本发明专利技术公开了一种声波接触板系统及其多次扫描的控制方法，该方法包括：控制板内的扫描信号发生电路按ｎＦ频率产生扫描信号，模数转换器对每次接收到的检波信号进行Ｓ／ｎ次模数转换，每次模数转换的时间间隔为ｎＴ，将模数转换后的数据重新合成为频率为Ｆ且模数转换次数为Ｓ的完整扫描数据。本发明专利技术可以使用较低速模数转换器对检波信号进行模数转换，从而使其生产成本降低，使其可应用内置于微控制器内的模数转换器进行模数转换，如果应用内置于微控制器的模数转换器模块，则本发明专利技术实现更简单，印刷线路板面积更小，制造成本更低，适用于计算机、电视机、游戏机应用领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开，特别是一种涉 及到接触位置坐标的多次扫描的声波接触板系统及其控制方法。
技术介绍
声波接触板装置可以应用在很多领域，较常见的应用是在计算机、电视机、 游戏机和各种专用设备上，作为一种人对机器的输入界面，可以对机器输入类似按键、线、图形、文字等信息。在专利号ZL86102275.A的专利文件中已经介 绍了目前声波接触板的主要技术。声波接触板装置具体的实现也有很多方法， 图l中给出一种比较常见的两轴的声波接触板装置， 一般安装在计算机的显示屏 幕的表面，可以用作坐标、文字、图形等内容的输入。其中主要包括接触板120 和控制板108，接触板120包括透明材料做的基板100，基板100的一个角上安装 有X轴发射换能器104，相邻的角上安装有X轴接收换能器103， X轴发射换能器 104的对角上安装有Y轴发射换能器101, X轴接收换能器103旁边安装有Y轴接收 换能器102。基板100的四个边上分别安装有X轴第一反射声栅110、 X轴第二反射 声栅112、 Y轴第一反射声栅lll、 Y轴第二反射声栅113，每个反射声栅均是由 许多反射单元115构成。控制板108包括接收电路、扫描信号发生电路、模数转 换电路和微控制器，微控制器负责控制扫描时序、接收时序、模数转换时序、 计算坐标并和计算机通讯等。现有技术中是由微控制器控制扫描信号发生电路 驱动发射换能器，产生短脉冲声波信号，这声波一般为频率5MHz的超声波信号， 声波由反射声栅反射在基板100上传播，声波再由另一反射声栅汇集到接收换能 器，转换出电信号。图1是具有X轴Y轴2个接收换能器的系统，X轴或Y轴重复上述过程大约100次每秒，分时交替进行，即先扫描X轴，间隔大约5毫秒后扫描Y 轴，然后大约5毫秒后再扫描X轴，不断循环顺序处理，现有的控制板上一般都 有如图2A的结构的接收电路，各个接收换能器的输出信号201输入到通道选择及 接收放大器202内，放大后的信号输入检波电路203进行信号检波，检波后的信 号207输入到模数转换器204，经模数转换器204转换后输出数字信号205到微控 制器206。微控制器206输出控制信号209控制通道选择及接收放大器202，微控 制器206输出控制信号208控制模数转换器204。图2B为现有技术的检波电路、模 数转换器及微处理器的部分电路图，主放大器输出的信号由输入接口JO接入到 由三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6为主要元器件组成的检波电路，检波电路的 输出由三极管Q6输出，再经电阻R20和电容C20组成的低通滤波器直接接入模数 转换器U6的模拟信号输入端，模数转换器U6的数字信号输出到微处理器U1，同 时微处理器U1输出控制信号控制模数转换器U6工作。对于有2个或2个以上接收换能器的系统，现有的技术中是采用分时处理技术，将不同的接收换能器的输 出信号分时接入放大器，所有接收到的信号最终会由端口JO输入至同一主放大器，再由主放大器输入到同一个检波电路和模数转换器，只是接入的时间错开。图3是有X轴Y轴两个接收换能器的接触板系统的检波电路输出的信号示意 图，301为X轴的检波后的信号，302为Y轴的检波后的信号，X轴信号和Y轴信号 间隔时间303为一般为5毫秒，同一轴的信号间隔304约为10毫秒。我们以其中一 轴信号X轴的检波后的信号301为例，301信号时间展宽后如图4A所示，402为发 送扫描信号产生的干扰信号，接收周期401范围里的检波后信号403是需要，检 波后信号403是一个最大幅度不超过2. 5伏的模拟信号，现时技术一般都采用微 处理器来处理这信号，因而需要有高速模数转换器来将这模拟信号转换成数字 信号，然后输入到微控制器。因不同的轴长短不同、或不同尺寸的触摸屏大小不同，接收周期401的时间长短是不同的，但模数转换器的转换速度要求基本一 样， 一般为1MSPS (l百万次每秒)，即每微秒取样一次。请参看图4B，对于常 见15寸大小的触摸屏的X轴，这接收周期401时间为180微秒左右，模数转换器在 微控制器的控制下对接收周期401内的检波后信号403进行模拟信号转换为数字 信号， 一个接收周期401内大约进行180次转换，符号405表示其中的一次模数转 换，每次转换的时间间隔406相同，大约1微秒。每次模数转换后的数字信号输 入到微控制器存储及处理。现有技术采用模数转换器一般为TLC5540集成电路， 价格比较高。现时的微控制器有一些是内部具有模数转换器的，但其转换速度 一般都在200KSPS (20万次每秒)以下，即至少要5微秒才能完成一次模数转换， 不能达到1MSPS的要求，因而不能直接用于声波触摸系统处理接收周期的信号。
