自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏制造技术

本发明专利技术涉及一种自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，其中，包括数条TX扫描线、数条RX感应线、数个第一开关、数个第二开关、数个第一偏置电路、数个第二偏置电路、数个比较器、数个补偿电路、数个窗口计算处理模块、数个电流增益模块、数个第三开关、数个积分电容、数个ADC采样模块以及控制模块，所述的控制模块控制数个第一开关、数个第二开关、数个第三开关、数个第一偏置电路、数个第二偏置电路、数个补偿电路、数个窗口计算处理模块、数个电流增益模块以及数个ADC采样模块的运行。采用该种结构的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，实现积分窗口自动检测功能，可以省去人工调试积分窗口过程，提高了产品的开发效率，准确可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及触摸屏技术，具体是指一种自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏。
技术介绍
触摸屏常用的一种互电容检测技术，RX输入端通过互电容感应后接收TX扫描信号，TX扫描信号高低电平变化通过互电容耦合感应后会产生感应电流Ix，Ix电流通过增益控制、窗口控制后将感应电荷存储在积分电容上，而后ADC采样积分电容上的电压，MCU通过ADC采样值的变化来判断是否发生了触摸。窗口控制现有技术中是通过人工调整来实现，大致实现方式是这样：在样机调试阶段，由开发人员通过软件调整积分窗口配置寄存器，使得在某种寄存器配置时触摸屏的触摸效果最好；和样机同一款型号的触摸面板根据这个配置值进行设置，由于制造工艺因素，即使是同一个型号的触摸面板，各个面板的扫描线和感应线可能存在一些阻容参数的差异，而这个差异的存在使得同一型号的面板采用统一的积分窗口配置变得不那么理想。请参阅图1所示，为现有技术中的互电容检测技术的实现原理图。其中，TX扫描线发出检测波形，RX感应线通过互电容耦合，产生Irx感应电流，Irx感应电流经过增益控制及窗口控制后，电荷存储在内部积分电容Vcap上，然后通过ADC采样Vcap积分电压。当手指有触摸互电容屏时，人体相当于一个导电体接到大地，RX感应线上的电流会通过人体分流掉一些，这样得到的积分电压就会变化。MCU通过检测ADC采样值的变化，来判断是否发生了触摸。上述应用中提到的窗口控制，现有技术中是通过MCU配置窗口寄存器来实现，需要人工不断的调试，才能得到比较合理的窗口参数，操作复杂。另外，电流积分窗口的控制需要人工调试来确定，一旦触摸屏参数发生变化，需要重新调试，比较费时费力，对于产品应用于不同触控屏时，需要FAE技术人员参与参数调试，对于产品的推广较为不利。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种可以去除调试阶段方案人员调试积分窗口这个过程、消除因统一配置带来的不足之处的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏。为了实现上述目的，本专利技术的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏具有如下构成：该自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，包括数条TX扫描线、数条RX感应线，其主要特点是，在每条RX感应线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路，所述的感应窗口宽度调节电路包括：第一开关，所述的第一开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第二开关，所述的第二开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第一偏置电路，所述的第一偏置电路的输出端与所述的第一开关的第二端连接；比较器，所述的比较器的第一输入端与所述的第一偏置电路的输出端连接；第二偏置电路，所述的第二偏置电路的输出端与所述的比较器的第二输入端连接；所述的第二偏置电路与所述的第一偏置电路为对应的镜像的偏置电路；补偿电路，所述的补偿电路与所述的第二偏置电路的输出端连接；窗口计算处理模块，所述的窗口计算处理模块的输入端与所述的比较器的输出端连接；电流增益模块，所述的电流增益模块的输入端与所述的第二开关的第二端连接；第三开关，所述的第三开关的第一端与所述的电流增益模块的第一端连接，所述的第三开关的控制端与所述的窗口计算处理模块的输出端连接；积分电容，所述的积分电容的第一端与所述的第三开关的第二端连接；所述的积分电容的第二端接地；ADC采样模块，与所述的积分电容连接，以对所述的积分电容进行采样；所述的触摸屏还包括：控制模块，用以控制触摸屏中的每个感应窗口宽度调节电路。进一步地，在每条TX扫描线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路。更进一步地，所述的补偿电路包括第四开关、第五开关、第一激励源以及第二激励源，所述的第四开关的第一端与所述的第二偏置电路的输出端相连接，所述的第四开关的第二端与所述的第一激励源的第一端相连接，所述的第一激励源的第二端接外部电源，所述的第五开关的第二端与所述的第二偏置电路的输出端相连接，所述的第五开关的第一端与所述的第二激励源的第二端相连接，所述的第二激励源的第一端接地。再进一步地，所述的第四开关以及第五开关均为高频开关。更进一步地，所述的第一偏置电路与所述的第二偏置电路均包括第一电阻、第二电阻、第三激励源；所述的第一电阻的第一端与所述的第二电阻的第二端相连接，所述的第二电阻的第一端接地，所述的第一电阻的第二端与所述的第三激励源的第一端相连接，所述的第三激励源的第二端接外部电源，所述的第一电阻的第一端为所述的第一偏置电路或所述的第二偏置电路的输出端；或者所述的第一电阻的第一端与所述的第二电阻的第二端相连接，所述的第二电阻的第一端接与所述的第三激励源的第一端相连接，所述的第三激励源的第二端接地，所述的第一电阻的第二端接外部电源，所述的第一电阻的第一端为所述的第一偏置电路或所述的第二偏置电路的输出端。更进一步地，所述的窗口计算处理模块包括计数器及逻辑控制单元、正脉宽参数寄存器、负脉宽参数寄存器；所述的正脉宽参数寄存器、负脉宽参数寄存器、以及比较器分别与所述的计数器及逻辑控制单元相连接，所述的正脉宽参数寄存器的输出端、负脉宽参数寄存器的输出端与所述的第三开关的控制端相连接，所述的控制模块与所述的计数器及逻辑控制单元相连接。