通讯控制方法及主动式电容笔

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种通讯控制方法及主动式电容笔。

背景技术

近年来，随着平板、手机等电子设备的普及，应用于电子设备中的触摸屏的使用也日益广泛。用户对于触摸屏的操作不再局限于用手指操作，通过主动式电容笔对触摸屏进行输入操作已经得到了大量用户的认可。

在用户通过主动式电容笔与电子设备的触摸屏交互时，主动式电容笔为信号发射源，触摸屏接收电容笔发出的信号，并根据该信号测算出相应的坐标，进而实现类似于实际笔尖粗细的效果。当平板等电子设备受到干扰信号影响形成同频干扰时，如果主动式电容笔继续进行书写，电子设备无法准确接收主动式电容笔发射的信号，导致主动式电容笔会出现书写断线甚至无法书写的现象，抗干扰能力差。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种通讯控制方法及主动式电容笔，旨在解决现有技术中主动式电容笔抗干扰能力差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种通讯控制方法，所述通讯控制方法包括以下步骤：

获取电子设备发送的输入信号；

判断所述输入信号中是否存在干扰信号；

当所述输入信号中存在所述干扰信号时，根据所述输入信号获得第一通讯频率；

将所述第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以所述第二通讯频率与所述电子设备通讯。

优选地，所述获取电子设备发送的输入信号的步骤，包括：

在接收到电子设备发送的信标时，向所述电子设备发送配对请求指令；

接收所述电子设备的返回指令，并判断所述返回指令中是否存在确认字符；

在所述返回指令中存在所述确认字符时，获取所述电子设备发送的输入信号。

优选地，所述判断所述输入信号中是否存在干扰信号的步骤，包括：

获取所述输入信号中各信号的频率；

判断所述各信号的频率中是否存在超出所述预设通讯频率范围的频率；

当存在超出所述预设通讯频率范围的频率时，判定所述输入信号中存在干扰信号。

优选地，所述以所述第二通讯频率与所述电子设备通讯的步骤，包括：

以所述第二通讯频率且基于直接序列扩频调制与所述电子设备通讯。

优选地，所述方法还包括：

获取待发射信号，并判断所述待发射信号的强度是否低于预设强度；

在所述待发射信号的强度低于所述预设强度时，对所述待发射信号进行增强处理，并将增强后的待发射信号发送至所述电子设备。

优选地，所述对所述待发射信号进行增强处理的步骤，包括：

对所述待发射信号的电压进行升压处理。

本发明还提出一种主动式电容笔，所述主动式电容笔包括主芯片，所述主芯片，用于获取电子设备发送的输入信号；判断所述输入信号中是否存在干扰信号；当所述输入信号中存在所述干扰信号时，根据所述输入信号获得第一通讯频率；将所述第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以所述第二通讯频率与所述电子设备通讯。

优选地，所述主动式电容笔还包括上行通讯模块及下行通讯模块；所述上行通讯模块及所述下行通讯模块均与所述主芯片连接；其中，

所述上行通讯模块，用于接收所述电子设备发送的输入信号，并将所述输入信号发送至所述主芯片；

所述主芯片，还用于以所述第二通讯频率向所述下行通讯模块发送输出信号；

所述下行通讯模块，用于接收所述输出信号，并将所述输出信号发送至所述电子设备。

优选地，所述上行通讯模块包括第一电阻及第一ESD静电二极管；所述第一电阻的第一端与所述主芯片的第一端连接，所述第一电阻的第二端经所述第一ESD静电二极管接地，所述第一电阻的第二端与笔头的接收端连接。

优选地，所述下行通讯模块包括第二电阻及第二ESD静电二极管；所述第二电阻的第一端与所述主芯片的第二端连接，所述第二电阻的第二端经所述第二ESD静电二极管接地，所述第二电阻的第二端与所述笔头的发送端连接。

