一种电容触摸传感器抗干扰的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9546770阅读:来源:国知局
据确定的本次充放电时间的电容值大于当前的电容基准值,且由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值与当前的电容基准值的差值大于第一触摸判断门限值,则判断由第二滤波数据得到的Μ个电容值是否都大于第一触摸判断门限值,其中Μ为大于1的正整数,所述第二滤波数据为对得到所述第一滤波数据之后Μ次采集的η个电容充放电周期的原始数据进行滤波得到的数据;
[0099]若是,则确定有按下操作;
[0100]否则,返回判断由第二滤波数据得到的Μ个电容值是否都大于第一触摸判断门限值的步骤。
[0101]在确定有按下操作之后,还需要判断按键什么时候松开。具体的:
[0102]在确定有按下操作之后,判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声;
[0103]若η个电容充放电周期的原始数据包含噪声,则确定处于按下状态,并返回判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声的步骤。
[0104]判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声之后,若η个电容充放电周期的原始数据不包含噪声,则判断由第三滤波数据得到的X个电容值是否小于第二触摸判断门限值,其中X为大于1的正整数,所述第三滤波数据为对采集到η个电容充放电周期的原始数据不包含噪声之后,X次采集的η个电容充放电周期的原始数据进行滤波得到的数据;
[0105]若是,则确定有松开操作;
[0106]否则,确定处于按下状态,并返回判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声的步骤。
[0107]针对上述过程,本发明实施例可以通过多个器件实现,如图2所示,本发明实施例的电容触摸传感器装置包括:
[0108]电容检测点1,所述电容检测点有一个基准电容效应:当手指触摸该点时,相当于给基准电容并联手指寄生的电容,总电容变大;当手指离开所述电容检测点时,该点电容恢复成基准电容,总电容变小。
[0109]电容值检测电路2,用于检测电容值的变化,并且将电容值信号转换为数字信号。
[0110]电容计数器3,用于对采集的η个电容充放电周期进行计数(假设一个充放电周期为t),以产生后续处理流程所需的原始数据(原始数据表征的时间为n*t)。由于一般电容感应值都比较小,所以需要累积多个周期来进行放大,方便后续处理。较佳地,本发明实施例中的η = 17。
[0111]数据处理器4,用于对采集的原始数据进行滤波。
[0112]比如,本发明实施例的数据处理器可以是中值滤波器。在实施中,中值滤波器有长度为m的原始数据暂存器,中值滤波器对m个原始数据进行滤波,滤除其中若干个最大值和最小值,将剩余值取平均来表征这段充放电时间的电容值(时间长度为m*n*t)。较佳地,本实施例中m = 16。
[0113]噪声检测器5,设置有长度为m*k的原始数据暂存器,可以对m*k个原始数据统计方差,如果方差大于干扰噪声阈值,那么噪声检测器输出为1 ;如果方差小于干扰噪声阈值,那么噪声检测器输出为0。
[0114]在实施中,本发明实施例的噪声检测器5可以实时判断采集的原始数据是否包含噪声。进一步的,其他模块可以根据需要查看噪声检测器5的判断结果。
[0115]在实施中,本发明实施例的噪声检测器5还可以在其他模块需要查看判断结果时,判断采集的所述原始数据是否包含噪声,而不是实时判断。
[0116]其中,m*k的暂存器为FIFO (first in first out,数据是按照先进先出的顺序进入数据暂存器,每次更新m个原始数据),这样当m*k个数据完成第一次方差计算后,噪声检测器就能够通过FIFO循环方差计算过程,从而指示出每一个数据处理器的输出点是否可靠。对于k的具体取值,可以根据噪声检测器完成第一次方差计算的速度和可靠性的要求设定。
[0117]基准值初始化及追踪更新电路6,用于根据数据处理器和噪声检测器的输出,依据设定的电容基准值初始化流程图确定按键电容的基准值;以及在传感器工作过程中按照电容基准值更新方法流程图追踪更新基准值的变化,以适应温度、湿度等环境因素变化。
[0118]按键状态检测电路7,用于根据数据处理器、噪声检测器、基准值初始化及追踪更新电路的输出,进行按键状态判断和输出。
[0119]具体的,电容计数器3,用于实时采集η个电容充放电周期的原始数据;
[0120]噪声检测器5,用于判断采集的所述原始数据是否包含噪声,其中η为正整数;
