一种采用ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ的多点红外触摸屏控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ的多点红外触摸屏的控制电路，该电路包含红外发射电路、红外接收电路、ＡＤ变换电路、微控制器及电源，红外发射电路包含ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ发射扫描逻辑控制电路、缓冲器、发射驱动电路及发射管阵列，红外接收电路包含ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ接收扫描逻辑控制电路、缓冲器、接收驱动电路、接收管阵列及模拟信号调理电路。本实用新型专利技术的这种采用ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ的多点红外触摸屏的控制电路具有电路简单，高性能，配置灵活，低功耗，减少ＰＣＢ种类简化生产等优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于多点红外触摸屏的控制电路，属于电子设计
， 尤其用于多点红外触摸屏的电路设计

技术介绍
多点红外触摸屏的基本控制电路结构分为3大部分，红外发射部分，红外接收部 分以及数据处理逻辑控制及通讯单元。其中红外发射和接收部分都包含了一套用于扫描 的控制电路。扫描控制电路负责发射灯或者接收灯的切换，切换的快慢将直接影响着对触 摸点的检测速度，所以说扫描逻辑电路的性能对整个触摸屏的性能起着至关重要的制约作用。现有的多点红外触摸屏一般都采用分立的逻辑器件来构建扫描控制电路的，比如 大量采用译码器和锁存器。由于受PCB面积的限制(屏的外壳不可能做的很大)，采用分 立逻辑器件构建的扫描控制电路不可能实现很复杂的扫描逻辑，然而多点触摸屏由于需要 同时支持多个点的识别，因此需要更多的信息，这些信息来源于不同的扫描方式，比如除了 传统的正对扫描还需增加斜对的扫描，或者需要长短边同时扫描，还有正向反向扫描等等。 由此可见需要比较复杂的扫描逻辑，因此，传统的方法只能通过软件算法配合简单的扫描 逻辑电路来实现比较复杂的扫描逻辑，这使得控制扫描的信号比较多或者扫描的速度比较 慢。另外当对触摸屏的面积需求越来越大的时候，采用大量的分立器件将导致整个屏的功 耗比较大，可见传统方法实现的扫描逻辑电路已经是捉襟见肘了。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种能够大幅度提高多点红外触 摸屏性能的扫描控制电路。该电路包含红外发射电路，红外接收电路，AD变换电路，电源以 及微控制器。红外发射电路通过控制线与数据处理逻辑控制及通讯单元相连接，红外接收 电路通过控制线与模拟信号线与数据处理逻辑控制及通讯单元相连接。红外发射电路包含 红外发射管阵列、发射驱动电路、FPGA/CPLD发射扫描逻辑控制电路以及缓冲电路。FPGA/ CPLD发射扫描逻辑控制电路一部分通过缓冲器与发射驱动电路相连，一部分直接与发射驱 动电路相连，发射驱动电路与发射管阵列相连。红外接收电路包含红外接收管阵列，接收驱 动电路、FPGA/CPLD接收扫描逻辑控制电路、接收信号调理电路以及缓冲电路。FPGA/CPLD 接收扫描逻辑控制电路一部分通过缓冲器与接收驱动电路相连，一部分直接与接收驱动电 路相连，还有一部分与模拟信号调理电路相连，接收信号调理电路与接收管阵列相连，接 收驱动电路与接收管阵列相连。本技术所述的这种扫描电路与现有技术相比具备以下优点1、简化电路的设计和PCB设计。采用FPGA/CPLD构建的扫描控制电路仅由一块 FPGA或CPLD器件和一块缓冲器够成，极大的简化了原理图的设计，另外少量的器件使得 PCB版图的绘制变得更加容易。2、采用FPGA/CPLD电路板的逻辑功能可以动态配置，并且可以在实现复杂的控制 逻辑的同时大幅度降低控制信号的数量，这样可以大幅度提高扫描的速度和效率，从而从 根本上提高多点红外触摸屏的性能。3、减少电路板的种类，简化生产，减低成本。同样一块发射板或接收板安装在不同 的位置时可能需要改变板子上扫描控制信号的输入输出方向，采用FPGA/CPLD设计的扫描 电路可以很方便的改变扫描控制信号的输入输出方向，而不用改变电路板的设计。