專利名稱：實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在電子產(chǎn)品中，觸摸感應(yīng)按鍵技術(shù)正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。觸摸感應(yīng)按鍵 不僅美觀耐用，而且較傳統(tǒng)機(jī)械按鍵具有更大的靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性，可以同時大幅提 高產(chǎn)品的品質(zhì)。觸摸感應(yīng)解決方案受到越來越多的IC(集成電路)設(shè)計廠家的關(guān)注，不斷 有新的技術(shù)和IC出現(xiàn)。但是，目前所有的觸摸解決方案都使用專用IC，并且需要在專用IC 的外圍電路中增加很多電阻、電容來配合。由于專用IC的使用量較少(對于通用集成電路 而言)、需要較長的開發(fā)周期和較高的開發(fā)費用，因此，使用專用IC的觸摸感應(yīng)按鍵方案的 成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述由于采用專用集成電路而帶
來的成本較高的缺陷，提供一種具有較低成本的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方
法，包括如下步驟 A)設(shè)置微處理器上作為所述觸摸按鍵共用端的、輸出脈沖寬度調(diào)制信號的輸出端 □; B)設(shè)置微處理器上至少一個分別通過不同的觸摸按鍵模塊與所述輸出端口連接 的輸入端口； C)分別讀取所述輸入端口的輸入電平，判斷與其相連的觸摸按鍵模塊是否被觸 發(fā)。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵的功能的方法中，所述步驟A)中進(jìn)一步包括
Al)設(shè)置所述輸出端口輸出脈沖信號的周期；
A2)設(shè)置所述輸出端口輸出脈沖信號的占空比。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵的功能的方法中，所述步驟C)中進(jìn)一步包括依次 判斷所述輸入端口的電平值，如為高電平，繼續(xù)下一輸入端口的判斷；如為低電平，調(diào)用其 相應(yīng)的按鍵處理子程序。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵的功能的方法中，還包括設(shè)置在所述步驟C)之前 的、判斷是否需要在所述輸出端上輸出脈沖信號的判斷步驟。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵的功能的方法中，如判斷需要輸出脈沖信號，則設(shè)
置所述微處理器的控制位，輸出脈沖信號并執(zhí)行步驟C)，再退出該觸摸子程序；如判斷不
需要輸出脈沖信號，則清除所述微處理器的控制位，直接退出該觸摸子程序。 本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，包括微處理器，所述微處理器包括用于輸出其周期和占空比可設(shè)置的脈沖信號的輸出端口和至少一個輸入端口 ，還包括分別 連接在所述輸入端口和所述輸出端口之間的至少一個觸摸按鍵模塊。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置中，所述觸摸按鍵模塊包括二次微分電 路、觸摸按鍵、脈沖選擇電路以及充電電路；所述輸出端、二次微分電路、脈沖選擇電路、充 電電路及輸入端依次連接，所述觸摸按鍵與所述二次微分電路連接。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置中，所述二次微分電路包括第一電容、 第二電容和第一電阻，所述第一電容一端與所述輸出端連接，所述第一電容的另一端與所 述第二電容一端連接，所述第二電容的另一端與所述脈沖選擇電路連接，所述第一電阻一 端與所述第一、第二電容的連接點連接，其另一端接地；所述觸摸按鍵連接在所述第一、第 二電容的連接點上。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置中，所述脈沖選擇電路包括兩個反向二 極管，所述兩個二極管的一端并接并與所述第二電容的另一端連接，所述兩個二極管的另 一端分別接地或與所述充電電路連接。 在本發(fā)明所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置中，所述脈沖選擇電路包括第一二極管
和第二二極管，所述第一二極管的正端和所述第二二極管的負(fù)端并接并與所述第二電容另
