[实用新型]一种无线压敏数位板装置有效
申请号: | 201922147256.6 | 申请日: | 2019-12-04 |
公开(公告)号: | CN211506428U | 公开(公告)日: | 2020-09-15 |
发明(设计)人: | 江睿晖;李亮;周品智;周品艺 | 申请(专利权)人: | 深圳市品致信息科技有限公司 |
主分类号: | G06F3/0354 | 分类号: | G06F3/0354 |
代理公司: | 福州顺升知识产权代理事务所(普通合伙) 35242 | 代理人: | 陈为志 |
地址: | 518000 广东省深圳市南山区粤海街道*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无线 数位 装置 | ||
本实用新型涉及一款计算机的外围设备,是一种将用户的手写笔迹转换为数字信号形式的横纵坐标和压力值,并将其输入计算机的无线数位板。它的特点是在横纵方向都有环形线圈,用于发射和接收电磁波信号。矩形波信号将同时输入横纵方向上的两组环形线圈,将电磁波传输到笔上的谐振电路充电。当一定数量的矩形波通过后,笔上的谐振电路开始产生相应的电磁波。数位板的接收部分开始通过横向的环形线圈和纵向的环形线圈接收由笔的谐振电路产生的电磁波信号并将接收到的信号进行放大和集成,将集成的模拟信号利用MCU的数模转换部分转换成数字信号形式的电磁波振幅。最后将振幅值输入MCU的数字信号部分,计算笔的书写笔迹。
技术领域
本实用新型涉及一种计算机的外围设备。本实用新型装置的主要功能是将手写笔迹转换为数字的横纵坐标和压力值。通过相应的硬件和算法,可以在计算机屏幕上显示用户在数位板上绘制的笔迹。这款笔板用于绘画和手写识别领域。
背景技术
数位板是一种常用的基于电磁感应原理的人机接口设备。数位板具有精度高、对压力敏感等特点,广泛应用于计算机图形处理、游戏制作、数字签名等领域。一般情况下,用户可以使用与数位板配套的笔在数位板上书写、签名或画图。根据电磁感应原理,数位板可以捕捉笔的轨迹和笔在手写时对数位板的压力,得到相应的手写输入数据。然后将手写输入数据以数字信号的形式传输到计算机,计算机对数据进行处理并生成相应的笔迹到显示设备进行显示。
数位板的工作原理如下:数位板的环形天线与笔的谐振电路能发出交变电磁场。当将笔置于数位板表面时,数位板的环形天线接收笔的电磁场。通过多点定位,数位板可以精确定位笔尖的位置。根据电磁感应原理,笔分为两种:有源笔和无源笔。带电池的有源笔可以自身产生电磁场,而不带电池的无源笔需要反射数位板所产生的磁场。压力感应是由笔结构中可移动部分产生的,并通过电磁信号反馈到数位板上。
对于目前的市场来说,既要保证笔的定位精度,又要降低制造成本,仍然是一个挑战。
实用新型内容
本实用新型是一种计算机外围设备的无线压敏数位板。其中“无线”一词指的是笔和数位板之间没有电线相连。“压敏”一词的意思是,手写板可以测量笔在书写时的压力。在手写板上会使用曲线拟合算法来确定笔尖位于数位板的横纵坐标值和笔书写时的压力值。
检测横纵坐标和压力值的过程如图1所示:其中MCU控制发射和接收开关电路,利用脉宽调制(PWM)产生矩形波信号A。发送信号的过程如下:MCU控制线圈选择电路,依次选择天线矩阵的横纵方向各一个环形线圈,并将所选线圈与发射和接收开关电路连接。然后矩形波信号A传输到所选择的环形线圈,环形线圈相应的产生电磁波B。如果笔靠近该环形线圈,笔上的谐振电路接收电磁波B,并产生感应电压。由笔谐振电路中的感应电压产生的电流会在电路中生成相应的谐振波信号C。经过预设的一段时间后,环形线圈的工作方式由发送变为接收。接收信号的过程如下:MCU控制线圈选择电路,依次选择天线矩阵的横纵方向各一个环形线圈。环形线圈接收笔产生谐振信号C,然后产生电磁波信号D,信号D送至发射和接收开关电路以及由MCU控制的接收控制电路,然后传输到带通滤波电路进行滤波。滤波后的信号E经放大电路放大。然后将放大后产生的信号F输入积分电路,最后积分后的信号G传输到MCU的数模转换部分并转换为相应的数字信号。数字信号将由MCU的数字信号处理部分使用曲线拟合算法计算横纵坐标和笔书写时的压力。
本实用新型提供一种无线压敏数位板装置,包括数位板和笔,其特征是数位板与笔之间没有电线连接
能感应笔的位置的数位板包括:
线圈选择电路;
一种天线矩阵,包括两个正交方向,即横纵两个方向的多个环形线圈;
发射和接收开关电路;
接收控制电路;
带通滤波电路;
放大电路和积分电路;
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