技术领域
[0001] 本实用新型涉及光电技术领域，尤其是涉及一种红外触摸屏
信号处理电路。
背景技术
[0002] 红外触摸屏的工作原理，是对触摸区域内的红外光网的红外信号进行接收，通过内置的处理器对信号进行处理分析，利用相应的
算法得出被遮挡的触摸点的坐标
位置。由于处理器所能计算的信号类型为数字
电信号，所以就需要对初始的红外信号进行相应的转换处理，然而，在实际应用中，对信号的处理通常是仅通过光电转换和
模数转换后直接发送给处理器进行计算分析。一般来说，受触摸物的形体大小影响，初始的红外信号可能极其微弱，信号在传输过程中也会产生一定的失真与损耗，其次，外界的强光干扰以及信号本身的噪声振荡都会对初始的信号造成不良的影响，从而导致红外触摸屏信号处理电路对微弱信号的处理能
力下降，经处理器计算得出的触摸点的坐标位置
精度降低。实用新型内容
[0003] 针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可以有效提高对微弱信号处理能力，保证红外触摸屏触摸精度的红外触摸屏信号处理电路。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型
实施例提供了一种红外触摸屏信号处理电路，其包括光电转换电路、跨阻放大电路、滤波电路、多级放大电路、信号保持电路、
采样电路及
微处理器。
[0005] 其中，所述光电转换电路，其输出端与所述跨阻放大电路的输入端连接，用于将接收到的外部的红外
光信号转换为电信号，并将所述电信号发送给所述跨阻放大电路。
[0006] 所述跨阻放大电路，其输出端与所述滤波电路的输入端连接，并用于将所述电信号进行跨阻放大并发送给所述滤波电路。
[0007] 所述滤波电路，其输出端与所述多级放大电路的输入端连接，并用于将跨阻放大后的所述电信号转换为滤波信号并发送给所述多级放大电路。
[0008] 所述多级放大电路，其输出端与所述信号保持电路的输入端连接，并用于对所述滤波信号进行多级放大，以生成多级放大信号并发送给所述信号保持电路。
[0009] 所述信号保持电路，其输出端与所述采样电路的输入端连接，并用于将所述多级放大信号进行保持并发送给所述采样电路。
[0010] 所述采样电路用于接收保持后的所述多级放大信号，并对其进行ADC采样，对应生成数字电信号。所述采样电路还用于将所述数字电信号发送给所述微处理器，以使所述微处理器对所述数字电信号进行分析，计算出触摸点的坐标位置。
[0011] 所述跨阻放大电路、滤波电路、多级放大电路、信号保持电路的控制端分别与所述微处理器连接。
[0012] 作为上述方案的改进，所述光电转换电路包括光电
二极管。
[0013] 作为上述方案的改进，所述跨阻放大电路包括
放大器、连接在所述放大器的输入端与输出端之间的
电阻电路和与所述电阻电路并联的旁路电容。
[0014] 作为上述方案的改进，所述电阻电路包括至少两个并联的电阻，且每个所述电阻均与一个控制
开关相连；所述控制开关用于在所述微处理器的控制下，对所述电阻电路进行导通与断开，以实现通过选择对应的电阻达到放大倍数的可调。
[0015] 作为上述方案的改进，所述滤波电路包括
串联的滤波电容与滤波电阻。
[0016] 作为上述方案的改进，所述多级放大电路包括多个级联的用于对来自前级的
输入信号进行放大且向下一级输出的放大器。
[0017] 作为上述方案的改进，所述信号保持电路包括串联的储能电容和保持电阻。
[0018] 作为上述方案的改进，所述采样电路包括
模数转换器。
[0019] 作为上述方案的改进，所述模数转换器为AD7780BRZ。
[0020] 作为上述方案的改进，所述微处理器为LPC2132。
