一种数字式坐标定位装置制造方法及图纸

一种数字式坐标定位装置，包括平面磁场发射板（１）、接收天线（２）和集成板，集成板上的集成电路ＣＰＵ电连接接收天线（２）和平面磁场发射板（１）上的发射网络（３），接收天线（２）指认网络交点坐标，其特征在于发射网络（３）由相互绝缘的至少一条纵向导线（３２）和至少一条横向导线（３１）构成；接收天线（２）由天线端（２１）、放大电路、滤波电路、整形电路构成。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数字式坐标定位装置。
技术介绍
目前作为平面坐标的识别、定位和输入装置，有许多实现方式，①使用鼠标输入相对坐标的变化量；②利用触摸屏输入绝对坐标值；③以薄膜开关或键盘为代表的开关阵列输入；④以平面磁场及接收天线配合定位的电磁定位网络。传统的第④种实现方式之一是卡片式学习机，它的基本原理如图1所示，发送网络由两层构成，其中一层分布有纵向电阻排及由电阻连接点引出的横向平行导线排，另一层分布有同上述的横向电阻排及由电阻连接点引出的纵向平行导线排，并由纵、横向电阻排一端分别引出一条连接线YO和XO。接收部分由天线、放大电路、滤波电路及AD转换电路构成。工作时由集成电路CPU控制按一定顺序分别向XO和YO输入端口发送一定频率的等幅、方波信号，由于电阻排的串入，远离输入端口的电阻连接点引出线上的信号强度将依次减弱，而同一引出线上各点的信号强度一致，此信号以引出线为发射天线向引出线周围发送。当接收天线收到XO端输入信号时，接收天线将接收到强度与所在位置的引出线上的信号强度相对应的信号，经放大、滤波后进行AD转换，转换结果经集成电路CPU查表获取接收天线所在位置的横坐标。同理可获得接收天线所在位置的纵坐标。由此接收天线的坐标得到确定，集成电路CPU根据程序约定即运行对应程序，完成相应功能。上述模式的电磁定位网格是基于模拟信号处理方式，可以实现高分辩率且占用CPU的I/O数量少，但电阻排各对应段阻值的离散度需要控制，即不同产品的相同电阻段的阻值需要尽量一致，且由电阻串联造成的误差积累要控制在允许范围内，工艺控制难度较大。其次是需要AD转换器，成本较高；对CPU的资源要求较高；还需严格控制注入XO、YO端口的发射信号的幅度，电路结构较为复杂。
技术实现思路
本技术旨在避免现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单，工作可靠，成本低的一种数字式坐标定位装置。本技术提供的数字式坐标定位装置，包括平面磁场发射板、接收天线和集成板，集成板上的集成电路CPU电连接接收天线和平面磁场发射板上的发射网络，接收天线指认网络交点坐标。发射网络由相互绝缘的至少一条纵向导线和至少一条横向导线构成。接收天线由天线端、放大电路、滤波电路、整形电路构成。本技术提供的数字式坐标定位装置还具有下列技术特点纵向导线分别与集成电路CPU的DXO1、DXO2…DXOn相互连接。横向导线分别与集成电路CPU的DYO1、DYO2…DYOm相互电连接；集成电路CPU的D11引脚电连接接收天线。接收天线为一笔体，笔尖构成天线端，放大电路、滤波电路和整形电路装置于笔体壳中。应用上述技术可由平面磁场发射板、接收天线和集成板装置成卡片式学习机，平面磁场发射板为卡片式学习机的面板，与卡片式学习机配套的卡片放置在平面磁场发射板上，卡片上的单项图案或文字与网络交点一一对应；笔体置于学习机的面板上。所用集成电路CPU为NT66P22。可用外接CD4051实现功能扩展，CD4051的引脚Y1、Y2、Ym和X1、X2、Xn分别与发射网络的纵向导线、横向导线连接；CD4051的X、A、B、C、引脚分别与CPU的DO1、DO2、DO3、DO4引脚电连接。其VCC引脚连接集成电路CPU的DO5引脚提供本集成电路电源。本技术相比现有技术具有如下优点基于数字信号的发送和接收，无需较高的电源稳定性、元件参数离散性、抗干扰能力等方面的要求，采用一般的制造工艺即可实现产业化。