CN116094509A - 触摸状态检测电路、方法及电子系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种触摸状态检测电路、方法及电子系统。该触摸状态检测电路包括：控制器、稳压器、电容电路和处理电路，控制器用于控制电容电路进行充放电，以及在电容电路处于被触摸状态时控制稳压器进入工作状态，还用于根据处理电路输出的第一控制信号检测电容电路的触摸状态；在电容式触摸按键的触摸状态检测过程中，采用上述触摸状态检测电路可以在首次确定电容电路处于被触摸状态之前控制稳压器不进入工作状态，也就是检测电路中的部分电路不进入工作状态，从而可以在检测过程中降低触摸状态检测电路的功耗。

Description

触摸状态检测电路、方法及电子系统

技术领域

本申请涉及信号检测技术领域，特别是涉及一种触摸状态检测电路、方法及电子系统。

背景技术

随着电子技术的发展，现在大部分电子系统都使用电容式触摸按键作为人机交互的媒介。

通常，根据特定时间段内电容式触摸按键的电容值是否有变化，来确定电容式触摸按键是否被触摸，进一步根据电容式触摸按键的触摸状态使电子系统输出对应响应结果。

然而，在相关技术中，对电子系统内电容式触摸按键的电容值的变化量进行检测的电路的功耗均较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种触摸状态检测电路、方法及电子系统，能够降低检测电路的功耗。

第一方面，本申请实施例提供一种触摸状态检测电路，触摸状态检测电路包括：控制器、稳压器、电容电路和处理电路；其中，控制器的第一控制端与电容电路的第一输入端连接，控制器的第二控制端通过第一开关分别与稳压器的输出端和电容电路的第二输入端连接，控制器的第三控制端与稳压器的控制端连接，控制器的第四控制端通过第二开关与电容电路的输出端连接；控制器的第五控制端通过第三开关分别与处理电路的第一输入端和地连接；控制器的信号输入端与处理电路的输出端连接；

其中，控制器用于控制电容电路进行充放电，以及在电容电路处于被触摸状态时控制稳压器进入工作状态，还用于根据处理电路输出的第一控制信号检测电容电路的触摸状态。

在其中一实施例中，稳压器包括稳压部件和稳压开关；稳压开关与稳压部件并联连接，稳压开关的第一端和稳压部件的第一端均与电源连接，稳压开关的第二端和稳压部件的第二端均与第一开关的一端连接；稳压开关与控制器的第三控制端连接；

稳压开关用于在电容电路处于被触摸状态时断开，以及在电容电路处于未触摸状态时闭合。

在其中一实施例中，稳压开关包括开关管和第四开关，开关管的第一端与第四开关的一端与电源连接，开关管的第二端与第四开关的另一端与第一开关的一端连接，开关管的第三端与稳压部件的第一端连接，第四开关的控制端与控制器的第三控制端连接；

第四开关用于在电容电路被首次触摸后闭合；开关管用于在开关管的第二端与开关管的第三端之间的电压达到开关管的导通电压时导通。

在其中一实施例中，稳压部件包括驱动电路、缓冲器和误差放大器，驱动电路的第一端与稳压开关的第二端连接，驱动电路的第二端分别与缓冲器的输入端和误差放大器的输出端连接，驱动电路的第三端与误差放大器的正向输入端连接，驱动电路的第四端接地，且缓冲器通过稳压部件的第一端与稳压开关的第一端连接。

在其中一实施例中，驱动电路包括补偿电路和分压电路，分压电路的第一端分别与开关管的第二端、第四开关的第二端和补偿电路的一端连接，分压电路的第二端接地，分压电路的第三端与误差放大器的正向输入端连接，补偿电路的另一端分别与误差放大器的输出端和缓冲器的输入端连接。

在其中一实施例中，分压电路包括：第一电阻和第二电阻；第一电阻的一端分别与开关管的第二端、第四开关的第二端和补偿电路的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和误差放大器的正向输入端连接，第二电阻的另一端接地。

在其中一实施例中，触摸状态检测电路还包括：第五开关，第五开关并联在第二开关和第三开关的共同端，与处理电路的第一输入端之间的通路上，第五开关的第一端与第二开关和第三开关的共同端连接，第五开关的第二端与处理电路的第一输入端连接；第五开关的控制端与控制器的第二控制端连接。

在其中一实施例中，电容电路包括至少一个触摸分支，触摸分支包括触摸电容和触摸开关，触摸电容与触摸开关串联连接，且触摸电容的一端接地，触摸电容的另一端与触摸开关的一端连接，触摸开关的另一端分别与第一开关和第二开关；

触摸开关关闭时，触摸电容进行充电；触摸开关断开时，触摸电容进行放电。

在其中一实施例中，处理电路包括充电电容、比较器和参考电压产生电路；充电电容的一端接地，充电电容的另一端分别与第五开关和第三开关的共同端以及比较器的反向输入端连接；比较器的正向输入端与参考电压产生电路连接，比较器的输出端与控制器的信号输入端连接；

第三开关闭合时，充电电容进行放电；第二开关闭合且第三开关断开时，充电电容根据电容电路中处于工作状态的触摸电容的放电电荷量进行充电；

比较器用于比较充电电容两端的电压与参考电压产生电路输出的参考电压，并输出第一控制信号至控制器。

在其中一实施例中，控制器包括：状态机和双相时钟信号产生电路；

状态机用于产生时钟信号，并将时钟信号发送至双相时钟信号产生电路，以指示双相时钟信号产生电路通过控制器的第二控制端输出第一时钟信号和通过控制器的第五控制端输出第二时钟信号，第一时钟信号和第二时钟信号为反相时钟信号；

状态机还用于通过控制器的第三控制端输出第一开关信号，以在电容电路处于被触摸状态时控制稳压器进入工作状态，以及通过控制器的第五控制端输出第二开关信号，以在电容电路进行充电时闭合第一开断开第二开关，并且在电容电路完成充电后断开第一开关闭合第二开关；状态机还用于通过控制器的信号输入端接收第一控制信号，并根据第一控制信号启动检测程序，以检测电容电路当前的触摸状态。

第二方面，本申请实施例提供一种触摸检测方法，上述方法通过上述第一方面的任一实施例中的触摸状态检测电路实现，上述方法包括：

获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号；

根据第一控制信号，确定检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态；其中，在检测过程中，确定电容电路处于被触摸状态时控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态。

在其中一实施例中，确定电容电路处于被触摸状态时控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态，包括：

在首次确定电容电路处于被触摸状态时，根据第二控制信号控制稳压器进入工作状态。

在其中一实施例中，获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号，包括：

获取充电电容两端的电压；

根据充电电容两端的电压和参考电压，确定处理电路输出的第一控制信号。

在其中一实施例中，在获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号之前，上述方法还包括：

在检测过程开始时，控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电；

在充电电容放电结束后，根据时钟信号控制电容电路进行充放电。

在其中一实施例中，时钟信号包括第一时钟信号和第二时钟信号，根据时钟信号控制电容电路进行充放电，包括：

根据时钟信号产生第一时钟信号和第二时钟信号；

根据第一时钟信号和第二时钟信号，控制电容电路进行充放电。

第三方面，本申请实施例提供一种电子系统，该电子系统包括如上第一方面实施例中的触摸状态检测电路。

本申请实施例提供的触摸状态检测电路、方法及电子系统，触摸状态检测电路包括控制器、稳压器、电容电路和处理电路，控制器用于控制电容电路进行充放电，以及在电容电路处于被触摸状态时控制稳压器进入工作状态，还用于根据处理电路输出的第一控制信号检测电容电路的触摸状态；在电容式触摸按键的触摸状态检测过程中，采用上述触摸状态检测电路可以在首次确定电容电路处于被触摸状态之前控制稳压器不进入工作状态，也就是检测电路中的部分电路不进入工作状态，从而可以在检测过程中降低触摸状态检测电路的功耗；同时，上述触摸状态检测电路只要在首次确定电容电路处于被触摸状态后，就会控制稳压器进入工作状态，该情况下，可以使得电容电路接收到的充电电压的噪声较小，并且比较稳定，从而能够提高触摸状态检测处理的灵敏度，以及提高检测结果的精确度，以及提高检测的灵敏度；另外，上述触摸状态检测电路还可以适用于较广泛的检测环境，使得触摸状态检测的稳定性较高。