本发明通过主动式电容笔获取电子设备发送的输入信号；判断输入信号中是否存在干扰信号；当输入信号中存在干扰信号时，根据输入信号获得第一通讯频率；将第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以第二通讯频率与电子设备通讯。其中，主动式电容笔不是只向电子设备发射信号，而是与电子设备进行双向通讯，通过获取电子设备发送的输入信号，并在输入信号中存在干扰信号时调整通讯频率后再向电子设备发射信号，避免了干扰信号对电子设备接收发射信号的影响，达到了当主动式电容笔与电子设备通讯过程中受到干扰时，仍然保障书写的稳定性的目的，提高了主动式电容笔的抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明通讯控制方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明通讯控制方法另一实施例的流程示意图；

图3是本发明实施例方案涉及的主动式电容笔的功能模块图；

图4是图3主动式电容笔一可选的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本发明通讯控制方法一实施例的流程示意图。

在一实施例中，所述通讯控制方法包括以下步骤：

S10：获取电子设备发送的输入信号；

可以理解的是，本实施例的执行主体为主动式电容笔。所述电子设备，指具备有与主动式电容笔交互的触摸屏的设备，如智能手机、平板电脑等设备，本实施例对此不加以限制。

需要说明的是，现有技术中，主动式电容笔只以固定的通讯频率向电子设备发射信号，当电子设备因为充电或环境因素受到干扰时，主动式电容笔无法获知电子设备是否受到干扰，仍然以上述固定的通讯频率向电子设备发射信号，然而此时电子设备无法准确接收主动式电容笔发射的信号，导致书写断线甚至无法书写。本实施例通过主动式电容笔主动从电子设备获取输入信号，并根据输入信号对通讯频率进行调整，以调整后的通讯频率向电子设备发射信号，避免了干扰信号对电子设备的影响。

在一实施例中，当多个主动式电容笔同时与一个电子设备进行通信时，通常需要将主动式电容笔与电子设备进行配对，只有配对成功的主动式电容笔才能从电子设备获取输入信号，如此，提高了信号传输的准确性及通讯的效率。

具体地，当主动式电容笔监听到电子设备发送的信标时，向所述电子设备发送配对请求指令；接收所述电子设备的返回指令，并判断所述返回指令中是否存在确认字符；在所述返回指令中存在所述确认字符时，获取所述电子设备发送的输入信号。

S20：判断所述输入信号中是否存在干扰信号；

在具体实现中，当电子设备处于低电量、充电状态或受环境(如微波炉）影响时，电子设备向主动式电容笔发送的输入信号中既包括通信信号也包括干扰信号。

在一实施例中，由于干扰信号的频率通常较高，可以根据输入信号中各信号的频率的高低判断是否存在干扰信号。具体地，获取所述输入信号中各信号的频率；判断所述各信号的频率中是否存在超出所述预设通讯频率范围的频率；当存在超出所述预设通讯频率范围的频率时，判定所述输入信号中存在干扰信号。

其中，预设通讯频率范围为主动式电容笔中预先设定的通讯频率范围，预设通讯频率范围优选为15KHz-40KHz。

应当理解的是，当输入信号中某一信号的频率不在预设通讯频率范围内时，可以判定该信号为干扰信号，进而判定输入信号中存在干扰信号，当输入信号中所有信号的频率均在预设通讯频率范围内时，可以判定输入信号中不存在干扰信号。

S30：当所述输入信号中存在所述干扰信号时，根据所述输入信号获得第一通讯频率；

需要说明的是，第一通讯频率指电子设备向主动式电容笔发送输入信号的频率，当输入信号中存在干扰信号时，需要对电子设备与主动式电容笔之间的通讯频率进行调整，因此，需要先获得第一通讯频率。

应当理解的是，电子设备正常工作时的通讯频率范围通常在1KHz-1MHz，因此，第一通讯频率可能在1KHz-1MHz之间，而干扰信号通常是频率较高的信号，其频率可能是1MHz、200KHz或者400KHz等，容易对电子设备形成同频干扰。

