CN104023256A - 触摸屏遥控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏遥控器，包括：控制电路，产生声波电信号并接收表面声波触摸屏的返回电信号，经处理后将对应按键编码发送至发射及发射指示灯电路；发射及发射指示灯电路，将控制电路输出的按键编码信息以红外或RF形式向电器发射，并在有有效按键按下时点亮指示灯；接收电路，用于将电视机机顶盒发送的音视频信号予以接收解码并经由视频电缆传送显示屏；表面声波触键盘，利用发射换能器和接收换能器实现电信号到声波、声波到电信号的转换，并将触摸转换为数字信号输出至该控制电路；显示屏，用于播放音视频预览信息，本发明实现了通过触摸屏来遥控电器的目的，解决了现有技术中按键易失灵，且按键不易辨认的问题，同时具有预览功能。

Description

触摸屏遥控器

技术领域

本发明涉及一种电器遥控器，特别是涉及一种电器的触摸屏式的触摸屏遥控器。

背景技术

随着多媒体信息查询设备的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。

电器遥控器是一种用来远控机械的装置，是一个不折不扣的懒人发明，其从1950年发明的功能简单的有线遥控器经历易被声音干扰的超声波遥控、体积巨大的无线遥控器、小巧实用的红外遥控器直至现代无方向的RF射频遥控器，技术人员一直在改变信息的传播媒介(载频)以到达可靠传递信息的目的，从而满足不断增长的需求，遥控器的形状也从从传统的棒形改为了扁平的长方形，但普遍采用按键输入信息，一般包含MCU、发射管及其驱动电路、按键指示灯、晶体、按键、碳桥PCB、电池。

由于目前电器遥控器编码各异，一种电器只能使用一种遥控器，有很大的不方便性，其按键触点普遍采用碳桥，用于电接触的碳桥容易磨损，尤其是用户按压力量较大或者环境潮湿时磨损更是严重，极端情况易造成按键失灵，普通遥控器的按键一般不大，对视力不佳的人或老年人来说细小的键盘上的字难以辨认，同样印刷字也容易因为使用频繁而磨损直至看不清。另外，当前电视遥控器上没有预览功能，不方便用户使用。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种触摸屏遥控器，其实现了通过触摸屏来遥控电器的目的，解决了现有技术中按键易失灵，且按键不易辨认的问题。

本发明之另一目的在于提供一种触摸屏遥控器，在遥控器上实现了预览功能，可在遥控器上提供各个电视台的预览画面，在遥控器上接到电视机盒发出的信号，由软件进行处理，在触摸遥控器上看到此画面，不需要换台便可轻松找到自己喜欢的节目，然后直接点击，发送信号给电视，即可进入该频道。

为达上述及其它目的，本发明提出一种触摸屏遥控器，包括：

控制电路，用于产生声波电信号并接收表面声波触摸屏的返回电信号，经处理后将对应按键编码发送至发射及发射指示灯电路；

发射及发射指示灯电路，包括红外/RF发射电路和指示灯指示电路，其用于将该控制电路输出的按键编码信息以红外或RF形式向电器发射，同时在有有效按键按下时点亮指示灯以提示按键有效；

接收电路，用于将电视机机顶盒发送的音视频信号予以接收解码并经由视频电缆传送显示屏；

表面声波触键盘，包括表面声波触摸屏和表面声波触摸屏控制器，利用发射换能器和接收换能器实现电信号到声波、声波到电信号的转换，并将触摸转换为数字信号输出至该控制电路；

显示屏，用于播放音视频预览信息。

进一步地，该表面声波触摸屏包括一刻有精密反射条纹的用于表面传递声波的声波屏、X轴发射换能器、X轴接收换能器、Y轴发射换能器、Y轴接收换能器及触摸屏电缆，表面声波触摸屏安装在该声波屏正上方，X轴发射换能器、X轴接收换能器安装在该声波屏Y轴方向下表面之一侧，Y轴发射换能器、Y轴接收换能器安装在该声波屏X轴方向下表面之一侧。

