CN112734997A - 一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，包括MCU数据处理模块、电连接于MCU数据处理模块的电容触摸模块；电容触摸模块包括触摸芯片及触摸键盘；触摸芯片分别与MCU数据处理模块、触摸键盘电连接；触摸键盘的按键数量大于触摸芯片的按键触摸管脚的数量，触摸芯片用于捕获触摸键盘的外部触控信号并输出中断信号给MCU数据处理模块，MCU数据处理模块被唤醒并通过I2C总线读取触摸芯片的键值数据。本发明的系统可以实现利用常规的12键电容触摸芯片BS83B12实现更多触摸按键功能，实现电子锁键盘按键功能扩展并保持整机成本不变。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，特别涉及一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统。
背景技术
目前常规的电子锁触摸键盘都是一个案件对应一个触摸芯片的管脚，从而实现按键功能的识别与响应，常见的电子锁触摸键盘一般使用的12个键，其配套使用的也是12键电容触摸芯片BS83B12，但是随着电子锁的功能拓展，常规的12按键已经不能满足用户的使用需求，需要增加一些常用的功能案件，如门铃键等，但是现在如需要增加一个按键就需要选择具有更多功能管脚的触摸芯片，如16个管脚的触摸芯片，这样导致芯片封装及成本都会增加。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，可以实现利用常规的12键电容触摸芯片BS83B12实现更多触摸按键功能，实现电子锁键盘按键功能扩展并保持整机成本不变。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，包括MCU数据处理模块、电连接于所述MCU数据处理模块的电容触摸模块；所述电容触摸模块包括触摸芯片及触摸键盘；所述触摸芯片分别与MCU数据处理模块、触摸键盘电连接；
所述触摸键盘的按键数量大于所述触摸芯片的按键触摸管脚的数量，所述触摸芯片用于捕获触摸键盘的外部触控信号并输出中断信号给MCU数据处理模块，MCU数据处理模块被唤醒并通过I2C总线读取触摸芯片的键值数据，判定当前读取的键值为单键值或组合键值，若为单键值则直接响应对应键值功能，若为组合键值则将获取到的组合键值与预存组合数据功能值进行比较，一致则响应对应的预存组合数据功能。
进一步地，所述MCU数据处理模块由STM32芯片实现，所述触摸芯片的型号为BS83B12，所述触摸键盘至少包括12个基本功能按键，且分别为第一基本功能按键至第十二基本功能按键，其中，触摸键盘的第一基本功能按键连接触摸芯片的第10引脚，第二基本功能按键连接触摸芯片的第9引脚，第三基本功能按键连接触摸芯片的第6引脚，第四基本功能按键连接触摸芯片的第3引脚，第五基本功能按键连接触摸芯片的第11引脚，第六基本功能按键连接触摸芯片的第8引脚，第七基本功能按键连接触摸芯片的第5引脚，第八基本功能按键连接触摸芯片的第2引脚，第九基本功能按键连接触摸芯片的第12引脚，第十基本功能按键连接触摸芯片的第7引脚，第十一基本功能按键连接触摸芯片的第4引脚，第十二基本功能按键连接触摸芯片的第1引脚；触摸芯片的第13引脚接地，触摸芯片的第14引脚电连接于3.3V电源，触摸芯片的第15、18、20引脚悬空，触摸芯片的第16引脚连接STM32芯片用于传递时钟信号的第25引脚，触摸芯片的第17引脚连接STM32芯片用于传递数据信号的第26引脚，触摸芯片的第19引脚连接STM32芯片用于传递中断信号的第27引脚；
当触摸键盘的按键被触摸时，被触摸的按键所连接的触摸芯片的引脚出现电容值变化，则触摸芯片输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过第25引脚、第26引脚读取触摸芯片的数据信号。
进一步地，所述12个基本功能按键由数字按键0至数字按键9、“*”键、“#”键构成。
进一步地，所述触摸键盘还包括若干附加功能按键，一个所述附加功能按键同时连接触摸芯片的第1引脚至第12引脚中的至少两个引脚。
进一步地，所述附加功能按键至少包括“门铃”功能按键和“开锁”功能按键。
进一步地，还包括电源模块，所述电源模块用于向MCU数据处理模块、电容触摸模块供电。
进一步地，所述电源模块通过低压差线性稳压器将电池输入的电源转换为直流3.3V电源。
进一步地，所述低压差线性稳压器的型号为LDO-HT7833。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明的12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，可以实现利用常规的12键电容触摸芯片BS83B12实现更多触摸按键功能，实现电子锁键盘按键功能扩展并保持整机成本不变。
