專利名稱：電荷轉(zhuǎn)移裝置、觸摸感應(yīng)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電荷轉(zhuǎn)移裝置及方法，進(jìn)一步涉及一種利用電荷轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行觸摸感應(yīng)的觸摸感應(yīng)裝置及觸摸感應(yīng)方法，該方法和裝置可以應(yīng)用于各種集成化的觸摸開關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，大部分輕觸開關(guān)的實(shí)現(xiàn)方案都是采用電容測量的方法。在目前的電容感應(yīng)觸摸開關(guān)中，基本原理是測量未知電容上的電荷的多少，從而確定未知電容的大小。這種方法存在如下缺點(diǎn)1、穩(wěn)定性差，由于未知電容受到外界干擾時，電荷量會明顯變化，電荷量經(jīng)常不能反映未知電容的大小。
2、成本高，測量電荷需要高精度ADC，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提升成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決如上缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低，功耗低，靈敏度可以調(diào)節(jié)，誤觸發(fā)率低的觸摸開關(guān)。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供了一種電荷轉(zhuǎn)移方法，該方法包括，按照一定時間間隔，周期性地向一第一電容充電，并且在所述周期的時間間隔中，將在第一電容上累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到一第二電容上；本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種觸摸感應(yīng)方法，該方法包括下列步驟，步驟1，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，同時周期性地向具有分布電容的感應(yīng)點(diǎn)充電，并將在感應(yīng)點(diǎn)所充的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上，同時，比較所述第二電容上的電壓與參考電壓的大小；當(dāng)?shù)诙娙萆系碾妷捍笥诒容^器的參考電壓時，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，存儲計(jì)數(shù)器的值；步驟2，根據(jù)所存儲的計(jì)數(shù)器的值判斷按鍵是觸摸狀態(tài)還是無觸摸狀態(tài)，同時，所述第二電容進(jìn)行放電，放電完畢后計(jì)數(shù)器清零，返回步驟1。
進(jìn)一步，所述步驟2中所述確定的步驟包括步驟將計(jì)數(shù)器的值與預(yù)先設(shè)定的無觸摸計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，若其差值大于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)差值，則認(rèn)為按鍵是觸摸狀態(tài)，若否，則認(rèn)為按鍵是無觸摸狀態(tài)。
進(jìn)一步，所述步驟2中所述的判斷步驟包括如下步驟步驟21，比較當(dāng)前讀取值與上一次計(jì)數(shù)值的大小；若當(dāng)前讀取值大于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟22；若當(dāng)前讀取值小于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟23；步驟22，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行執(zhí)行步驟24；若是處于無觸摸狀態(tài)，則將無觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；步驟23，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則將有觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若是無觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟25；步驟24，計(jì)算當(dāng)前存儲值與上一次計(jì)數(shù)值之差，若所述差值大于按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，刷新無觸摸計(jì)數(shù)值為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若所述差值小于無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)，結(jié)束本處理流程；步驟25，計(jì)算當(dāng)前讀取值與上一次的觸摸按鍵值之差，將計(jì)算的差值與按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，判斷是否觸摸按鍵，若計(jì)算的差值大于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)；若計(jì)算的差值小于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)。
進(jìn)一步，所述參考電壓值小于充電電壓的二分之一。
進(jìn)一步，所述按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值和按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值的數(shù)值范圍為10-500。
