一种互电容触控芯片抗干扰模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种芯片抗干扰模块，尤其是一种互电容芯片抗干扰模块。
【背景技术】
[0002]触摸屏技术是一种应用越来越广泛的人机交互技术。这种技术允许用户在显示屏的图标或文字上轻轻一点，就能让系统按照用户的指示进行对应的各种操作，它使人机交互摆脱了鼠标和键盘的束缚，变得更加个性化和人性化。当前，触摸屏技术已经几乎渗透进了所有的消费电子市场，并成为很多电子产品最大的卖点之一。而在基于不同技术原理的触摸屏中，互电容式触摸屏因其优秀的多点触摸体验，已经成为了当前市场最受欢迎的一种触摸屏。但互电容式触摸屏是靠着侦测触摸屏电容的微小变化来侦测手指触摸及确定触摸位置的，很容易受到外界噪声的干扰，从而降低准确度和可靠性降低，甚至出现虚假触摸，而随着触摸屏尺寸越来越大，越来越轻薄，噪声的干扰也变得越来越严重，从而降低准确度和可靠性降低，甚至出现虚假触摸。对于一般的电子设备来说噪声主要来自于显示器的噪声和充电器的噪声，它们的影响最为重大，也最难处理，以互电容触摸屏越来越需要较强的噪声抑制能力。
【发明内容】
[0003]为了解决上述存在的容易受到外界噪声的干扰的问题，本发明提供了一种互电容触控芯片抗干扰模块。
[0004]—种互电容触控芯片抗干扰模块,包括sense module (接触读出模块)、ADC (数模转换器)、SRAM(静止存取功能内存)、Embeded MCU (嵌入式单片机)和driver module (驱动模块)，且与触控面板部分相连接。其特征在于，在原来的ADC和SRAM之间增加了一块新的SRAM和一个噪声抑制模块，这里称新增加的SRAM为SRAM1，原有的为SRAM2，其中SRAMl用于存储同一行的数据，SRAM2用于存储一帧的数据。在噪声抑制模块中，设计了两个寄存器scan[3:0]和filter[3:0]进行控制,其中scan[3:0]用来控制每一行的扫描次数，filter[3:0]用来控制筛选出的数据的个数。扫描次数scan[3:0]范围设置为1~6次，滤出点数filter [3:0]必须和扫描次数scan [3:0]奇偶性相同。
[0005]本发明的有益效果:通过增加了新的SRAM和噪声抑制模块，提高了触控芯片的抗噪能力，并进一步提高了互电容式触摸屏的信噪比。且设计简单，不会消耗芯片太多资源。
[0006]作为本发明的一种优选方案，噪声抑制模块增加的SRAM的型号可以是20*ll*6bit。
【附图说明】
[0007]图1为互电容触控芯片抗干扰模块架构图。
[0008]其中，I为sense module, 2为ADC，3为SRAMl，4为噪声抑制模块，5为SRAM2，6为Driver module,7 为 touch controller IC, 8 为 TPS modle。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示的一种互电容触控芯片抗干扰模块，包括sense module 1、ADC 2、SRAM 5、Embeded MCU和driver module 6，且与触控面板部分相连接。互容式触摸屏的触控芯片负责控制触摸屏的扫描过程，并会根据感应电极上的感应电压的变化判断出触摸动作发生位置的坐标，触控芯片中的驱动模块用来产生激励信号，和触控面板上的驱动电极连接。感应模块和触控面板上的感应电极连接，它会检测感应电极上的感应电压。感应模块后面的ADC 2会将感应模块检测到的电压值转变成数字信号，并存储在SRAMl 5中。在一帧扫描完毕后，SRAMl 5中的数据会被读取到触控芯片中嵌入式的MCU中进行处理，嵌入式的MCU在判断出触摸位置时会将触摸动作发生位置的坐标发送给系统的中央处理器。
