CN207691780U - 一种电容式感应按键电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单片机按键输入电路领域，公开了一种电容式感应按键电路，包括按键芯片、主按键电路以及副按键电路；所述按键芯片设有IO接口；所述主按键电路与所述按键芯片的一个IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述主按键电路输入至所述IO接口的电压产生按键信号；所述副按键电路与多个IO接口电连接，所述按键芯片根据从副按键电路同时输入至每个IO接口的电压产生按键信号。本实用新型的电容式感应按键电路通过组合按键的原理，可以使得所述按键芯片的每个IO接口灵活配置更多的按键电路，可满足不同的需要。

Description

一种电容式感应按键电路

【技术领域】

本实用新型涉及单片机按键输入电路领域，特别涉及一种电容式感应按键电路。

【背景技术】

由于触摸按键不涉及机械运动，且有助于实现全封闭和富于现代感的设计，触摸感应技术正得到迅速普及。与传统按钮式用户界面相比，触摸感应按键在美观性、维护保养、成本及清洁性方面均具有极大的优势，也正逐渐替代按钮式用户界面。

目前使用的感应按键电路，一般都是使用专用的感应按键触摸的按键芯片，而因为不同产品上对按键数量的要求不同，所以就存在对应不同按键数量的专用按键芯片，如对应单个感应按键的按键芯片，对应3个感应按键的按键芯片，对应5个感应按键的按键芯片，对应8个感应按键的按键芯片。在具体使用时会出现需要的感应按键数量多，而可用的按键芯片对应的按键数量少，例如，要用5个感应按键，而可用的按键芯片只能对应3个感应按键，或者对应5个感应按键的按键芯片成本过高，因此会出现按键芯片对应的感应按键数量固定，不能灵活满足不同需要的情况。

【实用新型内容】

为解决按键芯片对应的感应按键数量固定，不能灵活满足不同需要的技术问题，本实用新型实施例提供一种使用灵活的电容式感应按键电路。

本实用新型实施例解决该技术问题采用以下技术方案：

一种电容式感应按键电路，包括按键芯片、第一主按键电路，第二主按键电路以及第一副按键电路；所述按键芯片包括第一IO接口和第二IO接口；所述第一主按键电路与所述按键芯片的第一IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第一主按键电路输入至所述第一IO接口的电压产生第一按键信号；所述第二主按键电路与所述第二IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第二主按键电路输入至所述第二IO接口的电压产生第二按键信号；所述第一副按键电路与所述第一IO接口和所述第二IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第一副按键电路同时输入至所述第一IO接口和所述第二IO接口的电压产生第三按键信号。

可选地，所述第一主按键电路包括，第一电阻以及第一感应按键，所述第一电阻的一端与所述第一感应按键电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一IO接口电连接；所述第二主按键电路包括，第二电阻以及第二感应按键，所述第二电阻的一端与所述第二感应按键电连接，所述第二电阻的另一端与所述第二IO接口电连接；所述第一副按键电路包括，第三电阻以及第三感应按键，所述第三电阻的一端与所述第三感应按键电连接，所述第三电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及所述第二IO接口。

可选地，所述电容式感应按键电路还包括，第三主按键电路、第二副按键电路以及第三副按键电路；所述按键芯片还包括第三IO接口；所述第三主按键电路与所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第三主按键电路输入至所述第三IO接口的电压产生第四按键信号；所述第二副按键电路与所述第一IO接口与所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第二副按键电路同时输入至所述第一IO接口和所述第三IO接口的电压产生第五按键信号；所述第三副按键电路与所述第二IO接口和所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第三副按键电路同时输入至所述第二IO接口和所述第三IO接口的电压产生第六按键信号。

可选地，所述第三主按键电路包括，第四电阻以及第四感应按键，所述第四电阻的一端与所述第四感应按键电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三IO接口电连接；所述第二副按键电路包括，第五电阻以及第五感应按键，所述第五电阻的一端与所述第五感应按键电连接，所述第五电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及第三IO接口；所述第三副按键电路包括，第六电阻以及第六感应按键，所述第六电阻的一端与所述第六感应按键电连接，所述第六电阻的另一端分别电连接于所述第二IO接口以及第三IO接口。

可选地，所述电容式感应按键电路还包括，第四副按键电路；所述第四副按键电路与所述第一IO接口,所述第二IO接口以及所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第四副按键电路同时输入至所述第一IO接口、所述第二IO接口和所述第三IO接口的电压产生第七按键信号。

