红外触摸框的采样电路、红外触摸屏以及终端设备的制作方法

1.本技术实施例涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种红外触摸框的采样电路、红外触摸屏以及终端设备。


背景技术：

2.红外触摸框的工作原理是接收多路红外信号，通过微处理器对多路红外信号进行模数转换以及触摸算法处理，得出触摸点的坐标位置。在微处理器获取多路红外信号之前，需要对红外信号进行采样。
3.现有技术中，对于接收的多路红外信号，通过模拟开关按顺序依次选择多路红外信号中的一路信号进行放大后，再输入至微处理器。然而，由于每次只采样一路红外信号，导致采样速度慢，效率低。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供了一种红外触摸框的采样电路、红外触摸屏以及终端设备，其可提高红外信号采样的效率。
5.根据本技术实施例的第一方面，提供一种红外触摸框的采样电路，包括若干个红外信号接收通道、若干个滤波电路、若干个放大电路、若干个信号保持电路以及微处理器；
6.每个所述红外信号接收通道与一个所述滤波电路的输入端连接，每个所述滤波电路的输出端与一个所述放大电路的输入端连接；所述信号保持电路包括输入端、输出端以及驱动端；每个所述放大电路的输出端与一个所述信号保持电路的输入端连接，每个所述信号保持电路的输出端与所述微处理器的一个信号输入端连接，每个所述信号保持电路的驱动端与所述微处理器的控制输出端连接。
7.根据本技术实施例的第二方面，提供一种红外触摸屏，包括显示屏以及红外触摸框，所述红外触摸框围设在所述显示屏周边；
8.所述红外触摸框的采样电路包括：若干个红外信号接收通道、若干个滤波电路、若干个放大电路、若干个信号保持电路以及微处理器；
9.每个所述红外信号接收通道与一个所述滤波电路的输入端连接，每个所述滤波电路的输出端与一个所述放大电路的输入端连接；所述信号保持电路包括输入端、输出端以及驱动端；每个所述放大电路的输出端与一个所述信号保持电路的输入端连接，每个所述信号保持电路的输出端与所述微处理器的一个信号输入端连接，每个所述信号保持电路的驱动端与所述微处理器的控制输出端连接。
10.根据本技术实施例的第三方面，提供一种终端设备，包括：红外触摸屏；所述红外触摸屏包括显示屏以及红外触摸框；
11.所述红外触摸框的采样电路包括：若干个红外信号接收通道、若干个滤波电路、若干个放大电路、若干个信号保持电路以及微处理器；
12.每个所述红外信号接收通道与一个所述滤波电路的输入端连接，每个所述滤波电
路的输出端与一个所述放大电路的输入端连接；所述信号保持电路包括输入端、输出端以及驱动端；每个所述放大电路的输出端与一个所述信号保持电路的输入端连接，每个所述信号保持电路的输出端与所述微处理器的一个信号输入端连接，每个所述信号保持电路的驱动端与所述微处理器的控制输出端连接。
13.本技术实施例通过若干个滤波电路、若干个放大电路以及若干个信号保持电路的相互配合，实现多路红外信号同时进行放大处理后的采样，提高了红外信号的采样速度和效率。同时，红外信号经信号保持电路处理后，信号是稳定的，提高了红外信号的采样精度。
14.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
15.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术一个实施例示出的红外触摸框的采样电路的电路结构示意图；
18.图2为本技术一个实施例示出的信号保持电路的电路结构示意图；
19.图3为本技术另一个实施例示出的信号保持电路的电路结构示意图；
20.图4为本技术又一个实施例示出的信号保持电路的电路结构示意图；
21.图5为本技术一个实施例示出的红外触摸屏的结构示意图；
22.图6为本技术一个实施例示出的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例方式作进一步地详细描述。
24.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
25.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表
示前后关联对象是一种“或”的关系。
27.请参阅图1，其是本技术实施例示出的红外触摸框的采样电路的电路结构示意图。本技术实施例的红外触摸框的采样电路，应用于各种红外触摸屏，主要用于提高红外信号的采样效率。
28.具体的，本技术实施例的红外触摸框的采样电路包括若干个红外信号接收通道100、若若干个滤波电路200、若干个放大电路300、若干个信号保持电路400以及微处理器500；
29.每个红外信号接收通道100与一个滤波电路200的输入端连接，每个滤波电路200的输出端与一个放大电路300的输入端连接；信号保持电路400包括输入端、输出端以及驱动端；每个放大电路300的输出端与一个信号保持电路400的输入端连接，每个信号保持电路400的输出端与微处理器500的一个信号输入端连接，每个信号保持电路400的驱动端与微处理器500的控制输出端连接。
30.红外触摸框上布设有多个红外发射管和多个红外接收管，红外发射管和红外接收管一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，红外发射管发射红外信号，红外接收管接收对应的红外信号。每个红外信号接收通道100与一个红外接收管连接，用于接收红外接收管输出的红外信号。微处理器500可以为任何进行红外信号采集的处理器，在本技术实施例中，微处理器500的型号为mc68vz328。
31.其中，通过红外信号接收通道100接收红外信号，并将红外信号输入至滤波电路200进行滤波处理。通过滤波电路200对红外信号进行噪声滤除，从而使得经过滤波后的红外信号稳定、抗干扰能力强。将滤波后的红外信号输入至放大电路300进行放大处理；由于接收的红外信号是微弱的，并且在传输过程中存在一定的失真和损耗，通过放大电路300对红外信号进行一定范围的可调增益放大，从而使得红外信号得到增强。由于采样过程中红外信号是在变化的，要求采样时间尽可能短，通过信号保持电路400可以将采集的红外信号进行存储，并保持一定的时间，从而保证了红外信号的采样精度。通过微处理器500用于将红外信号进行模数转换，获得触摸点的坐标位置。
