[发明专利]一种基于FPGA的触摸按键检测电路和检测方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的触摸按键检测电路和检测方法，用以解决现有技术中存在的使用专用芯片检测电容式触摸按键时，可扩展性和灵活性差的问题。本发明提供的基于FPGA的触摸按键检测电路和检测方法，通过FPGA单元控制模拟开关的通断控制充电电源为电容触摸按键充电后，控制电容触摸按键为参考电容充电，直到参考电容的电压值大于等于预设电压值，通过FPGA将参考电容充电次数与预设次数进行比较，根据比较结果对电容触摸按键的触摸进行检测。由于使用FPGA对电容触摸按键的触摸进行检测，无需使用检测电容触摸按键的专用芯片，从而能够提高电容触摸按键检测的可扩展性和灵活性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种基于FPGA的触摸按键检测电路和检测方法。

背景技术

电容式触摸按键可以穿透绝缘材料外壳8mm(玻璃、塑料等等)以上，准确无误地侦测到手指的有效触摸，相比于传统的机械按键，具有寿命长、性能稳定、反应灵敏等优点，因而被广泛应用于各种电子电器产品的控制面板中。

电容式触摸按键通常采用检测电容变化的方法判断按键是否被按下，常用的方法为采用触摸按键检测芯片进行检测。使用专用芯片检测电容式触摸按键时，可扩展性和灵活性较差。

发明内容

本发明提供一种基于FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的触摸按键检测电路和检测方法，用以解决现有技术中存在的使用专用芯片检测电容式触摸按键时，可扩展性和灵活性较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于FPGA的触摸按键检测电路，包括FPGA单元、至少一个电容触摸按键、模拟开关单元、参考电容、比较器、与电容触摸按键对应的电阻以及充电电源；

其中，电容触摸按键与所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与所述模拟开关单元中的第一模拟开关的一端连接，所述第一模拟开关的另一端与所述模拟开关单元中的第二模拟开关以及第三模拟开关的一端连接，所述第二模拟开关的另一端与所述充电电源连接，所述第三模拟开关的另一端与所述参考电容的一端以及所述模拟开关单元中的第四模拟开关的一端连接，所述第四模拟开关的另一端与所述比较器的负极信号输入端连接，所述比较器的正极信号输入端与基准电压电路连接，所述比较器的输出端与所述FPGA单元的一端连接，所述FPGA单元的另一端与所述模拟开关单元连接，所述充电电源的另一端、所述参考电容的另一端以及所述第四模拟开关的另一端分别接地；

所述FPGA单元，用于通过控制第一模拟开关和第二模拟开关的闭合，以及控制第三模拟开关和所述第四模拟开关的断开，控制所述充电电源为所述电容触摸按键充电后，通过控制所述第二模拟开关的断开，以及控制所述第三模拟开关的闭合，控制所述电容触摸按键为所述参考电容充电；当确定所述参考电容的电压值大于等于预设电压值时，将为所述参考电容充电的次数与预设次数进行比较，根据比较结果对所述电容触摸按键的触摸进行检测；

所述比较器，用于比较所述参考电容的电压值与预设电压值。

在一种可能的实现方式中，所述FPGA单元具体用于：

若比较结果为不同，则确定存在对所述电容触摸按键的触摸；

否则确定不存在对所述电容触摸按键的触摸。

在一种可能的实现方式中，所述FPGA单元具体用于：

通过控制第一模拟开关和第二模拟开关的闭合，以及控制第三模拟开关和所述第四模拟开关的断开，控制所述充电电源在第一预设时长内为所述电容触摸按键充电；和/或

通过控制所述第二模拟开关的断开，以及控制所述第三模拟开关的闭合，控制所述电容触摸按键在第二预设时长内为所述参考电容充电。

在一种可能的实现方式中，所述FPGA单元还用于：