專利名稱：觸屏電子筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種觸屏輸入裝置。
眾所周知，鍵盤(pán)是目前使用最普遍的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，但隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益發(fā)展，鍵盤(pán)已遠(yuǎn)不能適應(yīng)輸入位置，選擇目標(biāo)，繪制目標(biāo)，繪制圖形等操作的要求。因而近年來(lái)便相繼出現(xiàn)了如光筆，數(shù)字化儀，鼠標(biāo)，觸模屏等點(diǎn)輸入裝置，以避免擊鍵容易出錯(cuò)的問(wèn)題。但是現(xiàn)有的這些點(diǎn)輸入裝置，也仍存在不同程度的缺陷。例如，作為間接點(diǎn)輸入裝置的鼠標(biāo)器，具有如下缺點(diǎn)(1)鼠標(biāo)器需要占用較大的桌面面積，不適合于公共場(chǎng)合的使用；(2)若要移動(dòng)一段較長(zhǎng)的距離，用戶必須抬起鼠標(biāo)后，再繼續(xù)進(jìn)行滑動(dòng)。故在長(zhǎng)距離移動(dòng)時(shí)，鼠標(biāo)的速度較慢；(3)為了將光標(biāo)移到指定的地方，由于手、眼目標(biāo)不同，必須要有密切的手眼配合，增加了用戶使用負(fù)擔(dān)。
觸模屏雖說(shuō)是克服了鼠標(biāo)器的上述缺點(diǎn)但又由于觸屏向主機(jī)發(fā)送的信息只有被觸模和不被觸模兩種，因而又不如鼠標(biāo)器的輸入信息多，使用范圍受到限制，同時(shí)，用戶若想使用觸屏作為輸入設(shè)備，還必須根據(jù)觸屏接口進(jìn)行專門(mén)的偏程，不利于廣泛使用。目前市場(chǎng)上開(kāi)始出現(xiàn)的由書(shū)寫(xiě)板，寫(xiě)字筆和相應(yīng)軟件組成的便攜式計(jì)算機(jī)輸入裝置，也同樣存在手眼目標(biāo)不同，輸入不直接的問(wèn)題(因手在書(shū)寫(xiě)板上寫(xiě)，字在顯示器上出現(xiàn))，特別是輸入圖形時(shí)，問(wèn)題就更加突出；如果將該輸入裝置作為鼠標(biāo)器使用時(shí)，又由于需要兩只手同時(shí)動(dòng)作(右手移動(dòng)筆來(lái)移動(dòng)光標(biāo)，左手移動(dòng)按鍵)而使用不便。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述已有技術(shù)的不足，提供一種可直接在顯示屏前操作且輸入信息量多的觸屏電子筆。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的基本思路是吸收屏和鼠標(biāo)各自優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)有電容式觸模屏的基礎(chǔ)上采用軟硬件相結(jié)合的技術(shù)方案，研制一種可兼容鼠標(biāo)功能的直接觸屏電子筆，作為計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備。該觸屏電子筆主要由觸屏筆身，驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)程序軟盤(pán)構(gòu)成。筆身上設(shè)有可完成鼠標(biāo)功能的按鍵，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與計(jì)算機(jī)相連接，驅(qū)動(dòng)程序軟盤(pán)插入驅(qū)動(dòng)器，筆頭直接與觸屏接觸輸入。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)可以在顯示屏前操作，比鼠標(biāo)等間接指點(diǎn)設(shè)備操作更容易而直觀；(2)在屏上直接指點(diǎn)，不需要象鼠標(biāo)那樣多次拖動(dòng)來(lái)到達(dá)目的地，因而速度快；(3)由于電子筆筆頭比手指細(xì)，因此可以充分發(fā)揮高分辨率觸屏的潛力；(4)筆身設(shè)有按鍵，適用于需要較為復(fù)雜輸入信息的應(yīng)用，因而能比手指點(diǎn)觸屏的工作方式多；(5)采用筆輸入比直接用手增加了控制能力，更適合于書(shū)寫(xiě)、繪畫(huà)、CAD設(shè)計(jì)等領(lǐng)域；(6)與鼠標(biāo)兼容，使用范圍更廣泛。
以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖圖2是本實(shí)用新型的控制電路原理方框圖圖3是本實(shí)用新型的控制電路驅(qū)動(dòng)電路圖圖1中1為觸模屏，2是主機(jī)，3是驅(qū)動(dòng)軟盤(pán)，4是驅(qū)動(dòng)電路板，5是與4相連接的觸屏電子筆身，6為設(shè)置在筆身上的按鍵，7為筆頭，驅(qū)動(dòng)電路板4插接在主機(jī)2的I／O擴(kuò)展槽中，主要完成對(duì)按鍵信息的處理，驅(qū)動(dòng)軟盤(pán)程序插入驅(qū)動(dòng)器中，主要處理觸屏返回信息和按鍵信息。該軟件驅(qū)動(dòng)程序提供給應(yīng)用程序的接口同鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序完全相同。驅(qū)動(dòng)電路可安裝在電子筆身內(nèi)，驅(qū)動(dòng)程序也可拷貝到硬盤(pán)上。