進(jìn)一步，所述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的范圍為100-65500。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供了一種電荷轉(zhuǎn)移裝置，包括第一電容、第二電容、電源、第一開關(guān)，第二開關(guān)；所述電源連接至第一開關(guān)，用于通過第一開關(guān)對第一電容進(jìn)行周期性地充電；所述第二電容通過所述第二開關(guān)連接至所述第一電容，用于將所述第一電容累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上。
進(jìn)一步，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)通過非交疊時鐘分別控制其開通和關(guān)斷。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供了一種觸摸感應(yīng)裝置，包括，感應(yīng)點(diǎn)，用于產(chǎn)生感應(yīng)電容；電源，連接至一第一開關(guān)，用于通過第一開關(guān)對感應(yīng)點(diǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電容進(jìn)行周期性地充電；第二電容，通過第二開關(guān)連接至所述感應(yīng)點(diǎn)的分布電容，用于將所述分布電容累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上；比較器，用于比較所述第二電容上的電壓與參考電壓的大??；計(jì)數(shù)器；處理器；第三開關(guān)；所述比較器翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)信號輸出給所述第三開關(guān)以及所述計(jì)數(shù)器；所述第三開關(guān)接收到翻轉(zhuǎn)信號后閉合，對第二電容放電，并在放電完畢后打開所述第三開關(guān)；所述計(jì)數(shù)器接收到翻轉(zhuǎn)信號后停止計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值傳送給所述處理器；所述處理器接收到所述計(jì)數(shù)值后，根據(jù)收到的計(jì)數(shù)值確定按鍵狀態(tài)，并返回信號將計(jì)數(shù)器清零，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)。
進(jìn)一步，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)通過非交疊時鐘分別控制其開通和關(guān)斷。
進(jìn)一步，所述感應(yīng)點(diǎn)由構(gòu)成電容的PCB走線組成。
進(jìn)一步，所述處理器對所述計(jì)數(shù)值與預(yù)先設(shè)定的無觸摸按鍵值進(jìn)行比較，若兩者的差值大于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為有觸摸狀態(tài)，否則，按鍵為無觸摸狀態(tài)。
進(jìn)一步，所述參考電壓值小于充電電壓的二分之一。
進(jìn)一步，所述第一和第二開關(guān)為MOS管、三極管、繼電器、光耦其中之一。
進(jìn)一步，所述處理器還執(zhí)行如下操作步驟21，比較當(dāng)前讀取值與上一次計(jì)數(shù)值的大?。蝗舢?dāng)前讀取值大于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟22；若當(dāng)前讀取值小于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟23；步驟22，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟24；若是處于無觸摸狀態(tài)，則將無觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；步驟23，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則將有觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若是無觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟25；步驟24，計(jì)算當(dāng)前存儲值與上一次計(jì)數(shù)值之差，若所述差值大于按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，刷新無觸摸計(jì)數(shù)值為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若所述差值小于無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)，結(jié)束本處理流程；步驟25，計(jì)算當(dāng)前讀取值與上一次的觸摸按鍵值之差，將計(jì)算的差值與按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，判斷是否觸摸按鍵，若計(jì)算的差值大于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)；若計(jì)算的差值小于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)。
進(jìn)一步，所述按鍵按下標(biāo)準(zhǔn)差值和按鍵松開標(biāo)準(zhǔn)差值的數(shù)值范圍為10-500。
