CN105991121A - 具有led显示灯的触摸按键系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有LED显示灯的触摸按键系统及其控制方法，通过设置一控制模块，当所述至少两个触摸按键工作时，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压，进而使得LED显示灯两端的电压幅值相等，消除了LED两端的噪声电容，从而触摸基准电容不受LED噪声电容的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作，提高了触摸按键触摸的有效性和精确性。

Description

具有 LED 显示灯的触摸按键系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别涉及一种具有LED显示灯的触摸按键系统及其控制方法。

背景技术

当前电容式触摸按键技术受到市场广泛的应用，尤其在智能电子电器控制领域，触摸按键已成为该领域内的应用热点。具有LED显示灯的触摸按键系统即将电容式触摸按键系统中的触摸按键功能和LED显示灯的显示功能进行复用，也即在不同时间内，通过系统外部的复用同一个端口/管脚控制触摸按键和LED显示灯进行分时工作，以达到整个系统能够以更少的资源成本进行更多的应用工作。

但是，当电容式触摸按键和LED显示灯功能复用时，由于LED显示灯在触摸按键的工作过程中存在着可变的电容效应。即当触摸按键工作时，该复用的端口会产生变化的电压，使得LED显示灯的两端产生压差，进而导致LED显示灯阳极电压随之具有变化性，进而导致LED显示灯的电容特性以一种变化的形式存在，即LED显示灯会产生噪声电容。该噪声电容会影响该复用线路下触摸按键的真实电容检测，使得原本稳定的基准触摸按键检测电容值可变。而且，当有手指触摸按键时，也会导致采集到的电容值呈现不规则的变化，无法判断外部是否产生了有效触摸，严重影响触摸按键的有效性和精确性。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有LED显示灯的触摸按键系统，当触摸按键工作时，该系统使得LED显示灯两端的电压幅值相等，进而消除LED两端的噪声，当触摸按键和LED显示灯复用一个端口时，触摸基准电容不受LED噪声电容的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作。

本发明的另一个目的在于提出一种具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种具有LED显示灯的触摸按键系统，该控制系统包括：控制模块，所述控制模块具有第一端口和第二端口；至少两个触摸按键，所述至少两个触摸按键分别对应的具有触摸基准电容，其中一个触摸按键接所述第一端口，其它的触摸按键接所述第二端口；以及LED显示灯，所述LED显示灯的阳极接所述第一端口，所述LED显示灯的阴极分别接所述第二端口，所述LED显示灯与所述至少两个触摸按键分时工作；当所述至少两个触摸按键工作时，所述控制模块用于同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

本发明实施例提出的具有LED显示灯的触摸按键系统，通过设置一控制模块，当所述至少两个触摸按键工作时，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压，进而使得LED显示灯两端的电压幅值相等，消除了LED两端的噪声电容，从而触摸基准电容不受LED噪声电容的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作，提高了触摸按键触摸的有效性和精确性。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法，该控制系统为本发明一方面实施例中描述的控制系统，其控制方法包括以下步骤：所述控制模块控制所述LED显示灯开始工作，此时所述第一端口的电压值减去所述第二端口的电压值大于所述LED显示灯的导通电压；所述控制模块控制所述LED显示灯不工作，此时所述第一端口的电压值减去所述第二端口的电压值不大于所述LED显示灯的导通电压；所述控制模块控制所述至少两个触摸按键工作，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

本发明实施例提出的具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法，所述控制模块控制所述LED显示灯开始工作，此时所述第一端口的电压值减去所述第二端口的电压值大于所述LED显示灯的导通电压；所述控制模块控制所述LED显示灯不工作，此时所述第一端口的电压值减去所述第二端口的电压值不大于所述LED显示灯的导通电压；所述控制模块控制所述至少两个触摸按键工作，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。幅值相等的第一端口电压和第二端口电压使得LED显示灯两端的电压幅值相等，消除了LED两端的噪声电容，从而触摸基准电容不受LED噪声电容的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作，提高了触摸按键触摸的有效性和精确性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的具有LED显示灯的触摸按键系统的示意图；

图2为根据本发明实施例的具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的具有LED显示灯的触摸按键系统、具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，该触摸按键系统包括：控制模块10，控制模块10具有第一端口S和第二端口E。两个触摸按键A和B，两个触摸按键A和B分别对应的具有触摸基准电容，图中未示出，通过检测该触摸基准电容的电容变化量可以检测触摸按键A和B是否有被触摸。其中触摸按键A接第一端口S，触摸按键B接第二端口E。当然该触摸按键也可以为两个以上，当为两个以上时，其中一个触摸按键接第一端口S，其它的触摸按键接第二端口E。LED显示灯20，LED显示灯20的阳极接第一端口S，LED显示灯20的阴极接第二端口E，LED显示灯20与两个触摸按键A和B分时工作，当然该触摸按键为两个以上时，LED显示灯20与两个以上触摸按键分时工作。也即，当触摸按键A和B工作时，LED显示灯20不工作，当LED显示灯20工作时，触摸按键A和B工作。

