一种低功耗触摸按键控制器制造技术

本申请公开了一种低功耗触摸按键控制器，包括：模拟转换模块，用于采集按键的电容值，将电容值转换为按键键值；硬件解码模块，用于获取按键的多个按键键值，对多个按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU，用于获取被触摸按键的信息，并执行与被触摸按键对应的操作。本申请在硬件解码模块中加入均值滤波算法以后，触摸按键的抗干扰效果得到显著提高，按键误报情况得到明显改善，此外，整个滤波算法和按键判断过程完全由硬件在低速时钟下完成，不需要CPU参与解码，CPU处于低功耗状态下，大大降低了触摸按键控制器的整体功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗触摸按键控制器
本申请涉及触摸按键领域，特别是涉及一种低功耗触摸按键控制器。
技术介绍
随着电子技术的发展，越来越多的数码产品使用了触摸按键。触摸按键作为一种新兴技术的出现，具有坚固耐用，节省空间，操作方便等优点，广泛应用到智能门锁，冰箱，屏幕控制等电子产品。触摸按键从工作原理上可以分为两大类：电阻式按键和电容式按键，电容式触摸按键的原理是当人体接近于电容按键的时候，人体所产生的电流耦合到静态电容上，使按键的电容值达到最大，触摸控制电路把变化的电容值转换为数据信号，通过对数据信号进行解码从而实现对触摸按键设备的控制。考虑到触摸按键容易受外界环境因素影响，可能会生成干扰数据，对干扰数据进行解码会产生按键误报，另外，市面上一般是通过MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)及触摸软件驱动配合来实现上述方案，但是使用软件驱动方案需要CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)参与解码，功耗较高。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种低功耗触摸按键控制器，显著提高按键的抗干扰效果，明显改善按键误报情况，此外，整个滤波算法和按键判断过程完全由硬件在低速时钟下完成，不需要CPU参与解码，CPU处于低功耗状态下，大大降低了触摸按键控制器的整体功耗。为解决上述技术问题，本申请提供了一种低功耗触摸按键控制器，包括：模拟转换模块，用于采集按键的电容值，将所述电容值转换为按键键值；硬件解码模块，用于获取所述按键的多个所述按键键值，对多个所述按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据所述新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU，用于获取所述被触摸按键的信息，并执行与所述被触摸按键对应的操作。优选的，所述硬件解码模块包括：FIFO模块，用于存储多个所述按键键值。优选的，所述被触摸按键为所述新按键键值大于预设阈值的按键。优选的，该低功耗触摸按键控制器还包括：功耗调节模块，用于切换所述模拟转换模块的工作状态，所述工作状态包括启动状态和关闭状态。优选的，所述功耗调节模块具体用于：按预设规则向所述硬件解码模块发送使能信号，以切换所述模拟转换模块的工作状态。优选的，所述功耗调节模块包括：使能计数器，用于在接收到启动指令或接收到第二计数完成信号后，开始计数，当计数值达到第一期望值后，输出第一计数完成信号；禁止计数器，用于当接收到所述第一计数完成信号，开始计数，当计数值达到第二期望值后，输出所述第二计数完成信号；处理器，用于在所述使能计数器计数期间输出第一使能信号，以使所述功耗转换模块处于启动状态；还用于在所述禁止计数器计数期间输出第二使能信号，以使所述功耗转换模块处于关闭状态。优选的，该低功耗触摸按键控制器还包括：寄存器模块，用于存储所述被触摸按键的信息及所述CPU发送的配置信息，所述配置信息包括所述预设阈值。优选的，所述寄存器模块中包括多个寄存器，每个寄存器有独立的地址。优选的，所述CPU，具体用于确定所述配置信息对应的目标寄存器的地址，通过总线按该地址发送所述配置信息。本申请提供了一种低功耗触摸按键控制器，包括：模拟转换模块，用于采集按键的电容值，将电容值转换为按键键值；硬件解码模块，用于获取按键的多个按键键值，对多个按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU，用于获取被触摸按键的信息，并执行与被触摸按键对应的操作。在实际应用中，采用本申请的方案，在硬件解码模块中加入均值滤波算法以后，按键的抗干扰效果得到显著提高，按键误报情况得到明显改善，此外，整个滤波算法和按键判断过程完全由硬件在低速时钟下完成，不需要CPU参与解码，CPU处于低功耗状态下，大大降低了触摸按键控制器的整体功耗。