可选地，所述第一主按键电路包括，第一电阻以及第一感应按键，所述第一电阻的一端与所述第一感应按键电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一IO接口电连接；所述第二主按键电路包括，第二电阻以及第二感应按键，所述第二电阻的一端与所述第二感应按键电连接，所述第二电阻的另一端与所述第二IO接口电连接；所述第一副按键电路包括，第三电阻以及第三感应按键，所述第三电阻的一端与所述第三感应按键电连接，所述第三电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及所述第二IO接口；所述第三主按键电路包括，第四电阻以及第四感应按键，所述第四电阻的一端与所述第四感应按键电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三IO接口电连接；所述第二副按键电路包括，第五电阻以及第五感应按键，所述第五电阻的一端与所述第五感应按键电连接，所述第五电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口电性以及第三IO接口；所述第三副按键电路包括，第六电阻以及第六感应按键，所述第六电阻的一端与所述第六感应按键电连接，所述第六电阻的另一端分别电连接于所述第二IO接口以及第三IO接口；所述第四副按键电路包括，第七电阻以及第七感应按键，所述第七电阻的一端与所述第七感应按键电连接，所述第七电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口、第二IO接口以及第三IO接口。

可选地，所述第一至第七感应按键为电容式感应按键；所述电容式感应按键包括外壳和感应片，其中所述外壳将所述电容式感应按键电路除电容式感应按键之外的其余部分收容于其内部，所述感应片平铺于所述外壳的外表面。

可选地，所述感应片的背离所述外壳的一面设有易于手指贴合的纹路。

可选地，所述外壳为绝缘外壳。

可选地，所述按键芯片为BS83C24-3芯片。

与现有技术相比较，本实用新型实施例的电容式感应按键电路通过组合按键的原理，可以使得所述按键芯片的每个IO接口灵活配置更多的按键电路，可满足不同的需要。

【附图说明】

图1为本实用新型其中一实施例提供的电容式感应按键电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的电容式感应按键电路的结构示意图；

图3为本实用新型又一实施例提供的电容式感应按键电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电容式感应按键的结构示意图；

图5为图4所示的电容式感应按键的原理图。

【具体实施方式】

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，本实用新型其中一实施例提供的一种电容式感应按键电路100包括，按键芯片80、第一主按键电路10，第二主按键电路20以及第一副按键电路30。

可选地，所述按键芯片80可为BS83C24-3按键芯片，这种专用按键芯片已经为用户做好了各种功能模块，比如PWM，电容感应等，开发者只需要对系统进行设置和连接，就可以实现感应按键功能。所述按键芯片80包括第一IO接口810和第二IO接口820。

所述第一主按键电路10包括第一电阻R1和第一感应按键102，所述第一电阻R1的一端与所述第一IO接口810电连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一感应按键102电连接。当人体(手指)接触所述第一感应按键102的时候，由于人体相当于一个接大地的电容，因此会在所述第一感应按键102和大地之间形成一个电容，电容量通常有几pF到几十pF。所述第一感应按键102经所述第一电阻R1输入电压至所述第一IO接口810，所述按键芯片80用于根据从所述第一主按键电路10输入至所述第一IO接口810的电压产生第一按键信号。

所述第二主按键电路20包括第二电阻R2和第二感应按键202，所述第二电阻R2的一端与所述第二IO接口820电连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第二感应按键202电连接。所述第二感应按键202经所述第二电阻R2输入电压至所述第二IO接口820，所述按键芯片80用于根据从所述第二主按键电路20输入至所述第二IO接口820的电压产生第二按键信号。

所述第一副按键电路30包括第三电阻R3和第三感应按键302，所述第三电阻R3的一端连接所述第三感应按键302，所述第三电阻R3的另一端分别电连接于所述第一IO接口810以及第二IO接口820。当人体(手指)接触所述第三感应按键302的时候，在所述第三感应按键302和大地之间形成一个电容，所述第三感应按键302经所述第三电阻R3输入电压至所述第一IO接口810和所述第二IO接口820，所述按键芯片80用于根据从所述第一副按键电路30同时输入至所述第一IO接口810和所述第二IO接口820的电压产生第三按键信号。

在本实用新型实施例中，电容式感应按键电路100包括第一副按键电路30，使得对应两个感应按键的按键芯片80可产生1至3个按键信号，可灵活满足不同的需求。

在其中一个实施例中，请参阅图2，在图1所示的电容式感应按键电路100的基础上，电容式感应按键电路200还包括第三主按键电路40、第二副按键电路50以及第三副按键电路60；所述按键芯片80还包括第三IO接口830。