一端連接；所述第二二極管的正端接地，所述第一二極管的負(fù)端與充電電路連接。 實施本發(fā)明的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置，具有以下有益效果由于采用通
用微處理器及觸摸按鍵模塊來實現(xiàn)觸摸按鍵功能，只需要配置與觸摸按鍵模塊連接的端口
而不需要使用專用集成電路，因此成本低、開發(fā)周期短。


圖1是本發(fā)明實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置實施例中方法流程圖； 圖2是所述實施例中裝置的邏輯框圖； 圖3是所述實施例中觸摸按鍵模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是所述實施例中觸摸按鍵模塊電原理圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步說明。 如圖1所示，在本發(fā)明實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置實施例中，實現(xiàn)觸摸按鍵 功能的方法包括如下步驟 步驟S11設(shè)置輸出端口輸出脈沖周期在本步驟中，設(shè)置微處理器上被作為輸出 端口的輸出信號的周期。我們知道，微處理器可以有多個輸入/輸出端口，在本實施例中， 將其中一個作為輸出端口，而將其他多個(具體數(shù)目需視具體情況而定)作為輸入端口 ；多 個觸摸按鍵模塊就連接在這個輸出端口及多個輸入端口之間；輸出端口輸出脈沖信號，這 些脈沖信號分別通過觸摸按鍵模塊轉(zhuǎn)換為電平傳送到輸入端口 ，微處理器通過判斷上述輸 入端口的電平值即可得知與其連接的觸摸按鍵模塊是否被觸發(fā)，從而決定是否調(diào)用相應(yīng)的 按鍵程序。在本步驟中，設(shè)置上述輸出端輸出脈沖信號的周期。 步驟S12設(shè)置輸出端口輸出脈沖占空比一個脈沖信號的周期被設(shè)置后，該信號 實際上并沒有被決定下來，還需要設(shè)置其占空比才能見該脈沖信號設(shè)定，在本步驟中，設(shè)置上述脈沖信號的占空比，使得該信號被設(shè)定。實際上，上述步驟Sll、 S12結(jié)合起來，完成 設(shè)置微處理器上作為所述觸摸按鍵模塊共用端的、輸出脈沖寬度調(diào)制信號的輸出端口的動 作。
步驟S13設(shè)置輸入端口 正如前面所述，除了要設(shè)置微處理器的輸出端口外，還需
要設(shè)置上述多個輸入端口 ，在本步驟中，就是執(zhí)行這一動作，設(shè)置輸入端口 。 步驟S14開觸摸？判斷當(dāng)前是否需要打開觸摸按鍵功能？如需要，執(zhí)行下一步
驟，如果不需要，直接跳轉(zhuǎn)到步驟S20，退出本次觸摸按鍵功能實現(xiàn)程序。在大多數(shù)微處理器
的控制中，對于子模塊都是采取輪詢方式的，由于并不是任何時候都需要執(zhí)行所有的子模
塊，而任何一個子模塊的執(zhí)行都需占用一定的時間，因此，在許多時候，本步驟是必要的，其
可以減少微處理器一次輪詢的執(zhí)行時間，減少觸摸按鍵子模塊對微處理器資源的占用，使
得整個系統(tǒng)的運行更加有效和節(jié)能。 步驟S15置位，輸出端口輸出脈沖設(shè)置微處理器的控制位，使得輸出端口輸出符 合上述設(shè)置參數(shù)的信號；由于在本步驟中，已經(jīng)判斷出需要輸出端口輸出脈沖寬度調(diào)制信 號去實現(xiàn)觸摸按鍵功能，因此，使微處理器的輸出端口輸出脈沖信號，便于下一步動作。
步驟S16讀取下一個輸入端口電平上述輸出端口輸出的脈沖信號在通過觸摸模 塊后，將轉(zhuǎn)換為電平信號出現(xiàn)在上述各輸入端口上，因此，讀取上述各輸入端口上的電平， 即可得知與其連接的觸摸模塊是否被觸發(fā)，在本步驟中，就是讀取一個選中的輸入端口上 的電平值。如果之前沒有讀取過端口電平值，讀取第一個輸入端口的電平值；如果之前已經(jīng) 開始讀取輸入端口電平值，則本次讀取上次讀取的輸入端口的下一個上的電平值。
步驟S17低電平？在本步驟中，判斷讀取回來的輸入端口的電平值，以判斷與該 輸入端口連接的觸摸模塊是否被觸發(fā)，在本實施例中，由于觸摸模塊的結(jié)構(gòu)，如果輸入端口 的電平為低電平，則認(rèn)為相應(yīng)的觸摸模塊被觸發(fā)，執(zhí)行步驟S18;如果不是低電平，則認(rèn)為 相應(yīng)的觸摸模塊未被觸發(fā)，執(zhí)行步驟S19。 步驟S18調(diào)用相應(yīng)按鍵子程序在本步驟中，調(diào)用被觸發(fā)的觸摸模塊相應(yīng)的子程 序，執(zhí)行該程序。 步驟S19輸入端口判斷完成？由于在本實施例中，具有多個輸入端口，也就是具 有多個觸摸模塊，需要一一判斷在本輪這些模塊是否被觸發(fā)，因此需要作出本步驟的判斷， 如果所有的觸摸模塊都已判斷完成，執(zhí)行步驟S20 ;否則，返回執(zhí)行步驟S16。
