[實用新型]一種多個電容式觸摸傳感器檢測的實現結構

無效

• 申請號: 200820300387.2
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN201251612Y
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 杜波
• 申請（專利權）人: 杜波
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/327;G01R27/26;H03K17/96
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型公開了一種多個電容式觸摸傳感器檢測的實現結構，可以用于電容值的測量，也可以用做基于電容式觸摸傳感器的單觸開關、自鎖開關以及互鎖開關，也可以用來檢測滑動條狀、環狀等電容式觸摸傳感器，以確定手指觸摸位置的定位。

技術背景

基于觸摸電容式的傳感器已經越來越多的應用于人們的生活中，與傳統的開關按鍵方式相比，電容觸摸式開關具有壽命長、設計簡單、易于制造、防水防塵等諸多優點，正逐步取代機械式和其它接觸式的開關、按鍵。

當前對于電容式觸摸傳感器的檢測，主要有三種實現方式：電場感應方式、張弛振蕩蕩方式和電荷轉移方式。當前這幾種方式都需要專用的集成電路來實現，并且有些外圍配件較多，整體成本高。

與本實用新型最接近的技術是英國量研科技(Quantum?Research)的基于電荷轉移方式的電容觸摸開關QT1080、QT1101等。他們對于每一個電容觸摸傳感器的檢測需要用到兩個集成電路的管腳以及一個基準電容。對于電容觸摸傳感器數量較多的時候，需要兩倍集成電路的管腳以及相應數量的基準電容。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是提供一種電容式觸摸傳感器檢測簡單結構，僅使用一個基準電容Cs(1)，即可實現多個傳感器的檢測；對于有n個傳感器的時候，僅需要不超過n+2個集成電路引腳即可完成檢測。傳感器數量越多，這種結構的優勢越明顯。

為了解決上述問題，本實用新型的結構由基準電容Cs(1)，觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)，處理器(3)共同構成。通過處理器(3)對I/O端口循環控制為高阻輸入、輸出高、輸出低等不同狀態，使觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)對基準電容Cs(1)進行多次充電或者放電，然后記錄使得基準電容充電或者放電到特定電平時的充放電次數，即可逐個得到觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)分別對應的數值，處理器(3)再對這些數值進行處理進而實現電容式觸摸傳感器檢測的功能。利用本結構，可以只使用一個基準電容Cs和不超過n+2個管腳即可對n個電容式觸摸傳感器進行檢測。

基于本實用新型提供的結構，處理器(3)對每一個觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)進行分時巡檢。在巡檢觸摸傳感電容Cx(Cx表示觸摸傳感電容C1、C2、…Cn其中之一)時，具體過程是：

(一)、將除P<x>(P<x>表示處理器與Cx的一個電極相連接的端口)外的P<1>、P<2>、…P<n>設置為高阻輸入狀態或者輸出低電平狀態；

(二)、將P<x>、P<n+1>、P<n+2>設置成輸出低電平，給Cx和Cs放電；計數器清零；

(三)、將P<n+2>設置成高阻輸入狀態；

(四)、將P<n+1>設置成輸出高狀態，給Cx充電；

(五)、將P<n+1>設置成輸入高阻狀態，將P<n+2>設置成輸出低狀態，Cx上的電荷轉移到Cs上；計數器加一；

(六)、讀取P<n+1>的值，如果Cs上的電平低于端口輸入最低高電平，則P<n+1>為低，回到步驟(三)繼續；如果Cs上的電平高于端口輸入最低高電平，則P<n+1>為高，記錄此時計數器的數據DATAx；

(七)、觸摸傳感電容Cx檢測結束，其對應的值為DATAx；

在上述循環中，可以設定一個計數器的數值上限N，如果DATAx超過這個數值上限N，則認為該觸摸傳感電容Cx未被手指觸摸。在Cs確定的情況下，DATAx的數值與觸摸傳感電容Cx的大小呈負相關關系，即Cx越大，DATAx數值越小，反之亦然。處理器(3)經過上述巡檢后，可以得到觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)對應的數值DATA1、DATA2、…DATAn，處理器對這些數值進行處理后即可判斷觸摸傳感電容C1、C2、…Cn(2)的狀態，再做出相應的處理。

作為本實用新型提出結構的一種改進結構，基準電容Cs(1)可以是一個外接電容單獨構成，也可以由一個或者多個除待檢測觸摸傳感電容Cx(Cx表示觸摸傳感電容C1、C2、…Cn其中之一)之外的其它觸摸傳感電容、印制板寄生電容、其他寄生電容和外接電容的組合構成，因此也可以不需要單獨外接電容。

作為本實用新型提出結構的一種改進，在處理器(3)巡檢觸摸傳感電容Cx時，也可以使用對基準電容Cs放電的方式，具體過程是：