附图说明
图1是本发明的12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统的工作流程示意图。
图2是本发明的一个实施例的12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统的电路组成示意图。
图3是本发明的一个实施例的12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统的电源模块电路示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例：
实施例一：
一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，包括MCU数据处理模块、电连接于MCU数据处理模块的电容触摸模块；电容触摸模块包括触摸芯片及触摸键盘；触摸芯片分别与MCU数据处理模块、触摸键盘电连接。
触摸键盘的按键数量大于触摸芯片的按键触摸管脚的数量，如图1所示，触摸芯片用于捕获触摸键盘的外部触控信号并输出中断信号给MCU数据处理模块，MCU数据处理模块被唤醒并通过I2C总线读取触摸芯片的键值数据，判定当前读取的键值为单键值或组合键值，若为单键值则直接响应对应键值功能，若为组合键值则将获取到的组合键值与预存组合数据功能值进行比较，一致则响应对应的预存组合数据功能。
具体的，如图2所示，本实施例中MCU数据处理模块由STM32芯片实现，触摸芯片的型号为BS83B12，触摸键盘至少包括12个基本功能按键，且分别为第一基本功能按键至第十二基本功能按键，具体的，本实施例中，12个基本功能按键由数字按键0至数字按键9、“*”键、“#”键构成。
其中，触摸键盘的数字按键“1”键连接触摸芯片的第10引脚，数字按键“2”键连接触摸芯片的第9引脚，数字按键“3”键连接触摸芯片的第6引脚，数字按键“4”键连接触摸芯片的第3引脚，数字按键“5”键连接触摸芯片的第11引脚，数字按键“6”键连接触摸芯片的第8引脚，数字按键“7”键连接触摸芯片的第5引脚，数字按键“8”键连接触摸芯片的第2引脚，数字按键“9”键连接触摸芯片的第12引脚，“*”键连接触摸芯片的第7引脚，数字按键“0”键连接触摸芯片的第4引脚，“#”键连接触摸芯片的第1引脚；触摸芯片的第13引脚接地，触摸芯片的第14引脚电连接于3.3V电源，触摸芯片的第15、18、20引脚悬空，触摸芯片的第16引脚连接STM32芯片用于传递时钟信号的第25引脚，触摸芯片的第17引脚连接STM32芯片用于传递数据信号的第26引脚，触摸芯片的第19引脚连接STM32芯片用于传递中断信号的第27引脚。
同时，为了满足用户的实际使用需求，本实施例的触摸键盘上还加设有“门铃”功能按键(即图1中铃铛状按键)和“开锁”功能按键(即图1中锁状按键)，且本实施例中具体是将“门铃”功能按键由数字按键“1”键和数字按键“2”键组合，即用户触摸“门铃”功能按键时，相当于同时触摸数字按键“1”键和数字按键“2”键，“开锁”功能按键则是由数字按键“3”键和数字按键“4”键组合，即用户触摸“门铃”功能按键时，相当于同时触摸数字按键“3”键和数字按键“4”键。
当触摸键盘的按键被触摸时，被触摸的按键所连接的触摸芯片的引脚出现电容值变化，则触摸芯片输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过第25引脚、第26引脚读取触摸芯片的数据信号。
具体为，如当用户用手触摸到“1”键时，触摸芯片BS83B12扫描到第10引脚出现电容值变化，这时触摸芯片BS83B12由19脚输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过I2C总线(MCU数据处理模块的25脚为时钟信号、26脚为数据信号)读取触摸芯片BS83B12数据，通过内部程序判断为键值“1”，即响应该键值功能，其余健值依次操作。内部程序判断可采用如将各基本功能按键对应键值及其对应连接的触摸芯片的引脚进行保存，出现电容值时将变化的引脚与预先保存的数据进行比对即可。
本实施例中，当用户当用手触摸“门铃”功能按键即如同同时触摸到“1”键和“2”键，触摸芯片BS83B12扫描到第10引脚、第9引脚同时发生变化，这时触摸芯片BS83B12由19脚输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过I2C总线读取触摸芯片BS83B12的数据，即获取到具体是触摸芯片BS83B12第10引脚、第9引脚被同时发生电容值变化，而预先保存的组合键值对应中，第10引脚、第9引脚组合对应的功能按键为“门铃”键，即可判断为键值“门铃”。
