專利名稱：一種采用fpga/cpld的多點紅外觸摸屏控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于多點紅外觸摸屏的控制電路，屬于電子設計技術領域， 尤其用于多點紅外觸摸屏的電路設計技術領域。
背景技術：
多點紅外觸摸屏的基本控制電路結構分為3大部分，紅外發射部分，紅外接收部 分以及數據處理邏輯控制及通訊單元。其中紅外發射和接收部分都包含了一套用于掃描 的控制電路。掃描控制電路負責發射燈或者接收燈的切換，切換的快慢將直接影響著對觸 摸點的檢測速度，所以說掃描邏輯電路的性能對整個觸摸屏的性能起著至關重要的制約作用。現有的多點紅外觸摸屏一般都采用分立的邏輯器件來構建掃描控制電路的，比如 大量采用譯碼器和鎖存器。由于受PCB面積的限制(屏的外殼不可能做的很大)，采用分 立邏輯器件構建的掃描控制電路不可能實現很復雜的掃描邏輯，然而多點觸摸屏由于需要 同時支持多個點的識別，因此需要更多的信息，這些信息來源于不同的掃描方式，比如除了 傳統的正對掃描還需增加斜對的掃描，或者需要長短邊同時掃描，還有正向反向掃描等等。 由此可見需要比較復雜的掃描邏輯，因此，傳統的方法只能通過軟件算法配合簡單的掃描 邏輯電路來實現比較復雜的掃描邏輯，這使得控制掃描的信號比較多或者掃描的速度比較 慢。另外當對觸摸屏的面積需求越來越大的時候，采用大量的分立器件將導致整個屏的功 耗比較大，可見傳統方法實現的掃描邏輯電路已經是捉襟見肘了。
實用新型內容針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種能夠大幅度提高多點紅外觸 摸屏性能的掃描控制電路。該電路包含紅外發射電路，紅外接收電路，AD變換電路，電源以 及微控制器。紅外發射電路通過控制線與數據處理邏輯控制及通訊單元相連接，紅外接收 電路通過控制線與模擬信號線與數據處理邏輯控制及通訊單元相連接。紅外發射電路包含 紅外發射管陣列、發射驅動電路、FPGA/CPLD發射掃描邏輯控制電路以及緩沖電路。FPGA/ CPLD發射掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與發射驅動電路相連，一部分直接與發射驅 動電路相連，發射驅動電路與發射管陣列相連。紅外接收電路包含紅外接收管陣列，接收驅 動電路、FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、接收信號調理電路以及緩沖電路。FPGA/CPLD 接收掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與接收驅動電路相連，一部分直接與接收驅動電 路相連，還有一部分與模擬信號調理電路相連，接收信號調理電路與接收管陣列相連，接 收驅動電路與接收管陣列相連。本實用新型所述的這種掃描電路與現有技術相比具備以下優點1、簡化電路的設計和PCB設計。采用FPGA/CPLD構建的掃描控制電路僅由一塊 FPGA或CPLD器件和一塊緩沖器夠成，極大的簡化了原理圖的設計，另外少量的器件使得 PCB版圖的繪制變得更加容易。[0007]2、采用FPGA/CPLD電路板的邏輯功能可以動態配置，并且可以在實現復雜的控制 邏輯的同時大幅度降低控制信號的數量，這樣可以大幅度提高掃描的速度和效率，從而從 根本上提高多點紅外觸摸屏的性能。3、減少電路板的種類，簡化生產，減低成本。同樣一塊發射板或接收板安裝在不同 的位置時可能需要改變板子上掃描控制信號的輸入輸出方向，采用FPGA/CPLD設計的掃描 電路可以很方便的改變掃描控制信號的輸入輸出方向，而不用改變電路板的設計。從而減 少了整個觸摸屏所使用的電路板的種類。種類較少的電路板也極大的降低了安裝難度和出 錯的可能性，同時也降低了成本。4、降低功耗。由于觸摸屏大都使用計算機的USB端口直接供電，因此對屏的功耗 提出了較高的要求，使用FPGA/CPLD器件提高了系統的集成度，大幅度減少了芯片的數量， 從而對降低系統的功耗起到了很大的積極作用。
圖1本實用新型所述的控制電路的結構圖；圖2為圖1中紅外發射電路部分的電路結構圖；圖3為圖1中紅外接收電路部分的電路結構圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的描述。參考附圖本實用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏掃描控制電 路包括紅外發射電路101、紅外接收電路102、微控制器103、AD變換104及電源105。其中 紅外發射電路包含紅外發射管陣列201、發射驅動電路202、FPGA/CPLD構成的發射掃描控 制電路203以及緩沖電路204，紅外接收電路包含紅外接收管陣列301，接收驅動電路302、 FPGA/CPLD構成的接收掃描控制電路303、接收信號調理電路304以及緩沖電路305。本實用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏掃描控制電路，首先接 通電源，微控制器通過控制信號線對紅外發射電路和紅外接收電路中的FPGA/CPLD進行初 始化，使之進入預定義的掃描模式。