本发明涉及电路领域，更具体地涉及一种用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路。
背景技术：
：目前，电容式触摸屏被广泛用在诸如，智能手机、平板电脑、个人数字助理之类的电子设备中。在大多数这样的电子设备中，利用不同的软件模块和/或不同的硬件电路来分别实现触摸感测功能和发光二极管(led)控制功能。但是，利用不同的软件模块来分别实现触摸感测功能和led控制功能存在以下缺陷：速度慢，程序复杂，led亮度不均匀，消耗处理器资源从而导致处理器的其他动作速度变慢。利用不同的硬件电路来分别实现触摸感测功能和led控制功能存在以下缺陷：电路复杂，占用空间大。技术实现要素：鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种新颖的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路。根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路，包括：控制芯片，具有m个第一复用端子和n个第二复用端子，m和n均为大于2的整数；k个led，该k个led中的第r个led连接在m个第一复用端子中的第i个第一复用端子和n个第二复用端子中的第j个第二复用端子之间，r是大于0且小于或等于k的整数，i是大于0且小于或等于m的整数，j是大于0且小于或等于n的整数；以及(m+n)个触摸感测电容，该(m+n)个触摸感测电容中的每个触摸感测电容连接在m个第一复用端子和n个第二复用端子中的一个复用端子与参考地之间。根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路可以通过控制芯片的同一个端子实现触摸感测功能和led控制功能。相比触摸感测功能和led控制功能分别由控制芯片的不同端子实现的情况，在控制芯片的端子数目固定的情况下，根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路可驱动更多数目的led。附图说明从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：图1示出了根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。图2示出了图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中的控制芯片的各个端子处的电压信号的示例波形图。图3示出了图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的状态切换过程的流程图。图4示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。图5示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。图6示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。具体实施方式下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。本发明提供了一种用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路，其中，可以通过时分复用的方式利用控制芯片的同一端子实现触摸感测功能和led控制功能，因此可以在控制芯片的端子数目不变的情况下驱动更多数目的led。图1示出了根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。如图1所示，根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路包括16个发光二极管led1至led16、16个二极管d1至d16、两个led共阴阳连接点com1至com2、四个led非共阴阳连接点seg1至seg4、四个限流电阻r1至r4、六个触摸感测电容cp1至cp6(分别与六个触摸键tk1至tk6对应)、以及控制芯片。如图1所示，在根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，16个发光二极管led1至led16相互并联；16个二极管d1至d16分别与16个发光二极管led1至led16串联；led1至led16中的一半led(例如，led1-2、led5-6、led9-10、以及led13-14)的共阴阳连接点com1连接到控制芯片的com1/tk5端子；led1至led16中的另一半led(例如，led3-4、led7-8、led11-12、以及led15-16)的共阴阳连接点com2连接到控制芯片的com2/tk6端子；led1至led16中的第一组led(例如，led1-led4)的非共阴阳连接点seg1经由限流电阻r1连接到控制芯片的seg1/tk1端子；led1至led16中的第二组led(例如，led5-led8)的非共阴阳连接点seg2经由限流电阻r2连接到控制芯片的seg2/tk2端子；led1至led16中的第三组led(例如，led9-led12)的非共阴阳连接点seg3经由限流电阻r3连接到控制芯片的seg3/tk3端子；led1至led16中的第四组led(例如，led13-led16)的非共阴阳连接点seg4经由限流电阻r4连接到控制芯片的seg4/tk4端子；触摸感测电容cp1至cp6分别连接在控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子和参考地之间。在图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子中的每一个端子采用分时复用的方式来实现led控制功能和触摸感测功能，因此在控制芯片的端子数目不变的情况下可以驱动更多的led。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制模式时，控制芯片的com/tk端子(com1/tk5端子和com2/tk6端子的统称)正偏或逆偏连接led，并经由led和相应的二极管连接到控制芯片的seg/tk端子(seg1/tk1至seg4/tk4端子的统称)，形成一个led回路。