在筆者所在地區(qū)的學(xué)校中大量使用東方中原DB-85ENS-D02交互式電磁電子白板和配套的紅藍(lán)兩支電磁筆。使用一年半載后,易出現(xiàn)電磁筆無法書寫的問題,在排除白板本身和電腦軟硬件故障后,一般都是電磁筆本身出了問題,經(jīng)過一段時(shí)間摸索后,筆者修復(fù)了多只故障電磁筆,故撰文與大家分享,不妥之處還望各位斧正。
首先簡(jiǎn)單介紹一下電磁式白板工作原理:電磁式白板一方面充當(dāng)投影幕布,用以顯示圖像;另一方面還充當(dāng)類似鼠標(biāo)類的輸入設(shè)備,其內(nèi)部水平和垂直方向布滿了線圈,當(dāng)電磁筆在白板表面書寫時(shí),由電磁筆發(fā)射出來的電磁波穿過線圈時(shí)便使線圈感應(yīng)出電流,該電流經(jīng)相應(yīng)電路處理后送到電腦,經(jīng)軟件運(yùn)算識(shí)別后便得到電磁筆書寫位置,最后再執(zhí)行相應(yīng)的操作。由此可見,電磁筆實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)電磁波發(fā)射裝置,正常工作時(shí)可發(fā)射四種不同頻率的電磁波,分別代表按下筆尖(相當(dāng)于按下鼠標(biāo)左鍵)、抬起筆尖(相當(dāng)于移動(dòng)鼠標(biāo))、按下筆桿上的下鍵(相當(dāng)于按下鼠標(biāo)右鍵)和按下筆桿上的上鍵(橡皮功能鍵)。所配的紅藍(lán)兩只筆主要是工作頻段不一樣,紅色是低頻筆,藍(lán)色是高頻筆,采用高低兩個(gè)頻段主要是防止在某些環(huán)境中存在的干擾問題,因?yàn)橥ǔ8蓴_只會(huì)影響到一種頻段而不會(huì)全部干擾。
圖1是筆者根據(jù)實(shí)物繪制出的電磁筆原理圖,主要由升壓電路和LC振蕩電路組成。升壓電路由L1、U1(WC3R )、D1和C14等元件組成,將單節(jié)1.5V/3A電池升到5V。在正常情況下,U1不工作,C14兩端電壓略降低于電池(因串接有二極管D1)。當(dāng)按下筆尖時(shí),微動(dòng)開關(guān)S2閉合,此時(shí)Q2基極電平下降,Q2導(dǎo)通將U1的①、②腳接通,U1的①腳呈高電平,開關(guān)電源芯片U1開始工作,將1.5V升至5V。同時(shí),U1的②腳將C15充電,當(dāng)抬起筆尖時(shí),因C15通過R8放電較慢,所以還能夠維持U1的①腳高電平幾分鐘,待C15放電完畢后U1的①腳又恢復(fù)呈低電平狀態(tài),升壓芯片U1便停止工作,整個(gè)電磁筆呈待機(jī)狀態(tài)以達(dá)到省電目的。

Q1、L2及C6、C7等元件組成LC振蕩電路。紅筆上安裝有C4、C7、C12和C14(藍(lán)筆未安裝)。S1為筆桿上的下鍵,S2是筆尖開關(guān),S3是筆桿上的上鍵,通過S1-S3接入不同的電容,以改變振蕩頻率。對(duì)C3(C4)的接入控制不是直接通過S2開關(guān)來實(shí)現(xiàn),而是通過場(chǎng)效應(yīng)管Q3來間接實(shí)現(xiàn),當(dāng)S2斷開時(shí),Q3因柵極是高電位而導(dǎo)通,此時(shí)C3 (C4)接入電路;按下S2后,Q3因柵極呈低電平而截止,此時(shí)C3 (C4)脫離原電路。

借助示波器在A點(diǎn)便可觀察到正常工作時(shí)的波形和頻率,圖2是紅筆筆尖抬起時(shí)的波形和頻率,圖3是藍(lán)筆筆尖按下后的波形及頻率。筆者通過測(cè)量部分電磁筆后發(fā)現(xiàn),紅筆抬起筆尖時(shí)頻率在125kHz左右,按下筆尖時(shí)在135kHz左右,藍(lán)筆抬起筆尖時(shí)頻率在280kHz左右,按下筆尖時(shí)在290kHz左右,一般偏差兩三千赫茲均能正常工作。

從筆者維修過的電磁筆來看故障主要分為三類:第一類是筆因摔過導(dǎo)致線圈L2與PCB板間發(fā)生斷裂現(xiàn)象,如圖4所示,這類問題只要將其重新接上同時(shí)用熱熔膠固定即可,若接頭過短無法直接焊接,可用另外的導(dǎo)線補(bǔ)接,切勿為了省事從原線圈拆下幾匝焊上,因?yàn)椴饚自押髸?huì)導(dǎo)致L2電感量發(fā)生變化從而影響振蕩頻率。第二類是位于筆尖的S2開關(guān)因多次按壓而損壞,S2是橡膠微動(dòng)開關(guān),可試用萬能膠粘合。第三類是整個(gè)電磁筆工作正常,但發(fā)出的電磁波頻率不正常,而無法使用,先清除線圈L2內(nèi)部污物或清洗PCB板,若仍無效,則只有更換電路板。