S40：将所述第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以所述第二通讯频率与所述电子设备通讯。

应当理解的是，如上所述，预设通讯频率范围为主动式电容笔中预先设定的通讯频率范围，预设通讯频率范围优选为15KHz-40KHz。

在具体实现中，当输入信号中存在干扰信号时，主动式电容笔将通讯频率调整至15KHz-40KHz中的第二通讯频率，并以第二通讯频率向电子设备发射信号，可以有效避开干扰信号的频率，进而保障电子设备接收发射信号的准确性。

在一实施例中，主动式电容笔基于直接序列扩频调制与所述电子设备进行通讯。具体地，主动式电容笔在发射信号时用具有高码率的扩频码序列对发射信号进行调制, 从而扩展信号的频谱, 获得扩频信号，电子设备则用与主动式电容笔相同的扩频码序列进行解扩, 把扩频信号恢复成原始的发射信号。通过在主动式电容笔中应用直接序列扩频调制可以有效提高主动式电容笔的抗干扰能力。

本实施例通过主动式电容笔获取电子设备发送的输入信号；判断输入信号中是否存在干扰信号；当输入信号中存在干扰信号时，根据输入信号获得第一通讯频率；将第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以第二通讯频率与电子设备通讯。其中，主动式电容笔不是只向电子设备发射信号，而是与电子设备进行双向通讯，通过获取电子设备发送的输入信号，并在输入信号中存在干扰信号时调整通讯频率后再向电子设备发射信号，避免了干扰信号对电子设备接收发射信号的影响，达到了当主动式电容笔与电子设备通讯过程中受到干扰时，仍然保障书写的稳定性的目的，提高了主动式电容笔的抗干扰能力。

进一步地，如图2所示，基于一实施例提出本发明通讯控制方法另一实施例，在本实施例中，所述方法还包括以下步骤：

S50：获取待发射信号，并判断所述待发射信号的强度是否低于预设强度；

应当理解的是，待发射信号指主动式电容笔待发送给电子设备的发射信号，发射信号通常为PWM电压信号。通过判断待发射信号的强度是否低于预设强度，可以有效检测出待发射信号的强弱。

S60：在所述待发射信号的强度低于所述预设强度时，对所述待发射信号进行增强处理，并将增强后的待发射信号发送至所述电子设备。

需要说明的是，考虑到当待发射信号的强度较低时，电子设备触摸屏上的耦合电容接收到的发射信号较弱，影响书写的流畅性，本实施例在待发射的强度比预设强度低时，将待发射信号增强后发送至电子设备中。

考虑到主动式电容笔的主芯片通常可以对电池电压进行升压，并输出不同的电压，在一实施例中，可以通过对所述待发射信号的电压进行升压处理的方式使待发射信号增强，如将待发射信号的电压升压至16V、20V或23V电压。

本实施例通过获取待发射信号，并判断所述待发射信号的强度是否低于预设强度；在所述待发射信号的强度低于所述预设强度时，对所述待发射信号进行增强处理，并将增强后的待发射信号发送至所述电子设备，提高了主动式电容笔向电子设备发射信号的强度，保障了主动式电容笔书写的流畅度。

本发明还提供一种主动式电容笔。

参照图3，在一实施例中，所述主动式电容笔包括主芯片U1，所述主芯片U1，用于获取电子设备（图未示）发送的输入信号；判断所述输入信号中是否存在干扰信号；当所述输入信号中存在所述干扰信号时，根据所述输入信号获得第一通讯频率；将所述第一通讯频率调整为预设通讯频率范围中的第二通讯频率，并以所述第二通讯频率与所述电子设备通讯。