进一步地，该控制电路产生声波电信号，通过触摸屏电缆送至X轴发射换能器，X轴发射换能器把声波电信号转化为声波能量向表面传递，然后由安装在显示屏上方的声波屏下表面的第一水平精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传播，声波能量经过声波屏屏体表面，再由上边的第二水平反射条纹聚成向右的线传播传递给X轴的接收换能器，X轴接收换能器将返回的表面声波能量变为X轴反射电信号；Y轴坐标定位时声波电信号分别经Y轴发射换能器、第一垂直精密反射条纹、第二垂直精密反射条纹和Y轴接收换能器后变为Y轴反射电信号。

进一步地，该表面声波触摸屏控制器用于将该表面声波触摸屏输出的X轴反射电信号和Y轴反射电信号转换为高/低电平组合输出并传送至该控制电路的第一端口和第二端口以形成MxN键盘矩阵的输入端。

进一步地，该接收电路与显示屏为采用带液晶显示的红外接收板。

进一步地，该显示屏为液晶显示屏。

进一步地，该指示灯指示电路为LED指示电路。

进一步地，该控制电路为AT89C52单片机。

与现有技术相比，本发明一种触摸屏遥控器，通过控制电路、发射及发射指示灯电路、接收电路、显示屏和表面声波触摸键盘，实现了通过触摸屏来遥控电器的目的，解决了现有技术中按键易失灵，且按键不易辨认的问题，同时本发明采用带液晶显示的红外接收板以实现预览功能，方便了用户的使用。

附图说明

图1为本发明一种触摸屏遥控器的结构框图；

图2为本发明之表面声波触摸屏的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例之触摸屏遥控器的遥控发射部分的总体结构图；

图4为本发明较佳实施例之触摸屏遥控器的遥控发射及触摸部分硬件电路图；

图5为本发明较佳实施例中带液晶显示的红外接收板的预览硬件电路图；

图6为本发明触摸屏遥控器的系统总程序流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种触摸屏遥控器的结构框图。如图1所示，本发明一种触摸屏遥控器，包含控制电路10、发射及发射指示灯电路20、接收电路30、显示屏40和表面声波触摸键盘50。控制电路10为一典型MCU电路，其包含晶振电路、复位电路、输入输出电路AD模数转换器电路，其主要用于产生声波电信号并接收表面声波触摸屏的返回电信号，经处理后将对应按键编码发送至红外发射及发射指示灯电路20。发射及发射指示灯电路20包括红外/RF发射电路和LED指示电路，其用于将控制电路10输出的按键编码信息以红外或RF形式向电器发射，同时在有有效按键按下时点亮LED以提示按键有效。接收电路30为一红外或RF接收器，用于将电视机机顶盒发送的音视频信号予以接收解码并经由视频电缆传送显示屏40。显示屏40包含扬声器、LCD液晶显示屏及其驱动电路，用于播放音视频预览信息。表面声波触键盘50包括表面声波触摸屏501和表面声波触摸屏控制器502，其利用发射换能器和接收换能器实现电信号到声波、声波到电信号的转换，并将触摸转换为数字信号输出至控制电路10。图2为本发明之表面声波触摸屏的结构示意图，其中，表面声波触摸屏501包括一刻有精密反射条纹的用于表面传递声波的玻璃板(声波屏)、X轴发射换能器、X轴接收换能器、Y轴发射换能器、Y轴接收换能器及触摸屏电缆，声波屏安装在显示屏40正上方，X轴发射换能器、X轴接收换能器安装在声波屏Y轴方向下表面之一侧，Y轴发射换能器、Y轴接收换能器安装在声波屏X轴方向下表面之一侧，表面声波触摸屏501工作原理如下：以X轴发射换能器安装在右下角为例，控制电路10产生声波电信号，通过触摸屏电缆送至X轴发射换能器，X轴发射换能器把声波电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由安装在显示屏上方的声波屏之玻璃板下表面的第一水平精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传播，声波能量经过声波屏屏体表面，再由上边的第二水平反射条纹聚成向右的线传播传递给X轴的接收换能器，X轴接收换能器将返回的表面声波能量变为X轴反射电信号；Y轴坐标定位时声波电信号分别经Y轴发射换能器、第一垂直精密反射条纹、第二垂直精密反射条纹和Y轴接收换能器后变为Y轴反射电信号。表面声波触摸屏控制器502用于将表面声波触摸屏501输出的X轴反射电信号和Y轴反射电信号转换为高/低电平组合输出并传送至控制电路10之第一端口(如P0)和第二端口(如P2口)以形成MxN键盘矩阵(1≤M,N≤8)之输入端。

