CN205725972U - 一种手机电容触控按键 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机电容触控按键，包括安装于手机内的触控模组，所述触控模组包括一PCB板，所述PCB板的上端设置有20个按键，每个按键对应一个感应电极，感应电极的输出端通过两个检测芯片检测，两个检测芯片通过I2C接口连接手机主芯片；手机主芯片上设置有五个脚，分别为INT1脚、SDA脚、SCL脚、GPIO脚和INT2脚，两个检测芯片上分别设置有INT脚、SDA脚、SCL脚和PD脚；手机主芯片上的GPIO脚连接两个检测芯片的PD脚。本实用新型只需两个电容性检测IC即可实现，成本较低，另外该方案由于没有ITO层，所以不需要保护面板，避免了玻璃面板碎裂的问题，也避免了使用过程中触控屏起翘的问题。

Description

一种手机电容触控按键

技术领域

本实用新型涉及一种手机电容触控按键。

背景技术

目前手机的按键实现方式有接触式、非接触式两种。

接触式按键需要手接触到按键才能实现功能，一般采用行列扫描式机械按键实现，此种按键需要两个金属焊盘，一个连接芯片的行信号，另一个连接芯片的列信号，一个金属片放置于此两个金属焊盘之上，使用时手指按压金属片，使行信号和列信号接触，触发按键扫描程序最终可定位按下的按键。

非接触式按键不需要手接触到按键即可实现按键功能，一般采用电容触控屏来实现。触控屏主要包括玻璃面板、ITO层、FPC和控制IC。玻璃面板为整个触控屏提供保护作用；ITO层四个角引出四个电极，实现信号传递功能；FPC实现控制IC和ITO层的线路连接功能；控制IC贴在FPC上面，实现信号的检测处理功能。当手指接近触控屏表面时，由于人体电场，手指和触控屏ITO层形成一个耦合电容，这样就会有一定量的电荷转移到人体，为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触控点的距离成比例，控制IC据此可以推算出触控点的位置。

现有的手机电容触控按键方案一般用触控屏来实现，触控屏通过侧插式的FPC连接器或者BTB连接器来与主板连接。该方案的物料成本包括玻璃面板、ITO层、FPC、触控IC以及和主板连接的连接器。所用物料较多，成本比较高昂，而且玻璃面板如果质量不好，比较容易被撞碎。触控屏一般采用双面背胶粘在手机壳上，在手机使用过程中，触控屏容易起翘。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本较低，避免了玻璃面板碎裂的问题，也避免了使用过程中触控屏起翘的问题的手机电容触控按键。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种手机电容触控按键，包括安装于手机内的触控模组，所述触控模组包括一PCB板，所述PCB板的上端设置有20个按键，每个按键对应一个感应电极，感应电极的输出端通过两个检测芯片检测，两个检测芯片通过I2C接口连接手机主芯片；

手机主芯片上设置有五个脚，分别为INT1脚、SDA脚、SCL脚、GPIO脚和INT2脚，两个检测芯片上分别设置有INT脚、SDA脚、SCL脚和PD脚；

手机主芯片上的GPIO脚连接两个检测芯片的PD脚，两个检测芯片上的INT脚分别连接手机主芯片上的INT1脚和INT2脚。

本实用新型的有益效果是：本实用新型只需两个电容性检测IC即可实现，成本较低，另外该方案由于没有ITO层，所以不需要保护面板，避免了玻璃面板碎裂的问题，也避免了使用过程中触控屏起翘的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为本实用新型按键电极结构图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，本实用新型的一种手机电容触控按键，包括安装于手机内的触控模组，所述触控模组包括一PCB板1，所述PCB板的上端设置有20个按键，每个按键对应一个感应电极2，感应电极的输出端通过两个检测芯片检测，两个检测芯片通过I2C接口连接手机主芯片；

手机主芯片上设置有五个脚，分别为INT1脚、SDA脚、SCL脚、GPIO脚和INT2脚，两个检测芯片上分别设置有INT脚、SDA脚、SCL脚和PD脚；

手机主芯片上的GPIO脚连接两个检测芯片的PD脚，两个检测芯片上的INT脚分别连接手机主芯片上的INT1脚和INT2脚。

本实施例中，两个检测芯片可选用CP2528芯片或者CP2532芯片，CP2528是一款支持8通道的电容式触摸传感芯片，内嵌高精度电容数字转换（ CDC）模块，并结合专用DSP处理器，能在各种应用环境下准确识别人手指的触摸。芯片支持I2C总线和SPI总线，同时分别提供8位可扩展GPIO。

感应判断结果可选择串口输出或GPIO输出。独特的CDC技术可以检测到电容变化，并把该变化量转换成数字信号。转换后的数字信号经过硬件低通和DSP处理，最后获得触摸感应判断。硬件滤波器可解决输入信号的抖动。

集成特殊判断算法的DSP 处理器能实时计算出每个感应通道的状态。感应判决算法具有自校准功能，能适应多种应用环境的变化。CP2532和CP2528功能一样，可以支持12通道的按键检测。两个芯片一起可以实现20个按键的检测。

感应电极有PCB上的金属图形构成。当没有手指靠近时，感应电极上的电容由电极与周边地线或其它信号线之间的寄生电容组成。当有手指接近电极上方的面板时，由于人体有导电性，感应电极板上方的电场增强、形成一个与寄生电容并联的电容，从而导致感应电极上的总电容增加。检测电路就是通过检测这种电容的变化，从而判断是否有手机触摸。

PCB上的感应电极与手指之间形成的电容大小C与电极面积S、面板的介电常数ε以及面板厚度d直接相关，可由如下公式表示：

上式中，C越大，触控效果越好。通常通过增加感应电极的面积或者减少面板的厚度来增加感应电极与手指之间形成的电容大小。

当手指接触到按键1到按键20的任意一个感应电极时，该感应电极与手指之间产生电容，感应电极上的总电容增加，相应的检测芯片（CP2528或者CP2532）检测到这种变化，即可确定被接触的按键，然后产生一个中断信号给手机主芯片。

手机主芯片收到该中断信号后，通过I2C接口访问该检测芯片的相应寄存器，读出被接触的按键编号，即可执行该按键被赋予的功能代码，实现该按键的功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型只需两个电容性检测IC即可实现，成本较低，另外该方案由于没有ITO层，所以不需要保护面板，避免了玻璃面板碎裂的问题，也避免了使用过程中触控屏起翘的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种手机电容触控按键，其特征在于：包括安装于手机内的触控模组，所述触控模组包括一PCB板，所述PCB板的上端设置有20个按键，每个按键对应一个感应电极，感应电极的输出端通过两个检测芯片检测，两个检测芯片通过I2C接口连接手机主芯片；

手机主芯片上设置有五个脚，分别为INT1脚、SDA脚、SCL脚、GPIO脚和INT2脚，两个检测芯片上分别设置有INT脚、SDA脚、SCL脚和PD脚；

手机主芯片上的GPIO脚连接两个检测芯片的PD脚，两个检测芯片上的INT脚分别连接手机主芯片上的INT1脚和INT2脚。