一种按键电路和家电设备的制造方法
【专利摘要】一种按键电路和家电设备，按键电路包括方波信号发生电路、电容感应按键、电容电压采样电路及充放电电路，所述充放电电路接收所述方波信号发生电路产生的方波对所述电容感应按键进行充放电，所述电容电压采样电路检测所述电容感应按键的电压波动以判断所述电容感应按键是否被触摸。通过方波信号发生电路来产生方波信号，并把电容感应按键中的电容电压信号引入电容电压采样电路的检测端，通过电容电压采样电路算出电容感应按键两端的电压信号的大小变化，从而可实现电容感应按键的识别，具有成本低、易于实现，可靠性高等优点。
【专利说明】
_种按键电路和家电设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子开关技术，特别是涉及一种按键电路和家电设备。
【背景技术】
[0002]目前设备中，通常用按键电路使用机械方式的按键，这种方式使用感观差，且由于是机械结构的接触式，长期使用容易产生物理损耗，使得使用寿命大大受到影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的在于提供一种非接触式的按键电路，旨在解决传统的机械案件使用容易损耗，寿命低的问题。
[0004]本实用新型提供了一种按键电路，包括方波信号发生电路、电容感应按键、电容电压采样电路及充放电电路，所述电容感应按键一端通过所述充放电电路与所述方波信号发生电路的输出端连接，所述电容感应按键另一端接地，且所述电容感应按键另一端通过所述充放电电路与所述电容电压采样电路的检测端连接;所述充放电电路接收所述方波信号发生电路产生的方波对所述电容感应按键进行充放电，所述电容电压采样电路检测所述电容感应按键的电压波动以判断所述电容感应按键是否被触摸。
[0005]优选地，所述方波信号发生电路由微处理器构成，所述方波信号发生电路的输出端为所述微处理器的PWM输出端口。
[0006]优选地，所述电容电压采样电路由所述微处理器构成，所述电容电压采样电路的检测端为所述微处理器的A/D采样端口。
[0007]优选地，所述微处理器为单片机。
[0008]优选地，所述充放电电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻及第一电容，其中:
[0009]所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极、所述方波信号发生电路的输出端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一二极管的阳极、上述第二二极管的阳极、所述电容感应按键的一端相连，所述电容感应按键的另一端接地，所述第二二极管的阴极接所述电容电压采样电路的检测端，并通过所述第二电阻接地，所述第一电容与所述第二电阻并联。
[0010]本实用新型还提供了一种家电设备，包括上述的按键电路。
[0011]上述的按键电路通过方波信号发生电路来产生方波信号，并把电容感应按键中的电容电压信号引入电容电压采样电路的检测端，通过电容电压采样电路算出电容感应按键两端的电压信号的大小变化，从而可实现电容感应按键的识别，具有成本低、易于实现，可靠性尚等优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型较佳实施例中按键电路的电路图；
[0013]图2为图1所示按键电路的工作原理波形图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015]请参阅图1，本实用新型较佳实施例中设置于家电设备的非接触式的按键电路，其包括方波信号发生电路10、电容电压采样电路20、充放电电路30及电容感应按键40，电容感应按键40—端通过充放电电路30与方波信号发生电路10的输出端连接，电容感应按键40另一端接地，且通过充放电电路30与电容电压采样电路20的检测端连接;充放电电路30接收方波信号发生电路10产生的方波对电容感应按键40进行充放电，电容电压采样电路20检测电容感应按键40的电压波动以判断电容感应按键40是否被触摸。
[0016]该实施例中，方波信号发生电路10和电容电压采样电路20由微处理器MCU构成，方波信号发生电路1的输出端为微处理器MCU的PffM输出端口，方波信号即为PffM信号。电容电压采样电路20的检测端为微处理器MCU的A/D采样端口。优选地，微处理器MCU为单片机。在其他实施方式中，方波信号发生电路10可以利用独立的PffM芯片构成。电容电压采样电路20可以利用现有的分立元件构成。
