專利名稱：電容式觸控按鍵的掃描方法及判斷按壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控按鍵的掃描方法及判斷按壓方法，尤其是指一種電容式觸控按鍵的掃描方法及判斷按壓的方法。
背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)的按鍵一般都是機(jī)械式的，用戶需要按壓才能啟動(dòng)相應(yīng)功能，所以使用壽命有限，再者若按鍵使用時(shí)間過長，機(jī)械設(shè)備難免也會(huì)老化。而若能結(jié)合觸控技術(shù)將觸控式按鍵代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械式按鍵的話，不但可克服上述缺點(diǎn)、節(jié)省成本，而且能夠更快、更便捷的實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)。傳統(tǒng)的電容式觸摸按鍵一般采用單獨(dú)掃描的方法來確定按鍵是否被按壓，雖然涉及到的按鍵結(jié)構(gòu)會(huì)比較簡(jiǎn)單，但是這種方法掃描時(shí)速度上比較慢，而且容易受外界環(huán)境的干擾，如一旦若有水滴不慎落入按鍵上，就可以能影響觸摸按鍵的功能，嚴(yán)重時(shí)不能準(zhǔn)確的判斷是否按鍵已經(jīng)被按壓；再者，采用逐一單獨(dú)掃描按鍵的方法中，其驅(qū)動(dòng)能力也非常有限，若不能以滿信號(hào)的方式掃描，其驅(qū)動(dòng)能力也就受到一定限制。因此需要為廣大用戶提供一種更加簡(jiǎn)便的觸控按鍵的掃描方法及判斷按壓的方法來解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)際所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種掃描速度更快又能防水的電容式觸控按鍵的掃描方法和判斷按壓的方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種電容式觸控按鍵的掃描方法，所述觸控按鍵包括掃描端以及參考端，所述掃描端與參考端分別連接到充電端上，所述觸控按鍵掃描時(shí)，若以一個(gè)按鍵作為掃描端，則其它按鍵及所有按鍵的外圍均作為充電端，且其它按鍵及所有按鍵的外圍電路的內(nèi)部均連接。本發(fā)明所述的電容式觸控按鍵的掃描方法及判斷按壓的方法，不但簡(jiǎn)單，而且掃描速度加快，在按鍵有水膜的情況下，通過對(duì)按鍵上電容的調(diào)整使其整個(gè)電路處于平衡狀態(tài)，在最理性狀態(tài)下獲取最高的檢測(cè)精度；且本發(fā)明所述方法即使在按鍵被濺入水膜的情況下，也能檢測(cè)出按鍵是否被按壓。


圖I是根據(jù)本發(fā)明所述電容式觸控按鍵的電路結(jié)構(gòu)圖2是根據(jù)本發(fā)明所述電容式觸控按鍵的一個(gè)布圖實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。請(qǐng)參考圖I所示，本發(fā)明所述的電容式觸控按鍵的電路結(jié)構(gòu)中包括掃描端S以及
3參考端R，所述掃描端S與參考端R分別連接到充電端L上，所述掃描端S與充電端L之間有電容Cl，所述掃描端S與大地之間有電容C2，其中電容C2代表寄生電容，其包括電級(jí)的電容、感應(yīng)傳感器與地層之間的電容以及印制電路板上的鄰近銅箔線之間的電容，所述掃描端S引出一個(gè)輸出端01 ;所述參考端R與充電端L之間有電容C3，所述參考端R與大地之間有電容C4，且所述電容C3與C4串聯(lián)，所述參考端引出一個(gè)輸出端02。其中，所述參考端R中，電容C3是可調(diào)電容，電容C4是寄生電容。