附图说明

图1为一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图2为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图3为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图4为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图5为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图6为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图7为另一个实施例中触摸状态检测电路的结构示意图；

图8为一个实施例中触摸状态检测电路在一次检测过程中状态机输出的不同信号、参考电压产生电路产生的时钟信号和充电电容两端电压的变化波形图；

图9为一个实施例中触摸状态检测方法的流程示意图；

图10为另一个实施例中触摸状态检测方法的流程示意图；

图11为另一个实施例中触摸状态检测方法的流程示意图；

图12为另一个实施例中触摸状态检测方法的流程示意图。

附图标记说明：

电源                  01；         触摸状态检测电路      10；

控制器                11；         状态机                111；

双相时钟信号产生电路  112；        稳压器                12；

稳压部件              121；        驱动电路              1211；

补偿电路              1211a；      分压电路              1211b；

缓冲器                1212；       误差放大器            1213；

稳压开关              122；        开关管                1221；

第四开关              1222；       电容电路              13；

触摸分支              131；        触摸电容              1311；

触摸开关              1312；       处理电路              14；

充电电容              141；        比较器                142；

参考电压产生电路      143；        第一开关              15；

第二开关              16；         第三开关              17；

第五开关              18。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请

在人机交互领域，电容式触摸按键作为电子系统中人机交互的媒介之一。其中，电容式触摸按键实现人机交互主要是通过电子系统中的触摸状态检测电路来检测电容式触摸按键是否被触摸。然而，相关技术中的触摸状态检测电路会存在检测过程中电路功耗较高的问题。基于此，本申请实施例提供了一种在检测过程中功耗较低的触摸状态检测电路。

图1为本申请实施例提供的触摸状态检测电路10的整体结构示意图。触摸状态检测电路10包括：控制器11、稳压器12、电容电路13和处理电路14；其中，控制器11的第一控制端与电容电路13的第一输入端连接，控制器11的第二控制端通过第一开关15分别与稳压器12的输出端和电容电路13的第二输入端连接，控制器11的第三控制端与稳压器12的控制端连接，控制器11的第四控制端通过第二开关16与电容电路13的输出端连接；控制器11的第五控制端通过第三开关17分别与处理电路14的第一输入端和地连接；控制器11的信号输入端与处理电路14的输出端连接；

其中，控制器11用于控制电容电路13进行充放电，以及在电容电路13处于被触摸状态时控制稳压器12进入工作状态，还用于根据处理电路14输出的第一控制信号检测电容电路13的触摸状态。

具体地，触摸状态检测电路10可以为电子系统中用于检测电容式触摸按键的触摸状态的检测电路。可选地，电子系统可以为触屏智能门锁、触屏智能电脑、触屏智能手机等等，当然，还可以为其它触屏智能电子设备，对此本申请实施例不做限定。

可选地，触摸状态检测电路10中控制器11的类型可以是组合逻辑控制器11、中央处理器控制器11、微程序控制器11或复杂可编程逻辑控制器11等等，对此本申请实施例不做限定。可选地，控制器11可以是通过信号产生器、信号处理器和信号转换器中的至少一种实现的。

在实际应用中，触摸状态检测电路10中的控制器11分别与稳压器12、电容电路13、第一开关15、第二开关16和处理电路14之间实现通信连接。在本申请实施例中，第一开关15和第二开关16不能同时断开，也不能同时闭合，同一时刻仅有一个开关闭合，另一个开关会断开。

可选地，在触摸状态检测电路10工作的过程中，触摸状态检测电路10中的控制器11可以控制稳压器12或外部电源对电容电路13进行充电，以及控制电容电路13放电以对处理电路14充电，并且可以根据触摸状态检测电路10中的处理电路14输出的第一控制信号确定是否需要启动检测程序，若需要，则启动检测程序，以检测电容电路13的触摸状态。

同时，控制器11在确定电容电路13处于被触摸状态时控制稳压器12进入工作状态，稳压器12进入工作状态可以理解为稳压器12内的功能电路处于唤醒状态，此时稳压器12能够将外部电源输出的电压转换为稳定电压，以为电容电路13充电。

可选地，在确定电容电路13处于被触摸状态之前，稳压器12不进入工作状态，即稳压器12内的功能电路处于待机状态(即睡眠状态)，该情况下，稳压器12仅充当开关的作用，能够让稳压器12内的功能电路短路，从而降低触摸状态检测电路10在后续检测过程中检测电路的功耗。

这里需要说明的是，在电子系统中的电容式触摸按键没有被用户触摸时，稳压器12内的功能电路也会处于待机状态，该过程中电子系统的处理任务量比较少，电子系统内没有较大的运行负载，但是，在电子系统中的电容式触摸按键被用户触摸时，电子系统的处理任务量较多，触摸状态检测电路10中外部电源的噪声也会增大，因此，在本申请实施例中，触摸状态检测电路10中设置稳压器12的作用是将外部电源输出的电压转换为稳定电压，进而让外部电源的电荷转移时能够提高电容电路13内电容充电的稳定性。其中，稳压器12内的功能电路处于待机状态时，触摸状态检测电路10中需要供电的电路模块减少了，从而使得检测电路中的噪声减少了，进一步可以大大降低触摸状态检测电路10的功耗。

在本申请实施例中，控制器11在首次确定电容电路13处于被触摸状态时开始控制稳压器12进入工作状态，控制器11在首次确定电容电路13处于被触摸状态之前一直控制稳压器12处于短路状态。

进一步，控制器11可以将电容电路13的触摸状态发送至电子系统中的上位机或者总处理器，上位机或者总处理器可以根据电容电路13的触摸状态控制各电容式触摸按键做出对应响应。可选地，电容电路13的触摸状态可以为被触摸状态或未触摸状态。

另外，在一次完整的检测过程中，触摸状态检测电路10中的控制器11可以执行至少一次检测程序，具体的执行次数根据电容电路13的内部结构确定，其中，控制器11首次执行检测程序后，可以确定电容电路13处于被触摸状态，或者，控制器11执行多次执行检测程序后，才可以确定电容电路13处于被触摸状态，对此本申请实施例不做限定。

这里还需要说明的是，即使控制器11执行一次检测程序，就确定出电容电路13处于被触摸状态，但是，从触摸状态检测电路10开始进入工作状态之后到控制器11执行完第一次检测程序的过程这段时间内，稳压器12是不进入工作状态的，这样也能够降低触摸状态检测电路10在整个检测过程中的功耗。

可以理解的是，触摸状态检测电路10中的稳压器12可以是通过开关稳压器12和线性稳压器12中的至少一种实现，当然，还可以是通过调压电路和控制电路中的一个组合实现。这里需要说明的是，稳压器12通过第一开关15与电容电路13之间实现电连接。