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请所提供的一种低功耗触摸按键控制器的结构示意图；图2为本申请所提供的一种均值滤波效果示意图；图3为本申请所提供的另一种低功耗触摸按键控制器的结构示意图；图4为本申请所提供的另一种低功耗触摸按键控制器的结构示意图；图5为本申请所提供的另一种低功耗触摸按键控制器的结构示意图。具体实施方式本申请的核心是提供一种低功耗触摸按键控制器，显著提高按键的抗干扰效果，明显改善按键误报情况，此外，整个滤波算法和按键判断过程完全由硬件在低速时钟下完成，不需要CPU参与解码，CPU处于低功耗状态下，大大降低了触摸按键控制器的整体功耗。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参照图1，图1为本申请所提供的一种低功耗触摸按键控制器的结构示意图，该低功耗触摸按键控制器包括：模拟转换模块1，用于采集按键的电容值，将电容值转换为按键键值；具体的，这里的按键具体是指电容式触摸按键，可以理解的是，当人体接近电容式触摸按键时，人体所产生的电流耦合到静态电容上，该按键的电容值会发生改变，模拟转换模块1将变化的电容值转换为按键键值，按键键值与按键的信息一一对应。一般的，设备中一般包括多个按键，模拟转换模块1采集多个按键的电容值，分别转换为对应的按键键值。具体的，模拟转换模块1具体设置在TSI(TouchSensorInterface，触摸传感器接口)中。硬件解码模块2，用于获取按键的多个按键键值，对多个按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU3，用于获取被触摸按键的信息，并执行与被触摸按键对应的操作。具体的，考虑到触摸按键对环境的要求较高，容易受到温度、湿度等变化影响，为了提高抗干扰性，本申请在硬件解码模块2中引入了均值滤波算法。均值滤波也称为是线性滤波，其原理是利用相邻区域若干个数据的平均值来代替原本的值。如果滤波窗口宽度配置为N，对每一按键的N个按键键值进行均值滤波，得到平均值作为该按键的新按键键值。可以理解的是，硬件解码模块2对任一按键需要计算多次新按键键值，为了提高新按键键值的精准性，进行均值滤波的按键键值样本也应相应变化。假设avrg(d1,dN)＝(d1+d2+…+dN-1+dN)/N，d1，d2…，dN为滤波前的按键键值，N为均值滤波的窗口宽度，可配置为2，4，8，16，32，64；滤波后的新按键键值为：其中，D1为对任一按键进行第一次均值滤波后的新按键键值，D2为对该按键进行第二次均值滤波后的新按键键值，DN为对该按键进行第N次均值滤波后的新按键键值。进一步的，对每一按键分别进行均值滤波，当滤波后的新按键键值高于预设阈值，判断出该按键被触摸，将该按键确定为被触摸按键，从而实现对被触摸按键的解码，以便CPU3根据解码后的被触摸按键的信息执行对应的操作。可以理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗触摸按键控制器，其特征在于，包括：模拟转换模块，用于采集按键的电容值，将所述电容值转换为按键键值；硬件解码模块，用于获取所述按键的多个所述按键键值，对多个所述按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据所述新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU，用于获取所述被触摸按键的信息，并执行与所述被触摸按键对应的操作。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗触摸按键控制器，其特征在于，包括：模拟转换模块，用于采集按键的电容值，将所述电容值转换为按键键值；硬件解码模块，用于获取所述按键的多个所述按键键值，对多个所述按键键值进行均值滤波处理得到新按键键值，根据所述新按键键值确定被触摸按键的信息；CPU，用于获取所述被触摸按键的信息，并执行与所述被触摸按键对应的操作。2.根据权利要求1所述的低功耗触摸按键控制器，其特征在于，所述硬件解码模块包括：FIFO模块，用于存储多个所述按键键值。3.根据权利要求1所述的低功耗触摸按键控制器，其特征在于，所述被触摸按键为所述新按键键值大于预设阈值的按键。4.根据权利要求1所述的低功耗触摸按键控制器，其特征在于，该低功耗触摸按键控制器还包括：功耗调节模块，用于切换所述模拟转换模块的工作状态，所述工作状态包括启动状态和关闭状态。5.根据权利要求4所述的低功耗触摸按键控制器，其特征在于，所述功耗调节模块具体用于：按预设规则向所述硬件解码模块发送使能信号，以切换所述模拟转换模块的工作状态。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茳，肖佐楠，董光普，匡启和，王宗宝，
申请(专利权)人：苏州国芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32