專利名稱：一種電容式觸摸按鍵電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容式觸摸按鍵電路。
背景技術(shù)：
在觸摸按鍵技術(shù)中，目前主要可分為電阻式觸摸按鍵和電容式感應(yīng)按鍵，由于電阻式的觸摸按鍵需要在設(shè)備表面貼一張觸摸電阻薄膜，其耐用性較低，而電容感應(yīng)按鍵技術(shù)具有在非金屬操作面板上無需開孔處理、防水防污，易清潔、無機(jī)械開關(guān)磨損而壽命長等優(yōu)點(diǎn)。而目前越來越多的電子產(chǎn)品、家用電器都加入了電容觸摸感應(yīng)來作為一個賣點(diǎn)，不少電子元件供應(yīng)商也因此加大了對電容觸摸按鍵的應(yīng)用研究并推出眾多電容感應(yīng)按鍵類的專業(yè)芯片。但這些芯片價格往往較高，很難應(yīng)用到一些成本要求低的電路中去，目前一些觸摸感應(yīng)按鍵電路也存在抗干擾能力較差，易產(chǎn)生誤操作等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足及存在的問題，本實(shí)用新型提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，穩(wěn)定可靠的電容式觸摸按鍵電路。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種電容式觸摸按鍵電路，包括方波信號發(fā)生電路、整形升壓電路以及電容感應(yīng)采樣電路，所述的方波信號發(fā)生電路的信號輸出端與整形升壓電路的信號輸入端連接，整形升壓電路的信號輸出端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端連接，電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。所述整形升壓電路包括三極管，第一電阻、第二電阻、第三電阻，第一電容、第二電容、第三電容，第一二極管以及電感；所述的第一電阻一端作為整形升壓電路的信號輸入端，另一端與三極管的基極連接，所述第一電容與第一電阻并聯(lián)連接；第三電阻、第二電阻以及電感依次連接，電感的另一端與三極管的集電極連接，第三電阻的另一端與電源連接，第二電容一端連接于第二電阻與第三電阻之間，另一端接地；三極管的發(fā)射極接地，第一二極管的陽極以及第三電容的一端與三極管的發(fā)射極連接，三極管的集電極作為整形升壓電路的信號輸入端，第一二極管的陰極以及第三電容的另一端與三極管的集電極連接。所述的電容感應(yīng)采樣電路包括電容感應(yīng)按鍵，第二二極管、第三二極管，第四電阻、第五電阻以及第四電容；所述第二二極管、第三二極管的陽極，第四、第五電阻的一端與電容感應(yīng)按鍵的感應(yīng)電極連接，第二二極管的陰極與第四電阻的另一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端與三極管的集電極連接，第三二極管的陰極、第五電阻的另一端以及第四電容的一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。所述的方波信號發(fā)生電路由單片機(jī)組成,其輸出方波信號的PWM端口作為信號輸出端連接到整形升壓電路的信號輸入端，單片機(jī)的A/D端口作為信號輸入端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端連接。[0008]進(jìn)一步地，所述的方波信號為輸出占空比為50%的方波信號，所述的第四電阻、第五電阻具有相同的電性參數(shù)，所述的第二二極管、第三二極管具有相同的電性參數(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，電子產(chǎn)品的按鍵往往不止一個，本電容式觸摸按鍵電路可以根據(jù)需要很方便地進(jìn)行擴(kuò)展，只需根據(jù)實(shí)際的按鍵需求，相應(yīng)增加電容感應(yīng)按鍵電路即可。本實(shí)用新型通過單片機(jī)來產(chǎn)生方波信號，并把電容感應(yīng)電路中的電容電壓信號引入單片機(jī)的A/D端口，通過單片機(jī)計(jì)算出電容兩端的電壓信號的大小變化，從而可實(shí)現(xiàn)電容感應(yīng)按鍵的識別，具有成本低、易于實(shí)現(xiàn)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如附圖1所示，一種電容式觸摸按鍵電路，包括方波信號發(fā)生電路、整形升壓電路以及電容感應(yīng)采樣電路，所述的方波信號發(fā)生電路的信號輸出端與整形升壓電路的信號輸入端連接，整形升壓電路的信號輸出端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端連接，電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。所述整形升壓電路包括三極管Q1，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3,第一二極管Dl以及電感LI;所述的第一電阻Rl —端作為整形升壓電路的信號輸入端，另一端與三極管Ql的基極連接，所述第一電容Cl與第一電阻Rl并聯(lián)連接；第三電阻R3、第二電阻R2以及電感LI依次連接，電感LI的另一端與三極管Ql的集電極連接，第三電阻R3的另一端與電源VCC連接，第二電容C2 —端連接于第二電阻R2與第三電阻R3之間，另一端接地；三極管Ql的發(fā)射極接地，第一二極管Dl的陽極以及第三電容C3的一端與三極管Ql的發(fā)射極連接，三極管Ql的集電極作為整形升壓電路的信號輸入端，第一二極管Dl的陰極以及第三電容C3的另一端與三極管Ql的集電極連接。所述的電容感應(yīng)采樣電路包括電容感應(yīng)按鍵K，第二二極管D2、第三二極管D3，第四電阻R4、第五電阻R5以及第四電容C4 ;所述第二二極管D2、第三二極管D3的陽極，第四電阻R4、第五電阻R5的一端與電容感應(yīng)按鍵K的感應(yīng)電極連接，第二二極管D2的陰極與第四電阻R4的另一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端與三極管Ql的集電極連接，第三二極管D3的陰極、第五電阻R5的另一端以及第四電容C4的一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。