進(jìn)一步，所述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的范圍為100-65500。
通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的其他特點(diǎn)、目的和效果將變得更加清楚和易于理解。


圖1是本發(fā)明的觸摸感應(yīng)裝置的基本原理圖；圖2是非交疊時鐘信號圖；圖3是觸摸感應(yīng)點(diǎn)PCB和等效電容示意圖；圖4是其他幾種觸摸感應(yīng)點(diǎn)PCB形式；圖5是采用電阻分壓來實(shí)現(xiàn)參考電壓；圖6是本發(fā)明的觸摸感應(yīng)自適應(yīng)流程。
在所有的上述附圖中，相同的標(biāo)號表示具有相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一圖1所示為本發(fā)明的觸摸感應(yīng)裝置的原理圖。如圖所示，其中包括感應(yīng)點(diǎn)1、電荷轉(zhuǎn)移裝置2、比較器3、計(jì)數(shù)器4、處理器5、第三開關(guān)S3。
感應(yīng)點(diǎn)1用于感應(yīng)不同環(huán)境與地(gnd)之間的電容性，從而產(chǎn)生一個感應(yīng)電容Cs。感應(yīng)點(diǎn)1可以由PCB走線形成的，PCB走線可以做成如附圖3所示的形狀，也可以做成附圖4所示的形狀，以能夠形成正確的感應(yīng)電容，保證感應(yīng)動作的可靠性。
由于感應(yīng)點(diǎn)1上產(chǎn)生的電容Cs很小，每次傳輸電荷量也很少，因此很難測量。本發(fā)明提供了一種能夠?qū)㈦姾闪窟M(jìn)行累積的電荷轉(zhuǎn)移裝置2，其通過對感應(yīng)點(diǎn)1進(jìn)行不斷地充電以及電荷轉(zhuǎn)移，從而轉(zhuǎn)換成可以測量的電壓。
電荷轉(zhuǎn)移裝置2，其中包括第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2以及電容Cc21。開關(guān)S1、S2可用MOS管來實(shí)現(xiàn)，還可以用三極管、繼電器、光耦等實(shí)現(xiàn)。開關(guān)電路S1、S2通過如圖2所示的非交疊時鐘分別控制其開和關(guān)。這樣，通過周期性地接通、斷開開關(guān)S1和S2，使感應(yīng)點(diǎn)1的電容Cs積累到充分的電荷量，并將累積的電荷全部轉(zhuǎn)移到電容Cc21上，從而使得在電容Cc21處達(dá)到可以測量的電壓VCc。
相關(guān)計(jì)算如下設(shè)Cs每次充電電壓為VDD，電荷量為CsVDD因此，第一次充放電后的電荷為(Cs+Cc)V1＝CsVDD，V1為Cc上的電壓；其工作過程如下每次S1接通時，感應(yīng)點(diǎn)1的電容Cs通過充電電壓VDD開始充電；開關(guān)S1斷開后，由于非交疊時鐘控制，這時開關(guān)S2接通，從而將感應(yīng)點(diǎn)1的電容Cs的電荷轉(zhuǎn)移到電容Cc21上。這樣經(jīng)過多個周期性的充電荷轉(zhuǎn)移，使得在感應(yīng)點(diǎn)1的電容Cs上累積的電荷全部轉(zhuǎn)移到電容Cc21上。
電容Cc21上的電荷轉(zhuǎn)換為電壓輸入到比較器3，比較器3的輸入端為一個參考電壓Vref，用其與電容Cc21的電壓VCc比較，比較的結(jié)果產(chǎn)生對計(jì)數(shù)器4的控制信號。參考電壓Vref可以采用電阻分壓來實(shí)現(xiàn)，如附圖5所示，其中R1和R2為分壓電阻。
當(dāng)所述比較器3翻轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)信號輸出給所述第三開關(guān)S3以及所述計(jì)數(shù)器4；所述第三開關(guān)S3接收到翻轉(zhuǎn)信號后閉合，用于對第二電容放電，并在放電完畢后，所述第三開關(guān)S3打開；所述計(jì)數(shù)器4接收到翻轉(zhuǎn)信號后停止計(jì)數(shù)，并將其計(jì)數(shù)值傳送給所述處理器5；所述處理器5接收到所述計(jì)數(shù)值后，根據(jù)接收到的所述計(jì)數(shù)器的值判斷按鍵是觸摸狀態(tài)還是無觸摸狀態(tài)，同時，返回一個信號將計(jì)數(shù)器清零，然后計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)。
在本實(shí)施例中，比較器3輸入端產(chǎn)生用于比較的參考電壓Vref值設(shè)計(jì)為小于每次充電電壓的二分之一，即小于VDD/2，因?yàn)槿绻麉⒖茧妷褐递^高，會引入一定的系統(tǒng)誤差。
如果有觸摸動作發(fā)生時，感應(yīng)點(diǎn)1能夠感應(yīng)到人體與地之間的電容，按照如上所述的方法，在感應(yīng)點(diǎn)1處的感應(yīng)電容Cs，同理，通過電荷傳輸和累積，將該微弱的感應(yīng)電容Cs不停地累積并不停地轉(zhuǎn)換為電容Cc21的電壓VCc，當(dāng)VCc超過比較器的參考電壓Vref時，比較器翻轉(zhuǎn)，發(fā)出停止信號，計(jì)數(shù)器4停止計(jì)數(shù)，這樣得到一個新的計(jì)數(shù)值，即觸摸發(fā)生時新的電容充電時間。
計(jì)數(shù)器4的值之后輸入到處理器5中，處理器5根據(jù)計(jì)數(shù)器的輸入的值和系統(tǒng)設(shè)置的無觸摸時的充電時間值進(jìn)行差值計(jì)算，當(dāng)差值大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)差值時，則處理器5判斷現(xiàn)在的狀態(tài)為觸摸狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，該標(biāo)準(zhǔn)差值的大小能夠根據(jù)系統(tǒng)的硬件參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
