一种电容触摸按键抗干扰检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电容触摸按键抗干扰检测装置，包括检测端口、RC振荡单元、反馈波形接收及滤波单元、基准时钟、按键状态检测单元、电流基准单元、调制单元、频率计算器、解调单元和信号比较单元，所述的电流基准单元分别与检测端口、RC振荡单元连接，所述的检测端口与反馈波形接收及滤波单元连接，所述的调制单元分别与RC振荡单元、信号比较单元、基准时钟连接，所述的基准时钟分别与频率计算器、解调单元连接，所述的频率计算器分别与反馈波形接收及滤波单元、解调单元、按键状态检测单元连接，所述的按键状态检测单元与信号比较单元连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术能消除噪声干扰，提高检测准确性。

A capacitive touch button anti-interference detection device

【技术实现步骤摘要】
一种电容触摸按键抗干扰检测装置
本技术涉及触摸抗干扰
，尤其是涉及一种电容触摸按键抗干扰检测装置。
技术介绍
触摸式按键具有美观、耐用、成本低、寿命长等优点，在越来越多的设备中得到应用，目前被广泛采用的触摸式按键为电容触摸按键。电容触摸检测是基于RC振荡器频率变化的原理，当人的手接触触摸按键时，会使触摸按键对地的等效电容变大，从而使得与触摸按键相连的RC振荡器的频率跟随发生变化。传统的检测方式是通过MCU系统定时采样RC振荡器输出的周期个数，根据周期个数的变化来判断触摸按键是否被按下。如图1所示，包括：现有触摸按键101等效为检测端口对地的电容，当手指触摸时，该电容值发生变化；现有RC振荡单元102，其对检测端口发出振荡波形，RC振荡单元内部的电容与现有触摸按键101的等效电容相关联；检测端口用的现有反馈波形接收及滤波单元103；现有基准时钟104；现有波形计数器105；现有按键状态检测单元106。这种检测方式的工作原理是：以基准时钟计数得到一个固定的时长，在此固定时长内使用波形计数器对端口反馈波形进行计数得到一个计数值，根据此计数值的变化，来识别和判断检测端口电容的变化，当变化值相对于测定的基准值达到一定阈值时，判别触摸按键有被按下。这种触摸检测方式具有灵敏度高的优点，但它同时存在其固有的缺点，即抗强噪声干扰较弱。无论是来自电源的噪声，还是环境强噪声干扰，均会叠加在振荡波形上，容易导致对触摸按键状态的误判。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电容触摸按键抗干扰检测装置，利用载波调制与解调的方式，滤除强噪声干扰，避免触摸按键状态的误判。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电容触摸按键抗干扰检测装置，包括检测端口、RC振荡单元、反馈波形接收及滤波单元、基准时钟和按键状态检测单元，所述的检测装置还包括电流基准单元、调制单元、频率计算器、解调单元和信号比较单元，所述的电流基准单元分别与检测端口、RC振荡单元连接，所述的检测端口与反馈波形接收及滤波单元连接，所述的调制单元分别与RC振荡单元、信号比较单元、基准时钟连接，所述的基准时钟分别与频率计算器、解调单元连接，所述的频率计算器分别与反馈波形接收及滤波单元、解调单元、按键状态检测单元连接，所述的按键状态检测单元与信号比较单元连接。优选地，所述基准时钟的第一输出端连接到所述调制单元的输入端，用于控制调制单元输出调制信号。优选地，所述调制单元的第一输出端连接到所述RC振荡单元的输入端，用于控制使能RC振荡单元，将所述调制信号叠加到RC振荡单元的振荡信号上，以生成反馈信号。优选地，所述RC振荡单元的输出端连接到所述电流基准单元的输入端，用于将所述反馈信号传输给所述电流基准单元，以控制所述电流基准单元输出对应的电流值。优选地，所述电流基准单元的输出端连接到检测端口，用于对检测端口进行充放电，以在检测端口生成反馈波形。优选地，所述反馈波形接收及滤波单元的输入端连接到检测端口，用于接收检测端口的反馈波形并对该波形进行滤波处理。优选地，所述频率计算器的第一输入端连接到所述反馈波形接收及滤波单元的输出端，其第二输入端连接到所述基准时钟的第二输出端，其第一输出端连接到所述按键状态检测单元的第一输入端，用于计算所述滤波后反馈波形的频率，并将该频率与所述基准时钟的频率进行比较，以输出频率波动值给所述按键状态检测单元。优选地，所述解调单元的第一输入端连接到所述基准时钟的第三输出端，所述解调单元的第二输入端连接到所述频率计算器的第二输出端，用于从滤波后反馈波形中检出解调信号。优选地，所述信号比较单元的第一输入端连接到所述调制单元的第二输出端，所述信号比较单元的第二输入端连接到所述解调单元的输出端，其输出端连接到所述按键状态检测单元的第二输入端，用于比较所述调制信号和所述解调信号，并输出信号比较结果给所述按键状态检测单元。优选地，所述电流基准单元具有可配置的电流档位，且所述电流档位分别对应不同的检测端口外接电容值。