在本申请实施例中，稳压器12是一种使外部电源的输出电压稳定的电路，在触摸状态检测电路10中，稳压器12用于向触摸状态检测电路10中的电容电路13提供较纯净的电压，使得电容电路13接收到的电压的噪声尽可能趋于零，进一步使得触摸状态检测电路10的检测精准度较高，并且还能够提高检测效率。

这里需要说明的是，给电子系统供电的外部电源可能有较大噪声，从而会导致触摸状态检测的速度较慢以及电容式触摸按键的响应速度比较慢等问题，即触摸状态检测的灵敏度较低的问题，基于此，本申请实施例中的触摸状态检测电容内设置有稳压器12，通过稳压器12过滤外部电源输入的电压中的噪声较大，向触摸状态检测电路10中的电容电路13提供较纯净的电压，以为提高触摸状态检测的灵敏度。

其中，触摸状态检测电路10中的电容电路13可以通过电容、电阻、连接器、电感和传感器等等元器件中的多种组合实现的。在本申请实施例中，电容电路13可以理解为触摸状态检测电路10中的被测电路。这里需要说明的是，电容电路13通过第二开关16与处理电路14之间实现电连接。

在实际应用中，电容电路13可以对应至少一个电容式触摸按键，对应地，控制器11最终可以确定至少一个触摸状态，每个触摸状态对应一个电容式触摸按键。

同时，触摸状态检测电路10中的处理电路14可以通过比较器、电阻、连接器、处理器和信号产生电路等等中的多种组合而成。可选地，处理器电路与控制器11之间可以实现通信连接。

在本申请实施例中，触摸状态检测电路10中的第一开关15、第二开关16和第三开关17的类型可以相同，也可以不相同，对应地，第一开关15、第二开关16和第三开关17可以为单刀单掷开关，第一开关15、第二开关16和第三开关17也可以为单刀多掷开关，对此本申请实施例不做限定。

在本申请实施例中，上述触摸状态检测电路10还可以适用于较广泛的检测环境，使得触摸状态检测的稳定性较高。其中，上述检测环境可以理解为用户用手指触摸电子系统中的电容式触摸按键时，由于环境因素导致用户的手指或者触摸笔、触摸棒上有水、油或灰尘等情况对应的检测环境。

本申请实施例中的触摸状态检测电路可以包括控制器、稳压器、电容电路和处理电路，控制器用于控制电容电路进行充放电，以及在电容电路处于被触摸状态时控制稳压器进入工作状态，还用于根据处理电路输出的第一控制信号检测电容电路的触摸状态；在电容式触摸按键的触摸状态检测过程中，采用上述触摸状态检测电路可以在首次确定电容电路处于被触摸状态之前控制稳压器不进入工作状态，也就是检测电路中的部分电路不进入工作状态，从而可以在检测过程中降低触摸状态检测电路的功耗；同时，上述触摸状态检测电路只要在首次确定电容电路处于被触摸状态后，就会控制稳压器进入工作状态，该情况下，可以使得电容电路接收到的充电电压的噪声较小，并且比较稳定，从而能够提高触摸状态检测处理的灵敏度，以及提高检测结果的精确度，以及提高检测的灵敏度；另外，上述触摸状态检测电路还可以适用于较广泛的检测环境，使得触摸状态检测的稳定性较高。

下面对上述触摸状态检测电路10中稳压器12的内部结构进行说明。在一实施例中，如图2所示，触摸状态检测电路10中的稳压器12包括稳压部件121和稳压开关122；稳压开关122与稳压部件121并联连接，稳压开关122的第一端和稳压部件121的第一端均与电源01连接，稳压开关122的第二端和稳压部件121的第二端均与第一开关15的一端连接；稳压开关122与控制器11的第三控制端连接；

稳压开关122用于在电容电路13处于被触摸状态时断开，以及在电容电路13处于未触摸状态时闭合。

具体地，稳压器12包括稳压部件121和稳压开关122。可选地，稳压部件121可以通过电容、电阻、比较器、处理器、传感器、稳压管和电感等等元器件中的至少一种组合实现。其中，稳压部件121和稳压开关122在稳压器12内是并行连接关系。其中，稳压开关122的一端与电源01连接，该电源01可以称为外部电源，该电源01可以为不间断电源系统、开关电源、变频电源或调压电源等等，对此本申请实施例不做限定。

可选地，稳压器12中的稳压开关122与触摸状态检测电路10中的第一开关15、第二开关16和第二开关16的类型可以相同，也可以不相同。在本申请实施例中，上述稳压开关122可以通过多种不同类型的开关组合实现。其中，稳压开关122与控制器11之间还可以实现通信连接，

由于电子系统的人机交互模块，大部分时间均是在等待用户触摸，并没有实际工作，所以基于人机交互模块的实际应用场景，可以在稳压器12中设置对应的稳压开关122，以使电子系统在触摸状态检测电路10工作模式下具有很低的功耗，并且还可以降低电子系统的用电量以及碳排放量。

在实际应用中，控制器11在首次确定电容电路13处于被触摸状态时，控制稳压开关122断开，使稳压器12进入工作状态；控制器11在确定电容电路13一直处于未触摸状态时，始终控制稳压开关122闭合，以让稳压器12处于短路状态。

本申请实施例中触摸状态检测电路内的稳压器包括稳压部件和稳压开关，在电容电路处于被触摸状态时可以控制稳压开关断开，使稳压器进入工作状态，使得电容电路接收到的充电电压的噪声较小，并且比较稳定，从而能够提高触摸状态检测处理的灵敏度，以及提高检测结果的精确度，以及提高检测的灵敏度；同时，触摸状态检测电路还可以在确定电容电路处于被触摸状态之前控制稳压开关闭合，使稳压器处于短路状态，也就是触摸状态检测电路中的部分电路处于关闭状态，从而可以降低检测过程中触摸状态检测电路的功耗。

下面对触摸状态检测电路10中的稳压器12的内部结构进行说明。在一实施例中，如图3所示的触摸状态检测电路，其中，稳压器12中的稳压开关122包括开关管1221和第四开关1222，开关管1221的第一端与第四开关1222的一端与电源01连接，开关管1221的第二端与第四开关1222的另一端与第一开关15的一端连接，开关管1221的第三端与稳压部件121的第一端连接，第四开关1222的控制端与控制器11的第三控制端连接；

第四开关1222用于在电容电路13被首次触摸后闭合；开关管1221用于在开关管1221的第二端与开关管1221的第三端之间的电压达到开关管1221的导通电压时导通。

具体地，稳压器12中的开关管1221可以为P沟道管或N沟道管；该P沟道管可以为P沟道耗尽型MOS管和P沟道增强型MOS管，该N沟道管可以为N沟道耗尽型MOS管和N沟道增强型MOS管。但在本申请实施例中，上述开关管1221可以为N沟道增强型MOS管，即NMOS管。

可选地，开关管1221可以包括三个端点，即第一端、第二端和第三端，这三端分别可以为NMOS管的栅极(G极)、源极(S极)、漏极(D极)。在本申请实施例中，开关管1221的第一端可以为D极，开关管1221的第二端可以为S极，开关管1221的第三端为G极。

其中，稳压器12中的稳压部分进入工作状态后，开关管1221在开关管1221的第二端与开关管1221的第三端之间的电压达到开关管1221的导通电压时导通，以控制稳压器12输出的电压。

