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利用电容式触摸屏识别独特接触物的系统技术方案

技术编号:8300668 阅读:126 留言:0更新日期:2013-02-07 03:55
一套利用手机、笔记本电脑、平板电脑、以及其他电子设备的电容式触摸屏而识别独特接触物的系统。它包括硬件和软件两个部分。硬件部分可以控制底部接触角与电容式触摸屏接触的位置、时间、与顺序。通过独特的位置、时间、与顺序,软件部分可以计算出一组独特的数据。根据这组独特的数据,具有电容式触摸屏功能的设备就可以判断出是哪一个硬件在接触,并且判断是否有效。这套系统可以利用电容式触摸屏来模仿钥匙、印章、或者签名的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用电容式触摸屏的手机、笔记本电脑、平板电脑、以及其他具备电容式触摸屏功能的电子设备。
技术介绍
目前,许多手机、笔记本电脑、平板电脑、以及其他电子设备(在此说明书中统称“触摸屏电子设备”)都具有触摸屏功能。通过人体(通常为手指)的接触,触摸屏可以感应到具体接触的位置,然后把触摸位置传送给处理器,这些“触摸屏电子设备”就可以根据触摸的位置而做出相对的反应。电容式触摸屏是目前“触摸屏电子设备”常用的一种技术之一。它的工作原理是在触摸屏的玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点·的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。电容式触摸屏的优点是可以同时检测到多个接触点。电容式“触摸屏电子设备”可以检测到人手指不同触摸的位置与顺序,而做出相对反应。比如,触摸屏手机在开机时,可以通过检测人手触摸0-9数字的顺序可以达到识别密码的效果,以检测是否是手机的主人。又比如,人可以用手指直接在“触摸屏电子设备”上挪动以达到签名的效果。可是至今,尚未有一套系统可以允许人体不需要在触摸屏上挪动,就可以达到让电容式“触摸屏电子设备”通过触摸屏识别出独特的外来物品,用来传达以及辨认信息的效果O
技术实现思路
本专利技术提供一种能通过电容式触摸屏而传达信息给“触摸屏电子设备”的系统。为了实现上述目的,本专利技术提出一种可控制的向电容式触摸屏传达信号的系统。这个系统通过在不同时间,在触摸屏上的不同位置,用不同顺序的触摸,而传输信息给“触摸屏电子设备”。这套系统包括硬件和软件两部分。硬件包括与触摸屏接触的底部、用来控制接触世界、位置、和顺序的电路、以及与人体接触的壳子。底部有多个接触角。接触角之间的距离各不一样。电路包括一个或者多个继电器、一个微控制单元(单片机)、以及电池。通过对微控制单元的编程,微控制单元可以产生不同信号。用不同的信号可以驱动继电器形成不同顺序的开关控制。每个开关控制的一头接在底部的接触角上,另外一头接在壳子上。当继电器允许通电的时候,电容触摸屏会传输电流到接触角,这些电流通过接触角上的导线传输到人手而产生回路,因此而达到等同于人体直接接触的效果。然而,当微控制单元输出信号让继电器关闭的时候,接触角到人体的线路就断开了,达到等同于人体停止接触的效果。就这样,用微控制单元输出给继电器不同时间段不同的开关顺序,可以控制底部的接触角不同的接触顺序。当这些接触顺序传达到“触摸屏电子设备”时,“触摸屏电子设备”会通过本专利技术的软件部分,来计算每次触摸角的位置、时间、与接触顺序,然后将位置、时间、和顺序翻译为可以应用的信息。本专利技术的有益效果是,本专利技术的硬件部分可以批量生产,并且可以每一个微控制单元都设置不同的信号。每个独特的信号都可以设置为一个独特的钥匙、印章、或者签名使用。这样,通过本专利技术的软件,一个“触摸屏电子设备”就可以鉴别具体是哪一个硬件在接触它的触摸屏,从而达到识别唯一性的效果。有了本专利技术,“触摸屏电子设备”可以通过触摸屏鉴别可作为钥匙、印章、签名功能的硬件部分。附图说明图I是系统硬件部分的外观图。图2是系统硬件部分的零件装配关系图。图3是系统硬件部分的电路示意图。·图4是系统软件部分的流程图附图中11. 