所述第三主按键电路40包括第四电阻R4和第四感应按键402，所述第四电阻R4的一端与所述第三IO接口830电连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第四感应按键402电连接。所述第四感应按键402经所述第四电阻R4输入电压至所述第三IO接口820，所述按键芯片80用于根据从所述第三主按键电路30输入至所述第三IO接口830的电压产生第四按键信号。

所述第二副按键电路50包括第五电阻R5和第五感应按键502，所述第五电阻R5的一端与所述第五感应按键502电连接，所述第三电阻R3的另一端分别电连接于所述第一IO接口810以及第三IO接口830。当人体(手指)接触所述第五感应按键502的时候，在所述第五感应按键502和大地之间形成一个电容，所述第五感应按键502经所述第五电阻R5输入电压至所述第一IO接口810和所述第三IO接口830，所述按键芯片80用于根据从所述第二副按键电路50同时输入至所述第一IO接口810和所述第三IO接口830的电压产生第五按键信号。

所述第三副按键电路60包括第六电阻R6和第六感应按键602，所述第六电阻R6的一端与所述第六感应按键602电连接，所述第六电阻R6的另一端分别电连接于所述第二IO接口820以及第三IO接口830。当人体(手指)接触所述第六感应按键602的时候，在所述第六感应按键602和大地之间形成一个电容，所述第六感应按键602经所述第六电阻R6输入电压至所述第二IO接口820和所述第三IO接口830，所述按键芯片80用于根据从所述第三副按键电路50同时输入至所述第二IO接口820和所述第三IO接口830的电压产生第六按键信号。

可以理解的是，所述按键芯片80的IO接口的数量还可以为二个、三个、四个、五个……N个。对应地，可连接的主按键电路的最大数量可以为二个、三个、四个、五个……N个；可连接的副按键电路的最大数量可以为一个、三个、六个、十个……[N(N-1)/2]个，其中N≥2。

在本实用新型实施例中，电容式感应按键电路200在图1所示的电容式感应按键电路100的基础上，还包括第三主按键电路40、第二副按键电路50以及第三副按键电路60；所述按键芯片80还包括第三IO接口830，使得对应的三个感应按键的按键芯片80可产生1至6个按键信号，进一步可灵活满足不同的需求。

在其中一个实施例中，请参阅图3，在图2所示的电容式感应按键电路200的基础上，电容式感应按键电路300还包括第四副按键电路70。

可选地，所述第四副按键电路70包括第七电阻R7和第七感应按键702，所述第七电阻R7的一端与所述第七感应按键702电连接，所述第七电阻R7的另一端分别电连接于所述第一IO接口810、第二IO接口820以及第三IO接口830。当人体(手指)接触所述第七感应按键702的时候，在所述第七感应按键702和大地之间形成一个电容，所述第七感应按键702经所述第七电阻R7输入电压至所述第一IO接口810、第二IO接口820以及所述第三IO接口830，所述按键芯片80用于根据从所述第四副按键电路70同时输入至所述第一IO接口810、第二IO接口820以及所述第三IO接口830的电压产生第七按键信号。

可以理解的是，所述按键芯片的IO接口的数量可以为二个、三个、四个、五个……M个，对应地，可连接的主按键电路的最大数量可以为二个、三个、四个、五个……M个；可连接的副按键电路的最大数量可以为一个、四个、十一个、二十六个……(2^M-M-1)个，其中M≥2。

上述实施例的电容式感应按键电路100、200、300增加副按键电路，使得所述按键芯片80可产生的按键信号多于按键芯片80可用的IO接口，使得所述电容式感应按键电路100、200、300可灵活满足不同的需求。

另外，上述实施例的电容式感应按键电路100、200、300的按键芯片80的IO接口越多，可接入的按键电路越多，提高了按键芯片80的利用率，降低了成本。

可选地，请一并参阅图4和图5，所述第一～七感应按键为电容式感应按键90；所述电容式感应按键90包括外壳910和感应片920，其中所述外壳910将所述电容式感应按键电路100，200，300除电容式感应按键90之外的其余部分收容于其内部，所述感应片920均匀平铺于所述外壳910的外表面。

可选地，所述感应片920的背离所述外壳910的一面设有易于人体(手指)500贴合的纹路(图未示)。

可选地，所述外壳910为绝缘外壳。

所述电容式感应按键电路100，200，300集成于PCB 600上。

在其中一个实施例中，所述第一～至第七电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7为限流电阻，其阻值均可以为2200Ω，其作用为对对应的按键电路进行限流。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种电容式感应按键电路，其特征在于，包括按键芯片、第一主按键电路，第二主按键电路以及第一副按键电路；