在实际应用中，触摸状态检测电路10工作过程中，在控制器11首次确定电容电路13被触摸后，向第四开关1222发送控制信号，以控制第四开关1222闭合。

这里需要说明的是，触摸状态检测电路10中第一开关15和第二开关16的切换频率会影响触摸状态的检测时长，其中，第一开关15和第二开关16的切换频率较低时，触摸状态的检测时长会较大，因此，本申请实施例通过在稳压器12内设置开关管1221来提高稳压器12的响应速度，以缩短电容电路13充电稳定的时长，进一步平衡触摸状态的检测时长，使触摸状态的检测时长达到目标检测要求。

一个实施例中，如图4所示的触摸状态检测电路，其中，稳压器12中的稳压部件121包括驱动电路1211、缓冲器1212和误差放大器1213，驱动电路1211的第一端与稳压开关122的第二端连接，驱动电路1211的第二端分别与缓冲器1212的输入端和误差放大器1213的输出端连接，驱动电路1211的第三端与误差放大器1213的正向输入端连接，驱动电路1211的第四端接地，且缓冲器1212通过稳压部件121的第一端与稳压开关122的第一端连接。

在本申请实施例中，稳压器12中的稳压部件121包括驱动电路1211、缓冲器1212和误差放大器1213。具体地，稳压部件121包括驱动电路1211，驱动电路1211包括电容、电阻、电感、传感器、晶体管、电位器和开关等等元器件中的至少一种实现。

可选地，上述误差放大器1213可以可以将接收到的电压与一个对应参考电压比较，并输出误差放大信号，在本申请实施例中，上述误差放大器1213用于将稳压器12的输出电压尽量锁定在一定电压范围内。

缓冲器1212，用于对误差放大器1213输出的信号进行转换处理，以增大误差放大器1213输出的电压。

其中，继续参见图4所示，稳压部件121中的驱动电路1211包括补偿电路1211a和分压电路1211b，分压电路1211b的第一端分别与开关管1221的第二端、第四开关1222的第二端和补偿电路1211a的一端连接，分压电路1211b的第二端接地，分压电路1211b的第三端与误差放大器1213的正向输入端连接，补偿电路1211a的另一端分别与误差放大器1213的输出端和缓冲器1212的输入端连接。

具体地，驱动电路1211中的补偿电路1211a可以通过电容、电感和传感器等等元器件中的至少一种实现，但在本申请实施例，驱动电路1211中的补偿电路1211a包括电容。这里需要说明的是，补偿电路1211a用于补偿稳压器12输出电压的稳定性。

其中，驱动电路1211中的分压电路1211b可以控制补偿电路1211a的充电速度。这里需要说明的是，驱动电路1211中的分压电路1211b可以包括多个常规的电阻。其中，驱动电路1211中的分压电路1211b可以限制补偿电路1211a两端的电压。

同时，继续参见图4所示，驱动电路1211中的分压电路1211b包括：第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的一端分别与开关管1221的第二端、第四开关1222的第二端和补偿电路1211a的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和误差放大器1213的正向输入端连接，第二电阻R2的另一端接地。

在本申请实施例中，驱动电路1211中的分压电路1211b包括两个固定电阻，即第一电阻R1和第二电阻R2。

在实际应用中，误差放大器1213的正向输入端可以接收参考电压Vref，该参考电压Vref可以根据第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压确定。其中，参考电压Vref与比较器接收到的参考电压可以相等，也可以不相等，对此本申请实施例不做限定。

本申请实施例中的触摸状态检测电路包括稳压器，在电容电路处于被触摸状态时稳压器中的稳压开关可以使得稳压器处于工作状态，使得电容电路接收到的稳压器的充电电压的噪声较小，并且比较稳定，从而能够提高触摸状态检测处理的灵敏度，以及提高检测结果的精确度，以及提高检测的灵敏度；同时，在确定电容电路处于被触摸状态之前稳压器中的稳压开关可以使得稳压器处于短路状态，也就是触摸状态检测电路中的部分电路处于关闭状态，从而可以降低检测过程中触摸状态检测电路的功耗。

下面对上述电容电路13的内部电路结构进行说明。在一实施例中，如图5所示，上述触摸状态检测电路10中的电容电路13包括至少一个触摸分支131，触摸分支131包括触摸电容1311和触摸开关1312，触摸电容1311与触摸开关1312串联连接，且触摸电容1311的一端接地，触摸电容1311的另一端与触摸开关1312的一端连接，触摸开关1312的另一端分别与第一开关15和第二开关16；

触摸开关1312关闭时，触摸电容1311进行充电；触摸开关1312断开时，触摸电容1311进行放电。

具体地，触摸状态检测电路10中的电容电路13包括至少一个触摸分支131，各触摸分支131均包括触摸电容1311和触摸开关1312。可选地，触摸电容1311与补偿电路1211a中的电容的类型可以相同，但是，两者的容值可以相同，也可以不相同。其中，一个触摸分支131对应一个电容式触摸按键，自然地，一个触摸电容1311对应一个电容式触摸按键。

在实际应用中，触摸状态检测电路10设置于印制电路板(Printed CircuitBoard，PCB)上，触摸电容1311的容值均可以根据PCB上该触摸电容1311对应的焊盘大小、对应焊盘的材料和触摸电容1311的寄生影响确定。其中，PCB可以设置于电子系统内的电容触摸按键芯片上。可选地，触摸电容1311的寄生影响可以理解为用户触摸电容1311式触摸按键前后触摸电容1311的容值变化量大小。

通常，触摸电容1311的容值一般在10pF量级，可以在5pF到40pF范围内，并且触摸电容1311对应的电容式触摸按键被用户触摸后，触摸电容1311的容值会增大数十fF到数十pF不等。在实际应用中，充电电容的容值除以触摸电容1311的充电次数可以近似等于触摸电容1311被触摸时的容值。

其中，触摸分支131中的触摸开关1312与触摸状态检测电路10中的其它开关的类型可以相同，也可以不相同，对此本申请实施例不做限定。

在实际应用中，控制器11可以按照预设的轮询检测顺序，轮询控制电容电路13中各触摸开关1312的闭合状态，其中，每一时刻仅能控制电容电路13中的一个触摸开关1312闭合以及控制其它触摸开关1312断开。

可选地，预设的轮询检测顺序可以理解为控制器11控制电容电路13中的所有触摸分支131被执行检测触摸状态的顺序，该轮询检测顺序可以为从电容电路13中第一个触摸分支131依次到最后一个触摸分支131的顺序，还可以为对电容电路13中的所有触摸分支131进行排列的任意顺序，对此本申请实施例不做限定。

在触摸状态检测电路10执行整个检测过程中，可以轮询执行n次检测过程，n等于电容电路13中触摸分支131的总数量，执行一次检测过程可以确定电容电路13中任一触摸分支131的触摸状态，执行完一次检测过程后，可以继续执行下一次检测过程，也就是对电容电路13中的下一触摸分支131的触摸状态进行检测。

在本申请实施例中，若一触摸分支131中的触摸开关1312和第一开关15均闭合时，该触摸分支131中的触摸电容1311可以接收电源01或稳压器12输出的电压，以使该触摸分支131中的触摸电容1311进行充电；若一触摸分支131中的触摸开关1312闭合、第一开关15断开且第二开关16闭合时，该触摸分支131中的触摸电容1311可以将充电的电荷输出给处理电路14，以使该触摸分支131中的触摸电容1311进行放电。

本申请实施例中的触摸状态检测电路，可以通过控制电容电路的充放电，来统计电容电路的充放电次数，进一步根据电容电路的充放电次数以简单、快速确定电容式触摸按键的触摸状态，使得检测方法简单化。

