通过电容式触摸键传感器将脉冲施加到模／数转换器（ＡＤＣ）的取样电容器。当所述电容式触摸键传感器与所述取样电容器之间大致不存在分路电容时，到达所述取样电容器的电压电荷将最大。然而，物体（例如，操作者的手指）在极接近所述电容式触摸键传感器时将形成分路到接地电容，其将应该是去往所述取样电容器的所述电荷中的一些电荷分流且借此减小所述取样电容器上的所述电压电荷。可用所述ＡＤＣ容易地检测当激活（触摸）所述电容式触摸键传感器时充电电压的此改变。另外，发光二极管（ＬＥＤ）显示器可与所述电容式触摸键传感器集成在一起且以时分多路复用方式使用集成电路装置上的相同连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感测电容式触摸键及驱动发光二极管(LED)。所述电容式触摸键与 LED可布置成矩阵且用作用于许多不同类型的器具、电与电子装备等的信息显示器及控制面板。
技术介绍
电容式触摸键感测电子器件的行业标准为并入到微芯片科技公司(Microchip Technology Inc.)制造的各种微控制器中的微芯片科技公司充电时间测量单元(CTMU)。 参见“用于电容式触摸应用的微芯片CTMU(Microchip CTMU for Capacitive Touch Applications)，微芯片应用注解AN1250 (2009)，其出于所有目的以引用方式并入本文中。 使用所述电容式触摸键来检测手指或其它物体的存在，所述手指或其它物体在极接近触摸键(例如，用所述手指或物体触摸所述键)时增加所述触摸键的电容。所述CTMU需要恒定电流源，使用电力且占据宝贵的集成电路芯片面积。所述CTMU通过用恒定电流源给有效电容充电且然后在某一时间周期之后测量其上的电压来感测触摸键的电容的改变。在所述某一时间周期期间给较大电容充电在其上产生比在相同恒定电流充电及所述某一时间周期下给较小电容充电低的电压。所述CTMU对控制矩阵中的电容式触摸键中的每一者上的相应电压进行取样且当检测到比未被触摸键上的正常电压低的电压时，所述CTMU及相关联软件检测所述键的致动。然而，许多因素影响所述触摸键在未被触摸及/或被触摸时的电容，例如所述触摸键上的潮湿，例如湿气或水。当所述触摸键矩阵的仅某些触摸键上面具有潮湿时，其电容可不同到足以导致CTMU对具有由潮湿引发的较高电容的那些键的错误感测的程度。在用于控制及显示的许多应用中，还需要与电容式触摸键中的每一者相关联的 LED。然而，必须驱动LED且因此除触摸键所需要的那些连接外还需要额外连接。可能多路复用感测及驱动操作且因此针对LED及触摸键电路使用共用连接，但LED部分往往在两者被耦合在一起时使触摸键的操作降级。现有技术电容式触摸传感器矩阵电路每一触摸键使用额外电容器及电阻器，且需要双斜率检测算法及计时器捕获来执行单个触摸检测。因此，需要电路复杂性及显著时间来检测触摸键电容改变。
技术实现思路
当使用共用连接(需要最小数目的集成电路装置连接(引脚))的电容式触摸键与LED显示器的时分多路复用时，需要的是对湿气/潮湿环境的更好免疫性、实施方案的低成本、较短的电容改变检测时间(触摸感测)及改善的操作。根据本专利技术的具体实例性实施例，一种用于感测电容式触摸传感器的致动的系统包含取样电容器；模/数转换器(ADC)，其耦合到所述取样电容器，所述ADC将所述取样电容器上的模拟电压转换为其数字表示；数字处理器，其耦合到所述ADC的数字输出；电容式触摸传感器，其耦合到所述取样电容器；脉冲产生器，其耦合到所述电容式触摸传感器，其中来自所述脉冲产生器且通过所述电容式触摸传感器的电压脉冲将所述取样电容器充电到与其电容比成比例的第一电压，其中当具有电容的物体极接近所述电容式触摸传感器时，从所述取样电容器分流通过所述电容式触摸传感器的所述电压脉冲中的一些电压脉冲，且借此在所述物体极接近所述电容式触摸传感器时将所述取样电容器充电到第二电压，其中所述第二电压小于所述第一电压。根据本专利技术的另一具体实例性实施例，一种用于感测多个电容式触摸传感器中的一者或一者以上的致动的系统，所述系统包含取样电容器；模/数转换器(ADC)，其耦合到所述取样电容器，所述ADC将所述取样电容器上的模拟电压转换为其数字表示；数字处理器，其耦合到所述ADC的数字输出；多路复用器，其具有耦合到所述取样电容器的输出；多个电容式触摸传感器，所述多个电容式触摸传感器中的每一者耦合到所述多路复用器的相应输入；脉冲产生器，其耦合到所述多个电容式触摸传感器中的选定者，其中来自所述脉冲产生器且通过所述多个电容式触摸传感器中的所述选定一者的电压脉冲将所述取样电容器充电到与其电容比成比例的第一电压，其中当具有电容的物体极接近所述多个电容式触摸传感器中的所述选定一者时，从所述多个电容式触摸传感器中的所述选定一者分流从其通过的所述电压脉冲中的一些电压脉冲，且借此在所述物体极接近所述多个电容式触摸传感器中的所述选定一者时将所述取样电容器充电到第二电压，其中所述第二电压小于所述第一电压。