一种红外触摸设备的制作方法

本实用新型涉及红外触摸屏领域，尤其涉及一种红外触摸设备。

背景技术：

常规的矩形红外触摸框在其中一条长边和短边均布置发射灯，在另一条长边和短边均布置接收灯。当接收灯有被遮挡时，会在框触摸区域形成触摸点。常规的发射灯和接收灯密排的方式，灯与灯之间无间隔。这种密排方式所需要用到的灯数量较多，另外由于接收灯价格相对较昂贵，造成生产的触摸框成本较高。

授权公告号为CN 205121527 U，授权公告日为2016年03月30日的实用新型专利公开了一种红外触摸屏电路板，以及由其构成的红外触摸屏边框。采用一颗接收灯对应多颗发射灯的扫描方式来计算触摸点，从而减少接收灯的使用量，降低了成本。电路板相互连接的首端和尾端分别具有红外发射灯和红外接收灯避免了在触摸框边缘无法感应触摸的情况，在保证触摸屏的感应性能的前提下，降低成本。

技术实现要素：

本实用新型基于上述红外触摸屏电路板构成的红外触摸屏边框，提供一种红外触摸设备，节省成本，感应性能高的一种红外触摸设备。包括边框主体、发射电路、接收电路以及控制电路；所述边框主体包括多个灯板；所述灯板沿长度方向布置有若干红外灯，所述红外灯包括用于发射红外光线的红外发射灯、用于接收红外光线的红外接收灯；所述发射电路与所述红外发射灯电连接以驱动所述红外发射灯发射红外光线，所述接收电路与所述红外接收灯电连接以驱动所述红外接收灯接收红外光线，所述控制电路与所述发射电路电连接，所述控制电路与所述接收电路电连接；其特征在于：所述灯板具有安装有红外发射灯的首端和安装有红外接收灯的尾端，所述灯板位于所述灯板两端的红外灯分别为红外发射灯和红外接收灯，多个所述灯板的首端和尾端连接形成所述边框主体；所述红外接收灯的数量比所述红外发射灯的数量少。采用一颗接收灯对应多颗发射灯的扫描方式来计算触摸点，从而减少接收灯的使用量，降低了成本。并且，所述灯板相互连接的首端和尾端分别具有红外发射灯和红外接收灯避免了在触摸框边缘无法感应触摸的情况。

作为优选，所述发射电路包括发射灯驱动电路和发射灯选通电路，所述发射灯驱电路与所述红外发射灯电连接，所述发射灯选通电路与所述发射灯驱动电路电连接。所述发射灯选通电路选通需要点亮的红外发射灯，通过所述发射灯驱动电路驱动所述红外发射灯按照设定的时间发射红外线。

作为优选，所述接收电路包括信号放大电路和接收选通电路，所述信号放大电路与所述接收选通电路电连接，所述接收选通电路与所述红外接收灯电连接。所述接收选通电路选通需要采样的红外接收灯，采集红外数据并通过所述信号放大电路进行放大。

作为优选，所述控制电路包括设有电源接口和通信接口的控制单元，所述控制电路与所述发射电路电连接，所述控制电路与所述接收电路电连接。

作为优选，所述发射灯驱动电路包括发射灯驱动模块，所述发射灯选通电路包括发射灯组选开关；所述发射灯组选开关的控制端连接所述控制电路，所述发射灯组选开关的输出端连接所述发射灯驱动模块；所述发射灯驱动模块与所述控制电路电连接，所述发射灯驱动模块与所述红外发射灯电连接。

作为优选，所述信号放大电路包括一级放大电路和二级放大电路，所述接收选通电路包括接收灯选通开关，所述一级放大电路连接所述红外接收灯和所述接收灯选通开关的多端，所述二级放大电路连接所述接收灯选通开关的单端和所述控制电路。

作为优选，所述通信接口为USB接口 和/或 UART接口。

作为优选，所述红外灯在所述灯板上等间距分布。所述红外灯的等间距分布，有利于简化计算触摸点的算法。

本实用新型具有如下有益效果：本红外触摸设备采用一颗接收灯对应多颗发射灯的扫描方式来计算触摸点，从而减少接收灯的使用量，降低了成本。灯板相互连接的首端和尾端分别具有红外发射灯和红外接收灯避免了在触摸框边缘无法感应触摸的情况，在保证触摸屏的感应性能的前提下，降低成本。灯板采用统一的排灯方式，方便进行统一生产和简化安装工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1红外触摸屏边框结构示意图。

图2红外触摸设备系统图。

图3发射电路示意图。

图4发射灯驱动电路图。

图5接收电路示意图。

其中，1-红外触摸屏边框、11-灯板、121-红外发射灯、122-红外接收灯、1211-发射灯组选开关、1221-多路模拟开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

