[發明專利]觸控感應電路

無效

• 申請號: 200710028503.X
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101093990A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 陳石軍;鄭緒成
• 申請（專利權）人: 美的集團有限公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所
• 代理人: 唐強熙

技術領域

本發明涉及一種觸控感應電路，特別是一種在被玻璃、陶瓷或塑膠隔離的情形下能感受人體手指接觸信號并識別為按鍵信息的觸控感應電路，屬于家用電器電子技術領域。

背景技術

目前，用于家電產品上的觸控電路，特別是用于電磁爐上的觸控電路基本上都為單電極觸發式的，這種電路產生的電壓信號變化量比較弱，大致為十幾個毫伏，需要在后續電路中增加信號放大電路，把信號放大后再傳輸處理，電路結構復雜，成本高，觸摸感應靈敏度小。

本公司在中國專利號ZL200420047169.4公開了一種電磁爐中使用的觸控感應電路，包括有輸入調理電路、感應電路、積分輸出電路，其中感應電路的輸入端與輸入調理電路的輸出端連接，感應電路的輸出端與積分輸出電路的輸入端連接。輸入調理電路包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應電路包括有電阻R2及感應片K，積分輸出電路包括有電阻R3、電容C2，輸入調理電路的輸入端為方波信號，占空比不小于50％。當手指接觸到感應片感應區域時，感應片與手指間形成的電容將會使積分輸出電路的輸出端的電壓發生變化，此變化經放大電路放大以后，通過MCU進行采樣處理，實現將手指觸控信號感應識別為按鍵信息，進而實現對電磁爐的操作控制。這種觸控感應電路，仍然是電壓信號變化量較弱，需要通過放大電路放大后才能進行處理，有必要進一步改進和完善。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種能夠靈敏感應人體手指的接觸信息、并轉化為電壓信號的變化、由微控制器進行識別及操作控制的觸控感應電路，以克服現有技術中的不足之處。

按此目的設計的一種觸控感應電路，包括串接的觸摸感應電路和調理電路，觸摸感應電路的輸入端與脈沖信號輸入端連接，觸摸感應電路的輸出端與調理電路的輸入端連接，調理電路的輸出端與MCU單元連接，其特征是觸摸感應電路包括有觸控感應片K，電阻R1、R2和結型場效應管Q1；觸控感應片K的一個電極連接到脈沖信號輸入端，另一個電極與Q1的G極相連；電阻R1一端接地，另一端與Q1的G極相連；電阻R2一端接電源VCC，另一端與Q1的D極相連，Q1的S極接地。

所述調理電路包括電阻R3、R4和R5，電容C1、C2和比較器A1；電容C1一端與比較器A1正極連接，另一端與電阻R4串聯后接比較器A1負極；電阻R5并聯在比較器A1的負極和電源VCC之間；電阻R3并聯在比較器A1的輸出端與電源VDD之間；電容C2串聯在比較器A1的輸出端和地之間，輸出端與MCU單元連接。

所述脈沖信號發生單元發射的信號為方波信號。其頻率為100kHz～400kHz；方波信號的占空比為60％～90％。

本發明中的調理電路對觸摸感應電路的輸出信號進行調整以適應MCU的采樣要求。觸摸感應電路的IN端為脈沖輸入信號，當手指接觸到感應片時，感應片與手指間形成的電容會使OUT端的電壓變化。此變化經調理電路調整后傳送到MCU進行采樣，實現將手指觸控信號感應識別為按鍵信息，從而對電磁爐操作控制。

當觸控感應片K的觸摸表面感應區域沒有手指接觸時，輸入端輸入的方波經由K對Q1進行傳輸，設定觸控感應片K與非導體表面存在的分布電容為C_K1由于C_K1極小，對電路的影響很微弱。

當觸控感應片K的觸摸表面感應區域有手指接觸時，觸控感應片K與手指之間存在分布電容C_K2，并有C_K2＞＞C_K1。由于C_K2的存在，則K使OUT端的電壓下降。OUT端的電壓下降通過調理電路調整后交由MCU進行采樣處理，從而可以通過電壓的變化實現對指觸信息(包括手指的接觸與離開)的識別。

本發明中的電路設計比較簡單，僅由若干電阻、電容和結型場效應管組成，該電路具有簡單實用、安全可靠、制作成本低、適應性好等特性。它對表面材料是否透明無嚴格要求，對不同表面材料，只需要調整R1的參數即可。其中的觸控感應片K具有雙電極，可以是金屬、導電橡膠，薄膜等電導體，無其它特殊要求。

附圖說明

圖1為本發明的電路框圖。

圖2為本發明的電路原理圖。

圖3為本發明一實施例的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。