当X轴发射换能器发射一个窄脉冲后，声波能量历经不同途径到达接收换能器，走最右边的最早到达，走最左边的最晚到达，早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号，不难看出，接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量，它们在Y轴走过的路程是相同的，但在X轴上，最远的比最近的多走了两倍触摸屏X轴宽度。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置，也就是X轴坐标。发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时，X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收，反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定，控制器就把它们传给主机。

图3为本发明较佳实施例之触摸屏遥控器的遥控发射部分的总体结构图，遥控发射部分主要由下面几部分组成：AT89C52单片机、低功率损耗电路、红外线发射电路以及由P0口和P2口搭成8×8按键矩阵。当触摸屏没有按键按下时，单片机处于低功耗空闲状态。当有键被触摸时，产生的外中断请求信号(P0.0-7，低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P3.2端，使CPU进入中断处理，同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P3.5端发出，经放大后驱动发射管发射出去。

图4为本发明较佳实施例之触摸屏遥控器的遥控发射及触摸部分硬件电路图。其中，控制电路10以单片机U1(AT89C52)为核心，电阻R1、电容C1组成其复位电路，电容C2、C3和晶体X1组成其晶振电路，R2-9组成第一端口(P0)之上拉电阻；电阻R10、R11和红外发射管D1以及NPN晶体管Q1组成发射及发射指示灯电路20之发射电路，电阻R12、R13和LED发光管D2以及PNP晶体管Q2组成发射及发射指示灯电路20之指示灯电路，U2(8输入与非门T060)和U3(6输入非门7404)组成发射及发射指示灯电路20之发射电路的触发电路，其将P0口作与非和非运算后接至U1之P3.2引脚并触发控制电路10执行中断程序并向LED驱动电路Q2发送触发信号以在有按键被按下时点亮按键LED指示灯D2，由U1之P3.5引脚向发射推动电路Q1发送按键编码并由D1发射红外信号；P0口和P2口为表面声波触摸屏控制器502之输出(按键部分为触摸屏键盘等效示意图)。当触摸屏没有按键按下时，单片机处于低功耗空闲状态。当有键被触摸时，产生的外中断请求信号(P0.0-7，低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P3.2端，使CPU进入中断处理，同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P3.5端发出，经放大后驱动发射管发射出去。

在本发明较佳实施例中，接收电路及显示屏采用带液晶显示的红外接收板以实现预览功能。图5为本发明较佳实施例中带液晶显示的红外接收板的预览硬件电路图。其包括液晶显示电路51、晶振电路52、红外接收电路53、按键复位电路54以及PO口上拉电路55，其中红外接收电路53的RS232串口红外接收板通过红外接收头SM0038接收红外信号，送至单片机AT89C2051的串口RXD,由软件通过查询采集红外信号进行解码，简单处理后通过串口送至处理器,处理器预装软件收到解码信息按照预定义命令执行相应操作(比如显示音量、运行软件、关机，预览等)。其他部分的工作及结构都为现有技术，在此不予详述。为简要说明预览功能，液晶显示器上暂定显示简单文字(当前台播放目录)，采用单片机AT89S52运行速度高(可支持24M晶振)，片上资源丰富(8K字节程序存储器,256字节数据存储器)，借助P3_2引脚接收红外信号，经过软件处理，分离出起始码、控制码、系统码、用户码，然后送显示。其软件流程如下：

主程序：(1)系统初始化：计数器T0设置，液晶显示屏12864液晶初始化，外部中断设置；

        (2)开中断INT0下降沿有效；

        (3)中断检测：等待红外触发，返回步骤(2)

INT0中断服务程序：(1)关闭INT0中断

                  (2)开启800us定时中断

                  (3)初始化接收区变量

                  (4)退出中断

T0中断服务程序：(1)载入TH0TL0

                (2)读取遥控接收头状态

                (3)接收完毕，转步骤(7)