根据本专利技术的又一具体实例性实施例，一种用于感测多个电容式触摸传感器中的任一者的致动的方法，所述方法包含以下步骤将耦合到多个电容式触摸传感器的所有集成电路装置输入-输出(I/O)设定到逻辑低；将所述I/O中的一者设定到输入模式且将所有其它I/O设定到逻辑高输出；给耦合到处于所述输入模式的所述I/O的取样电容器充电； 用模/数转换器(ADC)将在所述取样电容器上充电的模拟电压转换为数字表示；确定所述数字表示高于还是低于阈值，其中如果小于所述阈值则致动所述多个电容式触摸传感器中与处于所述输入模式的所述I/O相关联的的所述一者；及针对所述多个电容式触摸传感器中的每一者重复以上步骤。附图说明结合附图参照以下说明可更全面地理解本专利技术，附图中图1图解说明根据本专利技术的具体实例性实施例的电容式触摸传感器键致动检测与LED显示器电路的示意图；图2图解说明根据本专利技术的具体实例性实施例的电容式触摸传感器键的平面及立面图的示意图；图3图解说明根据本专利技术的另一具体实例性实施例的电容式触摸键与LED的矩阵的示意性框图；及图4图解说明图3中所示的电容式触摸键与LED的矩阵的更详细示意图。尽管本专利技术易于作出各种修改及替代形式，但在图式中是显示并在本文中详细描述其具体实例性实施例。然而，应理解，本文对具体实例性实施例的说明并非打算将本专利技术限定于本文所揭示的特定形式，而是相反，本专利技术打算涵盖所附权利要求书所界定的所有修改及等效形式。具体实施例方式现在参照图式，其示意性地图解说明具体实例性实施例的细节。图式中，相同的元件将由相同的编号表示，且类似的元件将由带有不同小写字母后缀的相同编号表示。参照图1，其描绘根据本专利技术的具体实例性实施例的电容式触摸传感器键致动检测与LED显示器电路的示意图。集成电路装置102包含模/数转换器(ADC) 104、具有存储器(未显示)的数字处理器106、可为ADC 104的部分的取样电容器108以及开关110、112 及114。开关110可为内部多路复用器等的部分。开关112及114可为输出驱动，例如图腾柱连接的CMOS、开集NMOS等。出于说明性目的显示单个电容式触摸传感器键118及LED显示器120。如本文中将描述，可将多个电容式触摸传感器键118及LED 120配置为控制与显示面板。集成电路装置102可为(例如)具有模拟及数字电路两者的混合信号微控制器。来自开关114的脉冲IM施加到电容式触摸传感器键118(电容器Ck)且所得电压脉冲穿过电容式触摸传感器键118的电容以给取样电容器108(电容器Ca)充电。取样电容器108上的电压电荷将为根据电容式触摸传感器键118与取样电容器108的电容比产生的电压分压。通过ADC 104测量取样电容器108上的所得电压电荷。当手指致动(例如，物理接触、触摸等)电容式触摸传感器键118时，形成到接地的分路电容116(Cf)，其减小到达取样电容器108且由ADC本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于感测电容式触摸传感器的致动的系统，所述系统包含：取样电容器；模／数转换器（ＡＤＣ），其耦合到所述取样电容器，所述ＡＤＣ将所述取样电容器上的模拟电压转换为其数字表示；数字处理器，其耦合到所述ＡＤＣ的数字输出；电容式触摸传感器，其耦合到所述取样电容器；脉冲产生器，其耦合到所述电容式触摸传感器，其中来自所述脉冲产生器且通过所述电容式触摸传感器的电压脉冲将所述取样电容器充电到与其电容比成比例的第一电压，其中当具有电容的物体极接近所述电容式触摸传感器时，从所述取样电容器分流通过所述电容式触摸传感器的所述电压脉冲中的一些电压脉冲，且借此在所述物体极接近所述电容式触摸传感器时将所述取样电容器充电到第二电压，其中所述第二电压小于所述第一电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：林建益，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：US
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