這樣，通過檢測計(jì)數(shù)器的值是否發(fā)生了變化，從而判斷出有無觸摸動作發(fā)生。
實(shí)施例二由于感應(yīng)點(diǎn)1所產(chǎn)生的感應(yīng)電容Cs可能會隨外界環(huán)境的溫度和濕度的變化而改變，從而感應(yīng)點(diǎn)1的充電時間也會隨其所處環(huán)境的溫度和濕度的改變而改變。這樣，隨著環(huán)境的變化，實(shí)際的無觸摸充電計(jì)數(shù)值Tnkn會緩慢發(fā)生變化，而當(dāng)這個變化差值大于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)差值的話，也會被誤認(rèn)為是有觸摸動作。同理可知，在觸摸狀態(tài)下，環(huán)境仍然在對計(jì)數(shù)器的值產(chǎn)生影響，可能會將計(jì)數(shù)器的值變成無觸摸的值。
因此為了保證準(zhǔn)確觸發(fā)及較高的靈敏度，需要對感應(yīng)點(diǎn)1所產(chǎn)生的感應(yīng)電容Cs的變化進(jìn)行評測，這樣就要不斷調(diào)整無觸摸充電計(jì)數(shù)值，以及設(shè)定靈敏度無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值和觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值。
因此，最優(yōu)地，本發(fā)明的第二實(shí)施例的觸摸感應(yīng)系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力。判斷有觸摸動作是通過兩次讀取感應(yīng)點(diǎn)充電時間值做差，然后與預(yù)先規(guī)定的閾值做比較，不斷更新無觸摸計(jì)數(shù)值和有觸摸計(jì)數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。
在第二個實(shí)施例中，我們提出了一個解決方案，即使得無觸摸充電計(jì)數(shù)值Tnkn始終隨著環(huán)境的變化而變化，使得最新設(shè)定的無觸摸充電計(jì)數(shù)值Tnkn始終等于或逼近實(shí)際的無觸摸充電時間值，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)點(diǎn)對環(huán)境的自適應(yīng)。
相關(guān)公式為Tnkn=Tnkn0+Tnkn12]]>(Tnkn新的無觸摸充電計(jì)數(shù)值，Tnkn0前一次無觸摸充電計(jì)數(shù)值，Tnkn1新讀取的無觸摸充電計(jì)數(shù)值)；同理，有觸摸充電計(jì)數(shù)值自適應(yīng)公式為Tmkn=Tmkn0+Tmkn12]]>(Tmkn新的有觸摸充電計(jì)數(shù)值，Tmkn0前一次有觸摸充電計(jì)數(shù)值，Tmkn1新讀取的有觸摸充電計(jì)數(shù)值)；達(dá)到上述目的，在比較器翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)后，本發(fā)明的觸摸感應(yīng)裝置中的處理器5還需要實(shí)現(xiàn)如下具體步驟，流程圖如圖6所示開始；步驟1，讀取計(jì)數(shù)器4的值，并保存；步驟2，通過比較所讀取的計(jì)數(shù)器的值與上一次計(jì)數(shù)器的值的大小，進(jìn)行判斷；如果讀取值大于上一次計(jì)數(shù)值，執(zhí)行步驟3；如果讀取值小于上一次計(jì)數(shù)值，執(zhí)行步驟4；
步驟3，確定上一次的按鍵狀態(tài)是否處于觸摸狀態(tài)；如果是，執(zhí)行步驟5；如果否，則自適應(yīng)刷新無觸摸時的計(jì)數(shù)值為Tnkn=Tnkn0+Tnkn12,]]>將最新按鍵狀態(tài)設(shè)定為無觸摸狀態(tài)，返回步驟1；步驟4，判斷上一次按鍵是否處于觸摸狀態(tài)如果是，直接刷新有按鍵觸摸計(jì)數(shù)值為最新讀取的計(jì)數(shù)值，返回步驟1；如果否，執(zhí)行步驟6；步驟5，將最新讀取值與上一次的觸摸按鍵值做差，結(jié)果與無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，若所述差小于按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，直接刷新無觸摸計(jì)數(shù)值為最新讀取的計(jì)數(shù)值，返回步驟1；若所述差大于無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵仍為觸摸狀態(tài)，返回步驟1；步驟6，將最新讀取值與上一次的觸摸按鍵值做差，結(jié)果與按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，判斷是否觸摸按鍵，若結(jié)果大于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)，直接刷新按鍵有觸摸計(jì)數(shù)值為新讀取值；若結(jié)果小于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，返回步驟1。
在上述的實(shí)施例中，通過多次試驗(yàn)測試，我們得到計(jì)數(shù)器的范圍應(yīng)該為100～65500之間。而“按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值”和“按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值”的范圍。我們測試的結(jié)果是從10～500均有使用。在本實(shí)施例中，我們可以按照“按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值”為100，“按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值”為90來進(jìn)行比較。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電荷轉(zhuǎn)移方法，該方法包括按一定時間間隔周期性地向第一電容充電，并在所述時間間隔中，將在第一電容上累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上。