請(qǐng)參考圖2所示，本發(fā)明所述的電容式觸控按鍵中，以四個(gè)按鍵為例分布在面板 10上，第一次掃描時(shí)，按鍵BI作為掃描端S，此時(shí)其它按鍵B2、B3、B4及所有按鍵的外圍均作為充電端L，且所述按鍵B2、B3、B4及所有按鍵的外圍電路的內(nèi)部均連接；完成第一次掃描后，開始第二次掃描，此時(shí)按鍵B2作為掃描端S，其它按鍵BI、B3、B4以及所有按鍵的外圍電路均作為充電端L，且其內(nèi)部均連接；依次順序掃描直至結(jié)束。采用上述掃描方式，很大程度上增強(qiáng)了其驅(qū)動(dòng)能力。對(duì)于上述四個(gè)電容式觸控按鍵，若沒有任何觸碰物體如手指按壓時(shí)，上述按鍵的電路結(jié)構(gòu)將處于平衡狀態(tài)，即掃描端的輸出值01與參考端的輸出值02相等，此時(shí)各個(gè)按鍵BI、B2、B3以及B4對(duì)應(yīng)輸出的電壓數(shù)值均為零；若有手指按壓某個(gè)按鍵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生手指電容，并且和所述掃描端S的寄生電容C2在電路中形成串聯(lián)，由于手指電容(大約為5pF左右)遠(yuǎn)小于掃描端的寄生電容C2 (—般在20pF以上),所以導(dǎo)致掃描端S的總電容下降(略小于5pF)，因此掃描端輸出端01電壓下降，而輸出端02的電壓沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)手指在正常狀態(tài)下按壓時(shí)，對(duì)應(yīng)的按鍵輸出電壓為VOl與V02的差值，且該差值為負(fù)值；在沒有手指按壓的情況下，若按鍵上有水膜覆蓋，此時(shí)會(huì)在掃描端S與充電端L之間形成一個(gè)水膜電容，并與電容Cl形成串聯(lián)，由于水膜電容的值遠(yuǎn)大于電容Cl，所以導(dǎo)致掃描端S與充電端 L端之間的總電容下降(略小于Cl的值)，因此掃描端輸出值01電壓變大，由于對(duì)應(yīng)的按鍵輸出電壓為仍舊未VOl與V02的差值，而輸出端02的電壓沒有發(fā)生變化，進(jìn)而使電路輸出電壓變大，即當(dāng)有水膜覆蓋按鍵時(shí)，此時(shí)按鍵的輸出值為正值。當(dāng)按鍵上有水膜覆蓋，并且手指按下情況下，會(huì)在掃描端S與大地之間形成水膜電容，并且與寄生電容C2以及手指電容形成串聯(lián)，由于水膜電容的值遠(yuǎn)大于寄生電容C2， 并且手指電容的值小于寄生電容C2，所以導(dǎo)致掃描端S與大地之間的總電容下降(比無水時(shí)的電容值更小)，因而掃描端S的輸出端01電壓下降，而參考端S的輸出端02的電壓沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)手指在正常狀態(tài)下按壓時(shí)，由于對(duì)應(yīng)的按鍵輸出電壓仍舊為VOl與V02 的差值，因此該差值為負(fù)值。若在有水膜覆蓋狀態(tài)下按鍵被按壓，由于水具有良好的導(dǎo)電性，會(huì)導(dǎo)致所有按鍵都有輸出且都為負(fù)值，所以需要進(jìn)一步判斷哪些按鍵被按壓。由于手指擠壓的按鍵和其它各個(gè)按鍵之間有相應(yīng)的距離，通過水作為導(dǎo)體的手指信號(hào)在傳遞過程中信號(hào)有細(xì)微的損失，而手指擠壓的按鍵相對(duì)沒有信號(hào)損失，所以此時(shí)通過比較上述四個(gè)按鍵的輸出電壓值， 找出上述各個(gè)按鍵中信號(hào)變化最大的值(如果擠壓時(shí)按鍵輸出為負(fù)值，則取對(duì)應(yīng)輸出的最小值)，然后判斷該輸出電壓值是否滿足預(yù)設(shè)的按鍵觸發(fā)閥值，若滿足觸摸閾值，則認(rèn)為該按鍵被按壓；若所述電壓值不滿足所預(yù)設(shè)的觸發(fā)閥值，則認(rèn)為按鍵沒有被按壓。當(dāng)水膜覆蓋電路且輸出正值時(shí)，我們可以調(diào)整可調(diào)電容C3以使整個(gè)電路重新處于平衡狀態(tài)，以在理性狀態(tài)下獲取最精確的檢測(cè)結(jié)果。
