CN202713263U - 自学习校正触摸按键电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自学习校正触摸按键电路，包括触摸电路模块和MCU控制模块，其特征在于，还包括：一PSoC单芯片处理模块，该PSoC单芯片处理模块将所述触摸电路模块送来感应电容信号量化成数字信号，并根据所述MCU控制模块的指令对所述数字信号进行校正，生成校正值作为触摸阈值；所述的MCU与所述的PSoC单芯片处理模块通过I2C总线连接。该电路辅助相应的比对软件，能很好的实现触摸按键的自学习与校正，电路结构简单，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及液晶触控技术领域，特别是一种自学习校正触摸按键电路。
背景技术
目前市场上的电容触摸按键设计原理如下：两个相邻的金属导体间会产生电容，在按键位置采用PCB上的铜箔做成按键形状,就形成一个电容性的开关。当导电元件接入(譬如手指触摸)会使电容性开关上的电容发生改变,会比导电元件未接入时的电容值要大。通过对该电容持续充放电和检测充电电压的改变,即检测电容的变化,从而判断是否有导电元件的接入,即是否有手指触摸。
但是触摸屏在使用过程中，由于导电元件（譬如手指触摸）与金属感应片接触面积不一样，即每个使用者手指大小，使用习惯不一样，其产生的电容变化值也会不一样。常出现按键不灵敏或者过灵敏。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供一种自学习校正触摸按键电路，该电路配合比对软件能实现根据不同用户的使用习惯对按键阈值进行校正，从而提高触摸按键灵敏度。
本实用新型采用以下方案实现：一种自学习校正触摸按键电路，包括触摸电路模块和MCU控制模块，其特征在于，还包括：一PSoC单芯片处理模块，该PSoC单芯片处理模块将所述触摸电路模块送来感应电容信号量化成数字信号，并根据所述MCU控制模块的指令对所述数字信号进行校正，生成校正值作为触摸阈值；所述的MCU与所述的PSoC单芯片处理模块通过I2C总线连接。
在本实用新型一实施例中，所述的PSoC单芯片处理模块包括：
一比较器，该比较器用于检测触摸电路模块中被充电电容的电压变化；
一PWM单元，所述的比较器输出作为该PWM单元的触发输入；以及
一定时器，该定时器产生该PSoC单芯片处理模块的系统时钟，所述PWM单元为该定时器提供一使能信号。
本实用新型通过在触摸控制电路上增设PSoC单芯片处理模块，辅助相应的比对软件，能很好的实现触摸按键的自学习与校正，电路结构简单，实用性强。
附图说明
图1是本实用新型实施例电路结构原理示意图。
图2是本实用新型PSoC单芯片处理模块的电路结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种自学习校正触摸按键电路，包括触摸电路模块和MCU控制模块，其特征在于，还包括：一PSoC单芯片处理模块，该PSoC单芯片处理模块将所述触摸电路模块送来感应电容信号量化成数字信号，并根据所述MCU控制模块的指令对所述数字信号进行校正，生成校正值作为触摸阈值；所述的MCU与所述的PSoC单芯片处理模块通过I2C总线连接。请参照图2，所述的PSoC单芯片处理模块包括：一比较器，该比较器用于检测触摸电路模块中被充电电容的电压变化；一PWM单元，所述的比较器输出作为该PWM单元的触发输入；以及一定时器，该定时器产生该PSoC单芯片处理模块的系统时钟，所述PWM单元为该定时器提供一使能信号。本实用新型MCU控制PSoC单芯片处理模块对触摸电路模块发出的信号进行校正、学习，能根据不同用户的指型大小生成适合用户的按键阈值，当触摸点电路模块发出的信号超过该阈值时，则判断该触摸是有效触摸指令，如果没有超出，则判断为无效指令。
为了让一般技术人员更好的理解本实用新型的原理，下面我们结合软件原理对本实用新型做进一步说明。这里要说明的是，本实用新型要保护的是硬件电路结构，对于要描述的软件不要求保护。
触摸电路模块是基于电容感应检测的基本原理，采用PCB上的铜箔做成按键形状,就形成一个电容性的开关。当导电元件接入(譬如手指触摸)会使电容性开关上的电容发生改变,会比导电元件未接入时的电容值要大。通过对该电容持续充放电和检测充电电压的改变,即检测电容的变化,从而判断是否有导电元件的接入,即是否有手指触摸。
所述的PSoC单芯片处理模块采用一个比较器来检测被充电电容的电压变化,比较器的输出Fosc作为PWM的触发输入，在PWM预设的统计周期（譬如计算10个Fosc周期）内，保持输出为高电平，作为TIMER的使能信号,即以PWM输出作为TIMER的计数时间宽度,同时以固定的系统时钟作为TIMER的输入信号。TIMER在PWM使能允许的时间宽度内对系统时钟的周期统计数据为输出n(count),所以数据n间接代表了当前感应电容的大小。而当有手指触摸时，随着Cp变大，Fosc和n值都相应变化。同样充电电流的情况下，在有手指触摸时，感应电容Cp变大，对感应电容充电并导致它的电压升高到指定阈值的时间变长，即Fosc的周期变长。所以在同样的PWM预设统计个数内，PWM保持输出为高电平的时间宽度将变大，即TIMER的计数时间范围将变大。所以TIMER检测到的系统时钟周期数n会增多。因此，这里先界定几个概念如下:
初始感应数据:在没有手指触摸时检测到的Timer的计数n1;
触摸感应数据:在有手指触摸时检测到的Timer的计数n2;
按键阈值:设触摸感应数据减去初始感应数据的差值为⊿n，⊿n=n2-n1；在上图中，⊿n=16。
如果用户未开启校正功能且未选择历史用户的最佳按键阀值,阀值寄存器的阀值为MCU发送过来的默认按键阀值⊿n（假定为⊿n=16）。当有按键按下，PSoC单芯片软硬件结合处理模块根据检测到的初始感应数据n1减去检测到的触摸感应数据n2，算出当前计算触摸值为⊿k =n2 – n1，软体会判断当⊿k大于⊿n时,认为是有效的触摸按键动作; 当⊿k小于⊿n时,认为是无效的触摸按键动作,判定检测到的数据是由噪声引起;
如果用户选择校正功能，阀值寄存器的阀值为MCU发送过来的最小按键阈值⊿m，
用户按下x次按键后，PSoC单芯片软硬件结合处理模块获取x次有按键动作时的基准计数n2[x]，分别计算每次的触摸值：⊿h[x] = n2[x] – n1 。软件会取x次触摸值的平均值⊿h作为按键阀值，写入阀值寄存器，同时通过I2C 发送MCU记录并保存，校正完成。此时阀值寄存器值为最佳按键阀值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种自学习校正触摸按键电路，包括触摸电路模块和MCU控制模块，其特征在于，还包括：一PSoC单芯片处理模块，该PSoC单芯片处理模块将所述触摸电路模块送来感应电容信号量化成数字信号，并根据所述MCU控制模块的指令对所述数字信号进行校正，生成校正值作为触摸阈值；所述的MCU与所述的PSoC单芯片处理模块通过I2C总线连接。
2.根据权利要求1所述的自学习校正触摸按键电路，其特征在于：所述的PSoC单芯片处理模块包括：
一比较器，该比较器用于检测触摸电路模块中被充电电容的电压变化；
一PWM单元，所述的比较器输出作为该PWM单元的触发输入；以及
一定时器，该定时器产生该PSoC单芯片处理模块的系统时钟，所述PWM单元为该定时器提供一使能信号。
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