[0021] 本实用新型实施例提供的红外触摸屏信号处理电路，通过结合微处理器的控制，对经过光电转换后的信号逐级进行跨阻放大、滤波、多级放大、保持以及ADC采样处理，使得整个电路可以检测出更微弱的初始信号，在传输过程可以实现更宽范围的可调增益放大，同时经过滤波后的信号也具有更强的抗光性能，使得处理器可以接受到准确的初始信号，从而可以对触摸点的坐标位置进行正确的位置分析，保证了红外触摸屏的触摸精度。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式，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。
[0023] 图1是本实用新型实施例提供的一种红外触摸屏信号处理电路的结构示意图；
[0024] 图2是本实用新型实施例提供的一种跨阻放大电路的结构示意图；
[0025] 图3是本实用新型实施例提供的一种多级放大电路的结构示意图；
[0026] 图4是本实用新型实施例提供的一种信号保持电路的结构示意图。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028] 本实用新型一实施例提供了一种红外触摸屏信号处理电路，具体的，请参见图1，为所述红外触摸屏信号处理电路的电路结构示意图，其包括光电转换电路、跨阻放大电路、滤波电路、多级放大电路、信号保持电路、采样电路及微处理器。
[0029] 在本实施例中，所述光电转换电路的输出端与所述跨阻放大电路的输入端连接，用于将接收到的外部的红外光信号转换为电信号，并将所述电信号发送给所述跨阻放大电路；所述跨阻放大电路，其输出端与所述滤波电路的输入端连接，并用于将所述电信号进行跨阻放大并发送给所述滤波电路；所述滤波电路，其输出端与所述多级放大电路的输入端连接，并用于将跨阻放大后的所述电信号转换为滤波信号并发送给所述多级放大电路；所述多级放大电路，其输出端与所述信号保持电路的输入端连接，并用于对所述滤波信号进行多级放大，以生成多级放大信号并发送给所述信号保持电路；所述信号保持电路，其输出端与所述采样电路的输入端连接，并用于将所述多级放大信号进行保持并发送给所述采样电路；所述采样电路用于接收保持后的所述多级放大信号，并对其进行ADC采样，对应生成数字电信号；所述采样电路还用于将所述数字电信号发送给所述微处理器，以使所述微处理器对所述数字电信号进行分析，计算出触摸点的坐标位置。本实施例
中红外触摸屏识别触摸点的坐标位置的原理为：微处理器(如
单片机、MCU芯片)控制外部的红外发射电路，对应驱动红外发射管生成红外光网，当触摸物在触摸区域内触摸屏幕时，会挡住经过该位置的横竖交叉的红外线，光信号的改变导致光电转换电路输出的电信号发生变化，通过对电信号进行逐级处理，包括跨阻放大、滤波、多级放大、保持以及ADC采样处理，并将处理后的准确的信号发送至微处理器进行预设程式的算法比对计算，从而分析得出具体触摸位置的坐标。其中，所述跨阻放大电路、滤波电路、多级放大电路、信号保持电路的控制端分别与所述微处理器连接，用于接收微处理器的
控制信号，并根据微处理器的控制信号对整个电路的
信号传输进行有序处理。
[0030] 本实用新型实施例提供的红外触摸屏信号处理电路，通过结合微处理器的控制，对经过光电转换后的信号逐级进行跨阻放大、滤波、多级放大、保持以及ADC采样处理，使得整个电路可以检测出更微弱的初始信号，在传输过程可以实现更宽范围的可调增益放大，同时经过滤波后的信号也具有更强的抗光性能，使得处理器可以接受到准确的初始信号，从而可以对触摸点的坐标位置进行正确的位置分析，保证了红外触摸屏的触摸精度。
[0031] 优选地，在上述实施例中，所述光电转换电路包括
光电二极管。光电二极管用于对红外触摸屏的红外信号进行光电转换处理。
