[發明專利]一種電容式觸摸按鍵的抗干擾處理方法

在審

• 申請號: 201910972955.6
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN111026286A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 汪蕾
• 申請（專利權）人: 寧波方太廚具有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044;H03K17/96
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波;陳洪娜

一種電容式觸摸按鍵的抗干擾處理方法，其特征在于，該抗干擾處理方法包括有如下步驟：(1)初始化設置，按鍵中斷的優先級設置為最高級；(2)判斷按鍵中斷標志位是否置位，如是，則執行下一步驟；如否，則執行步驟(4)；(3)進入按鍵中斷程序；(4)判斷其他中斷標志位是否置位，如是，則執行下一步驟；如否，則執行步驟(6)；(5)進入其他中斷程序，判斷是否有按鍵中斷標志位置位，如是，則返回步驟(3)；如否，則繼續下一步驟；(6)執行按鍵處理函數，并開啟下一按鍵通道；(7)執行其他程序，然后返回步驟(2)。本發明的優點在于：從軟件上進行改進，耗費時間短、設計成本低，不僅能夠解決外部干擾的問題，還能夠解決觸摸按鍵之間的相互干擾問題。

技術領域

本發明涉及一種電容式觸摸按鍵，特別是一種電容式觸摸按鍵的抗干擾處理方法。

背景技術

電容式觸摸按鍵通常廣泛適用于遙控器、燈具調光、各類開關以及車載、小家電和家用電器控制界面等應用中，通常，電容式觸摸按鍵的控制芯片內部集成有高分辨率的觸摸檢測模塊和專用信號處理電路，以保證芯片對環境變化具有靈敏的自動識別和跟蹤功能。

觸摸按鍵的原理是電荷轉移，如圖3所示，為現有技術中的觸摸按鍵的電路控制原理圖，手指感應電容Cf和電路電容Cx組成觸控感應按鍵上的分布電容Cp，手指觸摸到按鍵時，即將觸控感應按鍵上的分布電容Cp的電荷轉移到靈敏度調節電容Cadj上，直到靈敏度調節電容Cadj上的電壓達到參考電壓Vref，比較器反轉，產生按鍵中斷標志位，同時，在電荷轉移的過程中對充電時間TKCNT計數。現有技術中，電容式觸摸按鍵的常規控制流程為：當觸摸按鍵按下，將產生按鍵中斷標志位，此時進入中斷處理判斷是否為按鍵，如果是按鍵則得到當前按鍵值并執行動作；如果程序中比觸摸按鍵中斷優先級別高的中斷有多個，在處理按鍵中斷同時，程序還要處理優先級高的其他中斷(如定時器、串口UART等其他外部中斷)，這就會導致按鍵中斷程序被打斷，每個按鍵中斷進出的時間不一致，靈敏度調節電容Cadj的放電時間也不一致，則最終不同按鍵通道充電的起始電壓就會不同，同一按鍵通道不同時間充電的起始電壓也會不同；而充電時間TKCNT是靈敏度調節電容Cadj從起始電壓充電到參考電壓Vref的時間，如果起始電壓不同，則充電時間TKCNT就會不同，那么實際工程中TKCNT的波動會很大。

在使用過程中，TKCNT的波動就會導致觸摸按鍵發生誤判，有可能將干擾判斷成按鍵，抗干擾性能差。而這種抗干擾差由于是原理上導致的而無法通過時長判斷排除，當TKCNT的波動很大，變化量已經達到表征按鍵按下的門限時就會觸發按鍵，而且靈敏度調節電容Cadj放電不完全也會導致電容上電荷不斷累積，直至電荷累積到參考電壓Vref，最終導致按鍵失靈。

綜上所述，現有技術中針對觸摸按鍵的抗干擾主要有以下幾種解決方式：(1)、優化PCB布線；(2)、增加濾波處理；(3)、根據按鍵按下的時長判斷是干擾還是按鍵；(4)、增加干擾檢測通道，只有干擾檢測通道的采樣值不是干擾的情況下，按鍵采樣通道的采樣值達到設定值時才認為是按鍵按下。

方法(1)和方法(2)需要修改硬件，在實際工程中，方法(1)需要重新繪制PCB不斷驗證；而方法(2)需要修改原理圖同時也需要重新繪制PCB，而且也不要調試電容值不斷驗證。所以方法(1)和方法(2)需要花費較多時間而不能很快解決問題，并且不能解決各個按鍵之間的干擾；方法(3)只能處理是不是外部干擾，但不能處理來自其他按鍵通道的干擾，解決不了原理上導致的抗干擾差的問題；方法(4)判斷級別多，確實能抗干擾，但是如果干擾的判定值設置的不夠好，則會使得按鍵抗干擾性能太好，而導致按鍵的靈敏性降低，使得按鍵存在按不動的情況，而且也解決不了原理上導致的抗干擾差的問題。

因此，針對上述存在的問題，還有待于對電容式觸摸按鍵的抗干擾處理方法做出進一步的完善和改進，以提高抗干擾能力。

發明內容