CN211830740U - 一种触控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及触摸控制技术领域。本实用新型公开了一种触控装置，包括设置在触控装置内部的反射式光电传感器、信号放大电路、驱动电路和主控电路，信号放大电路的输入端接反射式光电传感器的接收端，信号放大电路的输出端接主控电路的输入端，驱动电路的控制端接主控电路，驱动电路的输出端接反射式光电传感器的发射端，主控电路的控制输出端用于接该触控装置的受控电路，反射式光电传感器的最远感应点位于触控装置表面的触摸点处。本实用新型采用反射式光电传感器来实现触控效果，触控效果不会因为不同安装环境、不同装置材料、不同人体等因素而受到干扰，稳定性好；对于金属壳体也不会产生接地问题。

Description

一种触控装置

技术领域

本实用新型属于触摸控制技术领域，具体地涉及一种触控装置。

背景技术

很多电气设备，如灯具、电磁炉等，大部分都会设有控制开关来调节其相应的工作状态，由于触控开关相对于机械开关，具有操作简便、不易损坏、不会影响设备外观等诸多优点，因此，现在越来越多的电气设备的控制开关采用触控开关来实现。

目前电气设备的触控开关大多是采用电容的方式来进行触控调节，人体触控时感应人体的电容值再对比MCU内部电容值，通过对比两个电容的充电时间和幅值后输出控制信号来进行相应的控制调节，如公开专利：CN110557867A所公开的一种触摸式美甲烤灯控制电路。这种电路的弊端是灵敏度问题，不同人体的电容值不一样、设备使用环境的不同等都会影响到电容值，从而影响到触控效果；当触控使用在金属外壳时还会产生接地问题等等。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种触控装置用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种触控装置，包括设置在触控装置内部的反射式光电传感器、信号放大电路、驱动电路和主控电路，信号放大电路的输入端接反射式光电传感器的接收端，信号放大电路的输出端接主控电路的输入端，驱动电路的控制端接主控电路，驱动电路的输出端接反射式光电传感器的发射端，主控电路的控制输出端用于接该触控装置的受控电路，反射式光电传感器的最远感应点位于触控装置表面的触控点处。

进一步的，所述信号放大电路采用NPN三极管Q2来实现。

更进一步的，所述信号放大电路包括电阻R4、电容C1和NPN三极管Q2，电阻R4的第一端串联反射式光电传感器的接收端接电源，电阻R4的第二端接地，电阻R4的第一端串联电容C1接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极串联电阻R7接电源，同时接主控电路的输入端，NPN三极管Q2的发射极接地。

更进一步的，所述信号放大电路还包括电阻R5和R6，电阻R5和R6串联后接在电源与地之间，电阻R5和R6之间的节点接NPN三极管Q2的基极，电阻R5和R6的阻值满足电阻R5和R6的分压无法使NPN三极管导通。

进一步的，所述驱动电路为脉冲驱动电路。

更进一步的，所述驱动电路包括开关管Q1，开关管Q1的控制端接主控电路的PWM控制输出端，开关管Q1与反射式光电传感器的发射端串联后接在电源与地之间。

更进一步的，所述开关管Q1为NMOS管，NMOS管Q1的栅极串联电阻R2接主控电路的PWM控制输出端，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极串联反射式光电传感器的发射端接电源。

更进一步的，还包括限流电阻R1，限流电阻R1串联在反射式光电传感器的发射端与电源之间。

进一步的，所述驱动电路还包括电阻R3，电阻R3接在NMOS管Q1的栅极与源极之间。

进一步的，所述触控装置为触控灯具，该触控装置的受控电路为LED驱动电路。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用反射式光电传感器来实现触控效果，触控效果不会因为不同安装环境、不同装置材料、不同人体等因素而受到干扰，稳定性好，灵敏度高；对于金属壳体也不会产生接地问题等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本实用新型具体实施例的电路结构框图；

图2为本实用新型具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

下面实施例中，将以触控灯具为例来具体说明本实用新型，但并不限于此，在其它实施例中，本实用新型也可以是触控电磁炉、触控冰箱等电气设备。

如图1所示，一种触控灯具，包括设置在触控灯具内部的反射式光电传感器1、信号放大电路2、驱动电路4和主控电路3，信号放大电路2的输入端接反射式光电传感器1的接收端12，信号放大电路2的输出端接主控电路3的输入端，驱动电路4的控制端接主控电路3，驱动电路4的输出端接反射式光电传感器1的发射端11，主控电路3的控制输出端用于接该触控灯具的受控电路，本具体实施例中，该触控灯具的受控电路为LED驱动电路5，但并不限于此。

反射式光电传感器1的最远感应点位于该触控灯具表面的触控点处，当人体触摸触控点时，反射式光电传感器1的接收端12会接收到反射的红外线而输出感应信号，感应信号通过信号放大电路2进行信号放大后输出给主控电路3，主控电路3通过内部处理后发出控制信号给LED驱动电路5，进行调光、调色、开关等控制；当人体没触摸到触控点时，反射式光电传感器1不会有感应信号输出，实现触控效果。

触控效果不会因为不同安装环境、不同装置材料、不同人体等因素而受到干扰，稳定性好，灵敏度高；且对于金属壳体也不会产生接地问题等。

如图2所示，本具体实施例中，反射式光电传感器1采用型号为WZITR9909-F的反射式光电传感器S1，反射式光电传感器S1的发射端为发光二极管，接收端为光敏三极管，当然，在其它实施例中，反射式光电传感器1也可以采用其它型号的反射式光电传感器。