在其中一实施例中，如图6所示，触摸状态检测电路10中的处理电路14包括充电电容141、比较器142和参考电压产生电路143；充电电容141的一端接地，充电电容141的另一端分别与第五开关和第三开关17的共同端以及比较器142的反向输入端连接；比较器142的正向输入端与参考电压产生电路143连接，比较器142的输出端与控制器11的信号输入端连接；

第三开关17闭合时，充电电容141进行放电；第二开关16闭合且第三开关17断开时，充电电容141根据电容电路13中处于工作状态的触摸电容1311的放电电荷量进行充电；

比较器142用于比较充电电容141两端的电压与参考电压产生电路143输出的参考电压，并输出第一控制信号至控制器11。

具体地，触摸状态检测电路10中的处理电路14包括充电电容141、比较器142和参考电压产生电路143。其中，充电电容141与上述触摸电容1311的类型可以相同或不相同，对此本申请实施例不做限定，同时，充电电容141与上述触摸电容1311的容值也可以相同或不相同。在本申请实施例中，充电电容141的容值大于触摸电容1311的容值，充电电容141的容值为固定值，可以为1nF到100nF之间的任一值。

其中，充电电容141的容值越小，检测一个电容式触摸按键所需的检测时长越小，但检测精度会降低，因此，触摸状态检测电路10中的电容电路13内设置的触摸分支131的总数量可以通过综合考虑检测时长、检测精度和触摸状态检测电路10的功耗要求来确定。

同时，若电子系统包含的电容式触摸按键的总数量大于触摸状态检测电路10满足检测时长、检测精度和功耗要求时内设的触摸分支131的总数量时，电子系统内可以设置多个触摸状态检测电路10，以通过多个触摸状态检测电路10实现电子系统中所有电容式触摸按键的触摸状态检测。

可选地，处理电路14中的比较器142可以为电压比较器，且该电压比较器可以为单门限比较器、滞回比较器或窗口比较器等等，对此本申请实施例不做限定。

在本申请实施例中，比较器142用于比较充电电容141两端的电压与参考电压产生电路143输出的参考电压，并根据比较结果输出第一控制信号。可选地，充电电容141两端的电压可以理解为比较器142的正相输入端与电容的一端之间任一点的电压值。

这里需要说明的是，若充电电容141两端的电压大于或等于参考电压产生电路143输出的参考电压时，比较器142输出的第一控制信号可以为高电平信号；若充电电容141两端的电压小于参考电压产生电路143输出的参考电压时，比较器142输出的第一控制信号可以为低电平信号。

在实际应用中，处理电路14中的参考电压产生电路143可以通过供电电路、升压电路、降压电路、缓冲电路和分压电路1211b中的至少一个实现，其中，参考电压产生电路143可以输出参考电压，并且针对同一触摸分支131，对应不同的参考电压，具体根据该触摸分支131中触摸电容1311的容值C与稳压器12的输出电压V01的乘积确定。

这里需要说明的是，每一轮检测开始时，控制器11会先控制第三开关17闭合，并且在触摸状态检测电路10中的第三开关17闭合时，充电电容141进行放电，以使上一次检测过程结束后充电电容141内存储的电荷排空，进一步提高触摸状态检测结果的准确度。

可选地，触摸状态检测电路10在对电容电路13中的任一触摸分支131检测过程中，触摸分支131中的触摸电容1311可以实现多次充电和多次放电，且触摸电容1311的放电次数和充电次数相等，并且在实际应用中，随着触摸分支131中的触摸电容1311对充电电容141的充电时间和充电次数的增大，充电电容141的电荷量会逐渐增大，自然地，任一触摸分支131中的触摸电容1311对充电电容141充电至少一次，充电电容141两端的电压才会大于或等于参考电压产生电路143输出的参考电压。

这里需要说明的是，在检测过程中，处理电路14中的比较器142会实时输出第一控制信号，但是，仅有充电电容141两端的电压大于或等于参考电压产生电路143输出的参考电压时，比较器142才会输出高电平的第一控制信号，否则，比较器142会输出低电平的第一控制信号。其中，在状态机接收到比较器142输出的第一控制信号为高电平信号时，控制暂停输出时钟信号，此时，状态机就可以统计出当次检测过程中输出的不同时钟信号的翻转次数。可选地，不同时钟信号的翻转次数可以理解为高电平时钟信号和低电平时钟信号来回翻转的次数。

在实际应用中，充电电容141的容值与充电电容141两端电压的乘积等于当前检测触摸分支131中触摸电容1311的容值、稳压器12输出的稳定电压和当次检测过程中状态机输出不同时钟信号的翻转次数三者之间的乘积。

本申请实施例中的触摸状态检测电路通过电容电路中的触摸电容对处理电路中的充电电容充电，以使得在充电电容的电荷量达到特定值时，可以确定启动检测程序，并将检测程序当前确定的触摸状态确定为该触摸电容最终的触摸状态，并且在该条件下，获取到的触摸状态的检测结果较为准确。

在一些场景中，触摸状态检测电路10中的第二开关16需要不断反复的闭合和断开，进而使得充电电容141的电荷注入量会增大，以造成充电电容141的充电电荷转移误差，使得获取到的充电电容141的充电次数不准确，，基于此，可以在触摸状态检测电路10中添加一个开关，以抵消触摸状态检测电路10中的第二开关16不断反复的闭合和断开所产生的电荷注入效应。因此，在一实施例中，上述触摸状态检测电路10还包括：第五开关18，第五开关18并联在第二开关16和第三开关17的共同端，与处理电路14的第一输入端之间的通路上，第五开关18的第一端与第二开关16和第三开关17的共同端连接，第五开关18的第二端与处理电路14的第一输入端连接；第五开关18的控制端与控制器11的第二控制端连接。

其中，上述触摸状态检测电路10中的第五开关18与触摸状态检测电路10中的第一开关15、第二开关16、第三开关17、第四开关1222的类型可以相同，也可以不相同，对此本申请实施例不做限定。在本申请实施例中，第五开关18的控制端可以接收控制器11的第二控制端输出的信号，也就是第五开关18的控制端接收到的信号与第二开关16的控制端接收到的信号相同。

本申请实施例中的触摸状态检测电路，可以通过第五开关抵消第二开关不断反复的闭合和断开给充电电容带来的电荷积累，提高充电电容接收触摸电容转移的电荷量的准确度，从而能够进一步提高触摸状态检测结果的正确性。

在其中一实施例中，如图7所示，触摸状态检测电路10中的控制器11包括：状态机111和双相时钟信号产生电路112；

状态机111用于产生时钟信号，并将时钟信号发送至双相时钟信号产生电路112，以指示双相时钟信号产生电路112通过控制器11的第二控制端输出第一时钟信号和通过控制器11的第五控制端输出第二时钟信号，第一时钟信号和第二时钟信号为反相时钟信号；

状态机111还用于通过控制器11的第三控制端输出第一开关信号，以在电容电路13处于被触摸状态时控制稳压器12进入工作状态，以及通过控制器11的第五控制端输出第二开关信号，以在电容电路13进行充电时闭合第一开断开第二开关16，并且在电容电路13完成充电后断开第一开关15闭合第二开关16；状态机111还用于通过控制器11的信号输入端接收第一控制信号，并根据第一控制信号启动检测程序，以检测电容电路13当前的触摸状态。

具体地，控制器11中的状态机111可以称为数字控制状态机，该状态机111可以为迷你状态机或摩尔状态机。在实际应用中，状态机111用于产生时钟信号，时钟信号可以为周期性均匀变化的方波信号，即周期性均匀变化的高低电平信号。

