电容式触摸按键和触摸按键控制系统的制作方法

本公开涉及电子元器件领域，具体地，涉及一种电容式触摸按键和触摸按键控制系统。

背景技术：

电容式触摸按键能够穿透绝缘材料外壳，准确无误地侦测到手指的有效触摸，灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化。相关技术中，电容式触摸按键采用弹簧按键与触摸芯片引脚焊接相连，触摸芯片检测弹簧电容变化实现触摸功能。在实际应用时，弹簧按键的高度远远高于pcb板上led灯和数码管的高度，触摸感应量小，影响电容式触摸按键的灵敏性和稳定性；另外，弹簧按键为螺旋状，结构复杂安装不便，且成本较高。

技术实现要素：

本公开的第一个目的是提供一种电容式触摸按键，该电容式触摸按键结构简单成本低廉，同时能够实现触摸感应功能。

本公开的第二个目的是提供一种触摸按键控制系统，该控制系统包括本公开提供的电容式触摸按键。

为了实现上述目的，本公开提供一种电容式触摸按键，所述电容式触摸按键为具有多段折弯的插针结构，该插针结构至少包括用于与pcb板上触摸芯片相连接的插脚，用于与触摸面板相抵接的触摸段，以及连接所述插脚和所述触摸段的支撑段。

可选地，所述触摸段构造为与所述pcb板相平行的圆形金属片，所述支撑段的上端连接在所述圆形金属片的切点上。

可选地，所述电容式触摸按键形成为朝下开口，用于扣设固定在所述pcb板上的凸形插针，所述开口的自由端平行向下延伸以形成两个所述插脚。

可选地，所述电容式触摸按键形成为方框结构，所述开口和两个所述插脚形成于所述方框结构的一条边上，且该条边用于与所述pcb板的上表面相抵接。

可选地，所述电容式触摸按键形成为下方开口的凸字形结构，所述凸字形结构上下两部分的连接处用于与所述pcb板的上表面相抵接。

可选地，所述支撑段的竖直高度小于所述pcb板上发光元件的高度。

可选地，所述支撑段的竖直高度小于所述pcb板上显示元件的高度。

根据本公开的第二个方面，还提供一种触摸按键控制系统，包括触摸面板，pcb板，设置于所述pcb板上的电源控制单元、pcb板控制单元、触摸芯片ecu以及与触摸芯片相连接的触摸按键，所述触摸按键为上述的电容式触摸按键。

可选地，所述pcb板上集成设计有多个发光元件，所述电容式触摸按键为多个，且分别用于控制相应的发光元件。

可选地，所述插脚和所述触摸芯片的引脚焊接固定。

通过上述技术方案，触摸段能够准确接收触摸面板上的触摸动作，支撑段可保证插针结构整体的结构强度，插脚可实现与触摸芯片的稳定连接，这样，通电后触摸芯片检测插针结构的电容变化，并根据检测值判断是否有触摸动作，实现触摸功能，另外，多段折弯的插针结构本身较为简单，节省材料且成本较低，具有推广优势。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是现有的电容式触摸按键一示例性实施例的结构示意图；

图2是现有的电容式触摸按键另一示例性实施例的结构示意图；

图3是现有的电容式触摸按键集成固定在pcb板上的结构示意图；

图4是本公开一示例性实施方式提供的电容式触摸按键的结构示意图；

图5是本公开另一示例性实施方式提供的电容式触摸按键的结构示意图；

图6是本公开另一示例性实施方式提供的电容式触摸按键的结构示意图；

图7是本公开另一示例性实施方式提供的电容式触摸按键的结构示意图；

图8至图10是本公开提供的电容式触摸按键集成固定在pcb板上的结构示意图；

图11是本公开提供的触摸按键控制系统的示意图；

图12是本公开一示例性实施方式提供的触摸按键控制系统的控制原理图；

图13是本公开一示例性实施方式提供的集成安装有电容式触摸按键的pcb板的结构示意图。

附图标记说明

1弹簧按键2发光元件

3显示元件10电容式触摸按键

20pcb板30电源控制单元

40pcb板控制单元50触摸芯片ecu

60uart通信70蜂鸣器

11插脚12触摸段

13支撑段

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是指以本公开提供的电容式触摸按键正常安装的情况下定义的，具体可参考图4至图9所示的图面方向，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1至图3所示，现有的电容式触摸按键为弹簧按键1，弹簧按键1的下端和触摸芯片的引脚相连，触摸芯片检测弹簧电容变化实现触摸功能。弹簧按键1为螺旋状结构，顶部可以镂空或设置金属片，以与触摸面板(图中未示出)相抵接，在实际应用时，弹簧按键1结构较为复杂，安装不便且成本较高。另外，如图3所示，弹簧按键1通常高于发光元件2(例如led灯)和显示元件3(例如数码管)的高度，触摸感应量小，影响按键的触摸功能。基于此，如图4至图6所示，本公开提供一种电容式触摸按键，该电容式触摸按键10为具有多段折弯的插针结构，该插针结构至少包括用于与pcb板20上触摸芯片相连接的插脚11，用于与触摸面板相抵接的触摸段12，以及连接插脚11和触摸段12的支撑段13。这里，需要说明的是，“至少包括”是指在保证触摸按键本身结构稳定性的前提下，可以将其设计为如图4所示的结构，当然，为提高触摸按键的结构稳定性，如图5和图6所示，可以增加对称的插脚11和支撑段13，根据不同pcb板上触摸芯片引脚位置的不同位置选择与之匹配的触摸按键，以上均属于本公开所保护的范围。

