CN104917508B - 电容式按键灵敏度调整的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式按键灵敏度调整的方法及系统，其中方法包括：S1：获取由电容式按键构成线路的频率输出值；S2：判断所述输出值是否在预设值区间外；S3：根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。通过上述方式，本发明可实现对按键灵敏度的调整，提升用户体验度。

Description

电容式按键灵敏度调整的方法及系统

技术领域

本发明涉及电子屏幕领域，尤其是涉及一种电容式按键灵敏度调整的方法及系统。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，各种电子设备也越来越普及，部分电子设备为了提高用户体验，放弃了传统的机械式按键，而导入用户体验更佳的触摸式按键。

触摸式按键可以分为四大类：电容式、电阻式、红外线式和表面声波式。

其中电容式按键因为其灵活的外形尺寸、可直接集成在PCB中、相对额外成本低等优势，被广泛使用。

电容式按键在线路上可等效于一个可变电容，当用户手指触碰电容式按键时，电容式按键的容值会发生改变，从而影响线路的输出，通过侦测线路输出的偏移量是否大于预设值来判断用户是否有进行按键操作。

但是电容式触摸按键也存在一些问题：由于人体成为线路的一部分，因而漂移现象比较严重；温度和湿度剧烈变化时性能不够稳定；不同设备之间的零部件会存在一些差异；设备使用一段时间后，线路相关零部件的老化以及匹配结构件变形等原因，都有可能造成电容式触摸按键灵敏度变差甚至无作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电容式按键灵敏度调整的方法及系统，可对电容式按键灵敏度进行调整，避免因按键灵敏度降低或者失效时造成的用户抱怨，同时提升了用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种电容式按键灵敏度调整的方法，包括：

S1：获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

S2：判断所述输出值是否在预设值区间外；

S3：根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。

其中，步骤S1之前，还包括步骤S0：预设系统的输出计数器与校准计数器的值为0。

其中，执行步骤S3时，具体为：

S31：响应当前操作按键的功能；

S32：将所述输出计数器和/或所述校准计数器清零；

S33：返回步骤S1。

其中，步骤S1具体为：

S11：启动系统，并初始化所述系统；

S12：所述系统扫描所述线路并获取所述线路的频率输出值。

其中，在步骤S2之前，还包括：

S21：设定第一预设值区间及第二预设值区间；具体为：

S211：设定预设值P及第一差值X1、第二差值X2；其中，所述第一差值X1大于所述第二差值X2；

S212：设定所述第一预设值区间的端点为P±X1，所述第二预设值区间的端点为P±X2。

其中，S2步骤具体为：

S22：判断所述输出值是否在所述第二预设值区间内；

若是，则返回步骤S1；

反之，则执行步骤S23；

S23：判断所述输出值是否在所述第一预设值区间内；

若是，则执行步骤S24：所述输出计数器的值加1；

反之，则执行步骤S3。

其中，在步骤S24之后，还包括步骤S25：判断所述输出计数器的值是否大于等于按键数预设值；

若是，则执行步骤S26；

反之，则执行步骤S1。

其中，执行步骤S26时，具体为：

S261：提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配；

S262：将所述输出计数器清零；

S263：读取校准计数器的值。

其中，在步骤S263后，还包括步骤S27：判断所述校准计数器的值是否为0；

若是，则执行步骤S28：识别当前频率输出值，并设为新的预设值，且所述校准计数器值加1；

反之，则执行步骤S29：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3；

在执行步骤S28或S29后，返回步骤S1。

为解决上述问题，本发明还提供一种电容式按键灵敏度调整系统，包括：

获取模块，用于获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

判断模块，用于判断所述输出值是否在预设值区间外；

调整模块，用于根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明获取线路的频率输出值，判断其是否位于预设值区间外，进而根据对应的调整模式，选择性的调整按键灵敏度，本发明将按键灵敏度设定成最适合用户使用的状态，从而提升用户体验度。

附图说明

图1为本发明方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明方法实施例二的流程示意图；

图3为电容式按键电压Vt波形图；

图4为本发明具体实施例线路原理示意图；

图5为本发明具体实施例的系统模块图；

图6为本发明系统的结构框图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明方法实施例一提供一种电容式按键灵敏度调整的方法，包括如下步骤：

S1：获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

S2：判断所述输出值是否在预设值区间外；

S3：根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。

区别于现有技术，本发明实施例一获取由电容式按键构成线路的频率输出值，判断其是否位于预设值区间外，进而根据对应的调整模式，选择性的调整按键灵敏度，本发明将按键灵敏度设定成最适合用户使用的状态，从而提升用户体验度。