这里需要说明的是，状态机111可以按照两种方式输出时钟信号。第一种方式为：状态机111在每次执行检测过程时，从第三开关17闭合开始时刻算起，间隔特定时长后开始输出时钟信号，该特定时长可以等于将充电电容141充满电时对应的电荷量排空所需的时长；第二种方式为：每次检测过程开始后，在确定充电电容141内存储的电荷排空后，也就是充电电容141的电荷量为0时，控制器11中的状态机111开始输出时钟信号，其中，每次执行检测过程时，充电电容141不一定是满电状态，所以状态机111按照第二种方式输出时钟信号，可以缩短触摸状态的检测时长。

其中，状态机111可以将产生的时钟信号发送至双相时钟信号产生电路112，以指示双相时钟信号产生电路112通过控制器11的第二控制端输出第一时钟信号和通过控制器11的第二控制端输出第二时钟信号。

可选地，第一时钟信号与第二时钟信号可以为反相时钟信号，即一个为高电平信号另一个为低电平信号。其中，第一时钟信号可以控制第一开关15和第五开关18的闭合状态，第二时钟信号可以控制第二开关16的闭合状态。

可以理解的是，时钟信号控制第一时钟信号和第二时钟信号的产生，进一步通过第一时钟信号和第二时钟信号分别控制第一开关15和第五开关18的切换状态，在本申请实施例中，第一开关15和第五开关18的切换频率一般是100K到10MHZ数量级。

同时，状态机111可以在首次确定电容电路13中的任一触摸分支131处于被触摸状态时，开始控制稳压器12进入工作状态，即控制稳压开关122断开直到该触摸分支131对应的检测过程执行结束为止；并且，状态机111还可以在首次确定电容电路13中的任一触摸分支131处于被触摸状态之前，即电容电路13中已检测的多个触摸分支131均处于未触摸状态之前，一直控制稳压开关122闭合，使稳压器12处于短路状态。

这里需要说明的是，触摸分支131处于被触摸状态可以理解为该触摸分支131对应的电容式触摸按键处于被触摸状态；触摸分支131处于未触摸状态可以理解为该触摸分支131对应的电容式触摸按键处于未触摸状态。

在实际应用中，状态机111还可以实时接收处理电路14中的比较器142输出的第一控制信号，并根据第一控制信号确定是否启动检测程序，以通过检测程序检测电容电路13中的任一触摸分支131当前的触摸状态。

可选地，比较器142输出的第一控制信号可以为高电平信号或低电平信号，其中，在该第一控制信号为高电平信号时，状态机111可以确定启动检测程序，在该第一控制信号为低电平信号时，状态机111可以确定不启动检测程序。

由于触摸电容1311被用户触摸后，触摸电容1311的容值会增大，所以在触摸电容1311被触摸时，触摸电容1311对充电电容141的电荷转移次数会减少，自然地，对充电电容141的充电次数减少，充电电容141就可以充满电，因此，状态机111启动检测程序后，状态机111可以将电容电路13中任一检测的触摸分支131中的触摸电容1311未被触摸时向电容电路13充满电的充电次数与电容电路13中任一检测的触摸分支131中触摸电容1311的放电次数、充电次数或从触摸分支131检测开始到当前时刻为止不同时钟信号的翻转次数作差，并判断差值是否大于或等于预设的次数阈值，若是，则确定当前触摸分支131中的触摸电容1311为被触摸状态，否则，确定当前触摸分支131中的触摸电容1311为未触摸状态。

这里需要说明的是，由于不同时刻电容式触摸按键的实际应用环境变化比较大，所以预设的次数阈值可以根据不同实际应用环境进行适当调整。其中，预设的次数阈值可以是用户自定义的，还可以是根据历史试验值确定的。实际应用环境可以包括环境温度以及环境引起的其它变化。

在本申请实施例中，预设的次数阈值是在基线值的基础上确定的数值，该基线值可以等于触摸电容1311不被用户触摸的情况下向充电电容141充满电的充电次数，预设的次数阈值可以等于基线值与触摸电容1311被用户触摸的情况下向充电电容141充满电的充电次数的差值。

其中，不同实际应用环境中，基线值会有所不同，因此，在计算预设的次数阈值的过程中，可以先计算不同时刻对应的平均基线值，然后计算平均基线值与触摸电容1311被用户触摸的情况下向充电电容141充满电的平均充电次数的差值，进而得到精度较高的次数阈值，进一步提高检测结果的正确性。可选地，同一实际应用环境中，基线值与触摸电容1311被用户触摸的情况下向充电电容141充满电的充电次数的差值是固定的。

在检测过程中，状态机111可以实时获取电容电路13中任一检测的触摸分支131中触摸电容1311的放电次数、充电次数和从触摸分支131检测开始到当前时刻为止不同时钟信号的翻转次数，在本申请实施例中，这三者是相等的。

这里需要说明的是，电容电路13当前的触摸状态可以理解为电容电路13中当前检测的任一触摸分支131的触摸状态，还可以理解为电容电路13中当前检测的任一触摸分支131中触摸电容1311对应的电容式触摸按键的触摸状态。

在实际应用中，充电电容141和各触摸电容1311均设置于同一个PCB上，所以充电电容141和各触摸电容1311的部分寄生效果或者PCB上共有的干扰信号能够同时抵消掉，从而会使得触摸状态检测电路10对触摸状态检测的信噪比有很好的提高，进一步能提高触摸状态检测结果的正确性。

可选地，上述第一开关信号和第二开关号均可以为高电平信号或低电平信号。其中，每一轮检测开始时，控制器11可以通过第五控制端输出高电平信号，即第二开关号，控制第三开关17闭合，以使上一次检测过程结束后或者当前充电电容141内存储的电荷排空。

通常，电容式触摸按键的响应时长会大于电容式触摸按键的触摸状态检测时长，因此，为了降低电子系统的功耗，在本申请实施例中，状态机111在接收到比较器142输出的第一控制器11后，可以控制关闭触摸状态检测电路10中除状态机111之外的所有内部电路处于待机状态，即不工作状态，以降低触摸状态检测电路10的功耗，进而降低电子系统的功耗。其中，在下一次检测过程开始时，状态机111可以唤醒触摸状态检测电路10中除状态机111之外的所有内部电路的待机状态，使得这些内部电路进入工作状态，以实现检测过程。

如图8所示分别为一示例在一次检测过程中，触摸状态检测电路10中状态机111的第五控制端输出信号EN_DISCHG的变化波形图、双相时钟信号产生电路112产生的第一开关信号SW2和第二开关信号SW1的变化波形图、充电电容两端电压Vccom的变化波形图以及比较器142输出的第一控制信号COUNT的变化波形图，其中，图8中的虚线段部分对应的波形图未示出。

本申请实施例中的触摸状态检测电路可以通过状态机有序控制整个触摸状态检测过程的实现，使得触摸状态检测电路能够准确检测出电容电路的触摸状态，以能够进一步提高电容式触摸按键响应结果的准确性以及及时性。

如图9所示为本申请另一实施例提供的触摸状态检测方法的流程示意图，该触摸状态检测方法通过上述任一实施例中的触摸状态检测电路实现。下面触摸状态检测方法的实现过程进行说明，上述触摸状态检测方法可以包括以下步骤：

S100、获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号。

具体地，在触摸状态检测过程中，触摸状态检测电路中的控制器可以周期性地实时获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号。可选地，第一控制信号可以为高电平信号或低电平信号。

S200、根据第一控制信号，确定检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态。其中，在检测过程中，确定电容电路处于被触摸状态时控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态。

