专利名称：：一种led触摸信号输入装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及电子设备的输入^L术，尤其涉及一种LED触摸式信号输入装置。
背景技术：
：随着科学技术的发展，各种各样的消费性电子产品推陈出新，不仅丰富了人们的物质生活，而且满足了人们的精神需要。通常，电子产品都具有信号输入装置，用以接收用户的操作指令或者各种外部信息，如消费类电子产品领域的手持设备、数码影音设备的控制键盘输入，或触摸式玩具的控制输入等。现有的电子产品采用触摸式信号输入装置，可以方便用户的操作，为用户带来良好的使用体验。常见的有机械按键输入、触摸屏输入、电容式或电阻式触摸输入。普通的机械按键易损坏，而触摸屏等其它触摸输入装置成本较高，使用复杂，很难满足玩具等消费性产品的应用。中国专利申请第02128589.6号公开了一种用于检测触摸垫输入的方法和装置，其采用由两个光发射器和一个光接收器构成的组检测附近的物体的存在，然而由于该输入装置包括一组或几组光传感器元件，且每组包括一个光接收器和位于该接收器的相对侧的两个光发射器，因此电路实现复杂，整体成本相对较高。综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在触摸信号输入装置结构复杂、成本高的问题。因此，有必要提出改进的技术手段，来解决该问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED触摸信号输入装置，以实现触摸输入，且电路结构简单，成本低。现代LED除了起到指示器和照明这些传统功用以外，还能充当光伏探测器。如简单地把红色LED连到万用表，用类似的红色LED等明亮光源照射它，就会产生大于1.4V的读数。某个反向偏置LED的模型等效于一个充电电容器，该电容器与一个依赖光的电流源并联。如果增强入射光，就会增强电流源，并能使等效电容器快速放电至电源电压。基于LED的上述感光特性，本实用新型提出一种LED触摸信号输入装置，用于触摸输入识别。其基本构思是当手指覆盖于LED上方时，该LED接收到的入射光线的强度减小，该LED的放电时间增加，通过对该LED的放电时间进行检测来实现对触摸状态的识别。本实用新型采用的技术方案是提出一种LED触摸信号输入装置，包括触控输入模块和与其相连的具有一存储器的控制处理模块，其中所述触控输入模块包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LED;所述控制处理模块，为控制所迷LED进行充放电，检测所述LED的放电时间，根据所述放电时间以及所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息的控制处理模块。进一步地，上述LED触4莫信号输入装置还可具有以下特点所述控制处理模块包含依次相连的充放电控制单元、放电时间检测单元和触摸状态识别单元，所述充放电控制单元还连接到所述LED的两端，所述放电时间检测单元还连接到所述LED的负极端，所述触摸状态识别单元还连接到所述存储器。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点所述充放电控制单元，为对所述LED加反向偏压使其充电，之后取消在该LED负极施加的电压，同时向放电时间检测单元发送检测请求信号的充i文电控制单元；所述放电时间检测单元，为在收到检测请求信号后，检测所述LED的本次放电时间，并将检测出的本次放电时间输出到所述触摸状态识别单元中的放电时间检测单元；所述触摸状态识别单元，为根据所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元发送来的所述LED的本次放电时间转换为触摸状态信息的触摸状态识别单元。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点所述放电时间检测单元为在收到检测请求信号后，开始计时，并持续检测所述LED的负极端的电压，如判断所述LED的负极端的电压为一低电平时，停止计时，将所述计时时间作为所述LED的本次放电时间，发送给所述触摸状态识别单元的放电时间检测单元。