所述的方波信號發(fā)生電路由單片機(jī)組成,其輸出方波信號的PWM端口作為信號輸出端連接到整形升壓電路的信號輸入端，單片機(jī)的A/D端口作為信號輸入端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端連接。所述的第四電阻R4、第五電阻R5具有相同的電性參數(shù)，所述的第二二極管D2、第三二極管D3具有相同的電性參數(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，電子產(chǎn)品的按鍵往往不止一個，本電容式觸摸按鍵電路可以根據(jù)需要很方便地進(jìn)行擴(kuò)展，只需根據(jù)實(shí)際的按鍵需求，相應(yīng)增加電容感應(yīng)按鍵電路即可。[0019]下面對本實(shí)施的工作原理作簡單的描述單片機(jī)的PWM端口輸出頻率為500 kHz、占空比為50%的方波信號，經(jīng)整形升壓電路處理后，輸送到電容感應(yīng)采樣電路中，最后把電容感應(yīng)采樣電路中的第四電容C4兩端的電壓信號輸入到單片機(jī)的A/D端口進(jìn)行處理。當(dāng)方波信號為高電平時，電路對第四電容C4進(jìn)行充電，當(dāng)方波信號為低電平時，電路對第四電容C4進(jìn)行放大，由于第四電阻R4、第五電阻R5具有相同的電性參數(shù)，第二二極管D2、第三二極管D3具有相同的電性參數(shù)，因此其充電時間常數(shù)等于放電時間常數(shù)。單片機(jī)可以通過A/D端口將第四電容C4兩端電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并可因此計(jì)算比較出第四電容C4兩端電壓值的變化大小。當(dāng)有手指觸碰到電容感應(yīng)按鍵時，電容感應(yīng)按鍵內(nèi)存在的電磁場將發(fā)生變化，使第四電容C4的電荷也隨之發(fā)生改變，因此第四電容C4兩端的電壓將改變，當(dāng)?shù)谒碾娙軨4兩端的電壓變化量達(dá)到一定的精度要求時，單片機(jī)系統(tǒng)便可因此實(shí)現(xiàn)對電容感應(yīng)按鍵是否被按下的識別。由于單片機(jī)的輸出驅(qū)動能力有限，其輸出方波信號的幅值較小，同時為了使其輸出的方波信號的幅值更加穩(wěn)定可靠，因此把單片機(jī)輸出的方波信號經(jīng)升壓處理后再輸送到電容感應(yīng)采樣電路，以免出現(xiàn)即使沒有手指觸摸按鍵，也會造成讀鍵誤判的可能。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)現(xiàn)方式，并非是對本實(shí)用新型的限定，在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電容式觸摸按鍵電路，其特征在于包括方波信號發(fā)生電路、整形升壓電路以及電容感應(yīng)采樣電路，所述的方波信號發(fā)生電路的信號輸出端與整形升壓電路的信號輸入端連接，整形升壓電路的信號輸出端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端連接，電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸摸按鍵電路，其特征在于所述整形升壓電路包括三極管(Q1)，第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)，第一電容(Cl)、第二電容 (C2)、第三電容(C3)，第一二極管(Dl)以及電感(LI);所述的第一電阻一端作為整形升壓電路的信號輸入端，另一端與三極管的基極連接，所述第一電容與第一電阻并聯(lián)連接；第三電阻、第二電阻以及電感依次連接，電感的另一端與三極管的集電極連接，第三電阻的另一端與電源連接，第二電容一端連接于第二電阻與第三電阻之間，另一端接地；三極管的發(fā)射極接地，第一二極管的陽極以及第三電容的一端與三極管的發(fā)射極連接，三極管的集電極作為整形升壓電路的信號輸入端，第一二極管的陰極以及第三電容的另一端與三極管的集電極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸摸按鍵電路，其特征在于所述的電容感應(yīng)采樣電路包括電容感應(yīng)按鍵(K)，第二二極管(D2)、第三二極管(D3)，第四電阻(R4)、第五電阻 (R5)以及第四電容(C4);所述第二二極管、第三二極管的陽極，第四、第五電阻的一端與電容感應(yīng)按鍵的感應(yīng)電極連接，第二二極管的陰極與第四電阻的另一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端與三極管的集電極連接，第三二極管的陰極、第五電阻的另一端以及第四電容的一端連接在一起作為電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式觸摸按鍵電路，其特征在于所述的方波信號發(fā)生電路由單片機(jī)組成，其輸出方波信號的PWM端口作為信號輸出端連接到整形升壓電路的信號輸入端，單片機(jī)的A/D端口作為信號輸入端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電容式觸摸按鍵電路，其特征在于所述的方波信號為輸出占空比為50%的方波信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式觸摸按鍵電路，其特征在于所述電容式觸摸按鍵電路中的所述的第四電阻、第五電阻具有相同的電性參數(shù)，所述的第二二極管、第三二極管具有相同的電性參數(shù)。
專利摘要一種電容式觸摸按鍵電路，包括方波信號發(fā)生電路、整形升壓電路以及電容感應(yīng)采樣電路；所述的方波信號發(fā)生電路的信號輸出端與整形升壓電路的信號輸入端連接，整形升壓電路的信號輸出端與電容感應(yīng)采樣電路的信號輸入端連接，電容感應(yīng)采樣電路的信號輸出端與方波信號發(fā)生電路的信號輸入端連接。本實(shí)用新型通過單片機(jī)來產(chǎn)生方波信號，并把電容感應(yīng)電路中的電容電壓信號引入單片機(jī)的A/D端口，通過單片機(jī)計(jì)算出電容兩端的電壓信號的大小變化，從而可實(shí)現(xiàn)電容感應(yīng)按鍵的識別，具有成本低、易于實(shí)現(xiàn)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H03K17/96GK202889317SQ20122019509
公開日2013年4月17日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者梁樹清, 周杰 申請人:東莞市精誠電能設(shè)備有限公司