CN209432965U - 一种电容式触摸按键的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容式触摸按键的测试装置,包括绝缘面板（1），所述绝缘面板（1）上表面设有导电膜（2）,与继电器电路（3）电连接；所述绝缘面板（1）下表面设有触摸按键电路（4），与单片机控制电路（5）电连接；所述单片机控制电路（5）还与继电器电路（3）电连接。本实用新型通过在绝缘面板两侧设置导电膜、继电器电路、触摸按键电路和单片机控制电路，使得触摸感应按键可以被自动检测。

Description

一种电容式触摸按键的测试装置

技术领域

本实用新型涉及触摸按键测试领域，尤其是一种电容式触摸按键的测试装置。

背景技术

感应触摸按键是近年来迅速发展起来的一种新型按键。它可以穿透绝缘材料外壳（玻璃、塑壳等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作，从而实现按键操作。其中，电容式触摸按键不需要传统按键的机械触电，也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键做出来的产品可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传统机械按钮键以及金属触摸按键。

但是很多采用了触摸感应按键的产品还是遇到了各类问题。例如，提供触摸感应芯片与方案的公司水平参差不齐；客观存在的产品研发技术错误造成的产品不良；在生产过程中，遇到的因材料、环境、生产工艺等各种因素造成的性能不良；不可把控的灵敏度以及其变化造成的误动作；产品长期工作后的性能稳定性存在不足等等问题，这些问题给研发、生产、售后增加了许多成本。

针对这些问题，较好的供应商，其电子产品尤其是家电类产品会在成品出厂前，对样品抽检，进行通过EMC等各种测试，且对每只产品还会增加一些按键测试。但是对于按键测试，大多都是采用结合软件、硬件的方法，进行手工按键、目检等验证。这些方法能够较为有效的检测出大部分问题。但是对于每一个产品的实际按键灵敏度的检测，尤其是产品长期工作后的性能稳定性上的检测，都存在不足。另外还存在效率较低，人工成本较大等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种电容式触摸按键的测试装置。该实用新型改善上述不足，安全性、可靠性较高。

本实用新型技术方案：

一种电容式触摸按键的测试装置包括绝缘面板，所述绝缘面板上表面设有导电膜,与继电器电路电连接；所述绝缘面板下表面设有触摸按键电路，与单片机控制电路电连接；所述单片机控制电路还与继电器电路电连接。

前述测试装置还包括电源，所述电源给继电器电路、触摸按键电路和单片机控制电路供电。

前述的触摸按键电路包括感应金属，所述感应金属设置在绝缘面板下表面。

前述导电膜分为内部导电区域与外部导电区域，两块区域之间绝缘。

前述单片机控制电路包括单片机I，所述单片机I的输出管脚A连接电阻R1；所述单片机I的输出管脚B连接电阻R2；电阻R1连接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接地；电阻R2连接三极管Q2的基级，三极管Q2的发射极接地。

前述继电器电路包括配对的继电器A、开关K1和继电器B、开关K2，所述继电器A连接三极管Q1的集电极和电源，所述继电器A还并联二极管D1，二极管D1的负极连接电源，二极管D1的正极连接三极管Q1的集电极，受继电器A控制的开关K1将导电膜的内部导电区域接地；所述继电器B连接三极管Q2的集电极和电源，所述继电器B还并联二极管D2，二极管D2的负极连接电源，二极管D2的正极连接三极管Q2的集电极，受继电器B控制的开关K2将导电膜的外部导电区域接地。

前述触摸按键电路还包括触控按键芯片II，所述触控按键芯片II的VDD脚连接电阻R10、电容C14和电容C17的正极，电阻R10连接电源，电容C14和电容C17的负极接地；所述触控按键芯片II的K1脚连接电阻R6，电阻R6连接感应金属；所述触控按键芯片II的OUT脚连接电阻R3，电阻R3连接单片机I的输入管脚C；所触控按键芯片II的VSS脚和CAPN脚并联电容C12和C13，触控按键芯片II的VSS脚还接地。

前述三极管Q1和三极管Q2是9013三极管；所述二极管D1和二极管D2是1N4007二极管。

前述导电膜为PET-ITO材料。

与现有技术相比，本实用新型通过在绝缘面板两侧设置导电膜、继电器电路、触摸按键电路和单片机控制电路，使得触摸感应按键可以被自动检测。

本实用新型通过单片机控制电路控制继电器，控制导电膜中各导电区域与地信号之间的通断，提供给触摸按键电路不同的检测信号。

本实用新型通过单片机电路长期控制继电器，实现模拟按键长期使用的效果，能够检测出按键长期使用后的性能稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的原理图；

图3是本实用新型单片机控制电路的电路图；

图4是本实用新型继电器电路的电路图；

图5是本实用新型触摸按键电路的电路图；

图6是本实用新型的电路总图。

附图中的标记为：1-绝缘面板，2-导电膜，3-继电器电路，4-触摸按键电路，41-感应金属，5-单片机控制电路，21-内部导电区域，22-外部导电区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例1。

一种电容式触摸按键的测试装置包括绝缘面板1，如图1所示，所述绝缘面板1上表面设有导电膜2,与继电器电路3电连接；所述绝缘面板1下表面设有触摸按键电路4，与单片机控制电路5电连接；所述单片机控制电路5还与继电器电路3电连接。

所述测试装置还包括电源，所述电源给继电器电路3、触摸按键电路4和单片机控制电路5供电。

所述的触摸按键电路包括感应金属41，所述感应金属41设置在绝缘面板1下表面。

所述导电膜2分为内部导电区域21与外部导电区域22，两块区域之间绝缘。

如图3所示，单片机控制电路5包括单片机I，所述单片机I的输出管脚A连接电阻R1；所述单片机I的输出管脚B连接电阻R2；电阻R1连接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接地；电阻R2连接三极管Q2的基级，三极管Q2的发射极接地。

