CN111782025A - 一种可触控复位的机芯 - Google Patents

Abstract

一种可触控复位的机芯，包括触控表面、MCU、触控IC和复位IC，所述触摸IC连接与所述触控表面贴合的TIO膜，所述触控IC连接所述复位IC，所述触控IC和复位IC连接所述MCU；所述复位IC的地引脚2和复位时间引脚5之间具有电阻R211；在所述复位IC的按键输入脚1引脚3和电源引脚4之间连接有电容，所述去噪电容的容置为1uF。

Description

一种可触控复位的机芯

技术领域

本申请涉及一种可触控复位的机芯。

背景技术

CN2016108121287公开了一种可实现触控复位的智能手环，在使用的过程中，或者批量强制复位的过程中，大约存在20%的仍然是没有反应的情况，或者在某些批次的手环中，同一个手环多次复位的时候，存在约30%的不能强制复位的几率，这个几率与上述的20%的没有反应的几率相当。因此，有理由怀疑是不是操作不当或者电路设计方面的问题。

但是，在进行了大量的外接检测电路的设计，进行非常精确的各种电子元器件的组装测试的时候，发现CN2016108121287的电路完全没有任何问题，测试的时候处于几乎100%的复位情况，并且反复通过电路模拟跑，均是完全没有任何问题的状态。

在实验室外，重新使用批量制造的手环，在2017-2019.10年仍然采用CN2016108121287的触摸复位方法，仍然是存在20%的无法复位的情况。这两年，各种检测、各种替换电子元器件使其达到设计标准、请第三方检测机构来检测都没有解决这个问题，为此，公司的良品率因为这部分在这三年一直处在较低的水平，耗材严重。

为了解决上述技术问题，本发明在CN2016108121287的基础上，对电路进行了非常小的变动，使得2019年10月之后生产的具有这个操控方式的机芯的复位率达到了95%，比改动之前的方法提升了将近15%个百分点。

发明内容

本发明提供一种可触控复位的机芯，通过该机芯，手环的复位成功率由之前的80%提升到95%，提升效率非常大，大大节约了复位时间成本以及耗材。

本发明的技术方案如下：

一种可触控复位的机芯，包括触控表面、MCU、触控IC和复位IC，所述触摸IC连接与所述触控表面贴合的TIO膜，所述触控IC连接所述复位IC，所述触控IC和复位IC连接所述MCU；

所述TIO膜包括从右到左的按键A、按键B和按键C；

所述触控芯片的终端输出引脚6、串行数据信号引脚7、串行时钟信号引脚8分别与MCU的GPIO接口连接，实现数据通讯；

所述的复位IC的复位信号输出引脚1与MCU复位信号脚相连接，所述复位IC的按键输入脚1引脚3和按键输入脚2引脚6均与所述触控IC的接近感应输出引脚10相连接；

所述复位IC的地引脚2和复位时间引脚5之间具有电阻R211；

其特征在于：

在所述复位IC的按键输入脚1引脚3和电源引脚4之间连接有电容，所述电容的容置为1uF；

所述按键A与所述触摸IC传感器电极1引脚2连接，所述按键A接收到Tdl(s)=0.000062015*R211(Ω)+0.097时长的长按信号，长按时间可以由R211调节，所述触控IC的接近感应输出引脚10输出低电平；

与所述接近感应输出引脚10连接的所述复位IC的按键输入脚1引脚3和按键输入脚2引脚6收到低电平后，所述复位IC的复位信号输出引脚1输出低电平，实现所述MCU复位。

进一步地，所述触控IC包括地引脚1、传感器电极1引脚2、传感器电极2引脚3、供电电源引脚4、控制输出引脚5、终端输出引脚6、串行数据信号引脚7、串行时钟信号引脚8、传感器电极3引脚9和接近感应输出引脚10。

进一步地，所述复位IC包括复位信号输出引脚1、地引脚2、按键输入脚1引脚3、电源引脚4、复位时间引脚5和按键输入脚2引脚6。

进一步地，所述的触控IC可以为IQS263，所述的复位IC可以为XC6190。

本发明的有益之处在于：可以使得复位成功率由之前的80%左右提升到95%左右。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是原复位芯片的结构图。