所述按键芯片包括第一IO接口和第二IO接口；

所述第一主按键电路与所述按键芯片的第一IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第一主按键电路输入至所述第一IO接口的电压产生第一按键信号；

所述第二主按键电路与所述第二IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第二主按键电路输入至所述第二IO接口的电压产生第二按键信号；

所述第一副按键电路与所述第一IO接口和所述第二IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第一副按键电路同时输入至所述第一IO接口和所述第二IO接口的电压产生第三按键信号。

2.根据权利要求1所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述第一主按键电路包括，第一电阻以及第一感应按键，所述第一电阻的一端与所述第一感应按键电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一IO接口电连接；

所述第二主按键电路包括，第二电阻以及第二感应按键，所述第二电阻的一端与所述第二感应按键电连接，所述第二电阻的另一端与所述第二IO接口电连接；

所述第一副按键电路包括，第三电阻以及第三感应按键，所述第三电阻的一端与所述第三感应按键电连接，所述第三电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及所述第二IO接口。

3.根据权利要求1所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述电容式感应按键电路还包括，第三主按键电路、第二副按键电路以及第三副按键电路；所述按键芯片还包括第三IO接口；

所述第三主按键电路与所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第三主按键电路输入至所述第三IO接口的电压产生第四按键信号；

所述第二副按键电路与所述第一IO接口与所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第二副按键电路同时输入至所述第一IO接口和所述第三IO接口的电压产生第五按键信号；

所述第三副按键电路与所述第二IO接口和所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第三副按键电路同时输入至所述第二IO接口和所述第三IO接口的电压产生第六按键信号。

4.根据权利要求3所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述第三主按键电路包括，第四电阻以及第四感应按键，所述第四电阻的一端与所述第四感应按键电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三IO接口电连接；

所述第二副按键电路包括，第五电阻以及第五感应按键，所述第五电阻的一端与所述第五感应按键电连接，所述第五电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及第三IO接口；

所述第三副按键电路包括，第六电阻以及第六感应按键，所述第六电阻的一端与所述第六感应按键电连接，所述第六电阻的另一端分别电连接于所述第二IO接口以及第三IO接口。

5.根据权利要求3所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述电容式感应按键电路还包括，第四副按键电路；

所述第四副按键电路与所述第一IO接口,所述第二IO接口以及所述第三IO接口电连接，所述按键芯片用于根据从所述第四副按键电路同时输入至所述第一IO接口、所述第二IO接口和所述第三IO接口的电压产生第七按键信号。

6.根据权利要求5所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述第一主按键电路包括，第一电阻以及第一感应按键，所述第一电阻的一端与所述第一感应按键电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一IO接口电连接；

所述第二主按键电路包括，第二电阻以及第二感应按键，所述第二电阻的一端与所述第二感应按键电连接，所述第二电阻的另一端与所述第二IO接口电连接；

所述第一副按键电路包括，第三电阻以及第三感应按键，所述第三电阻的一端与所述第三感应按键电连接，所述第三电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及所述第二IO接口；

所述第三主按键电路包括，第四电阻以及第四感应按键，所述第四电阻的一端与所述第四感应按键电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三IO接口电连接；

所述第二副按键电路包括，第五电阻以及第五感应按键，所述第五电阻的一端与所述第五感应按键电连接，所述第五电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口以及第三IO接口；

所述第三副按键电路包括，第六电阻以及第六感应按键，所述第六电阻的一端与所述第六感应按键电连接，所述第六电阻的另一端分别电连接于所述第二IO接口以及第三IO接口；

所述第四副按键电路包括，第七电阻以及第七感应按键，所述第七电阻的一端与所述第七感应按键电连接，所述第七电阻的另一端分别电连接于所述第一IO接口、第二IO接口以及第三IO接口。

7.根据权利要求6所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述第一至第七感应按键为电容式感应按键；

所述电容式感应按键包括外壳和感应片，其中所述外壳将所述电容式感应按键电路除电容式感应按键之外的其余部分收容于其内部，所述感应片平铺于所述外壳的外表面。

8.根据权利要求7所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述感应片的背离所述外壳的一面设有易于手指贴合的纹路。

9.根据权利要求8所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述外壳为绝缘外壳。

10.根据权利要求1至9任一项所述的电容式感应按键电路，其特征在于，所述按键芯片为BS83C24-3芯片。