圖2所示的驅(qū)動(dòng)原理方框圖主要包括有電子筆按鍵，去抖動(dòng)電路、按鍵總線驅(qū)動(dòng)電路，計(jì)數(shù)復(fù)位電路，按鍵計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)總線驅(qū)動(dòng)電路，總線控制電路，比較地址電路，時(shí)序控制電路，地址譯碼電路，索引號(hào)譯碼電路和索引號(hào)鎖存電路。其中電子筆按鍵與去抖動(dòng)電路相連接，電子筆筆頭接觸觸屏，由觸屏提供位置信息，按鍵向驅(qū)動(dòng)電路提供按鍵狀態(tài)；去抖動(dòng)電路主要消除由于按鍵抖動(dòng)引起的誤操作；總線驅(qū)動(dòng)(按鍵狀態(tài))主要完成在滿足索引號(hào)和續(xù)端口兩個(gè)條件時(shí)，將當(dāng)前按鍵狀態(tài)送到總線；按鍵計(jì)數(shù)主要完成對(duì)按鍵按下和釋放次數(shù)計(jì)數(shù)；總線驅(qū)動(dòng)(計(jì)數(shù))主要完成在滿足索引號(hào)和續(xù)端口兩個(gè)條件時(shí)將四個(gè)計(jì)數(shù)器符合索引號(hào)的一個(gè)送到總線；計(jì)數(shù)復(fù)位主要完成在讀索引號(hào)指定的一個(gè)計(jì)數(shù)值后，將對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器復(fù)位；總線控制主要完成根據(jù)索引號(hào)和讀時(shí)序，控制總線驅(qū)動(dòng)(計(jì)數(shù)值)的操作；比較地址是一個(gè)八位DIP(Double in－Line package雙列直插式)開(kāi)關(guān)，由用戶設(shè)置端口地址；地址譯碼主要完成對(duì)總線地址與DIP開(kāi)關(guān)設(shè)置進(jìn)行比較，并將其結(jié)果送到時(shí)序控制；索引號(hào)鎖存主要完成在寫(xiě)索引端口時(shí)，在時(shí)序控制下將數(shù)據(jù)總線上的索引號(hào)鎖存；索引號(hào)譯碼主要完成通過(guò)對(duì)索引號(hào)譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制電平；時(shí)序控制主要完成根據(jù)總線上控制信號(hào)和時(shí)鐘，在地址譯碼符合時(shí)向驅(qū)動(dòng)卡上各部分提供控制信號(hào)。
參照?qǐng)D3，U2(GAL1型號(hào))和U4(GAL3型號(hào))構(gòu)成抖動(dòng)電路，其中U2中的部分電路構(gòu)成總線驅(qū)動(dòng)(按鍵狀態(tài))；U4中的部分電路構(gòu)成計(jì)數(shù)復(fù)位；U9、U10、U11、U12四只74LS293芯片構(gòu)成按鍵計(jì)數(shù)器；U3(GAL2型號(hào))構(gòu)成總線控制；8位開(kāi)關(guān)S1(SW－DIP8)構(gòu)成比較地址；U1(74LS688型號(hào))構(gòu)成地址譯碼；U5(74LS175型號(hào))，構(gòu)成索引號(hào)鎖存；U6(74LS138)構(gòu)成索引號(hào)譯碼；U7，U8(74LS244)構(gòu)成總線驅(qū)動(dòng)；U13(74LS248型號(hào))構(gòu)成反相器，按鍵S2的A端和B端分別與U2相連接，并由U2的KEY1端分為兩路輸出，一路連接到計(jì)數(shù)器U10，一路通過(guò)反相器U13與計(jì)數(shù)器U9相連接。按鍵S3的A端和B端分別與U4的18端與17端相連接，并由U4的KEY2分為兩路輸出，一路連接到計(jì)數(shù)器，另一路通過(guò)反相器U13與計(jì)數(shù)器U11相連接。計(jì)數(shù)器U9～U12分別與U4的四根復(fù)位線CLC1，CLC2，CLC3，CLC4相連接。U3的RP1，RR1，RP2，RR2端分別與U7、U8的1B，2B端相連接以控制總線驅(qū)動(dòng)。計(jì)算機(jī)總線的數(shù)據(jù)與U5的數(shù)據(jù)輸入相連接，計(jì)算機(jī)總線的地址線與U1的地址輸入相連接。