2 伏电池 X 42电池盒3 开关4 导线5 电路(图 3)6圆形洞口7底部壳子(绝缘体)8电路板电源接头9顶部壳子(导体)10导电海绵I11导电海绵212导电海绵313 导线14连接导线点15连接点(连接导电海绵I)16连接点(连接导电海绵2)17连接点(连接导电海绵3)18 继电器 I (Omron 公司的 G6S-2F)19 继电器 2 (Omron 公司的 G6S-2F)20微控制单元(ATMEL公司的ATtinyl3)具体实施例方式硬件部分图I所示的硬件底部导电海绵做的接触角(10)、(11)、(12)通过图2所示的底部壳子(7)上面的洞(6)穿过,用来接触电容式“触摸屏电子设备”的触摸屏。当接触时,电容式触摸屏会输出电流,此电流通过接触角(10)、(11)、(12)传达到电路板(5)上面的(15)、(16)、(17)连接点(图 3)。图3是电路板结构(图2中的5是电路板)。连接点(15)、(16)接在继电器(18)上。当继电器没有电压时,连接点(15)会通过继电器与中间的输出口(连接点14的输出口)接通。这样,触摸屏输出的电流就会流动到连接点(14)。连接点(14)上接连着导线(13),将电流传达到导电的顶部壳子(9)。人手拿着(9),把这个硬件按在“触摸屏电子设备”上,电流就会顺着导线(13)传输到壳子,再传输到人手,从而产生回路。有了回路,电容式触摸屏就会检测到接触角接触的位置。但是当继电器(18)的正负极有了电压时,连接点(14)对应的输出口将会与连接点(15)对应的输出口断开,而链接到连接点(16)对应的输出口。这时连接点(16)连着的接触角(11)就会与人手导通。电容式触摸屏就会检查到(11)接触的位置。相似的,(17)是连在接触角(12)的。另外一个继电器(19)在没有电压的情况下,不允许导线(17)与导线点(14)接通。而有电压的时候,就会接通,允许触摸屏感应到接触角(12)的位置。控制这两个继电器的电压是靠微控制单元(20)供给。微控制·单元应在之前已经编辑好程序,可以控制让PBO和PB4分别在不同时间输出信号分别给两个继电器产生电压。有了这个电路板,当微控制单元开始执行命令时,三个接触角就可以在不同时间分别与人手连通,与触摸屏产生回路。触摸屏就会感应到不同时间不同的接触角位置。这些数据会有软件来处理(参考“软件部分”)。微控制单元可以采用Atmel公司的ATtiny 13型号。继电器可以采用Omron公司的G6S-2F型号。此型号继电器可以被ATtiny 13的输出管直接驱动。如果采取其他品牌继电器,并遇到微控制单元输出不足功率时,可以将两个或更多的微控制单元输出管脚并接到继电器上,并且设置同时输出以增强功率。使用其他的微控制单元与继电器组合也可以实现本专利技术的目的。另外,为了增加电路稳定性,也可以在微控制单元与继电器之间加上三极管。用微控制单元驱动三极管,再用三极管驱动继电器。图2显示零件的拼装。电源接头(8)是给微控制单元供电的电源,连接的是电池盒的导线(4)。导线中断的位置是用来放置开关(3)。导线连接着电池盒的正负极。电池盒里放有电池四节,以达到大约5伏的电压来驱动微控制单元。硬件整体是一个印章形状。当开关(3)打开时,微控制单元就会开始控制记录好的顺序来让继电器产生电压然后消失电压,以达到不同接触点通电到人手的目的。微控制单元可以设置为每半秒变换一次指令。t匕如,在O秒的时候可以让接触角(10)通电,O. 5秒的时候让接触角(11)和(12) —起通电。当这组记录的顺序完整播放完一遍时,微控制单元会反复地循环播放。人手拿着硬件顶部(9)按到电容式触摸屏上即可工作。软件部分每当触摸屏感应到硬件部分的每个接触角时,会得到一个单位是像素的二维位置,简称X和Y。每两个接触点之间的距离可以根据勾股定理用软件计算 距离 ^~(X2 — X1)2 + (Y2 - Y1)2图4是软件的流程图。将本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套利用手机、笔记本电脑、平板电脑、以及其他电子设备的电容式触摸屏而识别独特接触物的系统,其特征是:它包括硬件和软件两个部分,每套系统的硬件部分有一个微控制单元,每套硬件的微控制单元可以设置输出独特的信号,通过不同的信号可以使电容式触摸屏检测到在不同时间,不同位置的触摸,每套硬件给出的独特触摸顺序会被本系统的软件部分识别,通过在数据库里搜索触摸顺序可以得出结果知道是在使用哪一套独特的硬件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姜维
申请(专利权)人:姜维
类型:发明
国别省市:

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