[發明專利]一種電容器充放電頻率確定方法及系統

有效

• 申請號: 201510055920.8
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104535876B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 劉尚林
• 申請（專利權）人: 深圳芯邦科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙)44285
• 代理人: 王仲凱

技術領域

本發明涉及電容器充放電技術領域，特別是涉及一種電容器充放電頻率確定方法。本發明還涉及一種電容器充放電頻率確定系統。

背景技術

目前很多家電產品中都使用電容式觸摸按鍵，其原理是當有手指靠近按鍵芯片的電容傳感器模塊時，傳感器檢測電容的容值，根據容值的變化量來判斷是否有手指按到按鍵芯片的電容傳感器模塊。

在正常無電磁干擾的環境下，通過初始的固定頻率給電容器充放電，實時采集電容器的電壓，當外部電容無變化時采集的電壓為V_O，當外部電容變化時采集的電壓為V₁,當V₁持續一段消抖周期穩定下來后明顯大于V_O時，則表明電容器的容值變大了，此時則認為有手指觸摸到傳感器。在有電磁干擾的環境下，通過固定頻率給電容器充放電時，電磁干擾信號將會通過空間或者電源信號加載到傳感器采集的電容器充放電的固定頻率波形上，從而使采集到的電容器的電壓V不間斷的無序變化，因此不能準確得到電容容值的變化。

電容式觸摸按鍵在應用的過程中遇到高頻干擾的情況較多，且高頻信號會對電容充放電的影響很大。高頻電磁干擾由于干擾頻率一般都是在固定的頻段范圍內，如微波爐的頻率在2.4GHz左右,對講機一般在400MHz左右，而電容器充放電頻率一般在24MHz以下，可見，常見的電磁干擾頻率遠大于電容充放電的頻率。因此，干擾信號將會以諧波的形式加載在電容充放電的波形上，影響基波(電容充放電的波形)充放電電流，最終使電容式觸摸按鍵使用時電容的采樣值不準確，也就無法準確判斷是否有手指按到電容式觸摸按鍵上。

因此，如何提供一種自適應的、能夠有效提高電容式觸摸按鍵抗干擾能力的電容器充放電頻率確定方法是本領域技術人員目前要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種電容器充放電頻率確定方法，確保了電容器在有電磁干擾環境下能夠穩定進行充放電和工作，提高了電容式觸摸按鍵產品的抗干擾能力和穩定性；本發明的另一目的是提供一種電容器充放電頻率確定系統。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電容器充放電頻率確定方法，包括：

獲取電容器的電壓，對所述電壓進行模數轉換得到相應的電壓數字量；

當所述電壓數字量大于觸發電壓數字量閾值時，確定所述電容器的最大充放電頻率，根據預設頻率產生條件得到不大于所述最大充放電頻率的N個頻率值，所述N為正整數；

分別依次以所述N個頻率值作為所述電容器的充放電頻率對所述電容器進行相應的N組多次充放電，在每一組多次充放電中均對所述電容器進行實時電壓采集并進行模數轉換分別得到與所述N個頻率值中每個頻率值對應的M個采集電壓數字量，M為正整數；

分別依次對與所述N個頻率值中每個頻率值對應的M個采集電壓數字量中每相鄰兩個采集電壓數字量進行差值計算，相應得到N組采集電壓數字量差值，其中，每一組均包括M-1個采集電壓數字量差值；分別選出每一組采集電壓數字量差值中的最大采集電壓數字量差值，得到N個最大采集電壓數字量差值，再選出所述N個最大采集電壓數字量差值中的最小值，選取所述最小值對應的頻率值作為所述電容器下次充放電的充放電頻率。

優選地，所述預設頻率產生條件為：

設定頻率增加的步長；

以所述步長為初始值，依據所述步長進行頻率迭代加法計算，得到頻率值。

優選地，所述預設頻率產生條件為：

設定頻率減小的步長；

以所述最大充放電頻率為初始值，依據所述步長進行頻率迭代減法計算，得到頻率值。

優選地，所述分別依次以所述N個頻率值作為所述電容器的充放電頻率對所述電容器進行相應的N組多次充放電具體包括：

分別依次以所述N個頻率值從小到大的順序作為所述電容器的充放電頻率對所述電容器進行相應的N組多次充放電。

優選地，所述分別依次以所述N個頻率值作為所述電容器的充放電頻率對所述電容器進行相應的N組多次充放電具體包括：

分別依次以所述N個頻率值從大到小的順序作為所述電容器的充放電頻率對所述電容器進行相應的N組多次充放電。

優選地，該方法還包括：

當存在至少兩個所述最大采集電壓數字量差值中的最小值相等時，分別確定所述最小值對應的頻率值，再分別確定所述頻率值對應的M個采集電壓數字量中大于電壓數字量波動的上限閾值和小于電壓數字量波動的下限閾值的個數，選擇所述個數最少的對應的頻率值作為所述電容器的充放電頻率。