控制芯片中的led控制电路可以通过控制seg/tk端子和com/tk端子处的电压，来控制发光二极管led1至led16的点亮与不点亮。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路从led控制模式切换到触摸感测模式时，需要将led回路断路，因此需要将控制芯片的seg/tk端子设置为浮接。这里，二极管的作用主要在于，避免led回路的led电容效应影响控制芯片中的触摸感测电路的灵敏度。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于触摸感测模式时，如果触摸触摸电容式触摸屏上的某个触摸键，则该触摸键所对应的触摸感测电容的电容值会增加，该触摸感测电容所储存的电荷量会变大。因此，控制芯片中的触摸感测电路可以根据触摸感测电容所储存的电荷量来确定是否有触摸触摸某个触摸键。这里，控制芯片中的时序控制电路通过生成开关控制信号s1至s6来控制图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制模式还是触摸感测模式。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制模式时，开关控制信号s1至s6控制开关s1至s6切换到将控制芯片的seg/tk端子和com/tk端子连接到控制芯片内部的led控制电路的状态。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于触摸感测模式时，开关控制信号s1至s6控制开关s1至s6切换到将控制芯片的seg/tk端子和com/tk端子连接到控制芯片内部的触摸感测电路的状态。具体地，在图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，可以将led1至led16分为四组，每四个led为一组，其中：1)对于第一组发光二极管led1-led4，控制芯片的seg1/tk1端子经由限流电阻r1分别正偏连接led1和led3的阳极，led1和led3的阴极分别经由二极管d1和d3连接到控制芯片的com1/tk5端子和com2/tk6端子；控制芯片的com1/tk5端子正偏连接led2的阳极，led2的阴极经由限流电阻r1连接到控制芯片的seg1/tk1端子；控制芯片的com2/tk6端子正偏连接led4的阳极，led4的阴极经由限流电阻r1连接到控制芯片的seg1/tk1端子。2)对于第二组发光二极管led5-led8，控制芯片的seg2/tk2端子经由限流电阻r2分别正偏连接led5和led7的阳极，led5和led7的阴极分别经由二极管d5和d7连接到控制芯片的com1/tk5端子和com2/tk6端子；控制芯片的com1/tk5端子正偏连接led6的阳极，led6的阴极经由限流电阻r2连接到控制芯片的seg2/tk2端子；控制芯片的com2/tk6端子正偏连接led8的阳极，led8的阴极经由限流电阻r2连接到控制芯片的seg2/tk2端子。3)对于第三组发光二极管led9-led12，控制芯片的seg3/tk3端子经由限流电阻r3分别正偏连接led9和led11的阳极，led9和led11的阴极分别经由二极管d9和d11连接到控制芯片的com1/tk5端子和com2/tk6端子；控制芯片的com1/tk5端子正偏连接led10的阳极，led10的阴极经由限流电阻r3连接到控制芯片的seg3/tk3端子；控制芯片的com2/tk6端子正偏连接led12的阳极，led12的阴极经由限流电阻r3连接到控制芯片的seg3/tk3端子。4)对于第四组发光二极管led13-led16，控制芯片的seg4/tk4端子经由限流电阻r4分别正偏连接led13和led15的阳极，led13和led15的阴极分别经由二极管d13和d15连接到控制芯片的com1/tk5端子和com2/tk6端子；控制芯片的com1/tk5端子正偏连接led14的阳极，led14的阴极经由限流电阻r4连接到控制芯片的seg4/tk4端子；控制芯片的com2/tk6端子正偏连接led16的阳极，led16的阴极经由限流电阻r4连接到控制芯片的seg4/tk4端子。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路从触摸感测模式切换到led控制模式时，可以分共阴显示时域和共阳显示时域两个时域对控制芯片的每个com/tk端子进行扫描。当在共阴显示区域对控制芯片的任意一个com/tk端子进行扫描时，将控制芯片的该com/tk端子设置为接地，并将控制芯片的各个seg/tk端子设置为接工作电压vdd，这样可以点亮控制芯片的各个seg/tk端子正偏连接的led。当在共阳显示区域对控制芯片的任意一个com/tk端子进行扫描时，将控制芯片的该com/tk端子设置为接工作电压vdd，并将控制芯片的各个seg/tk端子设置为接地，这样可以点亮控制芯片的com/tk端子正偏连接的led。这里，在对控制芯片的任意一个com/tk端子进行共阴显示区域或共阳显示区域的扫描时，需要将控制芯片的未被扫描的其他com/tk端子设置为浮接，并且需要在完成对控制芯片的该com/tk端子的共阴显示时域和共阳显示时域的扫描之后，再对控制芯片的另一个com/tk端子进行共阴显示时域和共阳显示时域的扫描。按照这种扫描方式，图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路最多可以点亮16个led，即，可点亮的led的数目＝控制芯片的com/tk端子的数目*控制芯片的seg/tk端子的数目*2。图2示出了为了实现表1所示的led控制状态、图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中的控制芯片的各个端子处的电压信号的示例波形图。下面结合图2，示例性地说明图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路实现触摸感测功能和表1所示的led控制功能的示例过程。表112345678910111213141516ononoffoffononoffoffononoffoffononoffoff在表1中，第一行表示图1中所示的led的编号，第二行表示led的点亮(on)和不点亮(off)的状态。