图2是本发明的触控芯片的结构图。

图3是本发明的复位芯片的结构图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。

附图1和2是CN2016108121287的复位和触控芯片的结构图。

如附图1、2所示，一种可触控复位的机芯，包括触控表面2、MCU、触控IC和复位IC，所述触控IC连接与所述触控表面贴合的TIO膜，所述触控IC连接所述复位IC，所述触控IC和复位IC连接所述MCU。

本发明的技术方案采用触控IC（可选择的型号为IQS263，厂家：Azoteq，功能：3通道8位分辨率电容触摸和接近传感器，见表一）加上复位IC（可选择的型号XC6190，厂家：TOREX，功能：按键复位启动器，见表二）的电路设计来实现：当系统死机后，可触摸触控表面按键1大于7. 5s后，机芯即会复位。

表一 IQS263引脚定义：

表二 XC6190引脚定义：

机芯触摸复位的系统包括触控表面、MCU、触控IC和复位IC，所述触控IC连接与所述触控表面贴合的TIO膜，所述触控IC连接所述复位IC，所述触控IC连接和复位IC连接所述MCU。所述触控IC（如附图1所示）包括引脚1（地，GND）、引脚2（传感器电极1，CRX1）、引脚3（传感器电极2，CRX2）、引脚4（供电电源，VDDHI）、引脚5（控制输出，VREG）、引脚6（终端输出，RDY）、引脚7（串行数据信号，SDA）、引脚8（串行时钟信号，SCL）、引脚9（传感器电极3，CX3）和引脚10（接近感应输出，CTX/PO）。所述复位IC（如附图2所示）包括引脚1（复位信号输出，低电平，RSTB）、引脚2（地，VSS）、引脚3（按键输入脚1，SW1）、引脚4（电源，VIN）、引脚5（复位时间，RT）和引脚6（按键输入脚2，SW2）。触控芯片IQS263引脚2（CRX1）、引脚3（CRX2）、引脚9（CRX3）分别连接与机芯面壳表面贴合的TIO膜的按键A（PAD1）、按键B（PAD2）、按键C（PAD3）相连；引脚6（RDY）、引脚7（SDA）、引脚8（SCL）分别与MCU的GPIO口连接，实现数据通讯。复位芯片XC6190引脚1（RSTB）与MCU复位信号脚（MCU复位信号脚收入低电平则会引起系统复位）相连接，引脚3和6与触控芯片引脚10（CTX/PO）相连接。

当机芯系统正常工作时：触摸面板没有任何触摸时，触控芯片的引脚6、7和8均输出高电平到MCU，复位芯片输出高电平到MCU。当触摸到按键A位置时，触控芯片的引脚2输入一个高电平，引脚6输出一个中断信号给MCU，同时，引脚7将解析到的按键A的信号输出给MCU，MCU收到信号后作出相应的动作显示。

当机芯系统死机的情况下，长按触摸键1,7.5s（长按时间可以由R211调节，调节公式为Tdl(s)=0.000062015*R211(Ω)+0.097），触控芯片的引脚2输入长周期（7.5s）信号，引脚10输出一个低电平，芯片XC6190的引脚3（SW1）和6（SW2）收到低电平后，引脚1（RSTB）输出低电平，实现MCU复位，从而实现恢复机芯功能。R211为连接在复位IC的引脚5和引脚2之间的调节电阻。

当触摸机芯死机后，不需要借助外接部件，只需长按触控按键即可实现恢复功能。

由于复位的准确率只能达到80%左右，因此，本申请在上述图1和2的基础上，在所述复位IC的按键输入脚1引脚3和电源引脚4之间连接一个电容，所述电容的容置为1uF。

在寻找问题的时候，申请人（乐芯为乐源的子公司）通过各种测试、实验室模拟试验均没有找到存在的原因，同时也对各个电子零部件的参数进行精确话处理，也没有发现任何问题。偶然的机会，有些时候在达到设定的触摸的时间的时间的时候（如下面将要描述到的7.5s）没有复位，但是出现10s以后复位的情况。我们对这种情况进行分析，比如触摸部件的灵敏性、部件之间的干涉、零部件不同供应商之间在通电时候的细微差异等等，上述都由可能成为复位不成功或者超时复位的原因。