更进一步地，所述的第一开关、第二开关以及第三开关均为高频开关。采用了该专利技术中的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，可以实现积分窗口自动检测功能，可以省去人工调试积分窗口过程，提高了产品的开发效率；积分窗口实现自动检测后，其窗口的控制精度比人工调试得到的窗口要精确，一个精确的积分窗口更有利于将干扰排除在外，操作简单，应用范围广泛。附图说明图1为现有技术中的互电容检测技术的实现原理图。图2为本专利技术的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏的原理图。图3为本专利技术的感应正电流和比较器输出电平的波形图。图4为本专利技术的感应负电流和比较器输出电平的波形图。图5为本专利技术的补偿电路的结构示意图。图6为本专利技术的偏置电路的第一实施例的结构示意图。图7为本专利技术的偏置电路的第二实施例的结构示意图。图8为本专利技术的窗口计算处理模块的结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。请参阅图2至图所示，本专利技术利用第一偏置电路、第二偏置电路、补偿电路、比较器CMP、窗口计算处理模块、第一开关K1以及第二开关K2组合实现互电容检测时的正(负)感应电流积分窗口自动检测技术。请参阅图2所示，为本专利技术的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏的原理图。该自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，包括数条TX扫描线、数条RX感应线，其中在现有技术的基础上，在每条RX感应线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路，所述的感应窗口宽度调节电路包括：第一开关K1，所述的第一开关K1的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第二开关K2，所述的第二开关K2的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第一偏置电路，所述的第一偏置电路的输出端与所述的第一开关K1的第二端连接；比较器CMP，所述的比较器CMP的第一输入端与所述的第一偏置电路的输出端连接；第二偏置电路，所述的第二偏置电路的输出端与所述的比较器CMP的第二输入端连接；所述的第二偏置电路与所述的第一偏置电路为对应的镜像的偏置电路；补偿电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，包括数条TX扫描线、数条RX感应线，其特征在于，在每条RX感应线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路，所述的感应窗口宽度调节电路包括：第一开关，所述的第一开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第二开关，所述的第二开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第一偏置电路，所述的第一偏置电路的输出端与所述的第一开关的第二端连接；比较器，所述的比较器的第一输入端与所述的第一偏置电路的输出端连接；第二偏置电路，所述的第二偏置电路的输出端与所述的比较器的第二输入端连接；所述的第二偏置电路与所述的第一偏置电路为对应的镜像的偏置电路；补偿电路，所述的补偿电路与所述的第二偏置电路的输出端连接；窗口计算处理模块，所述的窗口计算处理模块的输入端与所述的比较器的输出端连接；电流增益模块，所述的电流增益模块的输入端与所述的第二开关的第二端连接；第三开关，所述的第三开关的第一端与所述的电流增益模块的第一端连接，所述的第三开关的控制端与所述的窗口计算处理模块的输出端连接；积分电容，所述的积分电容的第一端与所述的第三开关的第二端连接；所述的积分电容的第二端接地；ADC采样模块，与所述的积分电容连接，以对所述的积分电容进行采样；所述的触摸屏还包括：控制模块，用以控制触摸屏中的每个感应窗口宽度调节电路。...

【技术特征摘要】
1.一种自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，包括数条TX扫描线、数条RX感应线，其特征在于，在每条RX感应线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路，所述的感应窗口宽度调节电路包括：第一开关，所述的第一开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第二开关，所述的第二开关的第一端与所述的RX感应线的输出端连接；第一偏置电路，所述的第一偏置电路的输出端与所述的第一开关的第二端连接；比较器，所述的比较器的第一输入端与所述的第一偏置电路的输出端连接；第二偏置电路，所述的第二偏置电路的输出端与所述的比较器的第二输入端连接；所述的第二偏置电路与所述的第一偏置电路为对应的镜像的偏置电路；补偿电路，所述的补偿电路与所述的第二偏置电路的输出端连接；窗口计算处理模块，所述的窗口计算处理模块的输入端与所述的比较器的输出端连接；电流增益模块，所述的电流增益模块的输入端与所述的第二开关的第二端连接；第三开关，所述的第三开关的第一端与所述的电流增益模块的第一端连接，所述的第三开关的控制端与所述的窗口计算处理模块的输出端连接；积分电容，所述的积分电容的第一端与所述的第三开关的第二端连接；所述的积分电容的第二端接地；ADC采样模块，与所述的积分电容连接，以对所述的积分电容进行采样；所述的触摸屏还包括：控制模块，用以控制触摸屏中的每个感应窗口宽度调节电路。2.根据权利要求1所述的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，其特征在于，在每条TX扫描线的引出端均设置有感应窗口宽度调节电路。3.根据权利要求2所述的自动调节感应窗口宽度的互电容触摸屏，其特征在于，所述的补偿电路包括第四开关、第五开关、第一激励源以及第二激励源，所述的第四开关的第一端与所述的第二偏置电路的输出端相连接，所述的第四开关的第二端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长华，顾宇飞，赵健，赵海，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32