2.一種觸摸感應(yīng)方法，該方法包括下列步驟步驟1，周期性地向能夠產(chǎn)生感應(yīng)電容的感應(yīng)點(diǎn)充電，并將在感應(yīng)點(diǎn)所充的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上，同時計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，比較所述第二電容上的電壓與參考電壓的大??；當(dāng)?shù)诙娙萆系碾妷捍笥趨⒖茧妷簳r，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，存儲計(jì)數(shù)器的值；步驟2，讀取計(jì)數(shù)器的值，根據(jù)所存儲的計(jì)數(shù)器值確定按鍵是觸摸狀態(tài)還是無觸摸狀態(tài)，同時，所述第二電容進(jìn)行放電，放電完畢后計(jì)數(shù)器清零，返回步驟1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中所述確定的步驟包括步驟將計(jì)數(shù)器的值與預(yù)先設(shè)定的無觸摸計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，若其差值大于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)差值，則認(rèn)為按鍵是觸摸狀態(tài)，若否，則認(rèn)為按鍵是無觸摸狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中所述的判斷步驟包括如下步驟步驟21，比較當(dāng)前讀取值與上一次計(jì)數(shù)值的大??；若當(dāng)前讀取值大于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟22；若當(dāng)前讀取值小于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟23；步驟22，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行執(zhí)行步驟24；若是處于無觸摸狀態(tài)，則將無觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；步驟23，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則將有觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若是無觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟25；步驟24，計(jì)算當(dāng)前存儲值與上一次計(jì)數(shù)值之差，若所述差值大于按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，刷新無觸摸計(jì)數(shù)值為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若所述差值小于無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)，結(jié)束本處理流程；步驟25，計(jì)算當(dāng)前讀取值與上一次的觸摸按鍵值之差，將計(jì)算的差值與按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，判斷是否觸摸按鍵，若計(jì)算的差值大于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)；若計(jì)算的差值小于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述參考電壓值小于充電電壓的二分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值和按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值的數(shù)值范圍為10-500。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的范圍為100-65500。
8.一種電荷轉(zhuǎn)移裝置，包括第一電容、第二電容、電源、第一開關(guān)，第二開關(guān)；所述電源連接至第一開關(guān)，用于通過第一開關(guān)對第一電容進(jìn)行周期性地充電；所述第二電容通過所述第二開關(guān)連接至所述第一電容，用于將所述第一電容累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述第一開關(guān)和第二開關(guān)通過非交疊時鐘分別控制其開通和關(guān)斷。