32.本技术实施例通过若干个滤波电路200、放大电路300以及若干个信号保持电路400的相互配合，实现多路红外信号同时进行放大处理后的采样，提高了红外信号的采样速度和效率。同时，红外信号经信号保持电路400处理后，信号是稳定的，提高了红外信号的采样精度。
33.在一个实施例中，滤波电路200包括电感，电感具有通低频、阻高频的特性，可以抑制红外信号中的高频噪声，从而具有滤波作用。在一个可选的实施例中，滤波电路200可以包括单个或多个电感串联。
34.在另一个实施例中，滤波电路200包括磁珠，磁珠等效于电阻和电感串联，可以抑制红外信号中的高频噪声，从而具有滤波作用。在一个可选的实施例中，滤波电路200可以包括单个或多个磁珠串联。
35.在又一个实施例中，滤波电路200包括电容，电容具有通高频、阻低频的特性，可以抑制红外信号中的低频噪声，从而起到滤波作用。
36.在一个实施例中，放大电路300包括若干个级联的运算放大器，从而对红外信号进行多级放大，实现对红外信号的增强。
37.在一个实施例中，运算放大器为有源滤波放大器或程控增益放大器，放大电路300可以由多个有源滤波放大器级联而成，也可以由多个程控增益放大器级联而成，也可以由有源滤波放大器和程控增益放大器间隔级联而成。其中，有源滤波放大器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的运算放大器，能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。程控增益放大器是指跟不同的控制信号，产生不同的反馈系数，从而改变闭环增益的运算放大器。
38.在一个实施例中，请参阅图2，信号保持电路400包括第一模拟开关s1和第一保持电容c1；第一模拟开关s1的输入端与放大电路300的输出端连接，第一模拟开关s1的输出端与微处理器500的信号输入端连接；第一模拟开关s1的驱动端与微处理器500的控制输出端连接；第一保持电容c1的两端分别与第一模拟开关s1的输出端以及地端连接。
39.具体地，当电路处于采样状态时，第一模拟开关s1的驱动端为高电平，使得第一模拟开关s1导通，第一保持电容c1充电；当电路处于保持状态时，第一模拟开关s1的驱动端为低电平，使得第一模拟开关s1断开，由于微处理器500的信号输入端为高阻抗，第一保持电容c1放电缓慢，从而使得红外信号保持为断开瞬间的信号电平值。
40.在另一个实施例中，请参阅图3，信号保持电路400包括第一运算放大器a1、第二运算放大器a2、第二模拟开关s2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第二保持电容c2；
41.第一运算放大器a1的同相输入端与放大电路300的输出端连接，第一运算放大器a1的反相输入端与微处理器500的信号输入端连接，第一运算放大器a1的输出端与第二模拟开关s2的输入端连接；第二模拟开关s2的输出端与第一电阻r1的第一端连接，第二模拟开关s2的驱动端与微处理器500的控制输出端连接；第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端以及第二保持电容c2的第一端连接；第二保持电容c2的第二端与地端连接，第二电阻r2的第二端与第二运算放大器a2的同相输入端连接，第二运算放大器a2的反相输入端经由第三电阻r3与微处理器500的信号输入端连接。
42.具体地，当电路处于采样状态时，第二模拟开关s2的驱动端为高电平，使得第二模拟开关s2导通，第二保持电容c2充电；当电路处于保持状态时，第二模拟开关s2的驱动端为低电平，使得第二模拟开关s2断开，由于第一电阻r1、第二电阻r2以及第二运算放大器a2的输入端均为高阻抗，第二保持电容c2放电缓慢，从而使得红外信号保持为断开瞬间的信号电平值。
43.在又一个实施例中，请参阅图4，信号保持电路400包括第三运算放大器a3、第四运算放大器a4、第三模拟开关s3以及第三保持电容c3；
44.第三运算放大器a3的同相输入端与放大电路300的输出端连接，第三运算放大器a3的反相输入端与第三运算放大器a3的输出端以及第三模拟开关s3的输入端连接；第三模拟开关s3的输出端与第四运算放大器a4的同相输入端连接，第三模拟开关s3的驱动端与微处理器500的控制输出端连接；第四运算放大器a4的反相输入端与第四运算放大器a4的输出端以及微处理器500的信号输入端连接，第三保持电容c3的两端分别与第四运算放大器a4的同相输入端以及地端连接。
45.具体地，当电路处于采样状态时，第三模拟开关s3的驱动端为高电平，使得第三模拟开关s3导通，第三保持电容c3充电；当电路处于保持状态时，第三模拟开关s3的驱动端为低电平，使得第三模拟开关s3断开，由于第四运算放大器a4的输入端为高阻抗，第三保持电
容c3放电缓慢，从而使得红外信号保持为断开瞬间的信号电平值。
46.在一个实施例中，微处理器500包括模数转换器，模数转换器包括若干个输入通道，每个信号保持电路400与一个输入通道连接。
47.具体地，模数转换器的每个输入通道均可以将一路红外信号转换为相应的数字信号，从而提高了微处理器500的资源利用率。
48.请参阅图5，本技术的一个实施例还提供一种红外触摸屏10，包括显示屏101以及红外触摸框102，红外触摸框围102设在显示屏101周边，红外触摸框的采样电路103设置在红外触摸框102内，红外触摸屏的的采样电路103的结构与前述描述完全相同，这里不加以赘述。
49.请参阅图6，本技术的一个实施例还提供一种终端设备700，包括红外触摸屏701；红外触摸屏701的结构与前述描述完全相同，这里不加以赘述。
50.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。