初始化完畢后微控制器向紅外發射電路和紅外接收電 路發送對應的邏輯切換控制脈沖，紅外發送電路和紅外接收電路在接收到控制脈沖后按照 預定義的掃描邏輯完成發射燈的切換、接收燈的切換以及接收模擬信號的提取。接收模擬 信號在紅外接收電路部分調理成可被采集的模擬信號，模擬信號在控制脈沖信號的驅動下 經過AD變換轉換成數字信號，數字信號在經過微控制器處理后通過通訊口提供給其他設 備使用。本實用新型所述的這種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏掃描控制電路在實際 應用中可以有以下幾種實施方式1、具有如圖2所示的紅外發射電路的多點紅外觸摸屏掃描控制電路。該控制電路 對紅外發射電路進行了改進。紅外發射電路101中包含有一個FPGA/CPLD構成的發射掃描 控制電路203。FPGA/CPLD構成的發射掃描控制電路203 —部分通過緩沖器204與部分發 射驅動電路202相連，還有另外一部分直接與發射驅動電路202直接相連。通過改變FPGA/ CPLD內部的配置可以實現不同的發射掃描邏輯，同時可以將控制信號簡化到簡單的一個脈 沖信號和幾個使能信號，從而實現了整個電路以及相應控制信號邏輯的簡化，大幅度提高 了發射掃描的速度，從而提高了整個觸摸屏性能。[0020]2、具有如圖3所示的紅外接收電路的多點紅外觸摸屏掃描控制電路。該控制電路 對紅外接收電路進行了改進。紅外接收電路102中包含有一個FPGA/CPLD構成的接收掃描 控制電路303。FPGA/CPLD構成的接收掃描邏輯電路303 —部分通過緩沖器304與部分發 射驅動電路305相連，還有另外一部分直接與發射驅動電路305直接相連。通過改變FPGA/ CPLD內部的配置可以實現不同的接收管掃描邏輯，同時可以將接收電路的控制信號簡化到 簡單的一個脈沖信號和幾個使能信號，從而實現了整個電路以及相應的控制信號邏輯的簡 化。另外接收管整列301的信號也在FPGA/CPLD構成的接收掃描控制電路303的控制下按 一定次序進入模擬信號調理電路，進行信號調理。通過采用這種電路結構大幅度提高了接 收掃描的速度，從而提高了整個觸摸屏性能。本實用新型所述的方法并不限于具體實施方式
中所述的實施例，例如把具備采用 FPGA/CPLD構成的發射掃描控制電路的紅外發射電路和具備采用FPGA/CPLD構成的接收掃 描控制電路的紅外接收電路合并使用。本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其它 的實施方式，同樣屬于本實用新型的技術創新范圍。
權利要求一種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏控制電路，所述電路包括紅外發射電路、紅外接收電路和數據處理邏輯控制及通訊單元，其特征在于紅外發射電路通過控制線與數據處理邏輯控制及通訊單元相連接，紅外接收電路通過控制線與模擬信號線與數據處理邏輯控制及通訊單元相連接。
2.根據權利要求1所述的一種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏控制電路，其特征 在于所述紅外發射電路包含FPGA/CPLD發射掃描邏輯控制電路、緩沖器、發射驅動電路及 發射管陣列，所述FPGA/CPLD發射掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器與發射驅動電路相 連，一部分直接與發射驅動電路相連，發射驅動電路與發射管陣列相連。
3.根據權利要求1所述的一種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏控制電路，其特征在 于所述紅外接收電路包含FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、緩沖器、接收驅動電路、接 收管陣列及模擬信號調理電路，所述FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路一部分通過緩沖器 與接收驅動電路相連，一部分直接與接收驅動電路相連，還有一部分與模擬信號調理電路 相連，模擬信號調理電路與接收管陣列相連，接收驅動電路與接收管陣列相連。
專利摘要本實用新型公開了一種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏的控制電路，該電路包含紅外發射電路、紅外接收電路、AD變換電路、微控制器及電源，紅外發射電路包含FPGA/CPLD發射掃描邏輯控制電路、緩沖器、發射驅動電路及發射管陣列，紅外接收電路包含FPGA/CPLD接收掃描邏輯控制電路、緩沖器、接收驅動電路、接收管陣列及模擬信號調理電路。本實用新型的這種采用FPGA/CPLD的多點紅外觸摸屏的控制電路具有電路簡單，高性能，配置靈活，低功耗，減少PCB種類簡化生產等優點。
文檔編號G06F3/042GK201749445SQ200920211910
公開日2011年2月16日 申請日期2009年11月5日 優先權日2009年11月5日
發明者趙雷 申請人:上海精研電子科技有限公司