板，以使数位板获取电磁笔的触控信息；所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，为其提供电源；所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，以唤醒所述单晶片单元；所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态；所述单晶片单元根据所述压力与按键侦测单元的侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度；所述数位板根据所述谐振信号获取所述数位式电磁笔的触控信息。优选的，所述单晶片单元包括ADC转换器、比较器、时间计数器和控制器，当所述单晶片单元取得电源后，初始化后即进入深度睡眠，所述比较器将所述第二整流滤波单元输出的电压与预设的比较电压做比较产生比较输出，在该比较输出的上升缘产生一插断信号，该插断信号唤醒所述ADC转换器和所述控制器，同时所述时间计数器归零，所述ADC转换器读取所述压力与按键侦测单元侦测的笔尖压力数据和按键状态，所述控制器根据所述笔尖压力数据和按键状态控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。优选的，所述发射控制单元包括场效应管和二极管，所述场效应管的源极分别与所述压力与按键侦测单元的输入端、所述发射接收单元的一端连接，漏极与二极管的负极连接，栅极与所述单晶片单元连接，二极管的正极与所述发射接收单元的另一端连接。本专利技术还提供一种上文所述的输入系统的控制方法，其包括如下步骤：步骤S1，所述数位板发射设定时长的定频电磁信号；步骤S2，当所述数位式电磁笔位于所述数位板的侦测范围内时，所述发射接收单元接收所述数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板；步骤S3，所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，所述单晶片单元取得电源后，做初始化后即进入深度睡眠，同时所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元；步骤S4，所述单晶片单元将所述第二整流滤波单元输出的电压与预设的比较电压做比较产生比较输出，并根据比较结果判断是否唤醒所述单晶片单元，若所述单晶片单元被唤醒，则执行步骤S5，否则所述单晶片单元回到主程式进入深度睡眠；步骤S5，所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态，所述单晶片单元根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数位式电磁笔，其特征在于，包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与所述单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，其中：/n所述发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板，以使数位板获取电磁笔的触控信息；/n所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，为其提供电源；/n所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，以唤醒所述单晶片单元；/n所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态；/n所述单晶片单元根据所述压力与按键侦测单元的侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种数位式电磁笔，其特征在于，包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与所述单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，其中：
所述发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板，以使数位板获取电磁笔的触控信息；
所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，为其提供电源；
所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，以唤醒所述单晶片单元；
所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态；
所述单晶片单元根据所述压力与按键侦测单元的侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。


2.根据权利要求1所述的数位式电磁笔，其特征在于，所述单晶片单元包括ADC转换器、比较器、时间计数器和控制器，
当所述单晶片单元取得电源后，初始化后即进入深度睡眠，所述比较器将所述第二整流滤波单元输出的电压与预设的比较电压做比较产生比较输出，在该比较输出的上升缘产生一插断信号，该插断信号唤醒所述单晶片单元，同时所述时间计数器归零，所述ADC转换器读取所述压力与按键侦测单元侦测的笔尖压力数据和按键状态，所述控制器根据所述笔尖压力数据和按键状态控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度。


3.根据权利要求1所述的数位式电磁笔，其特征在于，所述发射接收单元包括并联连接的绕线线圈和电容。


4.根据权利要求1所述的数位式电磁笔，其特征在于，所述发射控制单元包括场效应管和二极管，所述场效应管的源极分别与所述压力与按键侦测单元的输入端、所述发射接收单元的一端连接，漏极与二极管的负极连接，栅极与所述单晶片单元连接，二极管的正极与所述发射接收单元的另一端连接。


5.一种输入系统，其特征在于，包括数位式电磁笔和数位板，
所述数位式电磁笔包括依次连接的单晶片单元、发射控制单元和发射接收单元、并联连接于所述单晶片单元与所述发射接收单元之间的第一整流滤波单元和第二整流滤波单元、以及与所述单晶片单元连接的压力与按键侦测单元，
所述发射接收单元接收数位板发射的电磁信号并将所述电磁信号转换成对应的电信号输出给所述第一整流滤波单元和所述第二整流滤波单元，且在所述电磁信号的频率与自身谐振频率接近时产生谐振并将谐振信号发送至数位板，以使数位板获取电磁笔的触控信息；
所述第一整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，为其提供电源；
所述第二整流滤波单元将所述发射接收单元输出的电信号进行整形滤波后输出给所述单晶片单元，以唤醒所述单晶片单元；
所述压力与按键侦测单元侦测所述数位式电磁笔的笔尖压力数据和按键状态；
所述单晶片单元根据所述压力与按键侦测单元的侦测结果控制所述发射控制单元关闭时间的长短，进而控制所述发射接收单元发送至数位板的谐振信号的能量强度；
所述数位板根据所述谐振信号获取所述数位式电磁笔的触控信息。


6.根据权利要求5所述的输入系统，其特征在于，所述单晶片单元包括ADC转换器、比较器、时间计数器和控制器，
当所述单晶片单元取得电源后，初始化后即进入深度睡眠，所述比较器将所述第二整流滤波单元输出的电压与预设的比较电压做比较产生比较输出，在该比较输出的上升缘产生一插断信号，该插断信号唤醒所述ADC转换器和所述控制器，同时所述时间计数器归零，所述ADC转...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市绘王动漫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44