进一步地，上述LED触:i莫信号输入装置还可具有以下特点所述控制处理模块还包含一从所述放电时间检测单元中获取并判断所述LED的当前放电时间，如判断所述当前放电时间小于所述存储器中设置的放电时间参考值，则根据一预设的递减规则，递减所述放电时间参考值，s^时间参考值；如口;，j断所述当前放电时间k于所述存储器中设i的放Z时间参考值且小于所述存储器中存储的存在触摸动作对应的最小放电时间，则根据一预设的递增规则，递增所述放电时间参考值，然后控制所述存储器将单元，所述校准单元分别与所述放电时间检测单元和所述存储器相连所述存储器，为在所述校准单元的控制下更新其保存的放电时间参考值的存储器。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点所述校准单元还与所述触摸状态识别单元相连，其中所述校准单元为在判断出所述当前放电时间大于或等于所述存储器中存储的存在触摸动作对应的最小放电时间时，向所述触摸状态识别单元发送开始识别的控制命令的校准单元；所述触摸状态识别单元为在收到开始识别的控制命令后，才根据所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元发送来的所述LED的本次放电时间转换为触摸状态信息的触4莫状态识别单元。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点还包含一与所述控制处理模块相连的触摸状态指示模块，其中所述触摸状态指示模块包含一个或者多个LED,用于从所述控制处理模块获取并判断触摸状态信息，如判断该触摸状态信息为存在触摸动作，则点亮所述一个或者多个LED。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点所述输入单元中还包含一外壳和一透明介质，所述输入单元中的LED位于所述外壳内部，所述透明介质位于所述外壳顶部。进一步地，上述LED触摸信号输入装置还可具有以下特点所述控制处理模块是单片机或嵌入式芯片。本实用新型还提出了一种具有LED触摸信号输入装置的电子设备，包括触控输入模块和具有一存储器的控制处理模块，其中所述触控输入模块包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LED;所述控制处理模块，用于控制所述LED进行充放电，检测所述LED的放电时间，根据所述放电时间以及所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息。本实用新型所述的一种LED触摸信号输入装置，利用LED的感光特性，根据LED放电时间获取触摸输入状态信息，具有电路结构筒单，成本低的优势。同时，该LED触摸信号输入装置可以应用于各种消费类电子设备中，如遥控板，显示器按钮以及各种玩具中，相较于具有现有触摸输入装置的电子设备电路能够大大节省了电路元件，降低了成本。附困说明图1是本实用新型实施例LED触4莫信号输入装置的结构框图。图2是本实用新型实施例图1所示LED触摸信号输入装置进行触摸识别的方法流程图。图3是LED负极充放电波形图。图4是本实用新型实施例图1所示LED触摸信号输入装置进行;艮准的方法流程图。图5是本实用新型实施例一种具有图1所示LED触摸信号输入装置的电子设备的结构框图。具体实施方式以下结合附图来介绍本实用新型具体实施方式。参考图1，该图示出了本实用新型实施例LED触摸信号输入装置的组成结构图，包含触控输入模块11和具有一存储器124的控制处理模块12，其中所述触控输入模块11包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LEDlll，该输入单元还可以包括一放置LEDlll的外壳112和一置于该外壳112顶部的透明介质113。所述外壳112可以为一四周及底部密闭的不透明凹槽，以避免四周及底部光线的干扰。所述透明介质113可以为例如玻璃等透光材料，以防止手指直接接触到LEDlll。所述LEDlll用于接收环境光线，以及在所述控制处理模块12的控制下进行充电或者放电。所述控制处理模块12，用于控制所述LEDlll进行充放电，检测所述LEDlll的放电时间，根据所迷放电时间以及所述存储器124中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息。所述控制处理模块12包括依次相连的充放电控制单元121、放电时间检测单元122和触摸状态识别单元123，所述充放电控制单元121还连接到所述LEDlll的两端，所&故电时间检测单元122还连接到所述LEDlll的负极端，所述触摸状态识别单元123还连接到所述存储器124,其中所述充放电控制单元121,用于持续控制LEDlll进行充放电，一次充放电过程中，先对LED111加反向偏压使其充电，之后取消该LED111负极施加的电压，如将其负极变为悬浮，同时向放电时间检测单元122发送检测请求信号。