当用户当用手触摸“门铃”功能按键即如同同时触摸到“3”键和“4”键，触摸芯片BS83B12扫描到第6引脚、第3引脚同时发生变化，这时触摸芯片BS83B12由19脚输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过I2C总线读取触摸芯片BS83B12的数据，即获取到具体是触摸芯片BS83B12第6引脚、第3引脚被同时发生电容值变化，而预先保存的组合键值对应中，第6引脚、第3引脚组合对应的功能按键为“开锁”键，即可判断为键值“开锁”，实际中也可拓展为关锁等功能按键。
上述仅是对一个附加功能按键同时连接2个触摸芯片的引脚情况进行举例说明，实际中，为了提升抗干扰能力，还可以拓展为更多键值组合(即附加功能按键同时连接更多触摸芯片的引脚)的情形，如由“1”键、“5”键、“9”键组合即3个键值组合一个新的触摸按键功能，这样可以避免用户在数字区同时触摸到相邻两个按键引起组合功能启动。
更具体的，本实施例中还具体公开了电源模块，电源模块用于向MCU数据处理模块、电容触摸模块供电。如图3所示，电源模块通过低压差线性稳压器将电池输入的电源转换为直流3.3V电源。本实施例中，电源模块输入为4节5号电池通过低压差线性稳压器U1(型号LDO-HT7833)转换为直流3.3V向整机提供电源。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，包括MCU数据处理模块、电连接于所述MCU数据处理模块的电容触摸模块；所述电容触摸模块包括触摸芯片及触摸键盘；所述触摸芯片分别与MCU数据处理模块、触摸键盘电连接；
所述触摸键盘的按键数量大于所述触摸芯片的按键触摸管脚的数量，所述触摸芯片用于捕获触摸键盘的外部触控信号并输出中断信号给MCU数据处理模块，MCU数据处理模块被唤醒并通过I2C总线读取触摸芯片的键值数据，判定当前读取的键值为单键值或组合键值，若为单键值则直接响应对应键值功能，若为组合键值则将获取到的组合键值与预存组合数据功能值进行比较，一致则响应对应的预存组合数据功能。
2.根据权利要求1所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述MCU数据处理模块由STM32芯片实现，所述触摸芯片的型号为BS83B12，所述触摸键盘至少包括12个基本功能按键，且分别为第一基本功能按键至第十二基本功能按键，其中，触摸键盘的第一基本功能按键连接触摸芯片的第10引脚，第二基本功能按键连接触摸芯片的第9引脚，第三基本功能按键连接触摸芯片的第6引脚，第四基本功能按键连接触摸芯片的第3引脚，第五基本功能按键连接触摸芯片的第11引脚，第六基本功能按键连接触摸芯片的第8引脚，第七基本功能按键连接触摸芯片的第5引脚，第八基本功能按键连接触摸芯片的第2引脚，第九基本功能按键连接触摸芯片的第12引脚，第十基本功能按键连接触摸芯片的第7引脚，第十一基本功能按键连接触摸芯片的第4引脚，第十二基本功能按键连接触摸芯片的第1引脚；触摸芯片的第13引脚接地，触摸芯片的第14引脚电连接于3.3V电源，触摸芯片的第15、18、20引脚悬空，触摸芯片的第16引脚连接STM32芯片用于传递时钟信号的第25引脚，触摸芯片的第17引脚连接STM32芯片用于传递数据信号的第26引脚，触摸芯片的第19引脚连接STM32芯片用于传递中断信号的第27引脚；
当触摸键盘的按键被触摸时，被触摸的按键所连接的触摸芯片的引脚出现电容值变化，则触摸芯片输出中断信号将MCU数据处理模块唤醒，MCU数据处理模块通过第25引脚、第26引脚读取触摸芯片的数据信号。
3.根据权利要求2所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述12个基本功能按键由数字按键0至数字按键9、“*”键、“#”键构成。
4.根据权利要求2所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述触摸键盘还包括若干附加功能按键，一个所述附加功能按键同时连接触摸芯片的第1引脚至第12引脚中的至少两个引脚。
5.根据权利要求4所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述附加功能按键至少包括“门铃”功能按键和“开锁”功能按键。
6.根据权利要求1至5中任一所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于向MCU数据处理模块、电容触摸模块供电。
7.根据权利要求6所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述电源模块通过低压差线性稳压器将电池输入的电源转换为直流3.3V电源。
8.根据权利要求7所述的一种12键电容触摸芯片实现更多触摸按键的电子锁系统，其特征在于，所述低压差线性稳压器的型号为LDO-HT7833。
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