一种电容式触摸屏的触摸检测方法和检测电路技术

本发明专利技术公开了一种电容式触摸屏的触摸检测方法和检测电路。电容式触摸屏的触摸检测方法包括分别对触摸屏电容矩阵的行和列进行扫描，在对触摸屏电容矩阵的行进行扫描时，或每次同时扫描两行或两列，获取两行或两列的电容差值，或每次扫描一行或一列，获取行或列与基准电容的电容差值；然后对获取的电容差值数据进行处理。本发明专利技术为消除共模干扰创造了条件，极大程度的增加了电容触摸屏的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式触摸屏的触摸检测方法和检测电路本专利技术涉及电容式触摸屏，尤其是一种电容式触摸屏的触摸检测方法和检测电路。附图说明图1为电容触摸的检测一般流程图，其中110为等效电容触摸屏。为了降低微处理器的负载，电容触摸屏一般按照逐行或者逐列的方式进行扫描，也即每个时刻扫描一行 或者一列。为了表征触摸前后电容大小的变化量，需要将扫描行或者列的电容值线性转换 成模拟电路可以分辨的量，如时间或者频率，然后在对这个量进行模数转换，将转换结果送 给微处理器来判断是否有触摸的发生。目前电容式触摸屏的触摸检测方法有两种，一种以SiliconLab为代表，利用RC 作振荡器的时间常数，不同的电容C对应不同的周期或者频率。具体实现电路见图2(摘 自 Silicon Lab 白勺公司网 占 www. silabs. com/MarcomDocuments/Training Documents/ CapacitiveTouch Sense_Technology_SPKR. pdf)。另一种以 Cypress 为代表，利用开关电 容等效电阻的特性，先将触摸电容转换成电阻，然后利用该电阻对恒定电容充电或者放电， 检测对应电压的变化。具体实现电路见图4(摘自Cypress公司网站www. cypress, com的 资料 csa_csd_chinesel. zip)。图2中，Ct为待检测电容。当比较器Vout输出高电压Vdd时，比较器正端电压为 2/3Vdd，Vdd通过R4对Ct充电。当Ct上电压充至2/3Vdd时，比较器Vout输出零电压，此 时比较器正端电压为l/3Vdd，Ct通过R4对地放电。当Ct上电压放电至l/3Vdd时，Yout 输出Vdd，重复上面的过程。图3为Vout和Ct电压波形。图4中，Ct为待检测电容，等效电阻Rt = l/f*Ct (f为开关频率)，Cm为固定电容， Iref为恒定充电电流。Ct越大，Rt越小，在相同时间Cm充电电压越低。这样即将Ct的大 小转换成了对应电压。SiliconLab和Cypress的两种触摸检测方法将触摸电容的变化转换成频率或者 周期或者电压的变化，通过这些变化来判断触摸电容的变化。这两种检测方法在每个时间 都只能针对单行或者单列进行操作，而屏的干扰在每个时间段不一样，可能将触摸被当作 未触摸、未触摸当作触摸或者检测坐标相对触摸点漂移，导致抗干扰性能差，产生误判别。本专利技术要解决的技术问题是提供一种电容式触摸屏能够提高抗干扰能力的触摸 检测方法。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种实现上述方法的检测电路。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种电容式触摸屏的触摸检 测方法，包括分别对触摸屏电容矩阵的行和列进行扫描，在对触摸屏电容矩阵的行进行扫 描时，或每次同时扫描两行或两列，获取两行或两列的电容差值，或每次扫描一行或一列，获取行或列与基准电容的电容差值；然后对获取的电容差值数据进行处理。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，所述的获取的电容差值数据进行处理 包括取得各行和各列的绝对电容等效值，在每次同时扫描两行或两列，任一行或列的绝对 电容等效值等于另一行或列的绝对电容等效值与两行或两列之间的电容差值的代数和；当 每次扫描一行或一列时，任一行或列的绝对电容等效值等于基准电容值与所述的行或列与 基准电容的电容差值的代数和。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，包括取得行和列的相对电容等效值的 步骤任一行或列的相对电容等效值等于某一行或列的相对电容等效值与这两行或两列之 间电容差值的代数和。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，所述获取电容差值的步骤包括充电步 骤、电荷分享步骤、电荷求差步骤、采样和放大步骤。