其中，当触摸按键A和B工作时，控制模块10用于同时对触摸按键A和B进行扫描，以及在扫描过程中对触摸按键A和B分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

本发明实施例提出的具有LED显示灯的触摸按键系统，通过设置一控制模块，当至少两个触摸按键工作时，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压，进而使得LED显示灯两端的电压幅值相等，消除了LED两端的噪声电容Ci，从而触摸基准电容不受LED噪声电容Ci的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作，提高了触摸按键触摸的有效性和精确性。

具体地，在本发明的一个实施例中，当LED显示灯20工作时，控制模块10控制第二端口E的电压为低电平电压，第一端口S与第二端口E的压差大于LED显示灯的导通电压，以保持LED显示灯20持续导通。

当LED显示灯不工作且此时触摸按键还没有开始工作时，所述第一端口S的电压值减去第二端口E的电压值不大于LED显示灯的导通电压，以防止LED显示灯20的导通。

进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块10包括触摸按键扫描控制单元101，触摸按键扫描控制单元101分别与第一端口S和第二端口E连接，并通过第一端口S和第二端口E同时对触摸按键A和B进行扫描，以及在扫描过程中对触摸按键A和B对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

优选地，控制模块10还包括电压变化同步调节单元102，电压变化同步调节单元102用于调节第一端口电压和第二端口电压，使得第一端口电压和第二端口电压的相位一致。具体地，电压变化同步调节单元102由按键时间控制单元和同步启动单元组成，按键时间控制单元控制触摸按键扫描控制单元101扫描时间点的统一和扫描启动点的同步。由于在扫描过程中，触摸按键扫描控制单元101对触摸按键A和B对应的触摸基准电容进行充电和放电，因此，实际上第一端口电压和第二端口电压跟随电容的充电和放电是变化的。电压变化同步调节单元102可以控制触摸按键扫描控制单元101扫描时间点的统一和扫描启动点的同步，即使得第一端口电压和第二端口电压的变化是相同的，也即相位一致、幅值相同。当触摸按键A和B开始工作时，第二端口电压会随第一端口电压的变化而变化，电压变化同步调节单元102能保证第一端口S和第二端口E在同步扫描时两端电压的变化一致。

在本发明的一个具体实施例中，当LED显示灯工作时，第二端口E为低电平输入端口，提供LED显示灯的阴极电压，其电压大小为1V，第一端口S输出4.5V电压，提供LED显示灯的阳极电压，触摸按键系统工作在5V电压下。此过程中LED导通，触摸按键A和触摸按键B不工作。

当LED显示灯不工作时，第一端口S的电压值减去第二端口E的电压值不能大于LED显示灯的导通电压，其中，LED的导通电压为1.3V。

当触摸按键A开始工作时，触摸按键扫描控制单元101开始启动扫描，第一端口S和第二端口E同时对触摸按键A和B对应的触摸基准电容进行充电和放电，其控制电压在2.5V-0V之间。由于第二端口E设计为可变的电压形式，其变化特性与第一端口S检测触摸按键A时的电压变化特性一致，即通过触摸按键扫描控制单元101，同时控制第一端口S和第二端口E分别同时对触摸按键A和触摸按键B对应的基准电容进行充电和放电，因此，在第一端口S和第二端口E的两端出输出幅值相等的第一端口电压和第二端口电压，也即LED显示灯20的阳极和阴极之间的电压幅值相等，LED显示灯不存在噪声电容。在本系统工作时，因为只有触摸按键A与LED显示灯20共阳极，因此，只需要检测触摸按键A的电容变化值，而不用检测触摸按键B的电容变化值，此时触摸按键B仅具有消除LED噪声电容的功能。另外，此时触摸按键B也可以用作正常的触摸按键，无需考虑LED噪声电容的影响。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，该具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法包括如下步骤：

控制模块控制LED显示灯开始工作，此时第一端口的电压值减去第二端口的电压值大于LED显示灯的导通电压；

控制模块控制至少两个触摸按键开始工作，控制模块同时对至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

根据本发明实施例提出的具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法，通过在控制模块的两端口分别输出幅值相等的第一端口电压和第二端口电压，使得LED显示灯两端的电压幅值相等，消除了LED两端的噪声电容Ci，从而触摸基准电容不受LED噪声电容Ci的影响，能够稳定准确的采集触摸按键电容的正常变化信息，准确识别触摸动作，提高了触摸按键触摸的有效性和精确性。

在本发明的一个具体实施例中，该触摸按键系统包括：控制模块10，控制模块10具有第一端口S和第二端口E。两个触摸按键A和B，其中触摸按键A接第一端口S，触摸按键B接第二端口E。当然该触摸按键也可以为两个以上，当为两个以上时，其中一个触摸按键接第一端口S，其它的触摸按键接第二端口E。LED显示灯20，LED显示灯20的阳极接第一端口S，LED显示灯20的阴极接第二端口E，LED显示灯20与两个触摸按键A和B分时工作，当然该触摸按键为两个以上时，LED显示灯20与两个以上触摸按键分时工作。也即，当触摸按键A和B工作时，LED显示灯20不工作，当LED显示灯20工作时，触摸按键A和B工作。其中，当触摸按键A和B工作时，控制模块10用于同时对触摸按键A和B进行扫描，以及在扫描过程中对触摸按键A和B对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