[0032] 优选地，在上述实施例中，所述跨阻放大电路包括放大器、连接在所述放大器的输入端与输出端之间的电阻电路和与所述电阻电路并联的旁路电容。具体的，请参见图2，为所述跨阻放大电路的结构示意图。在本实施例中，由于上一级的光电转换电路经过光电转换后生成的电信号幅度较弱，可能会导致因传输损耗使得信号失真，后续的微处理器难以获得准确地信号，故采用跨阻放大电路对信号进行跨阻放大，使得信号放大到所需要的幅度值且与原信号的变化规律保持一致；所述跨阻放大电路包括放大器1、连接在所述放大器的输入端与输出端之间的电阻电路2和与所述电阻电路并联的旁路电容3，因为一般电路的布线都会产生一定的寄生电容，会导致信号的高频噪声增益提高，使得电路系统不稳定，旁路电容的引入可以有效的进行
相位补偿，防止振荡，抑制高频噪声，以获得更加纯净的不失真信号。
[0033] 优选地，在上述实施例中，所述跨阻放大电路中的电阻电路包括至少两个并联的电阻，且每个所述电阻均与一个控制开关相连；通过并联的不同阻值的电阻，实现电路信号不同倍数的放大，微处理器通过所述控制开关，对所述电阻电路进行导通与断开，以实现电路信号的调整放大。在本实施例中，电阻数量优选为三个，分别为与开关4连接的电阻7，与开关5连接的电阻8，与开关6连接的电阻9，所述开关4、5和6用于在位处理器的控制下，对电阻电路进行导通与断开。
[0034] 优选地，在上述实施例中，所述滤波电路包括串联的滤波电容与滤波电阻(图未示)。所述滤波电路通过所述滤波电容与所述滤波电阻进行高通滤波，使得高频信号能正常通过，而低于设定临界值的低频信号则被阻隔、减弱(其中阻隔、减弱的幅度则会依据不同的红外信号的
频率以及不同的微处理器的滤波程序而改变)，保证红外触摸屏表面的
亮度变化不会对光线信号造成过多的干扰，从而达到消除低频噪声，提高红外触摸屏的抗光性能。
[0035] 优选地，在上述实施例中，所述多级放大电路包括多个级联的用于对来自前级的输入信号进行放大且向下一级输出的放大器。具体的，请参见图3，为所述多级放大电路的结构示意图，其中为获得上一级的正常信号，把若干个单级放大器串接起来，每个放大器用于对来自前级的输入信号进行放大且向下一级进行输出，共同组成多级放大器，对信号进行多次连续放大，从而得到所需的放大倍数；在本实施例中，请参见图3，放大器的数量优选为3个，通过放大器10、放大器11和放大器12的耦合，对信号进行多次差分放大，从而得到所需的放大倍数。
[0036] 优选地，在上述实施例中，所述信号保持电路包括串联的储能电容和保持电阻。当对电路的
模拟信号进行A/D转换时，需要一定的转换时间，在这个转换时间内，模拟信号要保持基本不变，这样才能保证转换精度。具体的，在本实施例中，请参见图4，为所述信号保持电路的结构示意图。所述信号保持电路包括串联的储能电容15和保持电阻14，所述开关13在所述微处理器的控制下，对信号保持电路进行控制，当储能电容15放电，通过对串联在电路中的保持电阻14对信号进行保持，减小转换的误差，保证信号的稳定，以实现后续的ADC采样。
[0037] 优选地，在上述实施例中，所述采样电路(图未示)包括模数转换器。用于对信号进行ADC采样以生成可以被微处理器处理分析的数字电信号。
[0038] 优选地，在上述实施例中，所述模数转换器的型号选取Analog Devices公司的AD7780BRZ，AD7780BRZ自带14个功能引脚，可以对模拟信号进行稳定的转换，极大的提高了转换的精度，保证了整个信号处理电路的
稳定性与可靠性。
[0039] 优选地，在上述实施例中，所述微处理器选取为LPC2132，可以达到对各级电路的良好控制，从而进一步保证了红外触摸屏的触摸精度与整个信号处理电路的稳定性。
[0040] 本实用新型实施例提供的红外触摸屏信号处理电路，通过结合微处理器的控制，对经过光电转换后的信号逐级进行跨阻放大、滤波、多级放大、保持以及ADC采样处理，使得整个电路可以检测出更微弱的初始信号，在传输过程可以实现更宽范围的可调增益放大，同时经过滤波后的信号也具有更强的抗光性能，使得处理器可以接受到准确的初始信号，从而可以对触摸点的坐标位置进行正确的位置分析，保证了红外触摸屏的触摸精度。
[0041] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
