專利名稱：觸控感應(yīng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控感應(yīng)電路，特別是一種在被玻璃、陶瓷或塑膠隔離的情形下能感受人體手指接觸信號并識別為按鍵信息的觸控感應(yīng)電路，屬于家用電器電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于家電產(chǎn)品上的觸控電路，特別是用于電磁爐上的觸控電路基本上都為單電極觸發(fā)式的，這種電路產(chǎn)生的電壓信號變化量比較弱，大致為十幾個毫伏，需要在后續(xù)電路中增加信號放大電路，把信號放大后再傳輸處理，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，觸摸感應(yīng)靈敏度小。
本公司在中國專利號ZL200420047169.4公開了一種電磁爐中使用的觸控感應(yīng)電路，包括有輸入調(diào)理電路、感應(yīng)電路、積分輸出電路，其中感應(yīng)電路的輸入端與輸入調(diào)理電路的輸出端連接，感應(yīng)電路的輸出端與積分輸出電路的輸入端連接。輸入調(diào)理電路包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應(yīng)電路包括有電阻R2及感應(yīng)片K，積分輸出電路包括有電阻R3、電容C2，輸入調(diào)理電路的輸入端為方波信號，占空比不小于50％。當(dāng)手指接觸到感應(yīng)片感應(yīng)區(qū)域時，感應(yīng)片與手指間形成的電容將會使積分輸出電路的輸出端的電壓發(fā)生變化，此變化經(jīng)放大電路放大以后，通過MCU進(jìn)行采樣處理，實(shí)現(xiàn)將手指觸控信號感應(yīng)識別為按鍵信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電磁爐的操作控制。這種觸控感應(yīng)電路，仍然是電壓信號變化量較弱，需要通過放大電路放大后才能進(jìn)行處理，有必要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種能夠靈敏感應(yīng)人體手指的接觸信息、并轉(zhuǎn)化為電壓信號的變化、由微控制器進(jìn)行識別及操作控制的觸控感應(yīng)電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計的一種觸控感應(yīng)電路，包括串接的觸摸感應(yīng)電路和調(diào)理電路，觸摸感應(yīng)電路的輸入端與脈沖信號輸入端連接，觸摸感應(yīng)電路的輸出端與調(diào)理電路的輸入端連接，調(diào)理電路的輸出端與MCU單元連接，其特征是觸摸感應(yīng)電路包括有觸控感應(yīng)片K，電阻R1、R2和結(jié)型場效應(yīng)管Q1；觸控感應(yīng)片K的一個電極連接到脈沖信號輸入端，另一個電極與Q1的G極相連；電阻R1一端接地，另一端與Q1的G極相連；電阻R2一端接電源VCC，另一端與Q1的D極相連，Q1的S極接地。
所述調(diào)理電路包括電阻R3、R4和R5，電容C1、C2和比較器A1；電容C1一端與比較器A1正極連接，另一端與電阻R4串聯(lián)后接比較器A1負(fù)極；電阻R5并聯(lián)在比較器A1的負(fù)極和電源VCC之間；電阻R3并聯(lián)在比較器A1的輸出端與電源VDD之間；電容C2串聯(lián)在比較器A1的輸出端和地之間，輸出端與MCU單元連接。
所述脈沖信號發(fā)生單元發(fā)射的信號為方波信號。其頻率為100kHz～400kHz；方波信號的占空比為60％～90％。
本發(fā)明中的調(diào)理電路對觸摸感應(yīng)電路的輸出信號進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)MCU的采樣要求。觸摸感應(yīng)電路的IN端為脈沖輸入信號，當(dāng)手指接觸到感應(yīng)片時，感應(yīng)片與手指間形成的電容會使OUT端的電壓變化。此變化經(jīng)調(diào)理電路調(diào)整后傳送到MCU進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)將手指觸控信號感應(yīng)識別為按鍵信息，從而對電磁爐操作控制。
當(dāng)觸控感應(yīng)片K的觸摸表面感應(yīng)區(qū)域沒有手指接觸時，輸入端輸入的方波經(jīng)由K對Q1進(jìn)行傳輸，設(shè)定觸控感應(yīng)片K與非導(dǎo)體表面存在的分布電容為CK1由于CK1極小，對電路的影響很微弱。
當(dāng)觸控感應(yīng)片K的觸摸表面感應(yīng)區(qū)域有手指接觸時，觸控感應(yīng)片K與手指之間存在分布電容CK2，并有CK2＞＞CK1。由于CK2的存在，則K使OUT端的電壓下降。OUT端的電壓下降通過調(diào)理電路調(diào)整后交由MCU進(jìn)行采樣處理，從而可以通過電壓的變化實(shí)現(xiàn)對指觸信息(包括手指的接觸與離開)的識別。