步驟S20退出退出本輪的觸摸按鍵實現(xiàn)，微處理器執(zhí)行其他任務(wù)。
本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，如圖2、3和4所示。在圖2中示出 按鍵觸摸模塊1與微處理器的連接方式。在圖2中，多個觸摸按鍵模塊1分別連接在輸出 端口 2和多個輸入端口 3、4之間，輸出端口輸出脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號，該信號的周期及 占空比可以事先設(shè)置，該信號分別通過不同的觸摸按鍵模塊1傳送到不同的輸入端口上， 讀取并判斷各個輸入端口上的電平，即可得其連接的觸摸按鍵模塊1被觸發(fā)，從而，決定微 處理器是否執(zhí)行該觸摸按鍵模塊1對應(yīng)的子模塊，實現(xiàn)觸摸按鍵功能。
在本實施例中，如圖3所示，多個觸摸按鍵模塊1的結(jié)構(gòu)是相同的，包括二次微分 電路11、觸摸按鍵12、脈沖選擇電路13以及充電電路14 ;所述輸出端口 2、二次微分電路 11、脈沖選擇電路13、充電電路14及輸入端3依次連接，所述觸摸按鍵12與所述二次微分 電路11連接。換句話說，輸出端口 2輸出設(shè)置好的脈沖寬度調(diào)制信號，該信號通過二次微分電路11傳送到脈沖選擇電路13，再通過脈沖選擇電路13傳送到充電電路14，而充電電路14與輸入端口 3連接，因此，該信號最后表現(xiàn)為電平信號出現(xiàn)在輸入端3上(當(dāng)然，其他輸入端也是如此)。 圖4是上述觸摸按鍵模塊1的電路圖，其示出了上述各單元在本實施例中的具體電路結(jié)構(gòu)，包括二次微分電路11、觸摸按鍵12、脈沖選擇電路13以及充電電路14。其中，二次微分電路11包括第一電容C4、第二電容C5和第一電阻R3，第一電容C4的一端與輸出端口 2連接，第一電容C4的另一端與第二電容C5 —端連接，第二電容C5的另一端與脈沖選擇電路13連接，第一電阻R3 —端與所述第一、第二電容C4、 C5的連接點連接，其另一端接地；觸摸按鍵12連接在所述第一、第二電容C4、C5的連接點上。即輸出端口 2輸出的脈沖信號經(jīng)過第一電容C4、第二電容C5傳送到脈沖選擇電路13，在第一電容C4、第二電容C5的連接點，除了第一電阻R3接地外，還連接了觸摸按鍵12，當(dāng)觸摸按鍵12沒有被觸發(fā)時，上述第一電容C4、第二電容C5和第一電阻R3就構(gòu)成了二次微分電路11，輸出端口 2輸出的高頻振蕩信號(脈沖信號)經(jīng)過此電路隔斷了直流部分后，輸出正負(fù)脈沖(上升沿對正脈沖，下降沿對負(fù)脈沖)，輸送到脈沖選擇電路13 ;脈沖選擇電路13包括兩個二極管，第一二極管的正端和第二二極管的負(fù)端并接并與所述第二電容C5的另一端連接，作為脈沖選擇電路13的輸入端，第二二極管的正端接地，第一二極管的負(fù)端與充電電路14連接，作為脈沖選擇電路13的輸出端。所述充電電路14包括第三電容C6和第三電阻R4，所述第三電容C6和所述第三電阻R4并接，其并接的一端與所述輸入端口 3和所述第一二極管負(fù)端連接，其并接的另一端接地。 在本實施例中，上述電路工作過程如下當(dāng)無手觸摸的時候，第一電容C4、第二電容C5和第一電阻R3就構(gòu)成了二次微分電路11，輸出端口 2輸出的高頻振蕩信號(脈沖信號)經(jīng)過此電路隔斷了直流部分后，輸出正負(fù)脈沖(上升沿對正脈沖，下降沿對負(fù)脈沖)，輸送到脈沖選擇電路13 ;經(jīng)過脈沖選擇電路13的第二二極管(位置圖4中Dl下方)濾除負(fù)脈沖，正脈沖在通過圖4中Dl上半部分的第一二極管對第三電容C6充電，因為放電電阻第二電阻R4很大(設(shè)計為兆級)，而微處理器的上拉內(nèi)阻為K級，根據(jù)公式5V*R4/(上拉內(nèi)阻+R4) = C6上的電壓，第三電容C6上的電壓會充電到5V左右，因此，無手接觸的時候，與該觸摸按鍵模塊對應(yīng)的微處理器上的輸入端口的電平就為高電平；當(dāng)手放在觸摸按鍵Touch—key時，人體可以等效成一個小電容，通過此小電容，觸摸點的電平被分壓(或者說是被濾波)將降低，即降低了給第三電容C6充電的電壓，再導(dǎo)致第三電容C6電平降低，那么到該輸入端口的電平就為低電平； 同樣的道理，用此方法可以實現(xiàn)多個觸摸按鍵，只要其連接的輸入端口不同即可。