技术实现思路
针对上述提到的现有技术中的声波接触板系统需要采用高速模数转换器， 才能完成模数转换要求，高速模数转换器价格高，且其外围器件个数多的缺点， 本专利技术提供一种新的声波接触板系统，其采用多次扫描、转换后再重新合成完 整扫描数据的技术实现用较低速的模数转换器转换接收周期里的信号，尤其适 用于微控制器内置模数转换器。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是 一种声波接触板系统，该系统 包括接触板和控制板，所述的接触板主体为一基板，基板四周安装有一个或一 个以上的反射声栅，每个反射声栅一端分别安装有发射换能器或接收换能器， 所述的控制板包括通道选择电路、前置放大器、主放大器、检波电路、增益控 制电路、微控制器、扫描信号发生电路，接收换能器的信号输出端与前置放大 器的信号输入端连接，前置放大器的信号输出端与主放大器的信号输入端连接， 主放大器的信号输出端与检波电路的信号输入端连接，检波电路的信号输出端与微控制器的模数转换接口连接，微控制器通过接口电路与外部进行通信，微 控制器输出信号控制扫描信号发生电路输出扫描信号，微控制器输出信号控制 通道选择电路，微控制器输出信号控制前置放大器及主放大器的放大增益，微 控制器控制模数转换器进行转换。一种声波接触板系统的多次扫描控制方法，该方法包括控制板内的扫描信号发生电路按nF频率产生扫描信号，模数转换器对每次接收到的检波信号进行S/n次模数转换，每次模数转换的时间间隔为nT，将模数转换后的数据重新合成为频率为F且模数转换次数为S的完整扫描数据。 本专利技术解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括 所述的时间间隔nT为模数转换器的每转换一次需要的最低时间。 所述的模数转换后的数据暂存在微控制器内置的存储器中，或与微处理器连接的外置存储器中。所述的模数转换后的数据按模数转换的时间点相对第一次初始转换的时间点位置升序作为顺序存储。所述的扫描信号发生电路受微控制器控制产生扫描信号。 所述的扫描信号发生电路由微控制器直接产生扫描所需的包含载波的短脉冲信号。本专利技术的有益效果是本专利技术可以使用较低速模数转换器对检波信号进行 模数转换，从而使其生产成本降低，使其可应用内置于微控制器内的模数转换 器进行模数转换，如果应用内置于微控制器的模数转换器模块，则本专利技术实现 更简单，印刷线路板面积更小，制造成本更低。下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。 附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2A为现有技术的接收电路结构框图。图2B为现有技术的检波器、模数转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种声波接触板系统，其特征是：所述的该系统包括接触板和控制板，所述的接触板主体为一基板，基板四周安装有一个或一个以上的反射声栅，每个反射声栅一端安装有发射换能器或接收换能器，所述的控制板包括通道选择电路、前置放大器、主放大器、检波电路、增益控制电路、微控制器、扫描信号发生电路，接收换能器的信号输出端与前置放大器的信号输入端连接，前置放大器的信号输出端与主放大器的信号输入端连接，主放大器的信号输出端与检波电路的信号输入端连接，检波电路的信号输出端与微控制器上的模数转换接口连接，微控制器通过接口电路与外部进行通信，微控制器输出信号控制扫描信号发生电路输出扫描信号，微控制器输出信号控制通道选择电路，微控制器输出信号控制前置放大器及主放大器的放大增益，微控制器控制模数转换器进行转换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：骆航，
申请(专利权)人：骆航，伍颖超，陈松，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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