                (4)红外解码

                (5)LCd显示编码

                (6)重新开启INT0中断

                (7)退出中断

需要注意的是：1、串口窃电，串口被打开后，RS232的4和7脚电平会发生变化，产生高于10Ｖ的电压，通过整流二极管D1和D2，采用电阻R2分压后得到5.1V的稳压(通过稳压二极管D3实现),再加上串口供电电流最大20mA,基本满足供电要求；2、串口通信，单片机的串口一般使用TTL正逻辑电平标准，其逻辑1电平是5V，逻辑0电平是0V，而电脑串行口所使用的是RS232C的负逻辑电平标准，它的逻辑1电平是-3V－-12V，逻辑0电平是+3V－+12V。两者的电平范围相差很远，所以连接时需要用到电平转换电路，一般来说商业化的成品会用到MAX232，DS275等专用的RS232、TTL电平转换集成电路，由于系统采用波特率为9600，要求不高，故依据经验使用小功率三极管搭建的电平转换电路，节约设计成本。

图6为本发明触摸屏遥控器的系统总程序流程图。首先初始化程序，判断触摸屏是否有键按下。当有键按下时，产生的外中断请求信号(低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P3.2端，使CPU进入中断处理，同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P3.5端发出，经放大后驱动发射管发射出去判断了是哪一只键按下以及处于机芯的哪种状态以后，程序就严格按照相应的遥控编码方式来进行遥控码的发射，直到结束。

综上所述，本发明一种触摸屏遥控器，通过控制电路、发射及发射指示灯电路、接收电路、显示屏和表面声波触摸键盘，实现了通过触摸屏来遥控电器的目的，解决了现有技术中按键易失灵，且按键不易辨认的问题，同时本发明采用带液晶显示的红外接收板以实现预览功能，方便了用户的使用。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (8)

1.一种触摸屏遥控器，包括：

控制电路，用于产生声波电信号并接收表面声波触摸屏的返回电信号，经处理后将对应按键编码发送至发射及发射指示灯电路；

发射及发射指示灯电路，包括红外/RF发射电路和指示灯指示电路，其用于将该控制电路输出的按键编码信息以红外或RF形式向电器发射，同时在有有效按键按下时点亮指示灯以提示按键有效；

接收电路，用于将电视机机顶盒发送的音视频信号予以接收解码并经由视频电缆传送显示屏；

表面声波触键盘，包括表面声波触摸屏和表面声波触摸屏控制器，利用发射换能器和接收换能器实现电信号到声波、声波到电信号的转换，并将触摸转换为数字信号输出至该控制电路；

显示屏，用于播放音视频预览信息。

2.如权利要求1所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该表面声波触摸屏包括一刻有精密反射条纹的用于表面传递声波的声波屏、X轴发射换能器、X轴接收换能器、Y轴发射换能器、Y轴接收换能器及触摸屏电缆，表面声波触摸屏安装在该声波屏正上方，X轴发射换能器、X轴接收换能器安装在该声波屏Y轴方向下表面之一侧，Y轴发射换能器、Y轴接收换能器安装在该声波屏X轴方向下表面之一侧。

3.如权利要求2所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该控制电路产生声波电信号，通过触摸屏电缆送至X轴发射换能器，X轴发射换能器把声波电信号转化为声波能量向表面传递，然后由安装在显示屏上方的声波屏下表面的第一水平精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传播，声波能量经过声波屏屏体表面，再由上边的第二水平反射条纹聚成向右的线传播传递给X轴的接收换能器，X轴接收换能器将返回的表面声波能量变为X轴反射电信号；Y轴坐标定位时声波电信号分别经Y轴发射换能器、第一垂直精密反射条纹、第二垂直精密反射条纹和Y轴接收换能器后变为Y轴反射电信号。

4.如权利要求3所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该表面声波触摸屏控制器用于将该表面声波触摸屏输出的X轴反射电信号和Y轴反射电信号转换为高/低电平组合输出并传送至该控制电路的第一端口和第二端口以形成MxN键盘矩阵的输入端。

5.如权利要求4所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该接收电路与显示屏为采用带液晶显示的红外接收板。

6.如权利要求5所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该显示屏为液晶显示屏。

7.如权利要求1所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该指示灯指示电路为LED指示电路。

8.如权利要求1所述的一种触摸屏遥控器，其特征在于：该控制电路为AT89C52单片机。