可以理解的是，本实施例的执行主体为主动式电容笔。所述电子设备，指具备有与主动式电容笔交互的触摸屏的设备，如智能手机、平板电脑等设备，本实施例对此不加以限制。

需要说明的是，现有技术中，主动式电容笔只以固定的通讯频率向电子设备发射信号，当电子设备因为充电或环境因素受到干扰时，主动式电容笔无法获知电子设备是否受到干扰，仍然以上述固定的通讯频率向电子设备发射信号，然而此时电子设备无法准确接收主动式电容笔发射的信号，导致书写断线甚至无法书写。本实施例通过主动式电容笔主动从电子设备获取输入信号，并根据输入信号对通讯频率进行调整，以调整后的通讯频率向电子设备发射信号，避免了干扰信号对电子设备的影响。

在一实施例中，当多个主动式电容笔同时与一个电子设备进行通信时，通常需要将主动式电容笔与电子设备进行配对，只有配对成功的主动式电容笔才能从电子设备获取输入信号，如此，提高了信号传输的准确性及通讯的效率。

具体地，当主动式电容笔监听到电子设备发送的信标时，向所述电子设备发送配对请求指令；接收所述电子设备的返回指令，并判断所述返回指令中是否存在确认字符；在所述返回指令中存在所述确认字符时，获取所述电子设备发送的输入信号。

在具体实现中，当电子设备处于低电量、充电状态或受环境(如微波炉）影响时，电子设备向主动式电容笔发送的输入信号中既包括通信信号也包括干扰信号。

在一实施例中，由于干扰信号的频率通常较高，可以根据输入信号中各信号的频率的高低判断是否存在干扰信号。具体地，获取所述输入信号中各信号的频率；判断所述各信号的频率中是否存在超出所述预设通讯频率范围的频率；当存在超出所述预设通讯频率范围的频率时，判定所述输入信号中存在干扰信号。

其中，预设通讯频率范围为主动式电容笔中预先设定的通讯频率范围，预设通讯频率范围优选为15KHz-40KHz。

应当理解的是，当输入信号中某一信号的频率不在预设通讯频率范围内时，可以判定该信号为干扰信号，进而判定输入信号中存在干扰信号，当输入信号中所有信号的频率均在预设通讯频率范围内时，可以判定输入信号中不存在干扰信号。

需要说明的是，第一通讯频率指电子设备向主动式电容笔发送输入信号的频率，当输入信号中存在干扰信号时，需要对电子设备与主动式电容笔之间的通讯频率进行调整，因此，需要先获得第一通讯频率。

应当理解的是，电子设备正常工作时的通讯频率范围通常在1KHz-1MHz，因此，第一通讯频率可能在1KHz-1MHz之间，而干扰信号通常是频率较高的信号，其频率可能是1MHz、200KHz或者400KHz等，容易对电子设备形成同频干扰。

应当理解的是，如上所述，预设通讯频率范围为主动式电容笔中预先设定的通讯频率范围，预设通讯频率范围优选为15KHz-40KHz。

在具体实现中，当输入信号中存在干扰信号时，主动式电容笔将通讯频率调整至15KHz-40KHz中的第二通讯频率，并以第二通讯频率向电子设备发射信号，可以有效避开干扰信号的频率，进而保障电子设备接收发射信号的准确性。

在一实施例中，主动式电容笔基于直接序列扩频调制与所述电子设备进行通讯。具体地，主动式电容笔在发射信号时用具有高码率的扩频码序列对发射信号进行调制, 从而扩展信号的频谱, 获得扩频信号，电子设备则用与主动式电容笔相同的扩频码序列进行解扩, 把扩频信号恢复成原始的发射信号。通过在主动式电容笔中应用直接序列扩频调制可以有效提高主动式电容笔的抗干扰能力。

进一步地，所述主芯片U1，还用于获取待发射信号，并判断所述待发射信号的强度是否低于预设强度；在所述待发射信号的强度低于所述预设强度时，对所述待发射信号进行增强处理，并将增强后的待发射信号发送至所述电子设备。

应当理解的是，待发射信号指主动式电容笔待发送给电子设备的发射信号，发射信号通常为PWM电压信号。通过判断待发射信号的强度是否低于预设强度，可以有效检测出待发射信号的强弱。