如图4所示，所述继电器电路3包括配对的继电器A、开关K1和继电器B、开关K2，所述继电器A连接三极管Q1的集电极和电源，所述继电器A还并联二极管D1，二极管D1的负极连接电源，二极管D1的正极连接三极管Q1的集电极，受继电器A控制的开关K1将导电膜2的内部导电区域21接地；所述继电器B连接三极管Q2的集电极和电源，所述继电器B还并联二极管D2，二极管D2的负极连接电源，二极管D2的正极连接三极管Q2的集电极，受继电器B控制的开关K2将导电膜2的外部导电区域22接地。

如图5所示，触摸按键电路4还包括触控按键芯片II，所述触控按键芯片II的VDD脚连接电阻R10、电容C14和电容C17的正极，电阻R10连接电源，电容C14和电容C17的负极接地；所述触控按键芯片II的K1脚连接电阻R6，电阻R6连接感应金属41；所述触控按键芯片II的OUT脚连接电阻R3，电阻R3连接单片机I的输入管脚C；所触控按键芯片II的VSS脚和CAPN脚并联电容C12和C13，触控按键芯片II的VSS脚还接地。

所述三极管Q1和三极管Q2是9013三极管；所述二极管D1和二极管D2是1N4007二极管。

所述导电膜2为PET-ITO材料。

本实施例中，单片机I和触控按键芯片II可以是单个单片机或者多个单片机。

本实施例中单片机I和触控按键芯片II型号是ST8S003K3、FTC201或者其他型号。

本实施例中，如图2所示，导电膜，用于为触摸按键电路提供检测信号；继电器电路，用于控制导电膜检测信号的通断；触摸按键电路，根据感应到所述的检测信号做出相应的反应信号；单片机控制电路，用于控制继电器电路的通断；还用于根据所述的反应信号判断按键是否合格。

电源电路，给继电器电路、触摸按键电路、单片机控制电路等供电。继电器供12V，触摸按键电路与单片机控制电路供5V。

本实施例中电容式触摸按键测试装置的具体工作过程如下：

如图6所示，导电膜2安装在绝缘面板1上，对应绝缘面板1之下触摸按键电路4的各按键位置。当电源电路开启，单片机电路通过继电器控制导电膜2上内、外导电区域与地之间的通断，形成检测信号。然后触摸按键电路4根据检测信号的感应，根据表1对应的灵敏度结果，输出相应的按键灵敏度反应信号，单片机控制电路根据接收的反应信号，可判断出按键是否合格，发出相应的按键合格指令。

其中，导电膜与按键灵敏度表现具体如下表所示：

表1

只有当触摸按键电路未感应到导电膜内部区域信号，并且感应到导电膜外部区域信号时，按键灵敏度表示正常，按键合格。否则，表示按键不良。

并且可以通过对单片机电路长期控制继电器，实现模拟按键长期使用的效果，检测出按键长期使用后的性能稳定性（操作方式如上，同理）。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电容式触摸按键的测试装置,其特征在于：包括绝缘面板（1），所述绝缘面板（1）上表面设有导电膜（2）,与继电器电路（3）电连接；所述绝缘面板（1）下表面设有触摸按键电路（4），与单片机控制电路（5）电连接；所述单片机控制电路（5）还与继电器电路（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的电容式触摸按键的测试装置,其特征在于：所述测试装置还包括电源，所述电源给继电器电路（3）、触摸按键电路（4）和单片机控制电路（5）供电。

3.根据权利要求2所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述的触摸按键电路包括感应金属（41），所述感应金属（41）设置在绝缘面板（1）下表面。

4.根据权利要求3所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述导电膜（2）分为内部导电区域（21）与外部导电区域（22），两块区域之间绝缘。

5.根据权利要求2所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述单片机控制电路（5）包括单片机I，所述单片机I的输出管脚A连接电阻R1；所述单片机I的输出管脚B连接电阻R2；电阻R1连接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接地；电阻R2连接三极管Q2的基级，三极管Q2的发射极接地。

6.根据权利要求5所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述继电器电路（3）包括配对的继电器A、开关K1和继电器B、开关K2，所述继电器A连接三极管Q1的集电极和电源，所述继电器A还并联二极管D1，二极管D1的负极连接电源，二极管D1的正极连接三极管Q1的集电极，受继电器A控制的开关K1将导电膜（2）的内部导电区域（21）接地；所述继电器B连接三极管Q2的集电极和电源，所述继电器B还并联二极管D2，二极管D2的负极连接电源，二极管D2的正极连接三极管Q2的集电极，受继电器B控制的开关K2将导电膜（2）的外部导电区域（22）接地。

7.根据权利要求3所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述触摸按键电路（4）还包括触控按键芯片II，所述触控按键芯片II的VDD脚连接电阻R10、电容C14和电容C17的正极，电阻R10连接电源，电容C14和电容C17的负极接地；所述触控按键芯片II的K1脚连接电阻R6，电阻R6连接感应金属（41）；所述触控按键芯片II的OUT脚连接电阻R3，电阻R3连接单片机I的输入管脚C；所触控按键芯片II的VSS脚和CAPN脚并联电容C12和C13，触控按键芯片II的VSS脚还接地。

8.根据权利要求6所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述三极管Q1和三极管Q2是9013三极管；所述二极管D1和二极管D2是1N4007二极管。

9.根据权利要求4所述的电容式触摸按键的测试装置，其特征在于：所述导电膜（2）为PET-ITO材料。