在本具体实施例中，上述具有LED显示灯的触摸按键系统的具体控制方法包括如下步骤：

控制模块10控制LED显示灯20开始工作，此时第一端口S的电压值减去第二端口E的电压值大于LED显示灯20的导通电压。具体地，当LED显示灯20工作时，控制模块10控制第二端口E的电压为低电平电压，第一端口S与第二端口E的压差大于LED显示灯的导通电压，以保持LED显示灯20持续导通。

控制模块10控制LED显示灯20不工作且此时触摸按键A和B还没有开始工作时，此时第一端口S的电压值减去第二端口E的电压值不大于LED显示灯20的导通电压；

控制模块10控制触摸按键A和B工作，控制模块10同时对触摸按键A和B进行扫描，以及在扫描过程中对触摸按键A和B对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块10包括触摸按键扫描控制单元101，触摸按键扫描控制单元101分别与第一端口S和第二端口E连接，并通过第一端口S和第二端口E同时对触摸按键A和B进行扫描，以及在扫描过程中对触摸按键A和B分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

优选地，控制模块10还包括电压变化同步调节单元102，电压变化同步调节单元102用于调节第一端口电压和第二端口电压，使得第一端口电压和第二端口电压的相位一致。具体地，电压变化同步调节单元102由按键时间控制单元和同步启动单元组成，按键时间控制单元控制触摸按键扫描控制单元101扫描时间点的统一和扫描启动点的同步。当有手指触摸触摸按键A时，第二端口电压会产生变化，电压变化同步调节单元102同时也能保证第一端口S和第二端口E两端电压的变化一致，以及对基准电容的充电和放电过程的一致性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种具有LED显示灯的触摸按键系统，其特征在于，包括：

控制模块，所述控制模块具有第一端口和第二端口；

至少两个触摸按键，所述至少两个触摸按键分别对应的具有触摸基准电容，其中一个触摸按键接所述第一端口，其它的触摸按键接所述第二端口；

以及LED显示灯，所述LED显示灯的阳极接所述第一端口，所述LED显示灯的阴极接所述第二端口，所述LED显示灯与所述至少两个触摸按键分时工作；

当所述至少两个触摸按键工作时，所述控制模块用于同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

2.如权利要求1所述的触摸按键系统，其特征在于，当LED显示灯工作时，所述第一端口为低电平输入端口。

3.如权利要求1所述的触摸按键系统，其特征在于，所述控制模块包括触摸按键扫描控制单元，所述触摸按键扫描控制单元分别与所述第一端口和第二端口连接，并通过所述第一端口和第二端口同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

4.如权利要求3所述的触摸按键系统，其特征在于，所述控制模块还包括电压变化同步调节单元，所述电压变化同步调节单元用于使所述第一端口电压和第二端口电压的相位一致。

5.如权利要求4所述的触摸按键系统，其特征在于，所述电压变化同步调节单元包括按键时间控制器和同步启动器；

所述按键时间控制器用于控制所述触摸按键扫描控制单元对所述至少两个触摸按键进行扫描的时间点的统一；

所述同步启动器用于控制所述触摸按键扫描控制单元对所述至少两个触摸按键进行扫描的启动点的同步。

6.一种具有LED显示灯的触摸按键系统的控制方法，其特征在于，所述触摸按键系统包括：控制模块，所述控制模块具有第一端口和第二端口；至少两个触摸按键，所述至少两个触摸按键分别对应的具有触摸基准电容，其中一个触摸按键接所述第一端口，其它的触摸按键接所述第二端口；以及LED显示灯，所述LED显示灯的阳极接所述第一端口，所述LED显示灯的阴极接所述第二端口，所述LED显示灯与所述至少两个触摸按键分时工作，包括以下步骤：

所述控制模块控制所述LED显示灯开始工作，此时所述第一端口的电压值减去所述第二端口的电压值大于所述LED显示灯的导通电压；

所述控制模块控制所述至少两个触摸按键开始工作，所述控制模块同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

7.如权利要求6所述的触摸按键系统的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：进一步调整所述第一端口电压与所述第二端口电压，使得所述第一端口电压的相位与所述第二端口电压的相位一致。

8.如权利要求6所述的触摸按键系统的控制方法，其特征在于，当所述LED显示灯工作时，所述第一端口为低电平输入端口。

9.如权利要求6所述的触摸按键系统的控制方法，其特征在于，所述控制模块包括触摸按键扫描控制单元，所述触摸按键扫描控制单元分别与所述第一端口和第二端口连接，并通过所述第一端口和第二端口同时对所述至少两个触摸按键进行扫描，以及在扫描过程中对所述至少两个触摸按键分别对应的触摸基准电容进行充电和放电，以产生幅值相等的第一端口电压和第二端口电压。

10.如权利要求9所述的触摸按键系统的控制方法，其特征在于，所述控制模块还包括电压变化同步调节单元，所述电压变化同步调节单元用于使所述第一端口电压和第二端口电压的相位一致。