信号的采集无需经过AD转换，只采用一般技术的信号放大、滤波和整形电路即可满足功能要求，设计和电路成本相对较低。附图说明图1为现有技术发射网络结构图示；图2为本技术结构总图；图3扩展芯片电路结构图示； 图4a、图4b为印刷电路板PCB的横向导线排和纵向导线排的实际构造之一。具体实施方式由图1可见，现有技术发射网络3结构是由纵向和横向两组导线构成，而每组导线上的电位不同，在利用接收天线2指认发射网络3时，必然会接收到不同强度的信号，接收电路再向CPU输出所接收到的信号的幅度数值大小，CPU根据该数值的大小判断当前射频笔所在的位置。本技术中，接收电路仅需向CPU输出“有无接收到信号”的状态，无需具体数值，CPU仅根据“有无接收到信号”来判断射频笔的坐标，故本技术无需使用AD转换的识别处理电路。图2所示的本技术结构，它可以使用在多种该类型的装置中，本实施例以卡片式学习机为例，它包括平面磁场发射板1、接收天线2和集成板，集成板上的集成电路CPU电连接接收天线2和平面磁场发射板1上的发射网络3，以接收天线2指认网络交点坐标。电磁发射天线网络分两层一层分布有纵向的平行导线条，另一层分布有横向的平行导线条，两层导线相互绝缘，每条导线条分别引出并与控制电路的相应端口连接。接收天线2部分仅包括天线端21、放大、滤波、整形电路几部分，根据天线长度，即天线端21头与放大电路之间的距离，决定是否需要电磁屏蔽。其相互作用是如果接收天线2的天线端21落入电磁发射网络3的有效范围内，识别接收天线2所在位置坐标时，由集成电路CPU控制按一定顺序分别向DX1～DXOn和DYO1～DYOm端口逐一发送一定频率的方波信号，当信号注入上述端口之一时，与该端口相连的导线上即承载了对应频率的方波信号，并向该导线条周围发送。集成电路CPU的DI1端连接接收天线2，如果接收天线2的天线端21恰落在当前载有发射信号的导线条信号覆盖范围内时，接收天线2将接收到同频率的信号，经放大、滤波、整形后，在CPU的DI1端口获得同频率方波信号。识别接收天线2所在位置坐标过程是，首先自DXO1～DXOn端口逐一发送固定频率的方波信号，同时检测DI1端信号，如果DI1端口没有出现发送信号的“回音”，则确认发射天线不在当前载有发射信号的端口对应的导线条覆盖区域内，集成电路CPU控制停止在当前端口发送信号，按既定顺序改由下一个端口发送信号，并检测DI1端口信号，直到确认DI1端口信号确系发送信号的“回音”，则可确认发射天线所在位置的横坐标即为当前载有发射信号的端口对应的导线条的坐标。同理，向DYO1～DYOm端口逐一发射固定频率的方波信号，并检测DI1端信号即可获知发射天线所在位置的纵坐标。至此可完整获知接收天线2所在位置的坐标，集成电路CPU根据程序约定即可运行对应程序，完成相应功能。参见图3，该技术根据集成电路CPU的I/O口资源情况也可以由较少端口通过廉价的扩展芯片，如采用CD4051等来扩展DXO1～DXOn和DYO1～DYOm端数量，以获得足够分辨率的坐标范围，从而节约集成电路CPU的I/O口资源。如图是其电路结构一种，DO5引脚用于控制CD4051的电源，该引脚使电路在无需检测坐标的时和整机休眠后可关断CD4051的电源，以节省耗电量。DO2～DO4用于控制CD4051根据DO2～DO4的编码选择对应的X1、X2～Xn和Y1、Y2～Ym之一与X端接通，此时其余引脚均与X端断开。集成电路CPU引脚DO1用于发射一定频率的方波信号。本技术中平面磁场发射板1上的电磁发射网络3的内部构造如图4a和4b所示，将两图示纵、横向导线排32和31并合在一起或固定在一起。根据设计内容、成本和使用环境等需要，可按以下生产工艺实现产业化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高明，
申请(专利权)人：高明，
类型：实用新型
国别省市：