一种单通道电容式触摸按键及控制系统的制作方法

本申请涉及触摸控制领域，尤其涉及一种单通道电容式触摸按键及控制系统。

背景技术：

1、目前传统的单通道/多通道电容式触摸按键，都是需要在pcb板上画一个/多个pad,用作触摸感应电极。人体手指触摸在这pa d上,产生电容的变化，进而判断出触摸事件。如图1所示为传统的触摸按键结构，图2所示为对应的电路原理图，通过高速的切换开关s1/s 2，来先给电容c1充电，再放电到电容c 2里去，使得电容c 2充满，然后比较器产生输出到计数逻辑器中进行计数和判断，开关s 3可给电容c 2放电，使得下一周期的判断能够正常。触摸时，由于人体和pa d形成的电容会改变整体电容值，从而使得充满电容c 2的时间发生时长的变化，也就是计数值会发送变化，从而判断出是否有触摸事件。

2、目前此种结构受到干扰的概率较大，尤其是当手指同时也触摸到设备地端(大地端0v)时，会强烈的衰减pad上的调制信号，从而影响判断，出现判断不准确的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种单通道电容式触摸按键，通过向设备地端输入与工作电压有压差的脉冲信号，将传统的设备地端作为触摸件，将触摸功能转移到传统的设备地端，解决了误触碰带来的干扰问题。

2、为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

3、一种单通道电容式触摸按键，包括：

4、电路板；所述电路板上设有：

5、脉冲生成模块；所述脉冲生成模块生成同频同相位并保持稳定压差的第一脉冲信号和第二脉冲信号；

6、触摸件；所述触摸件设在所述电路板的表面，并接入第二脉冲信号；

7、触摸处理模块；所述触摸处理模块中设有比较电路和计数电路；所述比较电路的第一输入端接入基准电压vre f，第二输入端与触摸件连接，输出端与所述计数电路连接，以向所述计数电路输出翻转信号；所述计数电路接入第一脉冲信号，以根据第一脉冲信号启动计数，根据比较电路的翻转信号停止计算，得到的计数结果若超出阀值则输出触摸信号。

8、进一步的，所述电路板采用pcb板。

9、进一步的，所述触摸件采用金属材质。

10、进一步的，所述金属材质为铜质。

11、进一步的，所述触摸件与脉冲生成模块之间串接有电阻r1。

12、进一步的，所述触摸件与脉冲生成模块之间串接有电感器l1。

13、进一步的，所述第二脉冲信号的低电平设为0v。

14、进一步的，所述比较电路包括比较器u1；所述比较器u1的反向输入端接基准电压vref，正向输入端接所述触摸件，输出端接所述计数电路。

15、进一步的，所述计数电路包括计数器与判断单元；所述计数器接入第一脉冲信号并与所述比较电路的输出端连接；所述计数器与判断单元连接以输出计数结果，判断单元若判断结果超出阀值则输出高电平。

16、一种触摸控制系统，包括若干如上所述的单通道电容式触摸按键、记录单元和驱动单元；若干单通道电容式触摸按键共用同一个电路板和脉冲生成模块；若干触摸件根据需求铺设在所述电路板上；所述记录单元分别与各个所述计数电路连接以接收各个触摸信号，并判断各个触摸信号出现的先后顺序，若下一个触摸信号出现在上一个的一侧调高输出数值，若下一个触摸信号出现在上一个的另一侧则调底输出数值；所述驱动单元与所述记录单元连接，以根据记录单元输出的数值来调高或调低所输出的电压或电流大小。

17、1.通过向设备地端输入与工作电压有压差的脉冲信号，将传统的设备地端作为触摸件，将触摸功能转移到传统的设备地端，解决了误触碰带来的干扰问题。

18、2.通过将所述第二脉冲信号的低电平设为0v，可以放空触摸件与地的等效电容cx，使得后面的计数更为准确。

19、3.保持第一脉冲信号和第二脉冲信号的相位同步，并保持相同压差以便于给计数电路提供稳定的工作电源，以实现计数功能。

20、4.可以周期性的检测判断电容的变化，从而确定是否触摸；在低功耗时，可以降低第一脉冲信号和第二脉冲信号检测周期的频率，从而降低功耗。

21、5.将若干个触摸件按一定的规律进行排列，并检测各个触摸件发出的触摸信号出现的位置和顺序，以此来判断操作者的调高或调低意图，通过简易的结构即可实现触摸调节功能。

技术特征：

1.一种单通道电容式触摸按键，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述电路板采用pcb板。

3.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述触摸件采用金属材质。

4.根据权利要求3所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述金属材质为铜质。

5.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述触摸件与脉冲生成模块之间串接有电阻r1。

6.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述触摸件与脉冲生成模块之间串接有电感器l1。

7.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述第二脉冲信号的低电平设为0v。

8.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述比较电路包括比较器u1；所述比较器u1的反向输入端接基准电压vre f，正向输入端接所述触摸件，输出端接所述计数电路。

9.根据权利要求1所述的单通道电容式触摸按键，其特征在于，所述计数电路包括计数器与判断单元；所述计数器接入第一脉冲信号并与所述比较电路的输出端连接；所述计数器与判断单元连接以输出计数结果，判断单元若判断结果超出阀值则输出高电平。

10.一种触摸控制系统，其特征在于，包括若干权利要求1至9任一项所述的单通道电容式触摸按键、记录单元和驱动单元；若干单通道电容式触摸按键共用同一个电路板和脉冲生成模块；若干触摸件根据需求铺设在所述电路板上；所述记录单元分别与各个所述计数电路连接以接收各个触摸信号，并判断各个触摸信号出现的先后顺序，若下一个触摸信号出现在上一个的一侧则调高输出数值，若下一个触摸信号出现在上一个的另一侧则调底输出数值；所述驱动单元与所述记录单元连接，以根据记录单元输出的数值来调高或调低所输出的电压或电流大小。

技术总结
本申请提供一种单通道电容式触摸按键，包括：电路板；所述电路板上设有：脉冲生成模块，用于生成同频同相位并相互间保持稳定压差的第一脉冲信号和第二脉冲信号；触摸件，设在所述电路板的表面并接入第二脉冲信号；触摸处理模块，其中设有比较电路和计数电路；所述计数电路接入第一脉冲信号；所述比较电路的第一输入端接入基准电压Vref，第二输入端与触摸件连接，输出端与所述计数电路连接；所述计数电路根据第一脉冲信号启动计数，然后根据比较电路的翻转信号停止计算，得到的计数结果若超出阀值则输出触摸信号，表示出现触摸情况，不但实现是触摸识别功能，而且将传统的触摸电极与设备地端融合，简化结构、消除误触干扰问题。

技术研发人员：杨洲,黄泽军,汪海彬
受保护的技术使用者：深圳市锐骏半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15