专利名称：一种用于电磁炉的触控感应电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁炉中使用的触控感应电路，尤其涉及一种使用在被绝缘材料如玻璃、陶瓷或塑胶隔离的情形下感受人体(特别是手指)接触信号并识别为按键信息的触控感应电路。
背景技术：
在人们的生产生活中，各种电器设备都需要与人进行交互。现有的以按键为交互的装置通常是机械式按钮，考虑美观和安全，在某些情形下，机械式按键因为必须要在材料表面(如玻璃或陶瓷等)开孔或开槽，会破坏某些材料的机械强度和外观，无法满足使用的需要。
现在也有一些利用红外线阵列、超声波或者由具有电阻、电容特性的特殊材料制成的感应屏，因其制造材料昂贵，生产工艺复杂，技术要求很高，故不适用于低值易耗的小家电产品上。
发明内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题提供一种能够感应到人体手指的接触信息，并转化为电压信号的变化，可由微控制器进行识别，进而对电磁炉进行操作控制的用于电磁炉的触控感应电路。本实用新型设计简单，方便实用，易于实现，安全可靠、成本低廉。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型的电路原理框图如图1所示，包括有输入调理电路(11)、感应电路(12)、积分输出电路(13)，其中输入调理电路(11)的输入端与波型信号输入端连接，感应电路(12)的输入端与输入调理电路(11)的输出端连接，感应电路(12)的输出端与积分输出电路(13)的输入端连接，积分输出电路(13)的输出端与多路复用电路连接。
上述输入调理电路(11)包括有电阻R1、电容C1、二极管D1、D2，感应电路(12)包括有电阻R2及感应片K，积分输出电路(13)包括有电阻R3、电容C2，其中电阻R1与电容C1组成的串联电路再与二极管D1并联在波型信号输入端IN与二极管D2的阴极之间，二极管D2的阳极接地，电阻R2、R3的一端与二极管D2的阴极连接，电阻R2的另一端与感应片K连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端连接，C2的另一端接地，电阻R3与电容C2的公共连接端为与多路复用电路连接的输出端OUT。
上述波型信号输入端IN输入的波型信号为方波信号。
上述方波信号的频率可为10kHz～400kHz。
上述方波信号的占空比为50％～100％。
上述触控感应片K可以是金属、非金属导电体。
当触控感应片K所接触的非导体表面指触感应区域没有手指接触时，输入端输入的方波经由R1、C1、R2对C2进行充电；同时也对R2及K支路进行充电，设触控感应片K与非导体表面存在的分布电容为CK1。由于CK1极小，对电路的影响很微弱。
D1在输入方波为低电平时进行快速放电。D2钳位A点电压不为负压。
当触控感应片K所接触的非导体表面指触感应区域有手指接触时，触控感应片K与手指之间的存在分布电容CK2，且CK2＞＞CK1。由于CK2的存在，R2、CK2则会使附图2中A点的电压下降，相应地，OUT端的电压也会下降。
OUT端的电压下降可通过运算放大电路进行放大后交由MCU进行采样处理，从而可以通过电压的变化实现对指触信息(包括手指的接触及离开)的识别。
本实用新型的有益效果是1、本实用新型仅由若干电阻、电容及两个二极管组成，电路设计比较简单实用、灵活可靠、成本低廉、适应性好。
2、对表面材料是否透明无要求，对不同表面材料，只需要调整R2的参数即可。
3、触控感应片K可以是金属、导电橡胶等非金属导电体，无其它特殊要求。
本实用新型是一种设计简单，方便实用，易于实现，使用灵活，安全可靠、成本低廉的用于电磁炉的触控感应电路。
图1是本实用新型的电路原理框图；图2是本实用新型的电路原理图；图3是本实用新型用于电磁炉的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型的电路原理框图如图1所示，包括有输入调理电路(11)、感应电路(12)、积分输出电路(13)，其中输入调理电路(11)的输入端与波型信号输入端连接，感应电路(12)的输入端与输入调理电路(11)的输出端连接，感应电路(12)的输出端与积分输出电路(13)的输入端连接，积分输出电路(13)的输出端与多路复用电路连接。
本实用新型的电路原理图如图2所示，上述输入调理电路(11)包括有电阻R1、电容C1、二极管D1、D2，感应电路(12)包括有电阻R2及感应片K，积分输出电路(13)包括有电阻R3、电容C2，其中电阻R1与电容C1组成的串联电路再与二极管D1并联在波型信号输入端IN与二极管D2的阴极之间，二极管D2的阳极接地，电阻R2、R3的一端与二极管D2的阴极连接，电阻R2的另一端与感应片K连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端连接，C2的另一端接地，电阻R3与电容C2的公共连接端为与多路复用电路连接的输出端OUT。上述波型信号输入端IN输入的波型信号为方波信号，方波信号的频率可为10kHz～400kHz，方波信号的占空比为50％～100％。
