一种触摸按键检测电路及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种触摸按键检测电路及其检测方法，根据本发明专利技术实施例提供的触摸检测电路，通过将按键感应电极对地的各个寄生电容变为按键感应电极对一个电位可控节点的寄生电容，即将按键感应电极的寄生自电容变为按键感应电极对电位可控节点的互电容，通过开关电容电路改变可控节点不同相位下的电位从而消除寄生电容对计数值的影响，从而达到消除水等液体引入的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种触摸按键检测电路及其检测方法。
技术介绍
触模按键是一种常用的非机械式电子开关，相比传统机械开关具有美观、寿命长、性能稳定、防水等优点，被广泛应用于电子产品中。目前常见的触摸按键检测技术一般采用张弛振荡器技术。如图1所示，为张弛振荡器技术中触摸按键检测电路示意图。图1中，多路开关101中每个开关与一级电容按键电路电连接。图1中，多路开关101中的开关SW1与第一电容按键电路105电连接；多路开关101中的开关SW4与第二电容按键电路106电连接。同一时间，多路开关中只有一个开关闭合，张弛振荡器触摸按键检测电路只检测一级电容按键电路中的电容是否被触摸。每一级电容按键电路中包含一个开关和一个按键电容。张弛振荡器触摸按键检测电路在检测第一电容按键电路105时，通过闭合多路开关101中的开关SW1，闭合开关SW3、SW7，使得充电电源102能够对第一电容按键电路105中的按键电容C1进行充电。按键电容C1在充电的同时，检测单元104检测按键电容C1的电压，处理模块103对充电时间进行计数。当检测单元104检测到按键电容C1的电压大于Vref0时，检测单元104的输出电压Vcomp由0变为1，触发处理模块103结束计数，并将开关SW7闭合、开关SW3断开，对按键电容C1进行放电，完成对电容按键C1的一次检测。当手指等物体触摸电容按键时，导致该电容按键对应的电容按键电路中的按键电容容量增加，使得该按键电容充电的周期变长，张弛振荡器触摸按键检测电路的振荡周期发生变化，从而检测出触摸动作，达到触摸按键检
测的目的。在采用张弛振荡器触摸按键检测电路的电容按键中，当水、油污等液体覆盖在电容按键上时，电容按键的按键感应电极与地的寄生电容增大，这些寄生电容将转化为电容按键的自电容，与手指触摸到电容按键的效果相似，导致该电容按键对应的按键电容容量增大，使得张弛振荡器触摸按键检测电路误判该电容按键被有效触摸。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种触摸按键检测电路及其检测方法，用以解决水、油污等液体覆盖在电容按键上时，导致触摸按键检测电路产生误判的问题。本专利技术实施例提供一种触摸按键检测电路，包括：电容按键电路单元、检测电路单元、第一开关单元以及第二开关单元，所述电容按键电路单元为N个，N≥1，每个电容按键电路单元通过所述第一开关单元与检测电路单元选择性连接；所述电容按键电路单元包括按键电容、保护电极、第一开关和第二开关；所述按键电容的第一端、所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端，分别与所述检测电路单元中的充电电源选择性连接，所述按键电容和所述第二开关的第二端分别接地，所述第一开关的第二端连接第一参考电压输入端。较佳的，所述检测电路单元用于：控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元的保护电极通过所述第二开关单元与所述第一参考电压的输入端连接；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，除了当前被检测的电容按键电路单元以外的其余电容按键电路单元中的第一开关闭合、第二开关断开。较佳的，所述检测电路单元用于：控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元中的保护电极通过所述第二开关单元与接地端连接；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，除了当前被检测的电容按键电路单元以外的其余电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关闭合。较佳的，所述第二开关单元包括第三开关和第四开关；所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元中的保护电极通过所述第三开关选择性连接接地端、通过所述第四开关选择性连接第一参考电压输入端。较佳的，所述第一开关单元包含N路选择开关，每路选择开关与一个电容按键电路单元连接，且所述第一开关单元中的N路选择开关在同一时间仅有一路选择开关闭合。较佳的，所述触摸按键检测电路还包括：滤波器、比较器、处理器；所述滤波器的输入端通过所述第一开关单元与所述N个电容按键电路单元的输出端连接，所述滤波器的输出端与所述比较器的第一输入端连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接；所述比较器的第二输入端与第二参考电压的输入端连接；所述滤波器的输入端连接有充电电源，并通过第五开关选择性接地，所述滤波器和所述比较器之间通过第六开关选择性接地。较佳的，所述处理器具体用于，根据检测时序，执行：在当前被检测的电容按键电路单元的检测周期到达时，控制所述第五开关、所述第六开关接地，控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断
开、第二开关断开，控制除当前被检测的电容按键电路单元之外的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关闭合；在按键电容放电阶段结束时间到达时，控制所述第五开关、所述第六开关断开，控制除当前被检测的电容按键电路单元之外的电容按键电路单元中的第一开关闭合、第二开关断开，保持所述当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开；在当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容充电的过程中，所述比较器的第一输入端的电压逐渐拉升，当达到所述第二参考电压的值时，所述比较器的输出信号进行翻转；所述处理器检测到所述比较器的输出信号翻转后，控制所述第五开关、所述第六开关接地，控制除当前被检测的电容按键电路单元之外的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关闭合，控制所述第二开关接地。较佳的，所述处理器还用于：计算当前被检测的电容按键电路单元中按键电容的连续M个检测周期总的充电时间长度，并在检测到所述连续M个检测周期总的充电时间长度大于连续M个检测周期预设充电时间长度时，确定当前被检测的电容按键电路单元对应的触摸按键受到触摸，其中M≥1。较佳的，所述第二参考电压小于或等于所述第一参考电压。本专利技术实施例提供了一种应用于上面描述的任一触摸按键检测电路的检测方法，包括：按键电容充电阶段：控制所述触摸按键检测电路的第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合，以便将当前被检测的电容按键电路单元与所述检测电路连接，并通过所述检测电路对当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容充电；控制所述触摸按键检测电路的N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元的保护电极通过所述触摸按键检测电路的第二开关单元与第一参考电
