[发明专利]一种电容式触摸开关的触摸信号采集方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种电容式触摸开关的触摸信号采集方法。 

背景技术

目前对电容式触摸屏的触摸检测方法有2种：其中一种是利用RC振荡器做时间常数，不同的周期或频率对应不同的电容值，以cypress为例，如图1所示(摘自cypress公司网站www.cypress.com[the_art_of_capacitive_touch_sensing_12.pdf])，  参见图1，比较器的输出被送进脉冲宽度调制器(PWM)的时钟输入电路，该PWM负责对计数器进行门控，传感器上面的手指使电容增大，从而导致计数值增加，就是基于这一原理来检测。 

另一种是利用开关电容等效电阻的特性，将电容转换为电阻，由于电容的变化引起阻抗的变化导致检测电压的变化，以freescale的电场传感器为例，如图2所示(摘自freescale公司网站www.freescale.com.cn的Efield Sensor Webcast-Chinese.pdf)；参见图2，开关电容形成一个阻抗通过负载电阻对输入的正弦信号形成分压，检测器对分压信号进行检测。阻抗大小                                                   ，C越大，阻抗越小，分压电平越小，因此检测到的信号电平随电容的增加而减小。 

然而上述两种检测方法都是采用单次信号采集，均存在抗干扰能力较差的问题，可靠性不佳。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种抗干扰能力强、可靠性好的电容式触摸开关的触摸信号采集方法。 

    为实现上述目的，本发明的技术方案是该电容式触摸开关包括有内部电容、传感器电容、充电电源、选择开关和AD采集器，所述的选择开关分别与内部电容、传感器电容、充电电源连通，其触摸信号采集方法包括有两次步骤， 

第一次步骤：充电电源对IC内部电容充电，充电完毕后，切断充电电源，内部电容对传感器电容进行放电，完毕后进行一次AD采样，获得第一次AD采样电压值；

第二次步骤：充电电源对传感器电容充电，然后切断充电电源，充电完毕后，切断充电电源，传感器电容对内部电容充电，完毕后进行的第二次AD采样，获得第二次AD采样电压值；

将上述第一次AD采样电压值和第二次AD采样电压值的差值作为最终的采集数据。

本发明上述的内部电容一般为电容式触摸开关的控制芯片上电容，传感器电容为电容式触摸开关的触摸传感的传感器电容。 

本发明的优点是：通过本发明采集的数据所反映的信号相较于传统的单次采集的数据，具有灵敏度更好，抗干扰能力强的优点。具体请参阅实施例的数学说理部分。 

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。 

附图说明

图1 是cypress电容触摸原理； 

   图2 是freescale电容触摸原理；

   图3是电源对内部电容充电；

   图4是电荷分享；

   图5是电容电量分享稳定后进行采样；

   图6 本发明采集点的电压与时间的关系图。

具体实施方式

    下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。 

     如图3-6所示的本发明的具体实施方式，这种方法提高了检测端口的电压值，增加了其抗干扰能力，提高了其可靠性。具体实现可以分为充电，电荷分享，采样，二次充电，二次电荷分享，二次采样等步骤。 

   下述式中 Vc_hold表示内部电容的电压，V_ref 表示充电电源的电压，Q 表示充电完成后的总电量，C_hold表示内部电容的电容；C_sensor表示传感器部分等效的电容，Vc_sensor表示传感器电容的电压， 

      第一步，充电步骤：如图3所示，充电电源对内部电容充电，充电完成后Vc_hold=V_ref ；Q= V_ref *C_hold，