[0121]数据处理器4,用于对采集的原始数据进行滤波;
[0122]基准值初始化及追踪更新电路6,用于当采集的所述原始数据不包含噪声时,根据第一滤波数据,确定当前的电容基准值,其中所述第一滤波数据是对所述原始数据进行滤波得到的;
[0123]按键状态检测电路7,用于根据所述当前的电容基准值,判断是否有触摸操作。
[0124]较佳地,所述基准值初始化及追踪更新电路6具体用于:
[0125]若之前未确定过电容基准值,将由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值作为当前的电容基准值。
[0126]较佳地,所述噪声检测器5具体用于:
[0127]若之前确定过电容基准值,在确定由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值不大于当前的电容基准值;和/或确定由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值与当前的电容基准值的差值不大于第一触摸判断门限值后,判断采集的所述原始数据是否包含噪声;
[0128]所述基准值初始化及追踪更新电路6具体用于:
[0129]根据第一滤波数据,确定电容基准值,并用本次确定的电容基准值作为当前的电容基准值。
[0130]较佳地,所述基准值初始化及追踪更新电路6具体用于:
[0131]若由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值与当前的电容基准值的差值的绝对值小于自然噪声阈值,将所述差值代入累计差值,并判断所述累计差值是否大于第一基准调整门限值;
[0132]若是,则将由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值作为当前的电容基准值,并将所述累计差值清零。
[0133]较佳地,所述基准值初始化及追踪更新电路6具体用于:
[0134]若由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值与当前的电容基准值的差值的绝对值不小于自然噪声阈值,并且所述原始数据确定的本次充放电时间的电容值小于当前的电容基准值,并且所述电容值与所述当前的电容基准值的差值大于第二基准调整门限值,则计数器加一固定步长值;
[0135]若所述计数器大于计数阈值,则将由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值作为当前的电容基准值,并将所述计数器清零。
[0136]较佳地,按键状态检测电路7,具体用于:
[0137]若由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值大于当前的电容基准值,且由所述第一滤波数据确定的本次充放电时间的电容值与当前的电容基准值的差值大于第一触摸判断门限值,则判断由第二滤波数据得到的Μ个电容值是否都大于第一触摸判断门限值,其中Μ为大于1的正整数,所述第二滤波数据为对得到所述第一滤波数据之后Μ次采集的η个电容充放电周期的原始数据进行滤波得到的数据;
[0138]若是,则确定有按下操作;
[0139]否则,返回判断由第二滤波数据得到的Μ个电容值是否都大于第一触摸判断门限值的步骤。
[0140]较佳地,所述噪声检测器5还用于:
[0141]确定有按下操作之后,判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声;
[0142]所述按键状态检测电路还用于:
[0143]若η个电容充放电周期的原始数据包含噪声,则确定处于按下状态,并触发所述噪声检测器5执行判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声的步骤。
[0144]较佳地,所述按键状态检测电路7还用于:
[0145]若η个电容充放电周期的原始数据不包含噪声,则判断由第三滤波数据得到的X个电容值是否小于第二触摸判断门限值,其中X为大于1的正整数,所述第三滤波数据为对采集到η个电容充放电周期的原始数据不包含噪声之后,X次采集的η个电容充放电周期的原始数据进行滤波得到的数据;
[0146]若是,则确定有松开操作;
[0147]否则,确定处于按下状态,并返回判断之后采集的η个电容充放电周期的原始数据是否包含噪声的步骤。
[0148]针对上述方案,下面针对不同的过程分别列举几个附图进一步进行说明。
[0149]如图3所示,本发明实施例提供的电容基准值始
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