[發(fā)明專利]一種新電容式檢測壓力及觸摸方法及電路

在審

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112511151A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽寧
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳康詠科技有限公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96;G05B19/042
• 代理公司: 深圳匯策知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44487
• 代理人: 梁超

1.一種新電容式檢測壓力及觸摸電路，其特征在于：包括主控MCU和兩塊金屬片構(gòu)成電容的兩個電極，并且在兩塊所述金屬片之間填充介質(zhì)，所述主控MCU包括GPIO輸入端和GPIO輸出端，所述GPIO輸入端與所述電容的第一電極連接，所述GPIO輸出端與所述電容的第二電極連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法及電路，其特征在于：所述主控MCU為通用具有GPIO輸入輸出功能和外部輸入觸發(fā)中斷功能，其內(nèi)置輸入電平比較器和定時計(jì)數(shù)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法及電路，其特征在于：所述輸入電平比較器包括兩個門限閾值，分別是VIH閾值電平和VIL閾值電平。

4.一種新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟S1，輸入電平比較器的VIH閾值電平或VIL閾值電平作為選定t時刻的Vc(t)值；

步驟S2，開啟主控MCU的定時計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)功能以及外部輸入觸發(fā)中斷功能；

步驟S3，外部輸入中斷觸發(fā)時，讀取定時計(jì)數(shù)器當(dāng)中的計(jì)數(shù)值，該計(jì)數(shù)值反映當(dāng)前檢測的電容數(shù)值大小；及

步驟S4，主控MCU檢測電容數(shù)值發(fā)生變化，根據(jù)電容數(shù)值的變化即可判斷是壓力變大還是變小以及否有觸摸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：檢測電容容值變化包括充電檢測方式和放電檢測方式兩種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4-5中任一項(xiàng)所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：充電時的步驟S2包括以下步驟：

步驟S21a，主控MCU檢測某時刻t電容的電容值時，將GPIO輸出端拉低足夠時間，使電容放電充分，此時電容與GPIO輸入端連接的電壓值Vc(t)為零；

步驟S22a，主控MCU將GPIO輸出端拉高,同時在拉高的時刻將定時計(jì)數(shù)器清零；及

步驟S23a，電容連接的GPIO輸入端電壓值Vc(t)變高，電容處于充電狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：步驟S23a之后的步驟S3包括以下步驟：

步驟S31a，當(dāng)GPIO輸入端電壓值Vc(t)達(dá)到VIH閾值電平，觸發(fā)上升沿中斷，主控MCU進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)；及

步驟S32a，主控MCU讀取定時計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，得到檢測的電容數(shù)值大小。

8.根據(jù)權(quán)利要求4-5中任一項(xiàng)所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：放電時的步驟S2包括以下步驟:

步驟S21b，主控MCU的GPIO輸出端拉高足夠時間，使電容充電充分，此時電容兩端的電壓值達(dá)到最大充電電壓值E；

步驟S22b，主控MCU將GPIO輸出端拉低，同時在拉低的時刻將定時計(jì)數(shù)器清零；及

步驟S23b，電容連接的GPIO輸入端電壓值Vc(t)會變低，電容處于放電狀態(tài)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：步驟S23b之后的步驟S3包括以下步驟：

步驟S31b，當(dāng)GPIO輸入端電壓值Vc(t)下降到VIL閾值電平，觸發(fā)下降沿中斷，主控MCU進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)；及

步驟S32b，主控MCU讀取定時計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，得到檢測的電容數(shù)值大小。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新電容式檢測壓力及觸摸方法，其特征在于：當(dāng)主控MCU輸出高電平能力差或者內(nèi)部無等效電阻，所述GPIO輸出端與電容的第二電極之間進(jìn)一步設(shè)置一電阻。