因此，本發(fā)明所述的判斷觸控按鍵是否被按壓的方法中，需要首先判斷所述觸控按鍵輸出電路的電壓數(shù)值的正負(fù)，然后根據(jù)其不同的結(jié)果來判斷所述按鍵是否被按壓。本發(fā)明所述的方法，在有水膜的情況下也能夠快速的判斷出哪些按鍵被按壓，而且可以通過調(diào)整其參考端與充電端之間的電容來達(dá)到整個(gè)電路平衡的目的，以使獲取最高的檢測(cè)精度。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸控按鍵的掃描方法,所述觸控按鍵包括掃描端以及參考端，所述掃描端與參考端分別連接到充電端上，其特征在于所述觸控按鍵掃描時(shí)，若以一個(gè)按鍵作為掃描端，則其它按鍵及所有按鍵的外圍均作為充電端，且其它按鍵及所有按鍵的外圍電路的內(nèi)部均連接。
2.如權(quán)利要求I所述的掃描方法，其特征在于所述掃描端與充電端之間以及所述掃描端與大地之間均各設(shè)有一電容。
3.如權(quán)利要求2所述的掃描方法，其特征在于所述掃描端與充電端之間的電容以及掃描端與大地之間的電容相互串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求I所述的掃描方法，其特征在于所述參考端與充電端之間以及所述參考端與大地之間也均各設(shè)有一電容。
5.如權(quán)利要求4所述的掃描方法，其特征在于所述參考端與充電端之間的電容以及所述參考端與大地之間的電容相互串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求4所述的掃描方法，其特征在于所述參考端中，所述參考端與充電端之間的電容是可調(diào)電容，所述參考端與大地之間的電容是寄生電容。
7.一種判斷電容式觸控按鍵是否被按壓的方法，其步驟如下首先，判斷所述觸控按鍵輸出電路的電壓數(shù)值的正負(fù)；若所述觸控按鍵的輸出電路的電壓為負(fù)值，則找出上述各個(gè)按鍵中信號(hào)變化最大的值；然后判斷該輸出電壓值是否滿足預(yù)設(shè)的按鍵觸發(fā)閥值，若滿足觸摸閾值，則認(rèn)為該按鍵被按壓；若所述電壓值不滿足所預(yù)設(shè)的觸發(fā)閥值，則認(rèn)為按鍵沒有被按壓。
8.如權(quán)利要求7所述的判斷電容式觸控按鍵是否被按壓的方法，其特征在于若所述觸控按鍵輸出電路的電壓數(shù)值為正值，則表明所述觸控按鍵上有水膜。
9.如權(quán)利要求8所述的判斷電容式觸控按鍵是否被按壓的方法，其特征在于若所述觸控按鍵上有水膜且輸出電路為正值時(shí)，則可以調(diào)整參考端與充電端之間的電容。
10.如權(quán)利要求7所述的判斷電容式觸控按鍵是否被按壓的方法，其特征在于若所述觸控按鍵輸出電路的電壓數(shù)值為零，則表明所述觸控按鍵的電路結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容式觸控按鍵的掃描方法，所述觸控按鍵包括掃描端以及參考端，所述掃描端與參考端分別連接到充電端上，所述觸控按鍵掃描時(shí)，若以一個(gè)按鍵作為掃描端，則其它按鍵及所有按鍵的外圍均作為充電端，且其它按鍵及所有按鍵的外圍電路的內(nèi)部均連接。本發(fā)明所述方法不但簡(jiǎn)單，而且掃描速度加快，在按鍵有水膜的情況下，通過對(duì)按鍵上電容的調(diào)整使其整個(gè)電路處于平衡狀態(tài)，在最理性狀態(tài)下獲取最高的檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)H03K17/96GK102594363SQ20121004899
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者李海, 陳奇 申請(qǐng)人:蘇州瀚瑞微電子有限公司