从而减 少了整个触摸屏所使用的电路板的种类。种类较少的电路板也极大的降低了安装难度和出 错的可能性，同时也降低了成本。4、降低功耗。由于触摸屏大都使用计算机的USB端口直接供电，因此对屏的功耗 提出了较高的要求，使用FPGA/CPLD器件提高了系统的集成度，大幅度减少了芯片的数量， 从而对降低系统的功耗起到了很大的积极作用。附图说明图1本技术所述的控制电路的结构图；图2为图1中红外发射电路部分的电路结构图；图3为图1中红外接收电路部分的电路结构图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步的描述。参考附图本技术所述的这种采用FPGA/CPLD的多点红外触摸屏扫描控制电 路包括红外发射电路101、红外接收电路102、微控制器103、AD变换104及电源105。其中 红外发射电路包含红外发射管阵列201、发射驱动电路202、FPGA/CPLD构成的发射扫描控 制电路203以及缓冲电路204，红外接收电路包含红外接收管阵列301，接收驱动电路302、 FPGA/CPLD构成的接收扫描控制电路303、接收信号调理电路304以及缓冲电路305。本技术所述的这种采用FPGA/CPLD的多点红外触摸屏扫描控制电路，首先接 通电源，微控制器通过控制信号线对红外发射电路和红外接收电路中的FPGA/CPLD进行初 始化，使之进入预定义的扫描模式。初始化完毕后微控制器向红外发射电路和红外接收电 路发送对应的逻辑切换控制脉冲，红外发送电路和红外接收电路在接收到控制脉冲后按照 预定义的扫描逻辑完成发射灯的切换、接收灯的切换以及接收模拟信号的提取。接收模拟 信号在红外接收电路部分调理成可被采集的模拟信号，模拟信号在控制脉冲信号的驱动下 经过AD变换转换成数字信号，数字信号在经过微控制器处理后通过通讯口提供给其他设 备使用。本技术所述的这种采用FPGA/CPLD的多点红外触摸屏扫描控制电路在实际 应用中可以有以下几种实施方式1、具有如图2所示的红外发射电路的多点红外触摸屏扫描控制电路。该控制电路 对红外发射电路进行了改进。红外发射电路101中包含有一个FPGA/CPLD构成的发射扫描 控制电路203。FPGA/CPLD构成的发射扫描控制电路203 —部分通过缓冲器204与部分发 射驱动电路202相连，还有另外一部分直接与发射驱动电路202直接相连。通过改变FPGA/ CPLD内部的配置可以实现不同的发射扫描逻辑，同时可以将控制信号简化到简单的一个脉 冲信号和几个使能信号，从而实现了整个电路以及相应控制信号逻辑的简化，大幅度提高 了发射扫描的速度，从而提高了整个触摸屏性能。2、具有如图3所示的红外接收电路的多点红外触摸屏扫描控制电路。该控制电路 对红外接收电路进行了改进。红外接收电路102中包含有一个FPGA/CPLD构成的接收扫描 控制电路303。FPGA/CPLD构成的接收扫描逻辑电路303 —部分通过缓冲器304与部分发 射驱动电路305相连，还有另外一部分直接与发射驱动电路305直接相连。通过改变FPGA/ CPLD内部的配置可以实现不同的接收管扫描逻辑，同时可以将接收电路的控制信号简化到 简单的一个脉冲信号和几个使能信号，从而实现了整个电路以及相应的控制信号逻辑的简 化。另外接收管整列301的信号也在FPGA/CPLD构成的接收扫描控制电路303的控制下按 一定次序进入模拟信号调理电路，进行信号调理。通过采用这种电路结构大幅度提高了接 收扫描的速度，从而提高了整个触摸屏性能。本技术所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，例如把具备采用 FPGA/CPLD构成的发射扫描控制电路的红外发射电路和具备采用FPGA/CPLD构成的接收扫 描控制电路的红外接收电路合并使用。本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出的其它 的实施方式，同样属于本技术的技术创新范围。权利要求一种采用FPGA/CPLD的多点红外触摸屏控制电路，所述电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雷，
申请(专利权)人：上海精研电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31