專利名稱：坐標(biāo)識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及坐標(biāo)識(shí)別技術(shù)，具體是一種坐標(biāo)識(shí)別裝置。
本實(shí)用新型坐標(biāo)識(shí)別裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括一坐標(biāo)板，其含面板和帶有若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€的電路板；一枝筆，其含筆桿，在筆桿內(nèi)設(shè)有一銅片和連接所述銅片的同軸電線；以及，信號(hào)產(chǎn)生器、多工器(Multiplexer)、放大器、積分器以及微處理器，信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端接多工器輸入端，多工器的控制端和信號(hào)產(chǎn)生器的控制端分別連接微處理器的相應(yīng)輸出端，積分器連接在放大器與微處理器之間，放大器的輸入端接所述筆的同軸電線，所述坐標(biāo)板的每一條X向?qū)Ь€連接多工器的一個(gè)輸出端，每一條Y向?qū)Ь€也連接多工器的一個(gè)輸出端；所述的筆接觸坐標(biāo)板，筆的銅片分別與坐標(biāo)板的相應(yīng)X、Y向?qū)Ь€構(gòu)成若干耦合電容。微處理器分時(shí)控制多工器依次向所述X、Y向?qū)Ь€提供的脈沖信號(hào)，經(jīng)接觸坐標(biāo)板的筆耦合送微處理器分析處理，輸出筆所在的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
本坐標(biāo)識(shí)別裝置技術(shù)構(gòu)思新穎，無(wú)需傳統(tǒng)識(shí)別裝置的復(fù)雜的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和模擬多工器，其信號(hào)產(chǎn)生器和多工器都可以由微處理器用I/O和程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，典型實(shí)施例中微處理器、多工器及和信號(hào)產(chǎn)生器是由一個(gè)帶有很多I/O口的微處理器完成的，使整個(gè)系統(tǒng)成本大大降低，有利于本坐標(biāo)識(shí)別裝置進(jìn)入普通消費(fèi)產(chǎn)品。
參照原理框

圖1，坐標(biāo)識(shí)別裝置主要包括信號(hào)產(chǎn)生器3、多工器2(Multiplexer)、微處理器7、放大器5、積分器6、坐標(biāo)板1以及一枝輸入筆4。
坐標(biāo)板1具有若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€，如圖示的X1-X5、Y1-Y5導(dǎo)線，坐標(biāo)板的每一條X向?qū)Ь€連接多工器2的一個(gè)輸出端，每一條Y向?qū)Ь€連接多工器2的一個(gè)輸出端。
一枝筆4，其含筆桿，在筆桿內(nèi)設(shè)有一銅片和連接所述銅片的同軸電線，它的用途是接收從X、Y向?qū)Ь€發(fā)出的脈沖信號(hào)。
信號(hào)產(chǎn)生器3可提供15～45 KHz脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)的頻率范圍最好為19～21KHz，圖1實(shí)施例輸出20KHz脈沖信號(hào)。
多工器2(Multiplexer)主要的功用是在所有連接的導(dǎo)線里(X1，X2，X3，X4，X5，Y1，Y2，Y3，Y4，Y5)，把其中的一條導(dǎo)線和信號(hào)產(chǎn)生器3所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)連接起來(lái)。
信號(hào)產(chǎn)生器3的輸出端接多工器2輸入端，多工器2的控制端和信號(hào)產(chǎn)生器3的控制端分別連接微處理器7的相應(yīng)輸出端，積分器6連接在放大器5與微處理器7之間，放大器5的輸入端接所述筆4的同軸電線，當(dāng)筆接觸坐標(biāo)板時(shí)，筆的銅片分別與接在多工器輸出端的相應(yīng)X、Y向?qū)Ь€構(gòu)成若干信號(hào)耦合電容。微處理器7分時(shí)控制多工器依次向所述X、Y向?qū)Ь€提供的脈沖信號(hào)，經(jīng)接觸坐標(biāo)板的筆耦合送微處理器分析處理，輸出筆所在的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
坐標(biāo)板的典型結(jié)構(gòu)如圖2、3所示，坐標(biāo)板包括塑料面板11和一塊PVC電路板12，PVC電路板兩面分別設(shè)置若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€。坐標(biāo)板的電路板也可以采用兩面分別設(shè)置若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€的普通印制電路板。
筆的結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D4，其含筆桿43，一銅片41位于筆桿頭部?jī)?nèi)，銅片41連接一同軸電線42。當(dāng)筆接觸坐標(biāo)板時(shí)，筆的銅片41分別與坐標(biāo)板相應(yīng)X、Y向?qū)Ь€構(gòu)成圖5所示的若干耦合電容。
工作原理說(shuō)明如下參照?qǐng)D1、圖5，當(dāng)筆4放在坐標(biāo)板1上時(shí)，筆內(nèi)部的銅片和坐標(biāo)板下面的導(dǎo)體之間自然會(huì)形成一個(gè)很小的電容，這些電容量的大小與筆內(nèi)部的銅片和這些導(dǎo)體之間的距離是成反比的，所以距離越近容量越大。當(dāng)有一條導(dǎo)體上有20KHz脈沖信號(hào)的時(shí)候，因?yàn)殡娙莸拇嬖冢怨P內(nèi)部的銅片上會(huì)有相同但很微小的信號(hào)，這些微小的信號(hào)輸入放大器5被放大，然后送積分器6累積下來(lái)，如果積分器6累積下來(lái)的電壓到達(dá)一個(gè)特定的值，積分器會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)去通知微處理器。
