[实用新型]扩展感应键的键盘电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子产品用的感应键盘的设计技术，特别是一种扩展感应键的键盘电路，本实用新型在感应键信号通道数不变的情况下，可以使感应键数量成倍的扩展。

背景技术

感应键盘是许多电子产品必需的输入配件，常见感应键盘具有一个信号通道和若干感应键信号通道，每一个感应键信号通道连接到ADC的一个输入端，感应键数等于感应键信号通道数，增加一个感应键，需要增加一个感应键信号通道，当感应键数量比较多时，占用的ADC芯片管脚也比较多，同时给产品PCB布线设计增加了难度，导致产品体积加大，成本增加。

发明内容

为了克服现有感应键盘技术存在的以上问题，本实用新型提供一种扩展感应键的键盘电路，以节省ADC芯片管脚资源，满足电子产品设计需要。

本实用新型扩展感应键的键盘电路，包括：

由N个高频信号通道和n个感应键信号通道构成的N×n矩阵，于该矩阵的

每一个交汇点处连接一个感应键转换电路；

一模数转换器(ADC)，其各输入端分别连接所述N×n矩阵的n个感应键信号通道；

N个高频信号发生器，它们分别连接所述N×n矩阵的N个高频信号通道；以及，

一CPU，它与N个高频信号发生器、模数转换器连接，控制N个高频信号发生器分时工作，向N×n矩阵的相应的高频信号通道馈送高频信号，通过模数转换器分时采集n个感应键信号通道上的电压值，并与在先存储于存储器内的相应参考电压比较确定有否感应按键信号。当发现某感应键信号通道上的电压值低于相应参考电压时，则，连接于该感应键信号通道和具有高频信号的高频信号通道的交汇点的感应键有手指触按动作。

所述感应键转换电路包括：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相应高频信号通道。

所述高频信号发生器输出频率为50KHz-4MHz的高频信号。

所述高频脉冲信号通道数N为2-16，感应键信号通道数n为2-16。

所述CPU、模数转换器以及N个高频信号发生器均集成于一个SoC(Systemon a Chip)芯片内。

本实用新型通过增加高频信号发生器和高频信号通道数，以扫描方式由芯片内部CPU分时切换高频信号发生器工作，并分时检测、处理按键信号。

本方案中，感应键数＝感应键信号通道数×高频信号通道数，在感应键信号通道数不变的情况下，当高频信号通道数增加时，感应键数成倍数增加，有效节省了芯片管脚资源，同时降低了产品PCB布线的难度，使产品的生产成本降低.

附图说明

图1为本扩展感应键的键盘电路的一实施例原理图；

图2为图1中的感应键转换电路图。

具体实施方式

以下结合实施例图详细说明。

参照图1，图示扩展感应键的键盘电路主要包括：N个PWM高频信号发生模块(简称PWM模块)，一个模数转换器(ADC)，CPU，以及连接N个PWM模块、模数转换器的一个N×n矩阵等。

该N×n矩阵由N个PWM高频脉冲通道1-N(即高频信号通道)和n个感应键信号通道1-n构成，于该N×n矩阵的每一个交汇点处连接一个感应键转换电路(即图1中的各单元电路)，所述n个感应键信号通道分别连接ADC的一个输入端；所述的N个PWM高频脉冲通道1-N分别连接一个PWM模块输出。N个PWM模块、ADC分别与CPU连接。PWM模块输出频率为50KHz-4MHz的PWM脉冲信号。CPU控制N个PWM模块分时工作，向N×n矩阵的相应的PWM高频脉冲通道馈送50KHz-4MHz的PWM脉冲信号，通过ADC分时采集n个感应键信号通道上的电压值，并与在先存储于存储器内的相应参考电压比较确定有否感应按键信号。

开机时，CPU通过ADC采集无手指触按时所述n个感应键信号通道上的直流电压值作为参考电压，并存储。

CPU的存储器内的所述参考电压是能够更新的，CPU运行中，间隔一定时间通过ADC采集无手指接触时n个感应键信号通道上的电压值作为新参考电压，并更新前一次存储在该存储器内的参考电压。

根据具体设计要求，所述高频信号通道数N、感应键信号通道数n可在2-16之间选择。

所述CPU、ADC以及N个PWM高频信号发生模块等均集成于一个SoC芯片内。