[发明专利]一种电容触摸按键侦测电路和方法

权利要求书

1.一种电容触摸按键侦测电路，其特征在于:侦测电路包括触摸按键、多路选择器、高频切换开关、第一基准电容、第二基准电容、计数器和微处理器，

所述触摸按键内有感应电极，感应电极对地面有寄生电容，触摸按键可与人手指头形成感应电容；

所述多路选择器一端连接触摸按键，用于指向外部多个触摸按键，多路选择器可以选择一路工作，也可同时选择多路按键一起工作；

所述高频切换开关的一端连接多路选择器，另一端有两路方向，同时只能有一个方向导通；

所述第一基准电容和第二基准电容分别连接高频切换开关；

所述计数器记录高频切换开关切换次数；

所述微处理器控制高频切换开关方向切换动作，通过识别第一基准电容和第二基准电容之间的电压差值判断按键动作。

2.根据权利要求1所述的一种电容触摸按键侦测电路，其特征在于，所述第一基准电容和第二基准电容分别具有充电放电电路,并且其电压被平移后引入计数器再连接到所述微处理器，或者直接通过微处理器进行高速AD采样获取其电压差。

3.根据权利要求1所述的一种电容触摸按键侦测电路，其特征在于，所述第一基准电容和第二基准电容采用高精度低温度系数的电容，精度±10％(或者更高),温度系数低(优于+/-15％温度范围-55—125度)，其容量影响按键识别的分辨率，温度系数影响使用环境温度范围。

4.根据权利要求1所述的一种电容触摸按键侦测电路，其特征在于，所述计数器采用脉冲计数器。

5.一种电容触摸按键侦测方法，用于侦测电路，侦测电路包括触摸按键、多路选择器、高频切换开关、第一基准电容、第二基准电容、计数器和微处理器，其特征在于：该侦测方法包括：

当手指头靠近触摸按键时，被侦测电容Cp变大；

启动前，第一基准电容充电到电源电压(或接近电源电压的固定值)，第二基准电容放电到零电位(或接近零电位的固定值)；

启动开始后，高频切换开关将被侦测电容Cp与第一基准电容和第二基准电容轮流连接相同的时间，每次切换的时间周期固定或者按照一定的规律变化，但保证被侦测电容Cp接近充分充放电；其中，充电周期为第一基准电容对被侦测电容充电，放电周期为被侦测电容对第二基准电容进行放电，期间，计数器记录高频切换开关切换的次数。

6.根据权利要求5所述的一种电容触摸按键侦测方法，其特征在于：所述第一基准电容电压不断下降时，而第二基准电容电压不断上升，当两者之间的电压差值由电源电压缩小到预设值时，所述计数器停止计数。

7.根据权利要求5所述的一种电容触摸按键侦测方法，其特征在于：被侦测电容Cp越大，则每次充入和放出的电荷越多，第一基准电容和第二基准电容达到预定电压差所需要的次数就越小；被侦测电容Cp越小，则每次充入和放出的电荷越小，第一基准电容和第二基准电容达到预定电压差所需要的次数就越大。

8.根据权利要求5所述的一种电容触摸按键侦测方法，其特征在于：使用两个基准电容，利用电荷转移技术，通过判断两个基准电容的电压差达到设定值所需要的转换次数，来实现对被测按键微小电容变化的测量。

9.根据权利要求8所述的一种电容触摸按键侦测方法，其特征在于：两个基准电容在进行电荷转移时，电荷从其中一个电容上转移到另外一个电容上。每个高频转换周期内，被侦测电容Cp分别与两个基准电容约相连接二分之一周期的时间。

10.根据权利要求8所述的一种电容触摸按键侦测方法，其特征在于：两个基准电容在进行电荷转移时，都与系统电源无连接，被侦测电容Cp在整个过程中也与系统电源无连接。