所述放电时间检测单元122，用于在收到检测请求信号后，检测LEDlll的本次放电时间，并将检测出的本次放电时间输出到所述触摸状态识别单元123中。具体来说，放电时间检测单元122可以检测LED111负极的端电压，如从收到检测请求时开始计时，到LED111负极电压变化为一低电平，如一基准电压1/2Vcc的时间，即为LED111的本次放电时间。所述触摸状态识别单元123，用于根据存储器124中保存的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元122发送来的LED111的放电时间转换为触摸状态信息。上述控制处理模块12为可编程单片机或者嵌入式芯片。参考图2，图1所示LED触摸信号输入装置启动后，该装置反复执行如下处理步骤S201:对LEDlll加一段时间的反向偏压使其充电；步骤S202:取消在该LEDlll负极施加的电压，同时检测该LED111的本次;改电时间；请参见图3,示出了LED111充放电波形的一个示例。控制处理模块12使LED111充电、放电，通过检测所述LEDlll的放电时间来识别环境光线的强度，从而判断是否存在触摸动作。放电时间越长，则光强度越弱；放电时间越短，则光强度越强。步骤S203:根据检测到的该LED111的本次放电时间及存储器124中保存的LED放电时间与触摸状态的对应关系，判断当前是否存在触摸动作；所述保存的LED111放电时间与触摸状态的对应关系可以如下述表格所示<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其中，Vref为常光下LEDlll的放电时间参考值。较佳地，图1所示LED触摸信号输入装置还可以包含一与控制处理模块12相连触摸状态指示模块13，用以指示是否存在触摸动作所述触摸状态指示模块13可以包含一个或者多个LED,用于从所述控制处理模块12中获取触摸状态信息，如判断该触摸状态信息为存在触摸动作，则点亮所述触摸状态指示才莫块13中所述一个或者多个LED。在另一实施例中，触摸状态指示模块13也可以采用响铃、语音播报等其他输出方式来指示触摸状态。在实际应用中，由于不同类型的LED在相同强度的光线下放电时间参考值不同，同一LED在不同强度的光线下其^:电时间的参考值也是不同的，为了保证触摸识别的准确性，通常需要不断地扫描当前环境光强度下的放电时间，实时对该LED111放电时间参考值进行校准。因此，较佳地，上述图1中控制处理模块12还可包含一校准单元125，该校准单元125分别与放电时间检测单元122、触摸状态识别单元123和存储器124相连，其中校准单元125，用于持续从力丈电时间检测单元122中获取并判断LEDlll的当前放电时间，如判断所述当前放电时间小于存储器124中保存的LED111的放电时间参考值，则根据一预设的递减规则，递减所迷放电时间参考值，然后控制存储器124将其保存的;^电时间参考值更新为所述递减处理后的》文电时间参考值；如判断所述当前放电时间大于存储器124中保存的LED111的放电时间参考值且小于存储器124中保存的存在触摸动作对应的最小放电时间，则根据一预设的递增规则，递增所述放电时间参考值，然后控制存储器124将其保存的放电时间参考值更新为所述递增处理后的;^丈电时间参考值。校准单元125,还在判断出所述当前放电时间大于或等于存储器124中保存的存在触摸动作对应的最小放电时间时，向触摸状态识别单元123发送开始识别的控制命令。触摸状态识别单元123在收到开始识别的控制命令后，根据存储器124中保存的LED放电时间与触換状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元122发送来的LED111放电时间转换为触摸状态信息。存储器124,在校准单元125的控制下更新其保存的放电时间参考值。参考图4，图1所示LED触摸信号输入装置启动后，该装置中反复执行如下校准处理步骤S401:判断LEDlll本次放电时间是否小于保存的LED111放电时间参考值，如判断结果为"小于，，，则进入步骤S402;如判断结果为"大于"，则进入步骤S403;步骤S402:递减当前保存的LED111放电时间参考值，结束；在判断LED111本次放电时间小于保存的LED111放电时间参考值，则认为LED111当前检测到的环境光的强度大于当前保存的无触摸动作时检测到的环境光的强度，为了保证触摸识别的准确性，因此需要相应地增大当前保存的无触摸动作时检测到的环境光的强度，即按照一预设的递减规则，递减当前保存的所述LEDlll放电时间参考值。