其中，触摸状态检测电路中的控制器可以通过第一控制信号与预设阈值进行比较，根据比较结果确定是否启动检测程序，若确定启动，则执行检测程序以检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态，若确定不启动，则继续执行通过第一控制信号与预设阈值进行比较的步骤，直到根据比较结果确定启动检测程序为止，开始执行检测程序以检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态。可选地，预设阈值可以等于0。

另外，触摸状态检测电路中的控制器还可以通过第一控制信号直接判断是否启动检测程序，若判断结果为是，则执行检测程序以检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态，若判断结果为否，则继续执行通过第一控制信号直接判断是否启动检测程序的步骤，直到根据比较结果确定启动检测程序为止，开始执行检测程序以检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态。

在触摸状态检测过程中，触摸状态检测电路中的控制器在确定电容电路处于被触摸状态时，可以控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态，稳压器进入工作状态可以理解为稳压器内的功能电路处于唤醒状态，表示稳压器能够将外部电源输出的电压转换为稳定电压，以为电容电路充电。控制器在确定电容电路处于被触摸状态之前，一直控制触摸状态检测电路中的稳压器处于短路状态，即稳压器内的功能电路处于待机状态，该情况下，稳压器仅充当开关的作用，能够让稳压器内的功能电路短路，从而降低触摸状态检测电路在后续检测过程中检测电路的功耗。

进一步，控制器可以将电容电路的触摸状态发送至电子系统中的上位机或者总处理器，上位机或者总处理器可以根据电容电路的触摸状态控制各电容式触摸按键做出对应响应。可选地，电容电路的触摸状态可以为被触摸状态或未触摸状态。

在一次完整的检测过程中，触摸状态检测电路中的控制器可以执行至少一次检测程序，具体的执行次数根据电容电路的内部结构确定，其中，控制器首次执行检测程序后，可以确定电容电路处于被触摸状态，或者，控制器执行多次执行检测程序后，才可以确定电容电路处于被触摸状态，对此本申请实施例不做限定。

为了确定电子系统中多个电容式触摸按键是否被触摸，触摸状态检测电路可以执行多次完整的检测过程，每次完整的检测过程能够确定一个电容式触摸按键的触摸状态。例如，若电子系统包括m个电容式触摸按键时，电子系统中的触摸状态检测电路执行m次完整的检测过程，就可以确定出m个电容式触摸按键的触摸状态。在本申请实施例中，电容电路的触摸状态可以理解为电容式触摸按键的触摸状态。

一个实施例中，上述确定电容电路处于被触摸状态时控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态的步骤，可以包括：在首次确定电容电路处于被触摸状态时，根据第二控制信号控制稳压器进入工作状态。

在本申请实施例中，触摸状态检测电路中的控制器在首次确定电容电路处于被触摸状态时，可以向稳压器发送第二控制信号，以控制稳压器进入工作状态。其中，第二控制信号为高电平信号。

本申请实施例中的技术方案，可以获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号，根据第一控制信号，确定检测触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态，并且在检测过程中，确定电容电路处于被触摸状态时控制触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态；在电容式触摸按键的触摸状态检测过程中，采用上述方法可以在确定电容电路处于被触摸状态之前控制稳压器不进入工作状态，也就是检测电路中的部分电路不进入工作状态，从而可以在检测过程中降低触摸状态检测电路的功耗；同时，上述方法只要在确定电容电路处于被触摸状态后，就会控制稳压器进入工作状态，该情况下，可以使得电容电路接收到的充电电压的噪声较小，并且比较稳定，从而能够提高触摸状态检测处理的灵敏度，以及提高检测结果的精确度，以及提高检测的灵敏度；另外，上述方法还可以适用于较广泛的检测环境，使得触摸状态检测的稳定性较高。

下面对上述获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号的过程进行说明。

在一实施例中，如图10所示，上述S100中的步骤可以包括：

S110、获取充电电容两端的电压。

具体地，触摸状态检测电路中处理电路内的比较器可以获取处理电路内充电电容两端的电压。可选地，充电电容两端的电压可以等于比较器的正相输入端的电压。

S120、根据充电电容两端的电压和参考电压，确定处理电路输出的第一控制信号。

具体地，上述参考电压可以等于充电电容充满电时的电压。在实际应用中，比较器可以对充电电容两端的电压和参考电压进行处理，确定处理电路输出的第一控制信号。

其中，对充电电容两端的电压和参考电压进行处理的方式可以是预先训练一种算法模型，将充电电容两端的电压和参考电压均输入至算法模型中，该算法模型输出第一控制信号。

在本申请实施例中，对充电电容两端的电压和参考电压进行处理的方式是对充电电容两端的电压和参考电压进行比较，得到比较结果。其中，比较结果为充电电容两端的电压大于或等于参考电压时，比较器输出的第一控制信号可以为高电平信号，以指示控制器启动检测程序；比较结果为充电电容两端的电压小于参考电压时，比较器输出的第一控制信号可以为低电平信号，以指示控制器不启动检测程序。

一个实施例中，如图11所示，在获取触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号之前，上述方法还可以包括以下步骤：

S300、在检测过程开始时，控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电。

具体地，在每次触摸状态检测过程开始后，触摸状态检测电路中的控制器可以先控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电，以使充电电容内的电荷量排空，为提高检测结果的准确性做准备。

其中，控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电的方式可以是控制充电电容向外部充电电源充电，以使充电电容内的电荷量排空。另外，控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电的方式还可以是控制充电电容接地，以使充电电容内的电荷量排空。

S400、在充电电容放电结束后，根据时钟信号控制电容电路进行充放电。

在本申请实施例中，在充电电容放电结束后，触摸状态检测电路中的控制器可以开始产生周期性变化的不同时钟信号，以根据周期性变化的不同时钟信号控制电容电路进行充放电。在实际应用中，控制器在接收到第一控制信号后，可以停止产生时钟信号。

其中，可以通过电荷检测传感器检测充电电容的电荷量。在确定充电电容的电荷量为0时，电荷检测传感器可以向控制器发送信号输出指令，以指示控制器开始产生周期性变化的不同时钟信号。可选地，周期性变化的不同时钟信号可以为周期性变化的方波信号，即高低电平信号。

另外，控制器可以从充电电容开始放电时刻算起，间隔特定时长后开始输出时钟信号，其中，间隔特定时长的目的是为了确保充电电容内当前存储的电荷量小于或等于充电电容能够存储的最大电荷量时都能在特定时长内排空。可选地，上述特定时长可以等于将充电电容充满电时对应的电荷量排空所需的时长。

一个实施例中，如图12所示，上述S400中根据时钟信号控制电容电路进行充放电的步骤，可以包括：

S410、根据时钟信号产生第一时钟信号和第二时钟信号。

其中，控制器可以根据时钟信号产生双相时钟信号，即第一时钟信号和第二时钟信号。这里需要说明的是，第一时钟信号和第二时钟信号中一个为高电平信号，另一个为低电平信号。

S420、根据第一时钟信号和第二时钟信号，控制电容电路进行充放电。

在本申请实施例中，控制器可以根据第一时钟信号和第二时钟信号控制触摸状态检测电路中对应不同开关的闭合状态，进而控制电容电路进行充放电。可选地，电容电路充电可以理解为触摸状态检测电路中的稳压器或电源输出的电压输入至电容电路进行充电的过程；电容电路放电可以理解为电容电路将其内存储的电荷量转移至处理电路中充电电容内的过程。

