[發明專利]低成本、高解析度的觸控電路架構及其方法

無效

• 申請號: 200810092876.8
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101577538A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 蔡有仁
• 申請（專利權）人: 義隆電子股份有限公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是有關一種觸控電路架構，特別是關于一種輸入/輸出型觸控按鍵。

背景技術

圖1是使用微控制器的輸入/輸出(I/O)來實現I/O型觸控按鍵的示意圖，在這種架構中，微控制器10的I/O埠12提供起始電壓給觸控板20，并對觸控板20施加觸發波形18，觸發波形18打到觸控板20上，經由觸控板20內的動態電容(圖中未示)回授到電路上的電容22，制造出回授波形以供微控制器10檢測。由于微控制器10使用電源電壓VDD及接地電壓GND，且其電路是由MOS元件組成，因此最節省成本的做法是將電容22連接在微控制器10的兩個I/O腳14之間，將提供給微控制器10的電源電壓VDD或接地電壓GND直接提供觸控板20作為起始電壓。

然而，使用上述架構的觸控電路在實際的硬件上會受到限制。由于MOS元件可能是PMOS或NMOS，因此在硬件上存在一個PN結的壓差±0.7V的限制。參照圖2，如果電源電壓VDD為5V，接地電壓GND為0V，當I/O腳14上的電壓超過5.7V或低于-0.7V時，多余的電壓將經由MOS元件漏失。觸控電路的可感測電壓范圍是在以起始電壓為中心上下對稱的區段內，在起始電壓不是電源電壓VDD便是接地電壓GND的架構下，這種觸控電路的可感測電壓范圍僅有M1區段(5.7V～4.3V)或M2區段(-0.7～0.7V)，幅度只有1.4V。由于能提供的電壓感測范圍受限，因此觸控電路可感測的深度淺，解析度低，且觸控板20的厚度受到限制，一般須在2mm以內。

發明內容

本發明的目的之一，在于提出一種低成本、高解析度的觸控電路架構。

本發明的目的之一，于提出一種低成本卻可使觸控電路具有高解析度的方法。

所述觸控電路架構包括：一微控制器，具有一參考電壓埠，用來提供一介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及一觸控板，經一電容連接所述參考電壓埠，以所述參考電壓作為起始電壓。

所述使觸控電路具有高解析度的方法包括：提供一介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及將所述參考電壓提供給所述觸控板，以作為所述觸控板的起始電壓。

根據本發明，一種低成本、高解析度的觸控電路架構是由微控制器提供介于電源電壓及接地電壓之間的起始電壓給觸控電路，以擴大該觸控電路的可感測電壓范圍。

由于可感測范圍較大，因此該觸控電路的感測解析度較高。

附圖說明

圖1是使用微控制器的I/O來實現觸控按鍵的示意圖；

圖2繪示已知觸控電路的可感測電壓范圍；

圖3繪示本發明的觸控電路的可感測電壓范圍；

圖4是本發明的觸控電路架構；以及

圖5繪示圖4的實施例的可感測電壓范圍。

附圖標號：

10????微控制器

12????I/O埠

14????I/O腳

18????觸發波形

20????觸控板

22????電容

30????觸控電路

40????微控制器

42????I/O埠

44????I/O腳

具體實施方式

參照圖3，本發明將觸控電路30的起始電壓Vref訂在介于電源電壓VDD及接地電壓GND之間，因而擴大觸控電路30可感測的電壓范圍。較佳者，此起始電壓Vref為電源電壓VDD及接地電壓GND的中間值，如此實施例中的VDD/2，因此其可感測電壓范圍為0～VDD。在此實施例中，如果電源電壓VDD為5V的話，則觸控電路30的可感測電壓范圍為-0.7～5.7V，幅度為6.4V，遠大于現有技術的1.4V，因此觸控電路30的感測解析度大幅提高。

圖4是本發明一實施例。在微控制器40中，算術邏輯運算單元(Arithmeticand?Logic?Unit；ALU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)與現有技術相同，但I/O埠42與現有技術不同。圖4下方繪示連接觸控電路30的I/O腳44。已知的I/O埠12只能提供電源電壓輸出VDD、輸入埠INPUT以及接地電壓輸出GND，而本實施例的I/O埠42增加參考電壓輸出埠IO_Vref，其提供的輸出介于電源電壓VDD及接地電壓GND之間，用來決定觸控電路30的起始電壓Vref。電容經I/O腳44連接參考電壓輸出埠IO_Vref，電容電壓VC的初始電壓VC(t＝0)即為參考電壓Vref，用來作為觸控電路30的起始電壓。