所述预设的递减规则可以是按照等差数列规则递减，当然也可以按照其他规则递减，本实用新型并不以此为限。步骤S403:判断LED111本次放电时间是否小于保存的存在触摸动作对应的最小;坎电时间，如判断结杲为"小于"，则进入步骤S404;如判断结果为"大于或者等于"，则进入步骤S405;步骤S404:递增当前保存的所述LED111放电时间参考值，结束；在判断LED111本次放电时间大于保存的LED111放电时间参考值且小于保存的存在触摸动作对应的最小放电时间，则认为LED111当前无触摸动作，当前检测到的环境光线的强度小于当前保存的无触摸动作时的环境光线的强度。为了保证触摸识别的准确性，需要相应地减小当前保存的无触摸动作时的环境光线的强度，即按照一预设的递增规则，递增保存的所述LEDlll放电时间参考值。所述预设的递增规则可以是按照等差数列规则递增，当然也可以按照其他规则递增，本实用新型并不以此为限。步骤S405:根据检测到的该LED111的本次放电时间及保存的LED111;故电时间与触摸状态之间的对应关系，获取该LEDlll的本次》文电时间对应的触摸状态信息，结束。在判断出所述当前放电时间大于保存的存在触摸动作对应的最小放电时间时，认为可以按照当前保存的对应关系准确进行触摸状态识别。由此可见，本实用新型提供的一种LED触摸信号输入装置，应用LED在光线强弱不同情况下其充放电时间不同的特性，探测外界光线的强弱，根据手指触摸到LED与无触摸时LED探测器感测外界光线强度差异，可以识别到触摸输入，大大筒化了电路结构，降低了成本。参考图5，该图示出了本实用新型实施例一种具有图1所示LED触摸信号输入装置的电子设备的结构框图。该电子设备为实现MIDI的控制播放的播放器，包括具有一存储器的控制处理^t块51，以及分别与所述控制处理才莫块51相连的触控输入模块52、显示模块53和MIDI播放处理模块54。其中，所述控制处理模块51可以采用微控制器(MCU)GPC11024A，所述显示才莫块53可以采用8颗发光二极管。当然，所述控制处理模块51也可以是其他可以实现类似功能的单片机或者嵌入式芯片等，所述显示模块53也可以为其他显示器件所替代。所述触控输入才莫块52和所述控制处理模块51组成如图1所述LED触摸信号输入装置，用于检测触揲状态，具体执行方法可如上文所述，这里不再赘述。当所述触控输入才莫块52^r测到存在触摸状态时，点亮显示模块53对应的发光二极管，并启动MIDI播放处理才莫块54播放对应的音乐。图5仅为一具有图1所示LED触摸信号输入装置的电子设备的举例，本实用新型并不以此为限制。该LED触摸信号输入装置可以应用于各种消费类电子设备中，如遥控板，显示器按钮，练字板，以及各种玩具中，相较于具有现有触摸输入装置的电子设备电路能够大大节省电路元件，降低成本。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。权利要求1、一种LED触摸信号输入装置，包括触控输入模块和与其相连的具有一存储器的控制处理模块，其特征在于所述触控输入模块包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LED；所述控制处理模块，为控制所述LED进行充放电，检测所述LED的放电时间，根据所述放电时间以及所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息的控制处理模块。2、如权利要求1所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于所述控制处理模块包含依次相连的充放电控制单元、放电时间检测单元和触摸状态识别单元，所述充放电控制单元还连接到所述LED的两端，所述放电时间检测单元还连接到所述LED的负极端，所述触摸状态识别单元还连接到所述存储器。3、如权利要求2所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于所述充放电控制单元，为对所述LED加反向偏压使其充电，之后取消在该LED负极施加的电压，同时向放电时间检测单元发送检测请求信号的充放电控制单元；所述放电时间检测单元，为在收到检测请求信号后，检测所述LED的本次放电时间，并将检测出的本次放电时间输出到所述触摸状态识别单元中的方文电时间;险测单元；所述触摸状态识别单元，为根据所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元发送来的所述LED的本次放电时间转换为触摸状态信息的触摸状态识别单元。