裝置工作的時(shí)候，信號(hào)產(chǎn)生器3會(huì)一直被啟動(dòng)，產(chǎn)生出特定的如20KHz脈沖，微處理器7首先會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖到積分器6去清除積分器內(nèi)所累積下的全部電位，之后控制多工器2，使其在一個(gè)固定的時(shí)間里只有一條導(dǎo)體連接到信號(hào)產(chǎn)生器，其它的所有導(dǎo)體都連接到地(Ground)。在等待這個(gè)固定的時(shí)間里，如果微處理器收到從積分器6發(fā)出來(lái)的信號(hào)，它馬上會(huì)把等待的時(shí)間記錄下來(lái)。筆4越接近這條帶有信號(hào)的導(dǎo)體，被記錄下來(lái)的時(shí)間就越小，因?yàn)楣P4越接近這條帶有信號(hào)的導(dǎo)體，接收到的信號(hào)越強(qiáng)，在積分器內(nèi)累積下來(lái)的電壓就越快達(dá)到一個(gè)特定的值。在過(guò)了這個(gè)固定的時(shí)間后，微處理器7會(huì)再發(fā)一個(gè)脈沖到積分器去清除之前所累積下的全部電位，然后控制多工器2使其在同樣固定的時(shí)間里，將另一條導(dǎo)體連接到信號(hào)產(chǎn)生器3上，微處理器7一直重復(fù)這些操作，一直到每一條導(dǎo)體都曾經(jīng)與信號(hào)產(chǎn)生器連接過(guò)，之后微處理器會(huì)分析所有記錄下來(lái)的等待時(shí)間，根據(jù)這些記錄，微處理器可以識(shí)別出筆4是否在坐標(biāo)板1上，如果筆4在坐標(biāo)板1上可輸出筆的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
為縮小體積，降低成本，上述坐標(biāo)識(shí)別裝置的微處理器7、多工器2及和信號(hào)產(chǎn)生器3可以采用一個(gè)帶有很多I/O口的微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種坐標(biāo)識(shí)別裝置，其特征在于包括一坐標(biāo)板，其含面板和帶有若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€的電路板；一枝筆，其含筆桿，在筆桿內(nèi)設(shè)有一銅片和連接所述銅片的同軸電線；以及，信號(hào)產(chǎn)生器、多工器、放大器、積分器以及微處理器，信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端接多工器輸入端，多工器的控制端和信號(hào)產(chǎn)生器的控制端分別連接微處理器的相應(yīng)輸出端，積分器連接在放大器與微處理器之間，放大器的輸入端接所述筆的同軸電線，所述坐標(biāo)板的每一條X、Y向?qū)Ь€連接多工器的一個(gè)輸出端，所述筆接觸坐標(biāo)板，筆的銅片分別與坐標(biāo)板的相應(yīng)X、Y向?qū)Ь€構(gòu)成若干信號(hào)耦合電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)識(shí)別裝置，其特征在于所述坐標(biāo)板包括塑料面板，塑料面板的下面設(shè)置帶若干X向?qū)Ь€和若干Y向?qū)Ь€的，PVC電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)識(shí)別裝置，其特征在于所述信號(hào)產(chǎn)生器輸出的脈沖信號(hào)頻率范圍為15～45KHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的坐標(biāo)識(shí)別裝置，其特征在于所述信號(hào)產(chǎn)生器輸出的脈沖信號(hào)頻率范圍為19～21KHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)識(shí)別裝置，其特征在于所述微處理器、多工器及和信號(hào)產(chǎn)生器采用一個(gè)帶有很多I/O口的微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
專利摘要一種坐標(biāo)識(shí)別裝置，包括帶若干X向和若干Y向?qū)Ь€的坐標(biāo)板；一枝內(nèi)含銅片和同軸線的筆；以及，信號(hào)產(chǎn)生器、多工器、放大器、積分器及微處理器，信號(hào)產(chǎn)生器的輸出接多工器輸入，多工器和信號(hào)產(chǎn)生器的控制端分別連接微處理器相應(yīng)輸出端，積分器連接在放大器與微處理器之間，放大器的輸入接所述筆的同軸線，坐標(biāo)板的每一條X、Y向?qū)Ь€連接多工器的一輸出端，所述筆接觸坐標(biāo)板，筆的銅片分別與坐標(biāo)板的相應(yīng)X、Y向?qū)Ь€構(gòu)成若干信號(hào)耦合電容。微處理器分時(shí)控制多工器依次向所述X、Y向?qū)Ь€提供的脈沖信號(hào)，經(jīng)接觸坐標(biāo)板的筆耦合送微處理器分析處理輸出筆所在的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。其構(gòu)思新穎，成本低廉，有利于本裝置進(jìn)入普通消費(fèi)產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G06F3/033GK2603978SQ0322362
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月13日
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