其中，如图2所示，在实施例一的基础上，本发明方法实施例二在步骤S1之前，还包括步骤S0：预设系统的输出计数器与校准计数器的值为0。其中，输出计数器反映的是用户按键的次数，通过感应用户的按键，输出计数器输出显示用户按键次数。校准计数器则是在输出计数器记录按键次数达到一定程度时，系统才开始执行校准，并记录输出系统校准的次数。

其中，本发明实施例二在执行步骤S3时，具体执行如下步骤：

S31：响应当前操作按键的功能；

S32：将所述输出计数器和/或所述校准计数器清零；

S33：返回步骤S1。

在调整前，系统应当获取用户按键的指令信息，并响应用户的操作功能，在调整时，针对调整的过程，需要对输出计数器或者校准计数器的至少一个进行清零，通常是两个计数器均要清零。并返回步骤S1，重新获取频率输出值，以检验之前所做的调整是否满足用户要求。因此本发明的调整按键灵敏度的方法是一个循环的过程，直到符合要求为止。

其中，在执行步骤S1时，可具体执行如下步骤：

S11：启动系统，并初始化所述系统；

S12：所述系统扫描所述线路并获取所述线路的频率输出值。

设备开机初始化后，系统按一定频率对由电容式按键构成的线路的输出值进行扫描。在一定的扫描周期内，侦测输出值。在一个具体的实施例中，如图3、图4所示，线路原理图中，包括电容式按键Cp、充电电流源VDD、比较器CMP、复位开关K1、用户模块PWM以及计时器Timer；电容式按键Cp上的电压Vt在电流源作用下线性增长，直到达到阈值电压Vth时比较器CMP输出高电平，使复位开关开通，Cp电压复位到地，复位开关断开，Cp再次充电，如此反复如图3所示。

则电容式按键电压Vt取决于充电电流Icharge：

Vt＝Icharge*t/Cp；

当电压Vt充电达到比较器的阈值电压Vth时，所用时间：

t＝Cp*Vth/Icharge；

因此，振荡器的输出频率为：

Fosc＝1/t/＝Icharge/(Cp*Vth)；

对其在一定时间内的输出的周期进行计数，由一个系统时钟分频后的固定时钟信号VC3控制PWM用户模块，其输出启动一个16位的计时器Timer，振荡器的输出作为计时器的时钟输入端，计数器在PWM门控周期Tcount结束时读出。

计数器在Tcount时间内对振荡器输出计数值：

n＝Tcount/t＝(Tcount*Icharge)/(Vth*Cp)；

当有按键时，待测电容值变为(Cp+Cf)，其中Cf是Cp的变化值，是ΔCp，计数值n减小。因此，判断有按键的方法即通过无按键时的计数值与当前计数值比较而得，计数差值可得：

△n＝((Tcount*Icharge)/Vth)*Cf/(Cp*(Cp+Cf))；

由以上两式结合，可得到决定开关灵敏度的计数差值：

△n＝n*Cf/(Cp+Cf)；

其中，当Cf足够小时，即limCf＝0，则上述△n＝n*Cf/Cp。

进一步的，以上只列举了在单位时间内，侦测周期数变化的频率法，应当理解的是，目前还有电流与电压相位差检测法、充放电时间差检测法等同样适用于本发明，此处不再赘述。

图5为本发明采用的系统模块框图。其中，

CY8C21434芯片：美国赛普拉撕半导体公司(Cypress)提供的片上可编程系统芯片(PSoC)系列的CY8C21434，芯片CY8C21434负责处理电容式按键传过来的电容值信号，得到相应按键值。

触摸按键板是一块集成了电容式按键的PCB。

CPU用于接收键值，并做相应处理。

Beep:蜂鸣器，对用户的按键动作进行声音提示。

LEDSTB:待机指示灯信号。

TX:串口输出，输出数据用于分析代码。

LED0∽LED6:按键指示灯。

IO1∽IO3：将按键值通过IO1∽IO3通道送到CPU。

应当理解的是，以上只是列举了一种系统模块框图方案，实际上要实现本发明的系统模块框图方案还有很多，并不限制其他可行的方案。

其中，本发明实施例二在步骤S2之前，还包括执行如下步骤：

S21：设定第一预设值区间及第二预设值区间；具体为：

S211：设定预设值P及第一差值X1、第二差值X2；其中，所述第一差值X1大于所述第二差值X2；

S212：设定所述第一预设值区间的端点为P±X1，所述第二预设值区间的端点为P±X2。

因此在具体执行S2为：

S22：判断所述输出值是否在所述第二预设值区间内；

若是，则返回步骤S1；

反之，则执行步骤S23；

S23：判断所述输出值是否在所述第一预设值区间内；

若是，则执行步骤S24：所述输出计数器的值加1；

反之，则执行步骤S3。

即在扫描周期内，侦测到频率输出值有变化时，确认输出值是否在第二预设值范围(P-X2，P+X2)内，若超出第二预设值范围(P±X2)，执行S23：判断所述输出值是否在所述第一预设值区间(P-X1，P+X1)内，否则返回步骤S1，继续扫描获取输出值。若超出第一预设值范围(P±X2)且在第二预设值范围(P±X1)内，则执行S24：所述输出计数器的值加1，由于此时有用户的按键操作，因此输出计数器需要对其进行次数记录；若在第一预设值范围(P±X1)外，则执行S3，表示此时的误差过大，已经需要进行深层次的调整了。