需要说明的是，考虑到当待发射信号的强度较低时，电子设备触摸屏上的耦合电容接收到的发射信号较弱，影响书写的流畅性，本实施例在待发射的强度比预设强度低时，将待发射信号增强后发送至电子设备中。

考虑到主动式电容笔的主芯片U1通常可以对电池电压进行升压，并输出不同的电压，在一实施例中，可以通过对所述待发射信号的电压进行升压处理的方式使待发射信号增强，如将待发射信号的电压升压至16V、20V或23V电压。

进一步地，所述主芯片U1，还用于获取电源电压，并将所述电源电压进行升压，输出升压后的电压至电子设备。

在一实施例中，电源电压可以是电池提供的电压，如1.5V电压，主芯片U1内部可以集成DC-DC升压电路，将1.5V电压升压到1.8V后为主芯片U1进行供电。当然，DC-DC升压电路还可以将1.5V电压升压到16V、20V或23V电压，以在发射信号较弱时，增强发射信号，保障书写的流畅性。

进一步地，所述主动式电容笔还包括上行通讯模块100及下行通讯模块200；所述上行通讯模块100及所述下行通讯模块200均与所述主芯片U1连接；其中，所述上行通讯模块100，用于接收所述电子设备发送的输入信号，并将所述输入信号发送至所述主芯片U1；所述主芯片U1，还用于以所述第二通讯频率向所述下行通讯模块200发送输出信号；所述下行通讯模块200，用于接收所述输出信号，并将所述输出信号发送至所述电子设备。

在一实施例中，所述上行通讯模块100包括第一电阻R1及第一ESD静电二极管D1；所述第一电阻R1的第一端与所述主芯片U1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端经所述第一ESD静电二极管D1接地，所述第一电阻R1的第二端与笔头的接收端RXD连接。

应当理解的是，第一电阻R1用于对输入信号进行阻抗匹配，以降低输入信号的噪音；第一ESD静电二极管D1用于对主芯片U1进行静电保护。笔头的接收端RXD通常指天线，该天线具体的可以为弹簧，主动式电容笔通过该弹簧可以接收输入信号。

在另一实施例中，所述下行通讯模块200包括第二电阻R2及第二ESD静电二极管D2；所述第二电阻R2的第一端与所述主芯片U1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端经所述第二ESD静电二极管D2接地，所述第二电阻R2的第二端与所述笔头的发送端TXD连接。

应当理解的是，第二电阻R2用于对发射信号进行阻抗匹配，以降低发射信号的噪音；第二ESD静电二极管D2用于对主芯片U1进行静电保护。笔头的发送端TXD通常指天线，该天线具体的可以为弹簧，主动式电容笔通过该弹簧可以向电子设备发射信号。

进一步地，所述主动式电容笔还包括压力传感器模块300，所述压力传感器模块300与所述主芯片U1连接，用于获取外部输入的压力，并将所述压力转换为电压信号后发送至所述主芯片U1，以使所述主芯片U1根据该电压信号确定笔尖的粗细效果。

在一实施例中，所述压力传感模块包括第一电容C1及第二电容C2，所述第一电容C1的第一端用于接收所述外部输入的压力，所述第一电容C1的第一端还经所述第二电容C2接地，所述第一电容C1的第二端与所述主芯片U1连接。

本实施例通过主动式电容笔中的主芯片、上行通讯模块及下行通讯模块的具体设计实现了主动式电容笔与电子设备的双向通讯。其中，主芯片通过获取电子设备发送的输入信号，并在输入信号中存在干扰信号时调整通讯频率后再向电子设备发射信号，避免了干扰信号对电子设备接收发射信号的影响，达到了当主动式电容笔与电子设备通讯过程中受到干扰时，仍然保障书写的稳定性的目的，提高了主动式电容笔的抗干扰能力。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。