專利名稱：電容感應(yīng)式觸摸按鍵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容感應(yīng)式觸摸按鍵，主要用于電子產(chǎn)品控制，屬觸 摸按鍵制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵具有易磨損、安裝復(fù)雜、受溫度、濕度、灰塵等環(huán)境 因素影響變化較大等缺點(diǎn)；而壓電薄磨式觸摸按鍵不僅造價(jià)高昂，而且容易損 壞，并且受溫度和濕度影響，其輸出信號(hào)的值誤差大，易造成誤動(dòng)或不動(dòng)。 發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的為了避免背景技術(shù)中存在的不足之處，設(shè)計(jì)一種采用PCB印刷 電路作為感應(yīng)電容且靈敏和準(zhǔn)確性高的電容感應(yīng)式觸摸按鍵。
設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。本申請(qǐng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于如何測(cè)量外部 觸摸按鍵電容的改變，這是本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征，其目的在于由于觸 摸按鍵電容的振蕩電路的頻率是隨著觸摸按鍵電容的變化而變化的，通過定時(shí) 計(jì)數(shù)單元來檢測(cè)振蕩電路的頻率變化，就可以準(zhǔn)確地判斷觸摸按鍵是否被按下。 當(dāng)手指按在觸摸按鍵上時(shí)，觸摸按鍵的電容值變大，使得振蕩電路的頻率便小， 定時(shí)計(jì)數(shù)單元即可檢測(cè)到這種頻率的變化，從而感知按鍵。電容感應(yīng)式觸摸按 鍵主要由以下幾部分構(gòu)成①振蕩電路振蕩電路主要由比較器和PCB電容觸 摸按鍵組成；②PCB電容觸摸按鍵設(shè)計(jì)在PCB板上的按鍵觸摸區(qū)域，觸摸按 鍵形狀可以是方形、圓形、條形或其他各種形狀；③定時(shí)計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)振蕩 電路的頻率是否變化，從而判斷是否有按鍵按下。其技術(shù)方案電容感應(yīng)式觸 摸按鍵，觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與比較器的負(fù)極信號(hào)輸入端、電阻Rc的一端連接，Rc的另一端分別與比較器輸出端、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào) 端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中Ri的一端連接，&的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比， 一是采用電容觸摸感應(yīng)技術(shù)設(shè)計(jì)觸摸按鍵，
成本低，無需特殊傳感器；二是功耗較低；三是感應(yīng)式輕觸即可實(shí)現(xiàn)其信號(hào)的 輸出；四是實(shí)現(xiàn)方式的可以多樣性，并且可以實(shí)現(xiàn)精度定位；可替代各種機(jī)械 按鍵、開關(guān)和接近探測(cè)器，并且隔著玻璃(或塑料)的按鍵，即能感應(yīng)到你手指 的動(dòng)作、執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；六是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐磨損的好；七是由于不使用傳統(tǒng) 的按鍵，該觸摸感應(yīng)按鍵可采用整體無縫面板，其防塵效果極佳，提高了產(chǎn)品的 可靠性。
圖1是電容感應(yīng)式觸摸按鍵的方案電路示意圖。
圖2是電容感應(yīng)式觸摸按鍵的一種工作系統(tǒng)電路示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參照附圖1和2。電容感應(yīng)式觸摸按鍵，觸摸按鍵形狀可以是方
形、圓形、條形。觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與比較器的負(fù)極信號(hào) 輸入端、電阻Rc (電阻Rc是指Rd Rcn)的一端連接，Rc的另一端分別與比 較器輸出端、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)端及電阻R的一端連接，R的另一端接比較 器的正極信號(hào)輸入端。也就是說，1 n個(gè)觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且 采用導(dǎo)線分別與多路選擇模擬開關(guān)的信號(hào)輸入端連接及分別與電阻Rd Rcn
的一端連接，Rd Rcn的另一端并接接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中&的一端、比較器的信
號(hào)輸出端及定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)端，Ri的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端及 R2、 R3的一端，R2的另一端接電源，R3的另一端接地，多路選擇模擬開關(guān)的信 號(hào)輸出端接比較器的負(fù)極信號(hào)輸入端。所述的電阻梯形網(wǎng)絡(luò)是由K R3構(gòu)成， R, R3—端并接，其中Ri的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端，R2另一端接
電源，R3的另一端接地。其電容感應(yīng)式觸摸按鍵電容的測(cè)量方法比較器和PCB