本具体实施例中，主控电路3优选采用MCU处理器U1来实现，易于实现，成本低，体积小，但并不限于此。

本具体实施例中，MCU处理器U1的型号为BJ8M605A，当然，在其它实施例中，也可以采用其它型号的MCU处理器。

优选的，本实施例中，所述信号放大电路2采用NPN三极管Q2来实现，电路结构简单，易于实现，成本低。具体的，如图2所示，信号放大电路2包括电阻R4、电容C1和NPN三极管Q2，电阻R4的第一端串联反射式光电传感器S1的接收端接+5V电源(当然，在其它实施例中，也可以是其它电源，如3.3V电源等，具体根据实际情况进行选择)，电阻R4的第二端接地，电阻R4的第一端串联电容C1接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极串联电阻R7接+5V电源，同时接MCU处理器U1的第6引脚(主控电路3的输入端)，NPN三极管Q2的发射极接地。

当然，在其它实施例中，信号放大电路2也可以采用现有的其它放大电路来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

进一步的，本具体实施例中，所述信号放大电路2还包括电阻R5和R6，电阻R5和R6串联后接在+5V电源与地之间，电阻R5和R6之间的节点接NPN三极管Q2的基极，电阻R5和R6的阻值满足电阻R5和R6的分压无法使NPN三极管Q2导通。通过设置电阻R5和R6的阻值关系，可以调节信号放大电路2的灵敏度，从而调整反射式光电传感器1最大感应距离，以便适应不同的触控灯具结构。

本具体实施例中，所述驱动电路4优选为脉冲驱动电路，使反射式光电传感器S1的发射端以一定频率发射红外线，从而节省能耗，但并不以此为限，在其它实施例中，驱动电路4也可以驱动反射式光电传感器S1的发射端连续发射红外线。

本具体实施例中，所述驱动电路4包括开关管Q1，开关管Q1的控制端接MCU处理器U1的第7引脚(主控电路3的PWM控制输出端)，开关管Q1与反射式光电传感器S1的发射端串联后接在+5V电源与地之间。采用该驱动电路4，电路结构简单，易于实现，但并不限于此，在其它实施例中，也可以采用现有的其它脉冲驱动电路来实现。

优选的，本具体实施例中，所述开关管Q1为NMOS管，灵敏度高，驱动能力强，能耗低，具体的，NMOS管Q1的栅极串联电阻R2接MCU处理器U1的第7引脚，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极串联反射式光电传感器S1的发射端接+5V电源。

进一步的，本实施例中，还包括限流电阻R1，限流电阻R1串联在反射式光电传感器S1的发射端与+5V电源之间，以对反射式光电传感器S1进行限流保护。

本具体实施例中，所述驱动电路4还包括电阻R3，电阻R3接在NMOS管Q1的栅极与源极之间，以对NMOS管Q1进行保护，避免过压烧毁。

本具体实施例中，MCU处理器U1的第5引脚(主控电路3的控制输出端)用于接该触控灯具的LED驱动电路5。

工作原理：

MCU处理器U1的第7引脚输出PWM信号驱动NMOS管Q1的开关，进而控制反射式光电传感器S1的发射端以一定的频率发射红外信号，当人体触摸该触控灯具表面上的触控点时，反射式光电传感器1的接收端会接收到反射的红外线而导通，电阻R4第一端的电压上升，通过电容C1耦合给NPN三极管Q2，使NPN三极管Q2导通，MCU处理器U1的第6引脚的电压被拉低为低电平，则MCU处理器U1检测到有人触控，然后通过第5引脚输出PWM信号为LED驱动电路进行控制，如调光、调色等，实现触控效果。

本实用新型采用反射式光电传感器来实现触控效果，触控效果不会因为不同安装环境、不同装置材料、不同人体等因素而受到干扰，稳定性好，灵敏度高；对于金属壳体也不会产生接地问题等。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控装置，其特征在于：包括设置在触控装置内部的反射式光电传感器、信号放大电路、驱动电路和主控电路，信号放大电路的输入端接反射式光电传感器的接收端，信号放大电路的输出端接主控电路的输入端，驱动电路的控制端接主控电路，驱动电路的输出端接反射式光电传感器的发射端，主控电路的控制输出端用于接该触控装置的受控电路，反射式光电传感器的最远感应点位于触控装置表面的触控点处。

2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述信号放大电路采用NPN三极管Q2来实现。

3.根据权利要求2所述的触控装置，其特征在于：所述信号放大电路包括电阻R4、电容C1和NPN三极管Q2，电阻R4的第一端串联反射式光电传感器的接收端接电源，电阻R4的第二端接地，电阻R4的第一端串联电容C1接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极串联电阻R7接电源，同时接主控电路的输入端，NPN三极管Q2的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的触控装置，其特征在于：所述信号放大电路还包括电阻R5和R6，电阻R5和R6串联后接在电源与地之间，电阻R5和R6之间的节点接NPN三极管Q2的基极，电阻R5和R6的阻值满足电阻R5和R6的分压无法使NPN三极管导通。

5.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述驱动电路为脉冲驱动电路。

6.根据权利要求5所述的触控装置，其特征在于：所述驱动电路包括开关管Q1，开关管Q1的控制端接主控电路的PWM控制输出端，开关管Q1与反射式光电传感器的发射端串联后接在电源与地之间。

7.根据权利要求6所述的触控装置，其特征在于：所述开关管Q1为NMOS管，NMOS管Q1的栅极串联电阻R2接主控电路的PWM控制输出端，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极串联反射式光电传感器的发射端接电源。

8.根据权利要求7所述的触控装置，其特征在于：还包括限流电阻R1，限流电阻R1串联在反射式光电传感器的发射端与电源之间。

9.根据权利要求7所述的触控装置，其特征在于：所述驱动电路还包括电阻R3，电阻R3接在NMOS管Q1的栅极与源极之间。

10.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述触控装置为触控灯具，该触控装置的受控电路为LED驱动电路。

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