[實用新型]非接觸式觸摸感應按鍵矩陣電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820048906.0
• 申請日: 2008-06-02
• 公開（公告）號: CN201204575Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 陳瑾彬
• 申請（專利權）人: 盧景添
• 主分類號: H03M11/20
• 分類號: H03M11/20;G05B15/02;G06F3/02
• 代理公司: 江門嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 譚志強

技術領域

本實用新型涉及一種按鍵電路，特別是一種非接觸式觸摸感應按鍵矩陣電路。

背景技術

目前用于各種控制的非接觸式按鍵電路，主要包括有兩種，一種是每個按鍵對應主控芯片的一個端口，其缺點是處理的按鍵數(shù)量少，其連接的按鍵數(shù)量最多只是十來個；另一種非接觸式按鍵電路雖然采用接近掃描矩陣的形式，但是，其最多只能是連接兩路按鍵，并且會相互干擾，影響性能，使用不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的問題，本實用新型的目的在于提供一種處理量大、使用可靠的非接觸式觸摸感應按鍵控制矩陣電路。

本實用新型解決其問題所采用的技術方案是：

非接觸式觸摸感應按鍵矩陣電路，其特征在于：包括

微型計算機，微型計算機上有一個方波信號輸出端口、多個掃描信號端口和多個輸入端口；

按鍵矩陣，該按鍵矩陣具有以m×n排列布置的多個按鍵單元電路組成，每個按鍵單元電路的一端連接在相應的行線上，另一端連接在相應的列線上，按鍵矩陣的行線通過二極管連接到各個掃描信號端口，列線連接到各個輸入端口，方波信號輸出端口通過電阻連接到按鍵矩陣的行輸入端上，按鍵矩陣的列輸出端上通過并聯(lián)的電阻和電容接地；

其中，每個按鍵單元電路包括按鍵電極、連接在按鍵電極與單元電路輸入端之間的電容、連接在按鍵電極與單元電路輸出端之間的二極管、以及一端與按鍵電極連接，另一端接地的二極管。

本實用新型的有益效果是：上述結構的按鍵單元電路之間不會產(chǎn)生相互干擾，使用效果好，并且可以設置數(shù)量較多的按鍵單元電路，處理量大。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1～圖3，本實用新型的一種微型計算機，微型計算機MCU上有一個方波信號輸出端口F?OUT、多個掃描信號端口OUT1-OUTm和多個輸入端口AD?IN1-AD?INn；按鍵矩陣，該按鍵矩陣具有以m×n排列布置的多個按鍵單元電路組成，每個按鍵單元電路的一端連接在相應的行線上，另一端連接在相應的列線上，按鍵矩陣的行線通過二極管D1～Dm連接到各個掃描信號端口OUT1-OUTm，列線連接到各個輸入端口AD?IN1-AD?INn，方波信號輸出端口F?OUT通過電阻R11～Rm1連接到按鍵矩陣的行輸入端上，按鍵矩陣的列輸出端上通過并聯(lián)的電阻R21～R2n和電容C1～Cn接地；每個按鍵單元電路包括按鍵電極、連接在按鍵電極與單元電路輸入端之間的電容、連接在按鍵電極與單元電路輸出端之間的二極管、以及一端與按鍵電極連接，另一端接地的二極管。如圖中的第一行、第一列的按鍵單元電路，其包括按鍵電極K11、連接在按鍵電極K11與單元電路輸入端之間的電容C11、連接在按鍵電極K11與單元電路輸出端之間的二極管D11、以及一端與按鍵電極K11連接，另一端接地的二極管De11。其它各組單元一路為同樣結構。

工作原理：

以單元電路電容C11、二極管D11、De11、按鍵電極K11為例分析如下：輸入端加以5V的方波信號，頻率約300——2000KHz，這樣的信號其交流成分能通過電容C11，到達感應按鍵電極K11，并在二極管D11、De11組成的電荷泵的作用下，在輸出端形成輸出電壓。輸出電壓的值與電容C11及后面公共的濾波電容C1和負載電阻R21有關。常態(tài)(未按鍵)時，我們將輸出電壓調(diào)節(jié)到約2.5V，電容C11的電容值的改變能明顯影響輸出電壓，嚴格來講，電容C11的電容值包括其本值和按鍵電極K11對環(huán)境空間形成的等效電容兩部分，操作者以手指隔著絕緣層觸摸感應按鍵電極時，電容C11的等效電容部分增大，信號通過電容C11的容抗即增大，輸出電壓降低。手指離開時，輸出電壓又恢復到原來的值，通過檢測輸出電壓的變化，就能分析出操作者的按鍵操作。

在整個按鍵矩陣電路中，每個輸入端均同時向n個單元電路提供方波信號，在n個單元電路輸出端得到n個輸出電壓。微型計算機MCU的任務就是要在n個A/D輸入端AD?IN1—AD?INn快速及時地檢測出n個輸出電壓的變化。