实施例一

一种红外触摸设备，包括如图1所示的红外触摸屏边框1，该红外触摸屏边框1由四条灯板11首尾相连拼接组成。灯板11的正面沿长度方向等间距地布置有若干红外灯，红外灯包括用于发射红外光线的红外发射灯121、用于接收红外光线的红外接收灯122。相邻两颗红外接收灯122之间设置固定数量的红外发射灯121。为了合理的利用红外接收灯122的接收范围，设置在相邻红外接收灯122之间的红外发射灯数量优选为6-8颗，本实施例中采用7颗。

灯板11的背面设置有用于驱动红外发射灯121发射红外光线的发射电路和用于驱动红外接收灯122接收红外光线的接收电路。发射电路包括发射灯驱动电路和发射灯选通电路；接收电路包括信号放大电路和接收选通电路。红外触摸设备的控制电路与发射电路电连接，通过发射电路按照预设的时间点亮红外发射灯；红外触摸设备的控制器MCU与接收电路电连接，通过接收电路采集红外接收灯采集的红外信号；控制器MCU设有USB接口，使得红外触摸设备可通过USB接口连接外部电源获得电，或者通过该接口连接外部设备进行数据通信；控制器MCU还可以设置UART串行接口，通过UART串行接口连接外部设备数据通信。

将触摸设备边框1上的发射灯分为x组，每组包含y颗灯。具体地在本实施例中，将相邻两颗红外接灯之间的7颗红外发射灯划分为一组。

如图3，发射灯选通电路包括控制各红外发射灯组的发射灯组选通开关1211，本实施例中，该发射灯选通开关为一种译码器。该译码器的控制端连接至控制器MCU，该译码器的输出端与各红外发射灯组一一对应连接。

如图4，发射灯驱动电路包括与各红外发射灯组一一对应的三极管Q16，以及与各红外发射灯一一对应的三极管Q17，三极管Q16和三极管Q17构成发射灯驱动模块。每一组内的红外发射灯的正极并联，连接到对应的三极管Q16的集电极，三极管Q16的基极连接至电阻R61，三极管Q16的发射极连接电源VCC；三极管Q17的集电极连接至红外发射灯121的负极，三极管Q17的发射极接地，三极管Q17的基极连接至电阻R102。

发射灯驱动电路的电阻R61的另一端连接至译码器的输出端。该译码器根据来自控制器MCU的选址信号，输出需要选通的红外发射灯所在的红外发射灯组对应的控制信号，从而控制与该红外发射灯组对应的Q16导通，使得该红外发射灯的正极与电源VCC导通。

发射灯驱动电路的电阻R102的另一端连接至控制器MCU。控制器MCU输出控制信号至三极管Q17，可以将三极管导通，从而使得需要选通的红外发射灯的负极接地。

在控制一颗红外发射灯点亮时，需要同时选通该红外发射灯的正极与负极端的控制信号。因此，需要先通过控制器MCU输出信号至发射灯组选开关1211的控制端（即译码器的地址控制端），选通该红外发射灯所在的红外发射灯组对应的三极管Q16；通过控制器MCU输出信号至该红外发射灯对应的三极管Q17，使得该红外发射灯的正极和负极同时导通从而被点亮。

信号放大电路包括一级放大电路和二级放大电路，接收选通电路包括多路模拟开关1221。其中，一级放大电路为与各红外接收灯122一一对应的三极管放大电路，一级放大电路的输入端连接至红外接收灯122的信号输出端，一级放大电路的输出端连接至多路模拟开关1221的多端；多路模拟开关1221的单端连接至二级放大电路的输入端，多路模拟开关1221的控制端连接至控制器MCU；二级放大电路也可以采用三极管放大电路，二级放大电路的输出端连接至控制器MCU。多路模拟开关1221根据来自控制器MCU的控制信号，将需要选通的红外接收灯的一级放大电路对应的多端与单端连通，使得该红外接收灯采集的红外信号经一级放大电路传输至二级放大电路，经过二级放大电路再次放大以后传输至控制器MCU进行采样处理。

为了简化整个红外触摸设备的结构，将接收电路、发射电路与灯板一体设计，简化触摸屏的结构，缩小触摸屏的体积。

为了避免相邻的两个灯板连接处均布置红外接收灯管122造成触摸框的边缘区域无法感应触摸的情况。分布在灯板11两端的红外灯需分别为红外发射灯和红外接收灯。为了方便将各灯板11组装拼接成触摸屏边框，统一在灯管11的首端布置红外发射灯121，在灯板11的尾端布置红外接收灯122。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。