當(dāng)CPU向索引口地址發(fā)送索引號(hào)(0～4)后，U2的WADR1端信號(hào)成為高電平，經(jīng)過(guò)兩個(gè)時(shí)鐘周期延遲后，74LS175的CLK端成為高電平，將數(shù)據(jù)線上的索引號(hào)打入74LS138進(jìn)行索引地址譯碼。一個(gè)時(shí)鐘周期后，74LS175的CLK端成為低電平以等待下一次數(shù)據(jù)打入。此時(shí)除非進(jìn)行下一次發(fā)送索引口地址，否則，無(wú)論數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)如何變化，74LS175的輸出均不改變，也就是說(shuō)，74LS138的輸出不會(huì)改變，由索引口地址選中的寄存器處于選中狀態(tài)。
當(dāng)選中某一寄存器后，74LS138相應(yīng)的輸出位始終為低電平，此時(shí)，若CPU發(fā)送讀數(shù)據(jù)命令，則GAL1的RADR2端成為低電平，若索引地址為0，則74LS244相應(yīng)的允許端為低電平，當(dāng)前按鍵狀態(tài)發(fā)往數(shù)據(jù)總線。若索引地址為1～4，則將相應(yīng)的鍵的釋放／按下次數(shù)發(fā)上數(shù)據(jù)總線。此后，CPU應(yīng)再發(fā)送寫(xiě)數(shù)據(jù)口地址命令，以使74LS293的MR1、MR2端成為高電平，清除寄存器。這樣就完成了數(shù)據(jù)的輸入、輸出。
電子筆驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)與鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序類似，它包含以下幾個(gè)部分1.維護(hù)正文光標(biāo)和圖形光標(biāo)2.提供串口硬件中斷，對(duì)觸屏硬件中斷加以處理3.修改時(shí)鐘中斷，以不停地查詢按鍵狀態(tài)4.修改INT10H中斷，提供F0－FA功能，使應(yīng)用程序可對(duì)EGA寄存器完成讀功能5.提供INT33H中斷，供應(yīng)用程序通過(guò)調(diào)用不同的功能完成對(duì)觸屏電子筆的控制。INT33H的用戶接口和鼠標(biāo)相同。
權(quán)利要求1.一種觸屏電子筆，包括有驅(qū)動(dòng)電路板，驅(qū)動(dòng)程序軟盤(pán)和電子筆，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路板(4)插接在主機(jī)(2)的I/O擴(kuò)展槽中，電子筆主要由筆身(5)，按鍵(6)，筆頭(7)構(gòu)成，按鍵(6)設(shè)置在筆身(5)上，筆身(5)與驅(qū)動(dòng)電路板(4)相連接，筆頭(7)直接觸屏輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子筆，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路板主要由去抖動(dòng)電路，按鍵總線驅(qū)動(dòng)電路U2與U4，按鍵計(jì)數(shù)電路U9，U10，U11，U12，計(jì)數(shù)控制電路U3，比較地址電路S1，地址譯碼電路U1，索引號(hào)譯碼電路U6，索引號(hào)鎖存電路U5，總線驅(qū)動(dòng)電路U7，U8構(gòu)成，按鍵S2的A端和B端與U2相接，并由U2的KZY1端分為兩路輸出，一路連接到計(jì)數(shù)器U10，一路通過(guò)反相器U13與計(jì)數(shù)器U9相連接，按鍵S3的A端和B端分別與U4的18端與17端相連接，并由U4分為兩路輸出，一路連接到計(jì)數(shù)器，另一路通過(guò)反相器U13與計(jì)數(shù)器U11相連接，計(jì)數(shù)器U4～U12分別與U4的四根復(fù)位線相連接，U3的RP1，RR1，RP2端分別與U7，U8的1B，2B端相連接以控制總線驅(qū)動(dòng)，計(jì)算機(jī)總線的數(shù)據(jù)與U5的數(shù)據(jù)輸入相連接，計(jì)算機(jī)總線的地址與U1的地址輸入相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)的輸入裝置。該裝置主要解決現(xiàn)有間接輸入裝置，手眼目標(biāo)不一致和觸屏輸入信息量少的缺陷。采用軟、硬件相結(jié)合的技術(shù)方案，選其鼠標(biāo)與觸屏各自的優(yōu)點(diǎn)為一體，提供一種主要控制電路驅(qū)動(dòng)軟件和電子筆身構(gòu)成新型計(jì)算機(jī)輸入裝置。該電子筆身設(shè)有可完成鼠標(biāo)功能的按鍵，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與計(jì)算機(jī)相連接，筆頭可直接觸屏輸入。具有與鼠標(biāo)兼容，且可在顯示屏前直接操作的優(yōu)點(diǎn)，可用于計(jì)算機(jī)的位置，選擇目標(biāo)，繪制圖形等輸入。
文檔編號(hào)G06F3/033GK2208247SQ9421120
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月17日
發(fā)明者王力, 龔杰民, 季禾 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)