这里，假设对图1所示的每个com/tk端子先进行共阴显示时域的扫描、再进行共阳显示时域的扫描(在其他示例中，也可以先进行共阳显示时域的扫描、再进行共阴显示时域的扫描)，图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路在上电时从led控制状态开始工作，并且随后在led控制状态和触摸感测状态之间切换。图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路实现表1所示的led控制状态的过程如下：(1)对控制芯片的com1/tk5端子进行共阴显示时域和共阳显示时域的扫描。在共阴显示时域，将控制芯片的com1/tk5端子设置为接地，将控制芯片的com2/tk6端子设置为浮接，并将控制芯片的seg1/tk1至seg4/tk4端子设置为接工作电压vdd，从而点亮led1、led5、led9、led13。在共阳显示时域，将控制芯片的com1/tk5端子设置为接工作电压vdd，将控制芯片的com2/tk6端子设置为浮接，并将控制芯片的seg1/tk1至seg4/tk4端子设置为接地，从而点亮led2、led6、led10、led14。(2)对控制芯片的com2/tk6端子进行共阴显示时域和共阳显示时域的扫描。在共阴显示时域，将控制芯片的com2/tk6端子设置为接地，将控制芯片的com1/tk5端子设置为浮接，并将控制芯片的seg1/tk1端子至seg4/tk4端子设置为接地，从而不点亮led3、led7、led11、led15。在共阳显示时域，将控制芯片的com2/tk6端子设置为接工作电压vdd，将控制芯片的com1/tk5端子设置为浮接，并将控制芯片的seg1/tk1至seg4/tk4端子设置为接地，从而不点亮led4、led8、led12、led16。此时，完成对led1至led16的一轮扫描。在表1所示的led控制状态不变的情况下，控制芯片将重复执行上述处理来反复点亮设定的led。图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路完成上述led控制状态的处理后切换到触摸感测状态。当图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于触摸感测状态时，依次对控制芯片的seg1/tk1端子、seg2/tk2端子、seg3/tk3端子、seg4/tk4端子、com1/tk5端子、com2/tk6端子进行侦测(即，依次对触摸键tk1至tk6进行感测)，其实现触摸感测功能的过程如下：(1)开始侦测控制芯片的seg1/tk1端子前需做设定准备。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的seg1/tk1端子用于实现对触摸键tk1的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除seg1/tk1端子以外的其他端子(即，seg2/tk2端子、seg3/tk3端子、seg4/tk4端子、com1/tk5端子、com2/tk6端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk1的触摸状态形成误判。(2)完成对触摸键tk1的扫描后，接下来扫描触摸键tk2。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的seg2/tk2端子用于实现对触摸键tk2的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除seg2/tk2端子以外的其他端子(即，seg1/tk1端子、seg3/tk3端子、seg4/tk4端子、com1/tk5端子、com2/tk6端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk2的触摸状态形成误判。(3)完成触摸键tk2的扫描后，接下来扫描触摸键tk3。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的seg3/tk3端子用于实现对触摸键tk3的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除seg3/tk3端子以外的其他端子(即，seg1/tk1端子、seg2/tk2端子、seg4/tk4端子、com1/tk5端子、com2/tk6端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk3的触摸状态形成误判。(4)完成触摸键tk3的扫描后，接下来扫描触摸键tk4。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的seg4/tk4端子用于实现对触摸键tk4的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除seg4/tk4端子以外的其他端子(即，seg1/tk1端子、seg2/tk2端子、seg3/tk3端子、com1/tk5端子、com2/tk6端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk4的触摸状态形成误判。(5)完成触摸键tk4的扫描后，接下来扫描触摸键tk5。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的com1/tk5端子用于实现对触摸键tk5的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除com1/tk5端子以外的其他端子(即，seg1/tk1端子、seg2/tk2端子、seg3/tk3端子、seg4/tk4端子、com2/tk6端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk5的触摸状态形成误判。(6)完成触摸键tk5的扫描后，接下来扫描触摸键tk6。由于控制芯片的seg1/tk1至com2/tk6端子采用时分复用的方式交替用于实现led控制功能和触摸感测功能，因此当控制芯片的com2/tk6端子用于实现对触摸键tk6的触摸感测功能时，需要将控制芯片的除com2/tk6端子以外的其他端子(即，seg1/tk1端子、seg2/tk2端子、seg3/tk3端子、seg4/tk4端子、com1/tk5端子)设置为浮接，以防止触摸感测电路受到干扰而对触摸键tk6的触摸状态形成误判。