4、如权利要求3所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于所述放电时间检测单元为在收到检测请求信号后，开始计时，并持续检测所述LED的负极端的电压，如判断所述LED的负极端的电压为一低电平时，停止计时，将所述计时时间作为所述LED的本次放电时间，发送给所述触4莫状态识别单元的》丈电时间4企测单元。5、如权利要求2所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于，所述控制处理模块还包含一从所述放电时间检测单元中获取并判断所述LED的当前放电时间，如判断所述当前放电时间小于所述存储器中设置的放电时间参考值，则根据一预设的递减规则，递减所述放电时间参考值，然后控制所述存储器将其保存的放电时间参考值更新为所述递减处理后的放电时间参考值；如判断所述当前放电时间大于所述存储器中设置的放电时间参考值且小于所述存储器中存储的存在触摸动作对应的最小放电时间，则根据一预设的递增规则，递增所述放电时间参考值，然后控制所述存储器将其保存的放电时间参考值更新为所述递增处理后的放电时间参考值的校准单元，所述校准单元分别与所述放电时间检测单元和所述存储器相连所述存储器，为在所述校准单元的控制下更新其保存的放电时间参考值的存储器。6、如权利要求5所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于，所述校准单元还与所述触^^莫状态识别单元相连，其中所述校准单元为在判断出所述当前放电时间大于或等于所述存储器中存储的存在触摸动作对应的最小放电时间时，向所述触摸状态识别单元发送开始识别的控制命令的校准单元；所述触摸状态识别单元为在收到开始识别的控制命令后，才根据所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，将所述放电时间检测单元发送来的所述LED的本次放电时间转换为触摸状态信息的触^溪状态识别单元。7、如权利要求1所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于，还包含一与所述控制处理模块相连的触摸状态指示模块，其中所述触摸状态指示模块包含一个或者多个LED,用于从所述控制处理模块获取并判断触摸状态信息，如判断该触摸状态信息为存在触摸动作，则点亮所述一个或者多个LED。8、如权利要求1所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于所述输入单元中还包含一外壳和一透明介质，所述输入单元中的LED位于所述外壳内部，所述透明介质位于所述外壳顶部。9、如权利要求1至8任一项所述的LED触摸信号输入装置，其特征在于所述控制处理模块是单片机或嵌入式芯片。10、一种具有LED触摸信号输入装置的电子设备，包括触控输入模块和具有一存储器的控制处理模块，其特征在于所述触控输入模块包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LED;所述控制处理模块，用于控制所述LED进行充放电，检测所述LED的放电时间，根据所述放电时间以及所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息。专利摘要本实用新型提出了一种LED触摸信号输入装置，包括触控输入模块和具有一存储器的控制处理模块，其中所述触控输入模块包括至少一个输入单元，该输入单元包含至少一个LED；所述控制处理模块，用于控制所述LED进行充放电，检测所述LED的放电时间，根据所述放电时间以及所述存储器中存储的LED放电时间与触摸状态之间的对应关系信息，获取对应的触摸状态信息。该LED触摸信号输入装置利用LED的感光特性获取触摸输入状态信息，其电路结构简单，成本低。文档编号H05B37/02GK201383134SQ20082018471公开日2010年1月13日申请日期2008年12月31日优先权日2008年12月31日发明者王艳坤,罗立声申请人:凌阳科技股份有限公司;北京北阳电子技术有限公司;凌通科技股份有限公司