在实际应用中，若第一时钟信号为高电平信号且第二时钟信号为低电平信号时，控制器控制电容电路进行充电；若第一时钟信号为低电平信号且第二时钟信号为高电平信号时，控制器控制电容电路向充电电容进行放电。

本申请实施例中的技术方案，可以在检测过程开始时，控制触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电，并在充电电容放电结束后，根据时钟信号控制电容电路进行充放电，以使电容电路的充电次数、放电次数与控制器当次检测过程中输出的不同时钟信号的翻转次数同步被计数，以及时启动执行检测程序，并获取精准度较高的触摸状态检测结果。

基于上述提供的触摸状态检测电路10，本申请还提供一种电子系统，该电子系统包括上述任一实施例提供的触摸状态检测电路10。

其中，触摸状态检测电路10设置于电子系统内，用于检测电子系统中各电容式触摸按键的触摸状态。可选地，为了提高电子系统中电容式触摸按键的触摸灵敏度和电子系统外表面的美观效果，可以在电子系统的外表面设置亚克力板，以通过触摸亚克力板来实现电容式触摸按键的触摸。

本申请实施例提供的电子系统，与上述任一实施例提供的触摸状态检测电路，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种触摸状态检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：控制器、稳压器、电容电路和处理电路；其中，所述控制器的第一控制端与所述电容电路的第一输入端连接，所述控制器的第二控制端通过第一开关分别与所述稳压器的输出端和所述电容电路的第二输入端连接，所述控制器的第三控制端与所述稳压器的控制端连接，所述控制器的第四控制端通过第二开关与所述电容电路的输出端连接；所述控制器的第五控制端通过第三开关分别与所述处理电路的第一输入端和地连接；所述控制器的信号输入端与所述处理电路的输出端连接；

其中，所述控制器用于控制所述电容电路进行充放电，以及在所述电容电路处于被触摸状态时控制所述稳压器进入工作状态，还用于根据所述处理电路输出的控制信号检测所述电容电路的触摸状态。

2.根据权利要求1所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述稳压器包括稳压部件和稳压开关；所述稳压开关与所述稳压部件并联连接，所述稳压开关的第一端和所述稳压部件的第一端均与电源连接，所述稳压开关的第二端和所述稳压部件的第二端均与所述第一开关的一端连接；所述稳压开关与所述控制器的第三控制端连接；

所述稳压开关用于在所述电容电路处于被触摸状态时断开，以及在所述电容电路处于未触摸状态时闭合。

3.根据权利要求2所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述稳压开关包括开关管和第四开关，所述开关管的第一端与所述第四开关的一端与所述电源连接，所述开关管的第二端与所述第四开关的另一端与所述第一开关的一端连接，所述开关管的第三端与所述稳压部件的第一端连接，所述第四开关的控制端与所述控制器的第三控制端连接；

所述第四开关用于在所述电容电路被首次触摸后闭合；所述开关管用于在所述开关管的第二端与所述开关管的第三端之间的电压达到所述开关管的导通电压时导通。

4.根据权利要求2所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述稳压部件包括驱动电路、缓冲器和误差放大器，所述驱动电路的第一端与所述稳压开关的第二端连接，所述驱动电路的第二端分别与所述缓冲器的输入端和所述误差放大器的输出端连接，所述驱动电路的第三端与所述误差放大器的正向输入端连接，所述驱动电路的第四端接地，且所述缓冲器通过所述稳压部件的第一端与所述稳压开关的第一端连接。

5.根据权利要求4所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述驱动电路包括补偿电路和分压电路，所述分压电路的第一端分别与开关管的第二端、第四开关的第二端和所述补偿电路的一端连接，所述分压电路的第二端接地，所述分压电路的第三端与所述误差放大器的正向输入端连接，所述补偿电路的另一端分别与所述误差放大器的输出端和所述缓冲器的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端分别与开关管的第二端、第四开关的第二端和所述补偿电路的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述误差放大器的正向输入端连接，所述第二电阻的另一端接地。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述触摸状态检测电路还包括：第五开关，所述第五开关并联在所述第二开关和所述第三开关的共同端，与所述处理电路的第一输入端之间的通路上，所述第五开关的第一端与所述第二开关和所述第三开关的共同端连接，所述第五开关的第二端与所述处理电路的第一输入端连接；所述第五开关的控制端与所述控制器的第二控制端连接。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述电容电路包括至少一个触摸分支，所述触摸分支包括触摸电容和触摸开关，所述触摸电容与所述触摸开关串联连接，且所述触摸电容的一端接地，所述触摸电容的另一端与所述触摸开关的一端连接，所述触摸开关的另一端分别与所述第一开关和所述第二开关；

所述触摸开关关闭时，所述触摸电容进行充电；所述触摸开关断开时，所述触摸电容进行放电。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述处理电路包括充电电容、比较器和参考电压产生电路；所述充电电容的一端接地，所述充电电容的另一端分别与所述第五开关和所述第三开关的共同端以及所述比较器的反向输入端连接；所述比较器的正向输入端与所述参考电压产生电路连接，所述比较器的输出端与所述控制器的信号输入端连接；

所述第三开关闭合时，所述充电电容进行放电；所述第二开关闭合且所述第三开关断开时，所述充电电容根据所述电容电路中处于工作状态的触摸电容的放电电荷量进行充电；

所述比较器用于比较所述充电电容两端的电压与所述参考电压产生电路输出的参考电压，并输出所述第一控制信号至所述控制器。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的触摸状态检测电路，其特征在于，所述控制器包括：状态机和双相时钟信号产生电路；

所述状态机用于产生时钟信号，并将所述时钟信号发送至所述双相时钟信号产生电路，以指示所述双相时钟信号产生电路通过所述控制器的第二控制端输出第一时钟信号和通过所述控制器的第五控制端输出第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为反相时钟信号；

所述状态机还用于通过所述控制器的第三控制端输出第一开关信号，以在所述电容电路处于被触摸状态时控制所述稳压器进入工作状态，以及通过所述控制器的第五控制端输出第二开关信号，以在所述电容电路进行充电时闭合所述第一开断开所述第二开关，并且在所述电容电路完成充电后断开所述第一开关闭合所述第二开关；所述状态机还用于通过所述控制器的信号输入端接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号启动检测程序，以检测所述电容电路当前的触摸状态。

11.一种触摸状态检测方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1-10中任一项所述的触摸状态检测电路实现，所述方法包括：

获取所述触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号；

根据所述第一控制信号，确定检测所述触摸状态检测电路中的电容电路的触摸状态；其中，在检测过程中，确定所述电容电路处于被触摸状态时控制所述触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述确定所述电容电路处于被触摸状态时控制所述触摸状态检测电路中的稳压器进入工作状态，包括：

在首次确定所述电容电路处于被触摸状态时，根据第二控制信号控制所述稳压器进入工作状态。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述获取所述触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号，包括：

获取所述充电电容两端的电压；

根据所述充电电容两端的电压和参考电压，确定所述处理电路输出的第一控制信号。

14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在获取所述触摸状态检测电路中的处理电路输出的第一控制信号之前，所述方法还包括：

在检测过程开始时，控制所述触摸状态检测电路中处理电路的充电电容放电；

在所述充电电容放电结束后，根据所述时钟信号控制所述电容电路进行充放电。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述时钟信号包括第一时钟信号和第二时钟信号，所述根据所述时钟信号控制所述电容电路进行充放电，包括：

根据所述时钟信号产生第一时钟信号和第二时钟信号；

根据所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，控制所述电容电路进行充放电。

16.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括如权利要求1-11中任一项所述的触摸状态检测电路。

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