[發明專利]環境緩變自適應電容感應檢測系統

在審

• 申請號: 202010868918.3
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN114124066A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 陳強;俞超群;鄭杰中;岳兆強
• 申請（專利權）人: 浙江智識電子科技有限公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96;H03K17/16
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 李珍珍

1.一種環境緩變自適應電容感應檢測系統，其特征在于：包括模擬系統和數字系統；

所述模擬系統包括選通電路和模擬處理電路；

所述數字系統包括計數器、移位數據差值減法器、比較判決器、一次性編程存儲器、數據鎖存器和數字主控電路；

所述模擬處理電路為整個系統提供參考電流和參考電壓，為數字系統提供復位信號，為計數器提供時鐘信號，所述時鐘信號與觸控按鍵信號的頻率匹配，接收選通電路接入的觸控按鍵信號并將其轉換為脈沖信號輸出到計數器；

所述計數器在匹配的時鐘信號長度內統計接收到的脈沖信號個數，該統計值記為轉換脈沖數值并且送入移位數據差值減法器，不同觸控按鍵信號匹配的時鐘信號長度不同；

所述移位數據差值減法器對接收到的轉換脈沖數值進行分篩后存入與該觸控按鍵信號相對應的移位寄存器，并將該數值與某一減數進行減法運算生成差值結果，差值結果送入比較判決器，減法運算中的某一減數從該移位寄存器中的存儲數值中選擇；

所述比較判決器接收差值結果，選擇與該觸控按鍵信號匹配的預定閾值進行比較，生成判決結果送入數字主控電路；

所述數字主控電路負責控制整個系統的運行，通過數據鎖存器控制選通電路對N個觸控按鍵進行選通，通過數據鎖存器控制模擬處理電路輸出與觸控按鍵信號頻率匹配的時鐘信號，控制計數器匹配的時鐘信號長度，控制移位數據差值減法器的移位寄存器選擇和減數選擇，控制比較判決器的預定閾值選擇，接收比較判決器輸出的判決結果并將其與觸摸按鍵對應的連續觸發條件進行比較，向上位機輸出按鍵觸發結果；

所述一次性編程存儲器用于寫入系統所需的時鐘信號頻率、減數選擇條件、時鐘信號長度選擇條件、預定閾值信息和觸摸按鍵連續觸發條件并提供給數字主控電路。

2.根據權利要求1所述的環境緩變自適應電容感應檢測系統，其特征在于：

所述選通電路包括開關譯碼電路和N個連通開關，所述模擬處理電路包括電容脈沖轉換電路、時鐘電路、參考電壓電路、參考電流電路和復位電路；

所述開關譯碼電路的N個輸入端分別通過N個連通開關與N個觸控按鍵連接，輸出端通過數據鎖存器與數字主控電路連接；

所述電容脈沖轉換電路的輸入端分時接收N個觸控按鍵信號，輸出端與計數器的輸入端相連；

所述參考電流電路分別為電容脈沖轉換電路、時鐘電路、參考電壓電路和復位電路提供參考電流；

所述參考電壓電路為復位電路提供參考電壓；

所述時鐘電路接收來自數字主控電路的控制信號，輸出時鐘信號到計數器；

所述復位電路為數字系統提供復位信號。

3.根據權利要求2所述的環境緩變自適應電容感應檢測系統，其特征在于：

所述電容脈沖轉換電路包括第一電流源Idcp、第二電流源Idcn，開關SW0、開關SW1、反相器Inv1、反相器Inv2和緩沖器Buf1；

所述開關SW0的一端、開關SW1的一端和反相器Inv1的輸入端連接，作為電容脈沖轉換電路的輸入端；

所述反相器Inv1的輸出端與反相器Inv2的輸入端連接；

所述反相器Inv2的輸出端與緩沖器Buf1的輸入端連接；

所述緩沖器Buf1的輸出端作為電容脈沖轉換電路的輸出端；

所述電流源Idcp的一端作為VDD端，另一端分別與開關SW0的另一端連接所述電流源Idcn的一端作為地，另一端與開關SW1的另一端連接。

4.根據權利要求3所述的環境緩變自適應電容感應檢測系統，其特征在于：所述時鐘電路包括開關SW10、開關SW11、反相器Inv3、反相器Inv4、緩沖器Buf2和選通電容組；

所述選通電容組包括M+1個電容和M+1個開關，每個電容匹配一個開關，所述M+1個電容的一端均接地，另一端經各自匹配的開關后與開關SW10的一端、開關SW11的一端和反相器Inv3的輸入端連接；

所述反相器Inv3的輸出端與反相器Inv4的輸入端連接；

所述反相器Inv4的輸出端與緩沖器Buf2的輸入端連接；

所述緩沖器Buf2的輸出端作為時鐘電路的輸出端；

所述開關SW10的另一端接VDD端；

所述開關SW11的另一端接地。