上述触控感应片K可以是金属、导电橡胶等非金属导电体。
本实用新型用于电磁炉的电路原理图如图3所示，图中各标号为方波发生电路1、多路复用电路2、运算放大电路3、MCU单元4、输入调理电路11、感应电路12、积分输出电路13。
实用新型感应电路模块连接在方波发生电路(1)和多路复用电路(2)之间。其中方波发生电路(1)利用NE555时基电路产生占空比为80％的160kHz的方波。多路复用电路(2)实际上是利用电子开关将N路触控感应信号分时切换到运算放大电路(3)，切换由MCU单元(4)控制。运算放大电路(3)的输出信号则传送到MCU单元(4)进行模数转换，MCU单元(4)通过对运算放大电路(3)的输出电平变化的监视，可以识别出N路触控感应中某一感应区域是否有手指接触或释放，并进一步处理为是否有“按键”按下或松开。
实施例中R1＝22k、R2＝20k、R3＝1M、C1＝30pF、C2＝0.1uF。方波发生电路(1)中U11为NE555或HA17555、R11＝1k、R12＝4.7k、C11＝1000pF、C12＝10000pF，IN端输入频率为160kHz，占空比为80％。多路复用电路(2)中选用的芯片为74HC4051、74HC4066或CD4051、CD4066等。运算放大电路(3)中R31＝1k、R32＝1k、R33＝4.7k、C31＝1000pF、U31为LM358或LM324等。MCU单元(4)选用MC68HC908JL8。
MCU单元(4)同时还通过监视电压、电流、温度、状态反馈电路及感温加热结构实现对铁质锅具电磁感应加热。
权利要求1.一种用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于包括有输入调理电路(11)、感应电路(12)、积分输出电路(13)，其中输入调理电路(11)的输入端与波型信号输入端连接，感应电路(12)的输入端与输入调理电路(11)的输出端连接，感应电路(12)的输出端与积分输出电路(13)的输入端连接，积分输出电路(13)的输出端与多路复用电路连接。
2.根据权利要求1所述的用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于上述输入调理电路(11)包括有电阻R1、电容C1、二极管D1、D2，感应电路(12)包括有电阻R2及感应片K，积分输出电路(13)包括有电阻R3、电容C2，其中电阻R1与电容C1组成的串联电路再与二极管D1并联在波型信号输入端IN与二极管D2的阴极之间，二极管D2的阳极接地，电阻R2、R3的一端与二极管D2的阴极连接，电阻R2的另一端与感应片K连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端连接，C2的另一端接地，电阻R3与电容C2的公共连接端为与多路复用电路连接的输出端OUT。
3.根据权利要求2所述的用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于上述波型信号输入端IN输入的波型信号为方波信号。
4.根据权利要求3所述的用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于上述方波信号的频率可为10kHz～400kHz。
5.根据权利要求4所述的用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于上述方波信号的占空比为50％～100％。
6.根据权利要求4所述的用于电磁炉的触控感应电路，其特征在于上述触控感应片K可以是金属、非金属导电体。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁炉中使用的触控感应电路。包括有输入调理电路(11)、感应电路(12)、积分输出电路(13)，其中感应电路(12)的输入端与输入调理电路(11)的输出端连接，感应电路(12)的输出端与积分输出电路(13)的输入端连接。输入调理电路(11)包括有电阻R1、电容C1、二极管D1、D2，感应电路(12)包括有电阻R2及感应片K，积分输出电路(13)包括有电阻R3、电容C2，输入调理电路(11)的输入端为方波信号，占空比不小于50％。当手指接触到感应片感应区域时，感应片与手指间形成的电容将会使积分输出电路(13)的输出端的电压发生变化，此变化经放大电路放大以后，通过MCU进行采样处理，实现将手指触控信号感应识别为按键信息，进而实现对电磁炉的操作控制。
文档编号H05B6/12GK2715455SQ200420047169
公开日2005年8月3日 申请日期2004年6月18日 优先权日2004年6月18日
发明者毛宏建, 徐旻锋, 陈石军 申请人:美的集团有限公司