[实用新型]电容式触摸按键检测电路

说明书

本实用新型涉及一种电容式触摸按键检测电路，包括时钟产生电路、反相器、第一和第二比较器、数字处理电路、第一至第三控制开关，时钟产生电路连接反相器，第一和第三控制开关的控制端连接时钟产生电路，第二控制开关的控制端连接反相器的输出端，第一比较器的输出端连接第二比较器的正相输入端，第二比较器的输出端连接数字处理电路，在第一比较器的正相输入端通过第一和第二控制开关接入第一和第二基准电压，在第一比较器的反相输入端接入感应电容，在第一比较器的反相输入端和第一比较器的输出端之间并联接入反馈电容和第三控制开关，在第二比较器的反相输入端接入第三基准电压。本检测电路的电容检测范围宽，抗干扰能力强，易于实现。

技术领域

本实用新型属于触摸按键检测技术领域，尤其涉及一种电容式触摸按键检测电路。

背景技术

电容式触摸按键是目前一种比较新颖的技术，相比于传统的机械按键，电容式触摸按键具有安全、无机械磨损、寿命长、防水防污、易清洁和时尚等特点。

电容式触摸按键的原理：任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，触摸按键（PCB印刷电路板上的一个焊盘）与大地之间也构成一个感应电容C0。当人体手指靠近触摸按键时，人体与大地之间构成的感应电容Ch与手指和触摸按键之间构成的感应电容Ct串联后再并联焊盘与大地之间构成的感应电容C0，会使总感应电容值增加。即，当手指未接触触摸按键时，触摸按键的电容值为C0；当手指接触触摸按键时，触摸按键的电容值上升为C0+（Ch+Ct）/Ch*Ct，因为人体感应电容Ch远大于触摸按键电容Ct，此时触摸按键的电容约等于C0+Ct。图1为触摸按键电容的检测原理图，电容式触摸按键检测电路在检测到触摸按键的电容值增大一定幅度后将输出一个高电平，示意触摸按键已经被手指触摸。由于电容值增加的幅度较小，现有的电容式触摸按键检测电路的判断检测精度较低，存在误触发概率高及抗电磁干扰能力差等问题，并且电路对电容值增加幅度的检测范围窄，致使触摸按键的检测灵敏度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于实现、检测精度高且抗干扰能力强的电容式触摸按键检测电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种电容式触摸按键检测电路，包括时钟产生电路、反相器、第一比较器、第二比较器、数字处理电路和第一至第三控制开关，时钟产生电路的输出端连接反相器的输入端，第一控制开关和第三控制开关的控制端连接时钟产生电路的输出端，第二控制开关的控制端连接反相器的输出端，第一比较器的输出端连接第二比较器的正相输入端，第二比较器的输出端连接数字处理电路的输入端，数字处理电路的输出端引出作为检测电路的输出端，数字处理电路的时钟信号端口连接时钟产生电路的输出端，在第一比较器的正相输入端通过第一控制开关接入第一基准电压，在第一比较器的正相输入端通过第二控制开关接入第二基准电压，将第一比较器的反相输入端引出作为触摸按键的接入端，在第一比较器的反相输入端接入触摸按键与大地之间的感应电容，在第一比较器的反相输入端和第一比较器的输出端之间并联接入反馈电容和第三控制开关，在第二比较器的反相输入端接入第三基准电压；当数字处理电路检测到第二比较器的输出端在连续两个时钟周期都为高电平时，数字处理电路输出高电平，表示触摸按键已被手指触摸。

作为本实用新型的一种改进， 所述时钟产生电路包括振荡电路和D触发器分频电路，振荡电路的输出端连接D触发器分频电路的输入端，D触发器分频电路的输出端作为时钟产生电路的输出端，分频电路输出占空比为50%的方波信号。

作为本实用新型的一种改进，所述时钟产生电路输出高电平时，第一和第三控制开关保持开通状态，第二控制开关保持关断状态；当时钟产生电路输出低电平时，第一和第三控制开关保持关断状态，第二控制开关保持开通状态。

作为本实用新型的一种改进， 所述第一至第三基准电压的电压值依次升高，即第一基准电压的电压值小于第二基准电压的电压值，第二基准电压的电压值小于第三基准电压的电压值。