本發(fā)明中的電路設(shè)計比較簡單，僅由若干電阻、電容和結(jié)型場效應(yīng)管組成，該電路具有簡單實(shí)用、安全可靠、制作成本低、適應(yīng)性好等特性。它對表面材料是否透明無嚴(yán)格要求，對不同表面材料，只需要調(diào)整R1的參數(shù)即可。其中的觸控感應(yīng)片K具有雙電極，可以是金屬、導(dǎo)電橡膠，薄膜等電導(dǎo)體，無其它特殊要求。


圖1為本發(fā)明的電路框圖。
圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參見圖1-圖2，在本觸控感應(yīng)電路中，觸摸感應(yīng)電路11的輸入端與脈沖信號輸入端連接，觸摸感應(yīng)電路11的輸出端與調(diào)理電路12的輸入端連接，調(diào)理電路12的輸出端與MCU單元2連接。觸摸感應(yīng)電路11包括有觸控感應(yīng)片K，電阻R1、R2和結(jié)型場效應(yīng)管Q1；觸控感應(yīng)片K的一個電極相連到脈沖信號輸入端，另一個電極與Q1的G極相連。電阻R1一端接地，另一端與Q1的G極相連。電阻R2一端接電源VCC，另一端與Q1的D極相連。Q1的S極接地。觸控感應(yīng)片K為金屬導(dǎo)電體、非金屬導(dǎo)電體、導(dǎo)電橡膠或薄膜導(dǎo)電體。
調(diào)理電路12包括有電阻R3、R4和R5，電容C1、C2和比較器A1，電容C1串聯(lián)在比較器A1的正極和負(fù)極之間，電阻R5并聯(lián)在比較器A1的負(fù)極和電源VCC之間，電阻R3并聯(lián)在比較器A1的輸出端與電源VDD之間，電容C2串聯(lián)在比較器A1的輸出端和地之間，輸出端與MCU連接。
參見圖3，脈沖信號發(fā)生單元1的方波發(fā)生電路利用NE555時基電路產(chǎn)生占空比為80％的160kHz的方波，輸出信號傳送到MCU單元2進(jìn)行處理，MCU單元2則根據(jù)對電平變化的監(jiān)視，可以識別出某按鍵區(qū)域是否有手指接觸或釋放。
權(quán)利要求
1.一種觸控感應(yīng)電路，包括串接的觸摸感應(yīng)電路(11)和調(diào)理電路(12)，觸摸感應(yīng)電路的輸入端與脈沖信號輸入端連接，觸摸感應(yīng)電路的輸出端與調(diào)理電路的輸入端連接，調(diào)理電路的輸出端與MCU單元(2)連接，其特征是觸摸感應(yīng)電路包括有觸控感應(yīng)片K，電阻R1、R2和結(jié)型場效應(yīng)管Q1；觸控感應(yīng)片K的一個電極連接到脈沖信號輸入端，另一個電極與Q1的G極相連；電阻R1一端接地，另一端與Q1的G極相連；電阻R2一端接電源VCC，另一端與Q1的D極相連，Q1的S極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感應(yīng)電路，其特征是所述調(diào)理電路包括電阻R3、R4和R5，電容C1、C2和比較器A1；電容C1一端與比較器A1正極連接，另一端與電阻R4串聯(lián)后接比較器A1負(fù)極；電阻R5并聯(lián)在比較器A1的負(fù)極和電源VCC之間；電阻R3并聯(lián)在比較器A1的輸出端與電源VDD之間；電容C2串聯(lián)在比較器A1的輸出端和地之間，輸出端與MCU單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸控感應(yīng)電路，其特征是所述觸控感應(yīng)片K具有雙電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸控感應(yīng)電路，其特征是所述觸控感應(yīng)片K為金屬導(dǎo)電體、非金屬導(dǎo)電體、導(dǎo)電橡膠或薄膜導(dǎo)電體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控感應(yīng)電路，其特征是所述脈沖信號發(fā)生單元(1)發(fā)射的信號為方波信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸控感應(yīng)電路，其特征是所述方波信號的頻率為100kHz～400kHz；方波信號的占空比為60％～90％。
全文摘要
一種觸控感應(yīng)電路，包括串接的觸摸感應(yīng)電路和調(diào)理電路，觸摸感應(yīng)電路的輸入端與脈沖信號輸入端連接，觸摸感應(yīng)電路的輸出端與調(diào)理電路的輸入端連接，調(diào)理電路的輸出端與MCU單元連接。觸摸感應(yīng)電路包括有觸控感應(yīng)片K，電阻R1、R2和結(jié)型場效應(yīng)管Q1；觸控感應(yīng)片K的一個電極連接到脈沖信號輸入端，另一個電極與Q1的G極相連；電阻R1一端接地，另一端與Q1的G極相連；電阻R2一端接電源VCC，另一端與Q1的D極相連，Q1的S極接地。本發(fā)明中的電路設(shè)計比較簡單，僅由若干電阻、電容和結(jié)型場效應(yīng)管組成，該電路具有簡單實(shí)用、安全可靠、制作成本低、適應(yīng)性好等特性。它對表面材料是否透明無嚴(yán)格要求，對不同表面材料，只需要調(diào)整R1的參數(shù)即可。
文檔編號H03K17/94GK101093990SQ20071002850
公開日2007年12月26日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者陳石軍, 鄭緒成 申請人:美的集團(tuán)有限公司