[0017]该实施例中，充放电电路30包括第一二极管Dl、第二二极管D2、第一电阻Rl、第二电阻R2及第一电容Cl。第一电阻Rl的一端与第一二极管Dl的阴极、方波信号发生电路10的输出端相连，第一电阻Rl的另一端与第一二极管Dl的阳极、上述第二二极管D2的阳极、电容感应按键40的一端相连，电容感应按键40的另一端接地，第二二极管D2的阴极接电容电压采样电路20的检测端，并通过第二电阻R2接地，第一电容Cl与第二电阻R2并联。
[0018]在实际的应用中，电子产品的按键往往不止一个，本电容式触摸按键电路可以根据需要很方便地进行扩展，只需根据实际的按键需求，相应增加充放电电路30即可。
[0019]结合图1和图2，非接触式的按键电路工作原理是:
[0020]1、微处理器M⑶的PffM端口保持输出50%占空比的PffM信号。
[0021]2、电容感应按键40等效为一个电容，人体没有做按键输入的动作时等效电容容非常小；当P丽信号为高电平时，第一二极管Dl截止，微处理器M⑶的P丽端口通过第一电阻Rl向电容感应按键40这个等效电容充电，当电压Vkey大于Vad(电容感应按键40两端电压)时，第二二极管D2导通，通过第二二极管D2向第一电容Cl充电；当PWM信号为低电平时，第一二极管Dl导通，第一电容Cl感应按键40的等效电容通过第一二极管Dl快速放电，第二极管截止，第一电容Cl通过第二电阻R2放电；因此Vad为微小波动的电压，且其微处理器MCU的A/D采样端口采样到其Vad的平均电压Voff。
[0022]3、当人体做按键输入的动作时，改变电容感应按键40的等效电容的介质系数，使得电容量变大；当PWM信号为高电平时，第一二极管Dl截止，微处理器M⑶的PffM端口通过第一电阻Rl向电容感应按键40这个等效电容充电，当电压Vkey大于Vad时，第二二极管D2导通，通过第二二极管D2向第一电容Cl充电；当PffM信号为低电平时，第一二极管Dl导通，第一电容Cl感应按键40的等效电容通过第一二极管Dl快速放电，第二极管截止，第一电容Cl通过第二电阻R2放电；因此Vad为微小波动的电压，且其微处理器MCU的A/D采样端口采样到其Vad的平均电压Von。
[0023]4、由于Von小于Voff，微处理器MCU可以通过A/D采样端口采样的电压来判断是否有按键输入。
[0024]本实用新型通过微处理器MCU来产生方波信号，并把电容感应按键40中的电容电压信号引入单片机的A/D采样端口，通过微处理器MCU计算出电容感应按键40两端的电压信号的大小变化，从而可实现电容感应按键40的识别，具有电路简单、成本低、易于实现，可靠性尚等优点。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种按键电路，其特征在于，包括方波信号发生电路、电容感应按键、电容电压采样电路及充放电电路，所述电容感应按键一端通过所述充放电电路与所述方波信号发生电路的输出端连接，所述电容感应按键另一端接地，且所述电容感应按键另一端通过所述充放电电路与所述电容电压采样电路的检测端连接;所述充放电电路接收所述方波信号发生电路产生的方波对所述电容感应按键进行充放电，所述电容电压采样电路检测所述电容感应按键的电压波动以判断所述电容感应按键是否被触摸。2.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述方波信号发生电路由微处理器构成，所述方波信号发生电路的输出端为所述微处理器的PWM输出端口。3.如权利要求2所述的按键电路，其特征在于，所述电容电压采样电路由所述微处理器构成，所述电容电压采样电路的检测端为所述微处理器的A/D采样端口。4.如权利要求2或3所述的按键电路，其特征在于，所述微处理器为单片机。5.如权利要求1、2或3所述的按键电路，其特征在于，所述充放电电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻及第一电容，其中: 所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极、所述方波信号发生电路的输出端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一二极管的阳极、上述第二二极管的阳极、所述电容感应按键的一端相连，所述电容感应按键的另一端接地，所述第二二极管的阴极接所述电容电压采样电路的检测端，并通过所述第二电阻接地，所述第一电容与所述第二电阻并联。6.—种家电设备，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的按键电路。
【文档编号】H03M11/20GK205566268SQ201620357733
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】梁汝锦
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司