通过上述技术方案，触摸段12能够准确接收触摸面板上的触摸动作，支撑段13可保证插针结构整体的结构强度，插脚11可实现与触摸芯片的稳定连接，这样，通电后触摸芯片检测插针结构的电容变化，并根据检测值判断是否有触摸动作，实现触摸功能，另外，多段折弯的插针结构本身较为简单，节省材料且成本较低，具有推广优势。

在本公开中，如图5所示，触摸段12可以构造为与pcb板20相平行的圆形金属片，支撑段13的上端连接在圆形金属片的切点上。圆形金属片能够增大触摸按键与触摸面积相接触的面积，更加灵敏准确地接收触摸动作。在其他实施方式中，触摸段12还可以为方形金属片、椭圆形金属片等，此处不做任何限定。

进一步地，如图6、图7、图9和图10所示，电容式触摸按键10可以形成为朝下开口，用于扣设固定在pcb板20上的凸形插针，开口的自由端平行向下延伸以形成两个插脚11，这样，触摸按键可稳定地支撑在触摸面板和pcb板20之间，避免发生倾倒，结构简单且稳定可靠。

在一示例性实施方式中，如图6所示，电容式触摸按键10可以形成为方框结构，上述开口和两个插脚11形成于方框结构的一条边上，且该条边用于与pcb板的上表面相抵接，如图9所示，根据pcb板20的厚度对插脚11的长度进行相关设计，插脚11伸入pcb板20的插件孔内，方框结构的一条边正好抵接在pcb板20上，可实现触摸按键的固定，方便焊接。

在另一示例性实施方式中，如图7所示，电容式触摸按键10形成为下方开口的凸字形结构，凸字形结构上下两部分的连接处用于与pcb板20的上表面相抵接。如图10所示，凸字形结构下半部分伸入pcb板20内部，上半部分的高度等于触摸面板和pcb板20之间的高度，稳定的支撑在两者之间。

本公开提供的电容式触摸按键10可以由导电材料制成，及时传递电信号，根据触摸芯片检测其电容变化准确判断是否存在触摸动作。

进一步地，在本公开中，如图8至图10所示，支撑段13的竖直高度可以小于pcb板20上发光元件2，例如led灯的高度，触摸感应量小，更加灵敏的感应触摸动作，准确可靠。

支撑段13的竖直高度可以小于pcb板20上显示元件3，例如数码管的高度。在本公开中，支撑段13的高度同时小于发光元件2和显示元件3的高度，此时，触摸感应量最小，可保证该电容式触摸按键具有较高的灵敏性和稳定性。

根据本公开的第二个方面，如图11和图12所示，还提供一种触摸按键控制系统，包括触摸面板，pcb板20，设置于pcb板20上的电源控制单元30、pcb板控制单元40、触摸芯片ecu50以及与触摸芯片相连接的触摸按键，触摸按键为上文介绍的电容式触摸按键。该触摸按键控制系统具有上述电容式触摸按键的所有有益效果，此处不做过多赘述。电源控制单元30，例如电源滤波用于为触摸芯片提供特定频率的电源信号，未进行触摸动作前，触摸芯片检测到触摸按键的电容值为c0，根据用户的触摸动作，触摸按键的电容值c发生变化，触摸芯片检测到电容值的变化，并传递信号至pcb板控制单元40和触摸芯片ecu50，进而控制相应的发光元件2和显示元件3实现触摸动作信号的输出。

在本公开中，如图12和图13所示，pcb板20上集成设计有多个发光元件2，电容式触摸按键10为多个，且分别用于控制相应的发光元件2。触摸芯片根据检测到的不同触摸按键10电容值变化，控制相应的发光元件2输出不同的信息，并反映至显示元件3上，完成触摸动作的输出。另外，根据检测到的电容变化，触摸芯片ecu50还可以控制uart通信60和蜂鸣器70，实现不同触摸动作的输出。触摸芯片ecu50和多个触摸按键k1-k7之间、触摸芯片ecu50和电源控制单元30之间、触摸芯片ecu50和蜂鸣器70之间均串联有不同阻值的电阻，可实现该触摸控制系统的精确控制和调整。

具体地，在本公开中，插脚11和触摸芯片的引脚可以焊接固定，可保证触摸按键和触摸芯片连接的稳定性，将触摸按键稳定地固定在pcb板20上。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。