此时，完成对触摸键tk1至tk6的一轮扫描。接下来，图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路切换到led控制模式以继续以上所述的led控制处理。从图2可以看出，图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制状态的时间与处于触摸感测状态的时间之间有一定的分配比例。因此，可以通过调整图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制状态的时间和处于触摸感测状态的时间，来调整电容式触摸屏的led亮度和触控灵敏度。图3示出了图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的状态切换过程的流程图。如图3所示，该状态切换过程包括：s302，对触摸感测功能和led控制功能进行初始化设置，并使能触摸感测信道和led控制信道；s304，判断led控制功能是否启动；如果led控制功能启动，则在s306切换到led控制信道来实现led控制功能；如果led控制功能没有启动，则判断触摸感测功能是否启动；如果触摸感测功能启动，则在s308切换到触摸感测信道来实现触摸感测功能；如果触摸感测功能没有启动，则在s310返回到s304。这里，步骤s302可以由软件实现，步骤s304至s310可以由图1所示的硬件电路实现。图4示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。如图4所示，在根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，控制芯片的seg1/tk1至segn/tkn端子正偏连接第一组n个led的正极，并且该第一组n个led的负极连接到控制芯片的com1/tkn+1至comx/tkn+x端子；控制芯片的com1/tkn+1至comx/tkn+x端子分别正偏连接第二组n个led的正极，并且该第二组n个led的负极分别连接到控制芯片的seg1/tk1至segn/tkn端子。图4所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的工作原理类似于图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的工作原理，因此这里不再赘述。相比触摸感测功能和led控制功能分别由控制芯片的不同端子实现的情况，在结合图1-图4描述的根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，由于采用时分复用的方式、利用led共阴阳连接架构，通过控制芯片的同一个端子实现触摸感测功能和led控制功能，所以在控制芯片的端子数目固定的情况下，所驱动的led的数目增加了一倍。图5示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。如图5所示，控制芯片的seg1/tk1至segn/tkn端子均正偏连接发光二极管的正极，并且发光二极管的负极经由相应的二极管连接到控制芯片的com1/tkn+1至comx/tkn+x端子。当图5所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制模式时，按照由软件预先设置的特定时序将控制芯片的led共阴极连接点com/tk设置为接地同时将相应的seg/tk端子设置为接工作电压vdd，来按照该特定时序点亮发光二极管。当图5所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于触摸感测模式时，按照由软件预先设置的特定时序对控制芯片的各个端子进行侦测(即，按照该特定时序对各个触摸键进行感测)。图5所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的相应部分的工作原理类似于图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的相应部分的工作原理，因此这里不再赘述。图6示出了根据本发明另一实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的示例电路图。如图6所示，控制芯片的seg1/tk1至segn/tkn端子均逆偏连接发光二极管的负极，并且发光二极管的正极经由相应的二极管连接到控制芯片的com1/tkn+1至comx/tkn+x端子。当图6所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于led控制模式时，按照由软件预先设置的特定时序将控制芯片的led共阳极连接点com/tk设置为接工作电压vdd同时将相应的seg/tk端子设置为接地，来按照该特定时序点亮发光二极管。当图6所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路处于触摸感测模式时，按照由软件预先设置的特定时序对控制芯片的各个端子进行侦测(即，按照该特定时序对各个触摸键进行感测)。图6所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的相应部分的工作原理类似于图1所示的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路的相应部分的工作原理，因此这里不再赘述。相比触摸感测功能和led控制功能分别由控制芯片的不同端子实现的情况，在结合图5至图6描述的根据本发明实施例的用于电容式触摸屏的触摸感测与led控制电路中，由于采用时分复用的方式、利用led共阴或共阳连接架构通过控制芯片的同一个端子实现触摸感测功能和led控制功能，所以在控制芯片的端子数目固定的情况下，可驱动的led的数目大大增多。另外，由控制芯片的各个端子实现的具体led控制状态可以由软件弹性设定，只需软件设定好led控制状态后，根据本发明实施例的硬件电路即可自动完成led控制功能和触摸感测功能的所有动作而无需耗费处理器资源。本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。当前第1页12