为此，我们专门设计了抗干扰电路、滤波电路等等，事实上也取得了较好的效果，但是，作为廉价的已经在产业上大规模使用的一个复位的方式，专门为其再去设计一个外设电路去解决这些问题远远超出机芯、手环的成本预期（最低版本的智能化的机芯的售价约为25元人民币）。后来，我们专注于复位IC外围的电路，期望能够尽量节约成本，我们选取了串联电阻、并联电阻、使用电感、和电容的方式，事实上，上述各种增加电子元器件咋一看与抗干扰、滤波一点关系都没有，但是，让我们采用电容并联到调节电阻后，经过批量测试，竟然使得复位的准确率达到95%左右，效果意想不到。

后来经过分析，如附图3所示，当整个机芯死机的时候，长时间各个部件可能存在断电的情况，用户长时间触摸进行强制复位的时候，电量的供应存在较大的波动，在所述复位IC的按键输入脚1引脚3和电源引脚4之间连接一个电容，该电容一是可以去噪、二是可以蓄电。在不用增加外设电路的情况下，通过一个电容完美解决了复位率低的为题。

具体的， 机芯的复位方法按照下面的方式操作。

1）调节所述调节电阻R211的阻值，使得触摸时间Tdl达到预设的触摸时间，调节公式为：Tdl(s)=0.000062015*R211(Ω)+0.097，调节所述调节电阻R211的阻值，使得Tdl=7.5s；

2）触摸所述触控表面的TIO膜上的按键A，触摸时长为上述触摸时间Tdl=7.5s；

3）当所述按键A的被触摸时长达到上述Tdl时，所述触控芯片的引脚2被输入Tdl时长的长周期信号，然后所述触控芯片的引脚10输出低电平一；

4）所述复位芯片的引脚3和引脚6接收到由所述触控芯片输出的低电平一后，所述复位芯片的引脚1输出低电平二；

5）所述MCU的复位信号脚接收到由所述复位芯片输出的低电平二，实现MCU复位，所述机芯复位重启。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种可触控复位的机芯，包括触控表面、MCU、触控IC和复位IC，所述触摸IC连接与所述触控表面贴合的TIO膜，所述触控IC连接所述复位IC，所述触控IC和复位IC连接所述MCU；

所述TIO膜包括从右到左的按键A、按键B和按键C；

所述触控芯片的终端输出引脚6、串行数据信号引脚7、串行时钟信号引脚8分别与MCU的GPIO接口连接，实现数据通讯；

所述的复位IC的复位信号输出引脚1与MCU复位信号脚相连接，所述复位IC的按键输入脚1引脚3和按键输入脚2引脚6均与所述触控IC的接近感应输出引脚10相连接；

所述复位IC的地引脚2和复位时间引脚5之间具有电阻R211；

其特征在于：

在所述复位IC的按键输入脚1引脚3和电源引脚4之间连接有电容，所述去噪电容的容置为1uF；

所述按键A与所述触摸IC传感器电极1引脚2连接，所述按键A接收到Tdl(s)=0.000062015*R211(Ω)+0.097时长的长按信号，长按时间可以由R211调节，所述触控IC的接近感应输出引脚10输出低电平；

与所述接近感应输出引脚10连接的所述复位IC的按键输入脚1引脚3和按键输入脚2引脚6收到低电平后，所述复位IC的复位信号输出引脚1输出低电平，实现所述MCU复位。

2.根据权利要求1所述的一种可触控复位的机芯，其特征在于，所述触控IC包括地引脚1、传感器电极1引脚2、传感器电极2引脚3、供电电源引脚4、控制输出引脚5、终端输出引脚6、串行数据信号引脚7、串行时钟信号引脚8、传感器电极3引脚9和接近感应输出引脚10。

3.根据权利要求2所述的一种可触控复位的机芯，其特征在于，所述复位IC包括复位信号输出引脚1、地引脚2、按键输入脚1引脚3、电源引脚4、复位时间引脚5和按键输入脚2引脚6。

4.根据权利要求1所述的一种可触控复位的机芯，其特征在于：所述的触控IC可以为IQS263，所述的复位IC可以为XC6190。

Images