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，所述的充电步骤由电源向第一电容和 第二电容充电，所述的电荷分享步骤将第一电容和第二电容充电的电量分享到分别与第一 电容和第二电容充电并接的2个中间电容上，所述的电荷求差步骤将2个中间电容在与第 一电容和第二电容充电断开的情况下反接保留剩余电荷；所述的采样和放大步骤将剩余电 荷值转换为与剩余电荷值成正比的电压值输出；所述的第一电容为行或列的触摸电容，所 述的第二电容为另一行或另一列的触摸电容或基准电容。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，包括自校验步骤，所述的自校验步骤 在触摸屏没有触摸发生时，获取行或列的电容差值作为初始电容值；在有触摸发生时，获取 行或列的电容差值作为过渡电容差值，将过渡电容差值减去对应的初始电容差值得到有效 电容差值，然后对有效电容差值数据进行处理。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，包括取平均步骤，所述的取平均步骤 为对触摸屏电容矩阵的行和列进行扫描至少进行2次后，对各行和各列的获取的至少2个 电容差值数据的平均值作为电容差值数据终值进行处理。以上所述的电容式触摸屏的触摸检测方法，包括以下步骤701)获取初始电容阈值，将各行和各列的相对电容等效值数据分别减去初始电容 阈值后，得到各行各列的计算电容值；702)判断行和列计算电容值曲线中是否存在电容值大于零的曲线段，如有，则计 算每段电容值大于零的曲线段的重心作为该曲线段对应的接触点坐标；如无，则认定为没 有触摸；703)将各接触点列坐标和行坐标发送给处理器进行处理。一种上述方法的检测电路的技术方案是，包括第一电容、第二电容，第一中间电 容、第二中间电容，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关，第五开关、第六开关，第七开 关、第八开关，第九开关；第一电容的第一端经第一开关接电源，第二电容的第一端经第二 开关接电源；第一电容的第一端经第五开关接第一中间电容的第一端，第二电容的第一端 经第六开关接第二中间电容的第一端；第一电容的第二端和第二电容的第二端分别接地，第一中间电容的第二端经第七开关接地，第二中间电容的第二端经第八开关接地；第一中 间电容的第一端、第三开关、第四开关、第二中间电容的第二端依次串接，第一中间电容的 第二端经第九开关接第二中间电容的第一端；第一开关、第二开关、第三开关、第四开关在第一时段和第二时段接通；第五开关、第六开关，第七开关、第八开关在第三时段接通；第九开关在第一时段接通。以上所述的检测电路，包括运算放大器、第五电容、第十开关、第十一开关和第 十二开关；所述的第五电容、第十开关并接后，一端接运算放大器的反相输入端，另一端接 运算放大器的输出端；运算放大器的反相输入端接第三开关与第四开关的接点，运算放大 器的同相输入端接基准电平；第一中间电容第二端与第九开关的接点经第十一开关接基准 电平，第二中间电容第一端与第九开关的接点经第十二开关接基准电平；第十开关在第一 时段接通；第十一开关和第十二开关在第二时段接通。本专利技术的方法在对触摸屏电容矩阵的行进行扫描时，或每次同时扫描两行或两 列，获取两行或两列的电容差值，或每次扫描一行或一列，获取行或列与基准电容的电容差 值；然后对获取的电容差值数据进行处理。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是现有技术电容触摸屏检测方法流程2是现有技术SiliconLab触摸电容大小检测方法的电路图。图3图2方法Vout和Ct的电压波形图。图4是现有技术Cypress触摸电容大小检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式触摸屏的触摸检测方法，包括分别对触摸屏电容矩阵的行和列进行扫描，其特征在于，在对触摸屏电容矩阵的行进行扫描时，或每次同时扫描两行或两列，获取两行或两列的电容差值，或每次扫描一行或一列，获取行或列与基准电容的电容差值；然后对获取的电容差值数据进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫良华，郭艳，
申请(专利权)人：敦泰科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]