[发明专利]电容式感应键实现方法、感应键电路及键盘

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品用的感应键、键盘的设计技术，特别是一种电容式感应键实现方法，以及感应键电路、键盘，以满足电子产品对高速感应键、键盘的需要。

背景技术

普通电容式感应键、键盘是许多电子产品必需的输入配件，随着技术的进步，不少电子产品需要配用输入速度高的感应键及键盘。但目前的感应键技术，只能适应单键一个一个输入，速度低，在快速点触感应键、双键或多键滚(N-keyrollover)输入时，灵敏度低，误操作增加。且，普通电容式感应按键，易受环境影响。当温度和湿度等环境因素发生改变时，会引起电容式感应键的不稳定甚至漂移，导致按键无效或者误动作。

发明内容

为了克服现有感应键和键盘技术存在的上述不足，本发明提供一种电容式感应键实现方法，以及感应键电路、键盘，具有快速点触感应键、滑键、双键或多键滚输入功能，能够满足电子产品对高速感应键盘的需要。

本发明电容式感应键实现方法，包括以下步骤：

CPU控制高频信号发生器向感应信号检测电路馈送50KHz-4MHz的高频信号，通过ADC采集、存储无手指触按时所述检测电路输出的直流电压值作为参考电压；

当有手指触按时，所述检测电路的感应电极和地之间形成一个作为高频信号旁路通道的感应电容，使所述检测电路输出端的直流电压值降低，ADC检测到该变化后的电压值，由CPU与已存储的参考电压比较确认有手指触按动作；

其中，所述感应信号检测电路包括：一感应电极，连接于感应电极的第一电阻，连接于第一电阻的另一端和地之间的滤波电容，并联于滤波电容的第二电阻，以及一个整流二极管，该整流二极管的负、正端分别接感应电极和地，感应电极通过一耦合电容连接至高频信号。

实现上述方法的感应键电路，包括：

一内置CPU、ADC以及高频信号发生器的SoC(System on a Chip)芯片，CPU与高频信号发生器、ADC连接；以及，

一感应信号检测电路，该检测电路包括一感应电极，连接于感应电极的第一电阻，连接于第一电阻的另一端和地之间的滤波电容，并联于滤波电容的第二电阻，以及一个整流二极管，该整流二极管的负、正端分别接感应电极和地，感应电极通过一耦合电容连接至高频信号发生器，该检测电路的输出接ADC的一输入端；当有手指触按时，所述检测电路的感应电极和地之间形成一个作为高频信号旁路通道的感应电容，使所述检测电路输出端的直流电压降低，进而CPU与已在先存储的参考电压比较确认有手指触按动作。

采用上述感应键电路的具有多键快速输入功能的感应键盘，包括：

一内置CPU、ADC以及高频信号发生器的SoC(System on a Chip)芯片，CPU与高频信号发生器、ADC连接；以及，

至少两个感应信号检测电路，每一个感应信号检测电路的输出分别连接ADC的一输入端，输入端均连接高频信号发生器的输出；其中，

所述检测电路包括一感应电极，连接于感应电极的第一电阻，连接于第一电阻的另一端和地之间的滤波电容，并联于滤波电容的第二电阻，以及一个整流二极管，该整流二极管的负、正端分别接感应电极和地，感应电极通过一耦合电容连接至高频信号发生器；高频信号发生器向所述检测电路馈送50KHz-4MHz的高频信号，通过ADC检测所述检测电路的输出电压变化，进而CPU与已在先存储的相应参考电压比较，确定有无手指触按的单键信号、滑键、双键或多键滚输入的多个键信号。

本发明采用了内置高速CPU、ADC、能提供50KHz-4MHz高频信号的发生器以及高速计数器等的SoC芯片，其通过提高高频信号频率和改进感应信号检测电路的响应速度等技术措施，使感应键、键盘输入速度大幅提高，不仅可以做传统的单键位置判断，也可进行滑动(或移动)变化判断，高速分析处理滑键、双键滚输入、多键滚输入的多个感应键信号。

CPU运行中，间隔一定时间通过ADC采集无手指触按时感应信号检测电路输出的直流电压值作为新参考电压，并更新前一次存储的参考电压。该措施避免了环境温度、湿度等变化引起的感应键不稳定甚至漂移，出现的按键无效或者误动作。

附图说明

图1为本发明感应键电路原理框图；

图2为本发明感应键盘原理框图；

图3为图1、2的实施例SoC芯片部分电路图；

图4为图1、2的一感应信号检测电路图。

具体实施方式

以下结合实施例图详细说明。