一种电容式触摸按键的数字检测系统、芯片及检测方法技术方案

本发明专利技术公开一种电容式触摸按键的数字检测系统、芯片及检测方法，在所述数字检测系统中，实时电容值寄存器，用于每隔一个轮询周期，则采样同一个触摸按键的实时电容值一次；参考电容值寄存器存储对应触摸按键的参考电容值；平均滤波单元，用于每当实时电容值寄存器在一个按键检测循环周期内采样同一个触摸按键的实时电容值的数量为第一预设采样数量时，对当前一个按键检测循环周期内采样到的第一预设采样数量的实时电容值求平均值，再将输出对应触摸按键的平均采样值；触摸判断单元，用于根据平均滤波单元输出的对应的触摸按键的平均采样值与该触摸按键的参考电容值的比较结果，确定该触摸按键的检测结果。确定该触摸按键的检测结果。确定该触摸按键的检测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式触摸按键的数字检测系统、芯片及检测方法


[0001]本专利技术属于触摸按键的
，尤其涉及一种电容式触摸按键的数字检测系统、芯片及检测方法。

技术介绍

[0002]一般的触摸按键排布方式多为N*M矩阵式排列，内部设计主要包含矩阵按键扫描、处理和编码等模块，每个模块的实现方式不尽相同，如行列扫描、状态机扫描、延时去抖动、状态机去抖动、寄存器去抖动、RS触发器去抖动、RC滤波、中值滤波、BCD编码等各种方式，不同的排列组合构成不同的触摸按键数字部分设计架构。其中，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，利用RC振荡器输出的方波在一个参考时钟周期内的计数值便可检测到所述等效电容的变化，即可检测触摸事件的发生，但是易受外界噪声干扰而出现误触发的可能。
[0003]目前，有的触摸按键设计架构包括模拟电路部分，则该模拟电路部分直接将按键判断结果（二进制信号）输出；有的触摸按键的设计架构包括模拟电路部分和数字逻辑模块，该触摸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容式触摸按键的数字检测系统，数字检测系统与电容值获取电路存在电性连接，电容值获取电路被配置为用于获取相连接的一个触摸按键的实时电容值；其特征在于，所述数字检测系统包括实时电容值寄存器、平均滤波单元、参考电容值寄存器、轮询控制单元和触摸判断单元；其中，所述轮询控制单元是一种状态机；实时电容值寄存器与电容值获取电路连接，实时电容值寄存器，用于在所述轮询控制单元的调度下，每隔一个轮询周期，则采样同一个触摸按键的实时电容值一次；参考电容值寄存器，用于存储对应触摸按键的参考电容值；实时电容值寄存器与平均滤波单元连接，平均滤波单元，用于在所述轮询控制单元的调度下，每当实时电容值寄存器在一个按键检测循环周期内采样同一个触摸按键的实时电容值的数量为第一预设采样数量时，对当前一个按键检测循环周期内采样到的第一预设采样数量的实时电容值求平均值，再将输出的平均值配置为对应触摸按键的平均采样值；触摸判断单元分别与平均滤波单元和参考电容值寄存器连接，触摸判断单元，用于在所述轮询控制单元的调度下，根据平均滤波单元输出的对应的触摸按键的平均采样值与该触摸按键的参考电容值的比较结果，确定该触摸按键的检测结果。2.根据权利要求1所述数字检测系统，其特征在于，所述数字检测系统用于检测一排电容式触摸按键中的每个触摸按键的触摸状态；一排电容式触摸按键中设置的触摸按键的数量大于1；在一排电容式触摸按键中，每个触摸按键分别与对应的一个所述电容值获取电路连接；所述数字检测系统所包括的实时电容值寄存器的数量等于所述一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的数量，每个实时电容值寄存器与对应的一个电容值获取电路相连接，以使得每个触摸按键的电容与对应的一个实时电容值寄存器相对应；所述数字检测系统所包括的参考电容值寄存器的数量等于所述一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的数量，每个参考电容值寄存器都与对应的一个电容值获取电路相匹配，以使得每个触摸按键与对应的一个参考电容值寄存器相对应。3.