压的输入端连接，以便在对当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容进行充电的过程中，将所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元的保护电极拉升至第一参考电压，以消除当前被检测电容按键电路单元中的保护电极与按键电容之间的寄生电容；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，除了当前被检测的电容按键电路单元以外的其余电容按键电路单元中的第一开关闭合、第二开关断开，以便在对当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容进行充电的过程中，将所述其余电容按键电路单元中的按键电容的第一端拉升至第一参考电压，以消除当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容与相邻电容按键电路单元中的按键电容之间的寄生电容。较佳的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸按键检测电路，其特征在于，包括：电容按键电路单元、检测电路单元、第一开关单元以及第二开关单元，所述电容按键电路单元为N个，N≥1，每个电容按键电路单元通过所述第一开关单元与检测电路单元选择性连接；所述电容按键电路单元包括按键电容、保护电极、第一开关和第二开关；所述按键电容的第一端、所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端，分别与所述检测电路单元中的充电电源选择性连接，所述按键电容和所述第二开关的第二端分别接地，所述第一开关的第二端连接第一参考电压输入端。

【技术特征摘要】
1.一种触摸按键检测电路，其特征在于，包括：电容按键电路单元、检测电路单元、第一开关单元以及第二开关单元，所述电容按键电路单元为N个，N≥1，每个电容按键电路单元通过所述第一开关单元与检测电路单元选择性连接；所述电容按键电路单元包括按键电容、保护电极、第一开关和第二开关；所述按键电容的第一端、所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端，分别与所述检测电路单元中的充电电源选择性连接，所述按键电容和所述第二开关的第二端分别接地，所述第一开关的第二端连接第一参考电压输入端。2.如权利要求1所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述检测电路单元用于：控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元的保护电极通过所述第二开关单元与所述第一参考电压的输入端连接；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，除了当前被检测的电容按键电路单元以外的其余电容按键电路单元中的第一开关闭合、第二开关断开。3.如权利要求1所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述检测电路单元用于：控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元中的保护电极通过所述第二开关单元与接地端连接；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，
\t除了当前被检测的电容按键电路单元以外的其余电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关闭合。4.如权利要求1所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第三开关和第四开关；所述N个电容按键电路单元中每个电容按键电路单元中的保护电极通过所述第三开关选择性连接接地端、通过所述第四开关选择性连接第一参考电压输入端。5.如权利要求1所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述第一开关单元包含N路选择开关，每路选择开关与一个电容按键电路单元连接，且所述第一开关单元中的N路选择开关在同一时间仅有一路选择开关闭合。6.如权利要求1所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述触摸按键检测电路还包括：滤波器、比较器、处理器；所述滤波器的输入端通过所述第一开关单元与所述N个电容按键电路单元的输出端连接，所述滤波器的输出端与所述比较器的第一输入端连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接；所述比较器的第二输入端与第二参考电压的输入端连接；所述滤波器的输入端连接有充电电源，并通过第五开关选择性接地，所述滤波器和所述比较器之间通过第六开关选择性接地。7.如权利要求6所述的触摸按键检测电路，其特征在于，所述处理器具体用于，根据检测时序，执行：在当前被检测的电容按键电路单元的检测周期到达时，控制所述第五开关、所述第六开关接地，控制所述第一开关单元中与当前被检测的电容按键电路单元连接的开关闭合；控制当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开，控制除当前被检测的电容按键电路单元之外的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关闭合；在按键电容放电阶段结束时间到达时，控制所述第五开关、所述第六开关
\t断开，控制除当前被检测的电容按键电路单元之外的电容按键电路单元中的第一开关闭合、第二开关断开，保持所述当前被检测的电容按键电路单元中的第一开关断开、第二开关断开；在当前被检测的电容按键电路单元中的按键电容充电的过程中，所述比较器的第一输入端的电压逐渐拉升，当达到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国安，
申请(专利权)人：炬芯珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44