電容觸摸按鍵組成振蕩電路，該振蕩電路的頻率隨著觸摸按鍵電容的變化而變 化，當(dāng)手指按在觸摸按鍵上時(shí)，觸摸按鍵的電容值變大，振蕩電路的頻率變小，定時(shí)計(jì)數(shù)單元檢測(cè)到振蕩電路的頻率變小時(shí)，確認(rèn)電容觸摸按鍵己被按下，也 就是說，PCB觸摸按鍵與比較器如圖連接，禾擁PCB觸摸按鍵的電容和比較
器，便可以組成頻率隨著PCB觸摸按鍵的電容改變而改變的振蕩電路。并且，
該振蕩頻率與電阻Rc和Cwr有關(guān)，當(dāng)電阻Rc—定時(shí)，振蕩的頻率只與Csens。r 有關(guān)。系統(tǒng)初始化工作時(shí)，在沒有按鍵按下時(shí)，每一個(gè)觸摸按鍵有其對(duì)應(yīng)的基 本電容，定時(shí)計(jì)數(shù)模塊記錄下每個(gè)觸摸按鍵基本電容值對(duì)應(yīng)的振蕩頻率；由于
人體相當(dāng)于一個(gè)接地的電容，當(dāng)有手指按在PCB觸摸按鍵上時(shí)，人體的電容和 PCB觸摸按鍵的電容發(fā)生耦合，使得該按鍵的電容變大，從而導(dǎo)致振蕩頻率變 慢。定時(shí)計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)到這種變化，從而感知按鍵，然后指令后序機(jī)構(gòu)動(dòng)作， 后序機(jī)構(gòu)動(dòng)作系現(xiàn)有技術(shù)，在此不作敘述。
需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明作了比較詳細(xì)的描述，但是
這些描述，只是對(duì)本發(fā)明的發(fā)明思路進(jìn)行文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限 制，任何不超出本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想的組合、省略或修改，均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電容感應(yīng)式觸摸按鍵，其特征是觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與比較器的負(fù)極信號(hào)輸入端、電阻RC的一端連接，RC的另一端分別與比較器輸出端、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R1的一端連接，R1的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容感應(yīng)式觸摸按鍵，其特征是1 n個(gè)觸摸 按鍵分布在PCB印刷電路上且采用導(dǎo)線分別與多路選擇模擬開關(guān)的信號(hào)輸入 端連接及分別與電阻Ra Rcn的一端連接，Rc! Rcn的另一端并接接電阻梯形 網(wǎng)絡(luò)中&的一端、比較器的信號(hào)輸出端及定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)端，&的另一 端接比較器的正極信號(hào)輸入端及R2、 R3的一端，R2的另一端接電源，R3的另 一端接地，多路選擇模擬開關(guān)的信號(hào)輸出端接比較器的負(fù)極信號(hào)輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容感應(yīng)式觸摸按鍵，其特征是所述的電阻Rc是 指Rd Rcn。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容感應(yīng)式觸摸按鍵，其特征是所述的電阻梯形網(wǎng)絡(luò)是由Ri R3構(gòu)成，R4 R3—端并接，其中Ri的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端，R2另一端接電源，R3的另一端接地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容感應(yīng)式觸摸按鍵，其特征是觸摸按鍵形狀可以是方形、圓形、條形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電容感應(yīng)式觸摸按鍵，主要用于電子產(chǎn)品控制，觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與比較器的負(fù)極信號(hào)輸入端、電阻R<sub>C</sub>的一端連接，R<sub>C</sub>的另一端分別與比較器輸出端、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R<sub>1</sub>的一端連接，R<sub>1</sub>的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端。優(yōu)點(diǎn)一是采用電容觸摸感應(yīng)技術(shù)設(shè)計(jì)觸摸按鍵，成本低，無需特殊傳感器；二是功耗較低；三是感應(yīng)式輕觸即可實(shí)現(xiàn)其信號(hào)的輸出；四是實(shí)現(xiàn)的方式可以多樣性，并且可以實(shí)現(xiàn)精度定位；五可替代各種機(jī)械按鍵、開關(guān)和接近探測(cè)器；六是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐磨損性好；七是由于不使用傳統(tǒng)的按鍵，該觸摸感應(yīng)按鍵可采用整體無縫面板，其防塵效果極佳，提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)H03K17/96GK201163765SQ200820004458
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者佳 何, 沖 張, 張其華, 源 梁, 王魯克, 祝繼華, 靈 賈, 趙振東 申請(qǐng)人:杭州利爾達(dá)科技有限公司