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：一、通过增加具有可配置电流档位的电流基准单元，能够适配于不同电容值的触摸外围。二、通过调制生成反馈波形和解调反馈波形，能够有效地消除强噪声干扰的影响。三、通过频率波动值和调制解调信号的双重比较，能够提高对触摸按键状态分析判断的准确性。附图说明图1为现有技术的检测装置结构示意图；图2为本技术的检测装置结构示意图。图示中，101为现有触摸按键，102为现有RC振荡单元，103为现有反馈波形接收及滤波单元，104为现有基准时钟，105为现有波形计数器，106为现有按键状态检测单元；201为检测端口，202为电流基准单元，203为RC振荡单元，204为反馈波形接收及滤波单元，205为调制单元，206为基准时钟，207为频率计算器，208为解调单元，209为信号对比单元，210为按键状态检测单元。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。如图2所示，一种电容触摸按键抗干扰检测装置，包括电流基准单元202、RC振荡单元203、反馈波形接收及滤波单元204、调制单元205、基准时钟206、频率计算器207、解调单元208、信号比较单元209和按键状态检测单元210。其中，基准时钟206的第一输出端连接到调制单元205的输入端，用于控制调制单元205输出调制信号L1，调制信号L1为一组二进制数列；调制单元205的第一输出端连接到RC振荡单元203的输入端，用于控制使能RC振荡单元203，将调制信号叠加到RC振荡单元203的振荡信号上，以生成反馈信号；RC振荡单元203的输出端连接到电流基准单元202的输入端，用于将反馈信号传输给电流基准单元202，以控制电流基准单元202输出对应的电流值，电流基准单元202具有可配置的电流档位，各电流档位分别对应不同的检测端口外接电容值；电流基准单元202的输出端连接到检测端口201，用于对检测端口201进行充放电，以在检测端口201生成反馈波形；反馈波形接收及滤波单元204的输入端连接到检测端口201，用于接收检测端口201的反馈波形并对该波形进行滤波处理；频率计算器207的第一输入端连接到反馈波形接收及滤波单元204的输出端，其第二输入端连接到基准时钟206的第二输出端，其第一输出端连接到按键状态检测单元210的第一输入端，用于计算滤波后反馈波形的频率f0，并将该频率f0与基准时钟的频率f进行比较，以输出频率波动值Df给按键状态检测单元210；解调单元208本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容触摸按键抗干扰检测装置，包括检测端口、RC振荡单元、反馈波形接收及滤波单元、基准时钟和按键状态检测单元，其特征在于，所述的检测装置还包括电流基准单元、调制单元、频率计算器、解调单元和信号比较单元，所述的电流基准单元分别与检测端口、RC振荡单元连接，所述的检测端口与反馈波形接收及滤波单元连接，所述的调制单元分别与RC振荡单元、信号比较单元、基准时钟连接，所述的基准时钟分别与频率计算器、解调单元连接，所述的频率计算器分别与反馈波形接收及滤波单元、解调单元、按键状态检测单元连接，所述的按键状态检测单元与信号比较单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容触摸按键抗干扰检测装置，包括检测端口、RC振荡单元、反馈波形接收及滤波单元、基准时钟和按键状态检测单元，其特征在于，所述的检测装置还包括电流基准单元、调制单元、频率计算器、解调单元和信号比较单元，所述的电流基准单元分别与检测端口、RC振荡单元连接，所述的检测端口与反馈波形接收及滤波单元连接，所述的调制单元分别与RC振荡单元、信号比较单元、基准时钟连接，所述的基准时钟分别与频率计算器、解调单元连接，所述的频率计算器分别与反馈波形接收及滤波单元、解调单元、按键状态检测单元连接，所述的按键状态检测单元与信号比较单元连接。


2.根据权利要求1所述的一种电容触摸按键抗干扰检测装置，其特征在于，所述基准时钟的第一输出端连接到所述调制单元的输入端，用于控制调制单元输出调制信号。


3.根据权利要求2所述的一种电容触摸按键抗干扰检测装置，其特征在于，所述调制单元的第一输出端连接到所述RC振荡单元的输入端，用于控制使能RC振荡单元，将所述调制信号叠加到RC振荡单元的振荡信号上，以生成反馈信号。


4.根据权利要求3所述的一种电容触摸按键抗干扰检测装置，其特征在于，所述RC振荡单元的输出端连接到所述电流基准单元的输入端，用于将所述反馈信号传输给所述电流基准单元，以控制所述电流基准单元输出对应的电流值。


5.根据权利要求1所述的一种电容触摸按键抗干扰检测装置，其特征在于，所述电流基准单元的输出端连接到检测端口，用于对检测端口进行充放电，以在检...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯兵，裴德扬，梁青武，
申请(专利权)人：上海菱沃铂智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31