10.一種觸摸感應(yīng)裝置，其特征在于，包括感應(yīng)點(diǎn)，用于產(chǎn)生感應(yīng)電容；電源，連接至一第一開關(guān)，用于通過第一開關(guān)對感應(yīng)點(diǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電容進(jìn)行周期性地充電；第二電容，通過第二開關(guān)連接至所述感應(yīng)點(diǎn)的分布電容，用于將所述分布電容累積的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上；比較器，用于比較所述第二電容上的電壓與參考電壓的大?。挥?jì)數(shù)器；處理器；第三開關(guān)；所述比較器翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)信號輸出給所述第三開關(guān)以及所述計(jì)數(shù)器；所述第三開關(guān)接收到翻轉(zhuǎn)信號后閉合，對第二電容放電，并在放電完畢后打開所述第三開關(guān)；所述計(jì)數(shù)器接收到翻轉(zhuǎn)信號后停止計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值傳送給所述處理器；所述處理器接收到所述計(jì)數(shù)值后，根據(jù)收到的計(jì)數(shù)值確定按鍵狀態(tài)，并返回信號將計(jì)數(shù)器清零，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述第一開關(guān)和第二開關(guān)通過非交疊時鐘分別控制其開通和關(guān)斷。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述感應(yīng)點(diǎn)由構(gòu)成電容的PCB走線組成。13、根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述處理器對所述計(jì)數(shù)值與預(yù)先設(shè)定的無觸摸按鍵值進(jìn)行比較，若兩者的差值大于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為有觸摸狀態(tài)，否則，按鍵為無觸摸狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述參考電壓值小于充電電壓的二分之一。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述第一和第二開關(guān)為MOS管、三極管、繼電器、光耦其中之一。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理器還執(zhí)行如下操作步驟21，比較當(dāng)前讀取值與上一次計(jì)數(shù)值的大?。蝗舢?dāng)前讀取值大于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟22；若當(dāng)前讀取值小于上一次計(jì)數(shù)值，則執(zhí)行步驟23；步驟22，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟24；若是處于無觸摸狀態(tài)，則將無觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；步驟23，判斷上一次按鍵狀態(tài)是否為觸摸狀態(tài)，若是處于觸摸狀態(tài)，則將有觸摸計(jì)數(shù)值刷新為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若是無觸摸狀態(tài)，則執(zhí)行步驟25；步驟24，計(jì)算當(dāng)前存儲值與上一次計(jì)數(shù)值之差，若所述差值大于按鍵無觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)，刷新無觸摸計(jì)數(shù)值為(當(dāng)前讀取值+上一次計(jì)數(shù)值)/2，結(jié)束本處理流程；若所述差值小于無觸摸狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)，結(jié)束本處理流程；步驟25，計(jì)算當(dāng)前讀取值與上一次的觸摸按鍵值之差，將計(jì)算的差值與按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值做比較，判斷是否觸摸按鍵，若計(jì)算的差值大于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為觸摸狀態(tài)；若計(jì)算的差值小于按鍵有觸摸標(biāo)準(zhǔn)差值，則按鍵為無觸摸狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述按鍵按下標(biāo)準(zhǔn)差值和按鍵松開標(biāo)準(zhǔn)差值的數(shù)值范圍為10-500。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的范圍為100-65500。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸摸感應(yīng)裝置和方法，該方法包括下列步驟步驟1，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，同時周期性地向能夠產(chǎn)生感應(yīng)電容的感應(yīng)點(diǎn)充電，并將在感應(yīng)點(diǎn)所充的電荷周期性地轉(zhuǎn)移到第二電容上，同時，比較所述第二電容上的電壓與參考電壓的大??；當(dāng)?shù)诙娙萆系碾妷捍笥谝粎⒖茧妷簳r，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，存儲計(jì)數(shù)器的值；步驟2，根據(jù)所存儲的計(jì)數(shù)器的值判斷按鍵是觸摸狀態(tài)還是無觸摸狀態(tài)，同時，所述第二電容進(jìn)行放電，放電完畢后計(jì)數(shù)器清零，返回步驟1。通過該發(fā)明的裝置和方法能夠精確地測量出觸摸感應(yīng)的動作發(fā)生。
文檔編號H03K17/60GK101060321SQ200610165720
公開日2007年10月24日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者李志謙 申請人:北京希格瑪和芯微電子技術(shù)有限公司