根据权利要求2所述数字检测系统，其特征在于，所述轮询控制单元包括按键扫描计数器和轮询计数器；按键扫描计数器，用于每当产生一个按键扫描信号时，触发一个所述实时电容值寄存器采样一排电容式触摸按键中对应一个触摸按键的实时电容值，直至计数值增量达到预设按键数与数值1的差值时，确定完成一排电容式触摸按键中所有触摸按键的实时电容值的一轮采样；其中，一排电容式触摸按键中设置的触摸按键的数量是预设按键数；轮询计数器，用于每当所述实时电容值寄存器完成一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的实时电容值的一轮采样时，则计数一次，直至计数值增量达到所述第一预设采样数量与数值1的差值后，触发所述触摸判断单元输出一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的一次检测结果；其中，每隔一个所述按键检测循环周期，则获取一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的一次检测结果。4.根据权利要求3所述数字检测系统，其特征在于，所述轮询控制单元，每当产生一个所述按键扫描信号时，将该按键扫描信号送往对应一个电容值获取电路，再触发所述对应
一个电容值获取电路获取与其相连接的一个触摸按键的实时电容值，当所述对应一个电容值获取电路将该触摸按键的实时电容值保存到所述实时电容值寄存器时，接收到一个采样结束标志信号；所述触摸判断单元，用于在所述轮询控制单元的调度下，每当获取到一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的一次检测结果时，将所有触摸按键的检测结果按照对应触摸按键在该排电容式触摸按键中的排列顺序组合成一个按键编码信号，其中，该按键编码信号的位宽是等于所述预设按键数，一个触摸按键的检测结果是表示为一位二进制数。5.根据权利要求4所述数字检测系统，其特征在于，所述轮询计数器的计数值增量每次达到所述第一预设采样数量与数值1的差值时，调度所述触摸判断单元输出最新组合的一个按键编码信号；其中，同一个触摸按键的实时电容值每被所述实时电容值寄存器连续完成所述第一预设采样数量的采样后，再经过平均滤波单元的求平均值处理，该触摸按键被所述触摸判断单元确定一个检测结果。6.根据权利要求2所述数字检测系统，其特征在于，所述数字检测系统还包括基准值处理单元，参考电容值寄存器、电容值获取电路和触摸判断单元都与基准值处理单元相连接；基准值处理单元，用于在触摸判断单元输出没有被触摸的结果时，将所述平均滤波单元输出的平均采样值更新为所述参考电容值寄存器内存储的参考电容值；基准值处理单元，还用于在触摸判断单元输出被触摸的结果时，保持所述参考电容值寄存器内存储的参考电容值不变；其中，每个参考电容值寄存器都通过同一个所述基准值处理单元与对应的一个电容值获取电路相连接，以使得每个参考电容值寄存器都与对应的一个电容值获取电路相匹配。7.根据权利要求6所述数字检测系统，其特征在于，所述基准值处理单元，还用于在所述轮询控制单元设定的非触摸扫描时间内，每隔一个扫描周期，则采样同一个触摸按键的实时电容值一次，并存储为该触摸按键在非触摸状态下的一个电容值；其中，在所述非触摸扫描时间内，所有的触摸按键都没有被触摸；所述基准值处理单元，用于在所述非触摸扫描时间内，采样到同一个触摸按键的实时电容值的数量为第二预设采样数量时，对当前获取的第二预设采样数量的实时电容值求平均值，再将求出的平均值配置为对应触摸按键的初始参考电容值，并输出至所述参考电容值寄存器，然后触发所述实时电容值寄存器开始采样；其中，初始参考电容值是没有被更新过的参考电容值。8.根据权利要求7所述数字检测系统，其特征在于，所述轮询控制单元包括按键扫描计数器和轮询计数器；按键扫描计数器，用于在所述非触摸扫描时间内，每当产生一个按键扫描信号时，触发所述基准值处理单元采样一排电容式触摸按键中对应的触摸按键的实时电容值，直至计数值增量达到预设按键数与数值1的差值时，完成一排电容式触摸按键中所有触摸按键的实时电容值的一轮采样；其中，一排电容式触摸按键中设置的触摸按键的数量是预设按键数；轮询计数器，用于在所述非触摸扫描时间内，每当所述基准值处理单元完成一排电容式触摸按键中的所有触摸按键的实时电容值的一轮采样时，则计数一次，直至计数值增量达到所述第二预设采样数量后，触发所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉莉，赵伟兵，肖刚军，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：