其中，在步骤S24之后，还包括步骤S25：判断所述输出计数器的值是否大于等于按键数预设值；

若是，则执行步骤S26；

反之，则执行步骤S1。

其中，执行步骤S26时，具体为：

S261：提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配；

S262：将所述输出计数器清零；

S263：读取校准计数器的值。

其中，在步骤S263后，还包括步骤S27：判断所述校准计数器的值是否为0；

若是，则执行步骤S28：识别当前频率输出值，并设为新的预设值，且所述校准计数器值加1；

反之，则执行步骤S29：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3；

在执行步骤S28或S29后，返回步骤S1。

具体地，输出计数器与校准计数器在调整前，系统均预设初值为0，且预设的输出计数器的按键数预设值为n，n为根据具体的灵敏度，而有所调整，可以为3、5或其他数字，表示用户连续按键达到3次、5次或其他的次数时，电子设备的屏幕还是没有作出响应用户的操作，则表示灵敏度需要调整了。具体地，可通过警告或提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配，如显示对话框等告知用户，或发出声音提示。当用户要调整时，输出计数器已经完成了该阶段的按键次数统计，因此需要清零，同时，校准计数器开始统计。本质上，步骤S261、S262分别与步骤S31、S32相同且一一对应。

本发明的实施例二中，当校准计数器的值为0时，表示频率输出值需要调整，则执行步骤S28，此时校准计数器还需要记录校准的次数。同时预设值差值也需要进行适应性调整，执行步骤S29：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3。其中，X3为渐进性经验数值，由系统逐步验证并获得终值，即逐步缩小第一预设值区间范围，使得在按键数预设值n范围内的各个输出值可以落入该区间。在完成该调整操作后，即返回步骤S1，继续获取输出值，也可通过再次获得的输出值，对该调整进行验证。

进一步的，若按键有作用，但用户仍觉得灵敏度不够，可以在系统中设置，设置完后系统会从S29开始执行，即对预设值的调整是一次性的，而对差值的调整可以是多次的。

本发明实施例二可以在当电容式按键灵敏度降低或者失效时，系统会引导用户去对按键灵敏度进行重新调整，并提供了对灵敏度程度不同的调整方法，将按键灵敏度设定成最适合用户使用的状态，可以避免因按键灵敏度降低或者失效时造成的用户抱怨，同时提升了用户体验。

其中如图6所示，本发明根据上述方法提供一种电容式按键灵敏度调整系统100，包括：

获取模块110，用于获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

判断模块120，用于判断所述输出值是否在预设值区间外；

其中，所述判断模块包括第一设定模块、第一判断模块、第二判断模块、第一执行模块、第三判断模块、第二执行模块、第四判断模块、第三执行模块、第四执行模块；

第一设定模块，用于设定第一预设值区间及第二预设值区间，具体为：设定预设值P及第一差值X1、第二差值X2，其中，所述第一差值X1大于所述第二差值X2，设定所述第一预设值区间的端点为P±X1，所述第二预设值区间的端点为P±X2；

第一判断模块，用于判断所述输出值是否在所述第二预设值区间内；

第二判断模块，用于判断所述输出值是否在所述第一预设值区间内；

第一执行模块，用于将输出计数器的值加1；

第三判断模块，用于判断所述输出计数器的值是否大于等于按键数预设值；

第二执行模块，用于提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配；将所述输出计数器清零及读取校准计数器的值；

第四判断模块，用于判断所述校准计数器的值是否为0；

第三执行模块，用于识别当前频率输出值，并设为新的预设值，且所述校准计数器值加1；

第四执行模块：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3；

调整模块130，用于根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。

为了进一步说明上述技术方案，本发明以实际生活中的POS机为例，应当理解的是，本发明适用于其他含有电容式按键的电子设备中。

具体实施例1：

步骤一：在POS机开机初始化后，系统按一定频率400赫兹(对应下方)对由电容式按键构成的线路的输出值Y进行扫描(即步骤S1)。

步骤二：在扫描周期内(2.5ms，具体可通过系统设置)，若侦测到输出值Y(频率)变为1370，超出预设值范围(1405±10)且在预设值范围(1405±40)内(即S2：预设值P＝1405，第一差值X1＝40、第二差值X2＝10，及步骤S24)。