實際電路中，為保證充電電流，C1，C2要足夠的小，而且為防止環(huán)境溫度等的干擾，必須使用N0P，X7R等穩(wěn)定性好的電容。本實施例的技術(shù)方案可應(yīng)用于任何由微處理器控制的電子產(chǎn)品，并透過3mm厚的有機(jī)玻璃板實現(xiàn)觸摸按鍵的功能。 以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，其特征在于，包括如下步驟A)設(shè)置微處理器上作為所述觸摸按鍵共用端的、輸出脈沖寬度調(diào)制信號的輸出端口；B)設(shè)置微處理器上至少一個分別通過不同的觸摸按鍵模塊與所述輸出端口連接的輸入端口；C)分別讀取所述輸入端口的輸入電平，判斷與其相連的觸摸按鍵模塊是否被觸發(fā)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，其特征在于，所述步驟A)中進(jìn)一步包括Al)設(shè)置所述輸出端口輸出脈沖信號的周期； A2)設(shè)置所述輸出端口輸出脈沖信號的占空比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，其特征在于，所述步驟C)中進(jìn)一 步包括依次判斷所述輸入端口的電平值，如為高電平，繼續(xù)下一輸入端口的判斷；如為低 電平，調(diào)用其相應(yīng)的按鍵處理子程序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述步驟C)之前的、判斷是否需要在所述輸出端上輸出脈沖信號的判斷步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，其特征在于，如判斷需要輸出脈 沖信號，則設(shè)置所述微處理器的控制位，輸出脈沖信號并執(zhí)行步驟C)，再退出該觸摸子程 序；如判斷不需要輸出脈沖信號，則清除所述微處理器的控制位，直接退出該觸摸子程序。
6. —種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，其特征在于，包括微處理器，所述微處理器包括用于 輸出其周期和占空比可設(shè)置的脈沖信號的輸出端口和至少一個輸入端口 ，還包括分別連接 在所述輸入端口和所述輸出端口之間的至少一個觸摸按鍵模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，其特征在于，所述觸摸按鍵模塊 包括二次微分電路、觸摸按鍵、脈沖選擇電路以及充電電路；所述輸出端、二次微分電路、脈 沖選擇電路、充電電路及輸入端依次連接，所述觸摸按鍵與所述二次微分電路連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，其特征在于，所述二次微分電路 包括第一電容、第二電容和第一電阻，所述第一電容一端與所述輸出端連接，所述第一電容 的另一端與所述第二電容一端連接，所述第二電容的另一端與所述脈沖選擇電路連接，所 述第一電阻一端與所述第一、第二電容的連接點連接，其另一端接地；所述觸摸按鍵連接在 所述第一、第二電容的連接點上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，其特征在于，所述脈沖選擇電路 包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正端和所述第二二極管的負(fù)端并接并與 所述第二電容另一端連接；所述第二二極管的正端接地，所述第一二極管的負(fù)端與充電電 路連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置，其特征在于，所述充電電路包括 第三電容和第三電阻，所述第三電容和所述第三電阻并接，其并接的一端與所述輸入端和 所述二極管一端連接，其并接的另 一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法，包括如下步驟設(shè)置微處理器上作為所述觸摸按鍵共用端的、輸出脈沖寬度調(diào)制信號的輸出端口；設(shè)置微處理器上至少一個分別通過不同的觸摸按鍵模塊與所述輸出端口連接的輸入端口；分別讀取所述輸入端口的輸入電平，判斷與其相連的觸摸按鍵模塊是否被觸發(fā)。本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)觸摸按鍵功能的裝置。實施本發(fā)明的實現(xiàn)觸摸按鍵功能的方法及裝置，具有以下有益效果由于采用通用微處理器及觸摸按鍵模塊來實現(xiàn)觸摸按鍵功能，只需要配置與觸摸按鍵模塊連接的端口而不需要使用專用集成電路，因此成本低、開發(fā)周期短。
文檔編號H03K17/96GK101764604SQ20091011057
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者何厚龍, 劉建偉, 姜毅, 首召兵, 黃陳 申請人:深圳和而泰智能控制股份有限公司