[0010]如图1所示的一种互电容触控芯片抗干扰模块，其特征在于:在原来的ADC 2和SRAM 5之间增加了一块新的SRAM 3和一个噪声抑制模块4，其中SRAMl 3用于存储同一行的数据，SRAM2 5用于存储一帧的数据，触摸屏工作时会对同一行连续进行多次扫描，将该行扫描的结果存入SRAMl 3，当这一行扫描结束后，噪声抑制模块会分别读取这一行中每一列的数据，然后对同一位置的几次扫描结果进行降噪处理，然后将这一行的数据存入SRAM2 5，并最终输出。在噪声抑制模块4中，设计了两个寄存器scan[3:0]和filter[3:0]进行控制，其中scan[3:0]用来控制每一行的扫描次数，filter[3:0]用来控制筛选出的数据的个数。因为考虑到过多的扫描次数会影响触摸屏的响应次数，所以将扫描次数scan [3:0]范围设置为I飞次，滤出点数filter [3:0]必须和扫描次数scan [3:0]奇偶性相同。降噪算法采取了排序，并取居中的数据求和的方法。
[0011]实施例1:在噪声抑制模块4中，scan [3:0]为I，filter [3:0]为I，此时噪声抑制模块失效，当收集50帧数据，每帧包含了 11个驱动通道和19个感应通道时，噪声平均值为
0.0126716，噪声方差值为0.91513。
[0012]实施例2:在噪声抑制模块4中，scan [3:0]为5，filter [3:0]为3，此时噪声抑制模块有效，当收集50帧数据，每帧包含了 11个驱动通道和19个感应通道时，噪声平均值为
0.0163636，噪声方差值为12.4382。
[0013]实施例3:在噪声抑制模块4中，scan [3:0]为5，filter [3:0]为I，此时噪声抑制模块有效，当收集50帧数据，每帧包含了 11个驱动通道和19个感应通道时，噪声平均值为
0.0168765，噪声方差值为10.4862。
[0014]实施例1、实施例2和实施例3的这三组的噪声平均值相差不大，均趋近于0，实施例2和实施例3的实验方差比实施例1的方差值大，但远远小于3倍水平。而实施例2和实施例3的信号水平将比实施例1的信号水平增加3倍，由此可见噪声抑制模块可以有效提高触摸屏的信噪比，从而使触摸动作更容易识别。
【主权项】
1.一种互电容触控芯片抗干扰模块，包括一种互电容触控芯片抗干扰模块，包括sensemodule、ADC、SRAM、Embeded MCU和driver module,且与触控面板部分相连接,其特征在于:在原来的ADC和SRAM之间增加了一块新的SRAM和一个噪声抑制模块。2.根据权利要求1所述的一种互电容触控芯片抗干扰模块，其特征在于:在噪声抑制模块中，设有两个寄存器scan [3:0]和filter [3:0]进行控制，扫描次数scan [3:0]范围设置为I飞次，滤出点数filter [3:0]必须和扫描次数scan [3:0]奇偶性相同。3.根据权利要求1所述的一种互电容触控芯片抗干扰模块，其特征在于:噪声抑制模块增加的SRAM的型号是20*ll*6bit。4.根据权利要求2所述的互电容触控芯片抗干扰模块，其特征在于:scan[3:0]为5，filter[3:0]为3，此时噪声抑制模块有效，当收集50帧数据，每帧包含了 11个驱动通道和19个感应通道时，噪声平均值为0.0163636，噪声方差值为12.4382。5.根据权利要求2所述的互电容触控芯片抗干扰模块，其特征在于:scan[3:0]为5，filter [3:0]为1，此时噪声抑制模块有效，当收集50帧数据，每帧包含了 11个驱动通道和19个感应通道时，噪声平均值为0.0168765，噪声方差值为10.4862。
【专利摘要】互电容式触摸屏是当今触摸屏市场中应用最为广泛的一种触摸屏，但互电容式触摸屏很容易受外界噪声的干扰，需要具备较强的噪声抑制能力。本发明从芯片硬件设计的角度提供了一个内嵌于触控芯片内的噪声抑制模块，从而提高了触控芯片的抗噪能力，并进一步提高了互电容式触摸屏的信噪比。
【IPC分类】G06F3/044
【公开号】CN105589609
【申请号】CN201410573418
【发明人】杨艳
【申请人】杨艳
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月24日