步骤三(对应步骤S24、S25)：输出计数器加1，若此时输出计数器的值已累加到2，则计数器的值为3，等于预设值3(n＝3)。

步骤四(对应S261级S262)：提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配，需要对按键进行灵敏度校准，同时输出计数器清零。

步骤五(对应S263及S27)：读取校准计数器的值，若此时校准计数器的值为0。

步骤六(对应步骤S28)：系统识别当前的输出值Y为1408，并将识别到的输出值Y作为新的预设值范围(1408±40)和(1408±10)，校准计数器加1。

步骤七(返回S1)：系统继续对输出值Y进行扫描，若侦测到输出值Y变为1370，超出预设值范围(1408±40)。

步骤八(对应步骤S3)：响应当前操作按键的功能，同时将输出计数器和校准计数器清零。

具体实施例2：

步骤一(对应步骤S263)：执行上述具体实施例1的步骤一到步骤五后，读取校准计数器的值，若此时校准计数器的值为1。

步骤二(对应步骤S29)：若预设值的差值X就是X1为40，差值递减值X3为10，则执行X-X3后等于30，并将30设置成新的预设值差值X，此时新的预设值差值X等于30。

步骤三(返回步骤S1)：系统重新开始对按键进行扫描，若侦测到输出值Y变为1370，超出预设值范围(1408±30)。

步骤四(对应步骤S32)：响应当前操作按键的功能，同时将输出计数器和校准计数器清零。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利区间，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护区间内。

Claims (4)

1.一种电容式按键灵敏度调整的方法，其特征在于，包括：

步骤S0：预设系统的输出计数器与校准计数器的值为0；

步骤S1：获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

进一步的，在步骤S2之前，还包括：

S21：设定第一预设值区间及第二预设值区间；具体为：

S211：设定预设值P及第一差值X1、第二差值X2；其中，所述第一差值X1大于所述第二差值X2；

S212：设定所述第一预设值区间的端点为P±X1，所述第二预设值区间的端点为P±X2；

步骤S2：判断所述输出值是否在预设值区间外；

步骤S2具体为：

S22：判断所述输出值是否在所述第二预设值区间内；

若是，则返回步骤S1；

反之，则执行步骤S23；

S23：判断所述输出值是否在所述第一预设值区间内；

若是，则执行步骤S24：所述输出计数器的值加1；

反之，则执行步骤S3；

在步骤S24之后，还包括步骤S25：判断所述输出计数器的值是否大于等于按键数预设值；

若是，则执行步骤S26；

反之，则执行步骤S1；

执行步骤S26时，具体为：

S261：提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配；

S262：将所述输出计数器清零；

S263：读取校准计数器的值；

在步骤S263后，

还包括步骤S27：判断所述校准计数器的值是否为0；

若是，则执行步骤S28：识别当前频率输出值，并设为新的预设值，且所述校准计数器值加1；

反之，则执行步骤S29：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3；

在执行步骤S28或S29后，返回步骤S1；

步骤S3：根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。

2.根据权利要求1所述电容式按键灵敏度调整的方法，其特征在于，执行步骤S3时，具体为：

S31：响应当前操作按键的功能；

S32：将所述输出计数器和/或所述校准计数器清零；

S33：返回步骤S1。

3.根据权利要求1所述电容式按键灵敏度调整的方法，其特征在于，步骤S1具体为：

S11：启动系统，并初始化所述系统；

S12：所述系统扫描所述线路并获取所述线路的频率输出值。

4.一种电容式按键灵敏度调整系统，其特征在于，包括获取模块、判断模块和调整模块，其中：

获取模块，用于获取由电容式按键构成线路的频率输出值；

判断模块，用于判断所述输出值是否在预设值区间外；

其中，所述判断模块包括第一设定模块、第一判断模块、第二判断模块、第一执行模块、第三判断模块、第二执行模块、第四判断模块、第三执行模块、第四执行模块；

第一设定模块，用于设定第一预设值区间及第二预设值区间，具体为：设定预设值P及第一差值X1、第二差值X2，其中，所述第一差值X1大于所述第二差值X2，设定所述第一预设值区间的端点为P±X1，所述第二预设值区间的端点为P±X2；

第一判断模块，用于判断所述输出值是否在所述第二预设值区间内；

第二判断模块，用于判断所述输出值是否在所述第一预设值区间内；

第一执行模块，用于将输出计数器的值加1；

第三判断模块，用于判断所述输出计数器的值是否大于等于按键数预设值；

第二执行模块，用于提醒用户当前按键灵敏度与用户操作不匹配；将所述输出计数器清零及读取校准计数器的值；

第四判断模块，用于判断所述校准计数器的值是否为0；

第三执行模块，用于识别当前频率输出值，并设为新的预设值，且所述校准计数器值加1；

第四执行模块：设定差值递减值X3，并设定第一差值为X1-X3；

调整模块，用于根据预定模式，选择性调整所述电容式按键灵敏度。