一種觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備的制作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備，應用于電子【技術領域】。在本實施例的觸摸按鍵芯片中，通過觸摸控制模塊根據各個通道的寄生電容的差異來補償基準按鍵觸發閾值，具體地將各個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值轉化為基準按鍵觸發閾值的補償值，使得當開始觸發各個按鍵后，按鍵對應通道的電容的充放電時間盡量一致，即降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。
【專利說明】一種觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子【技術領域】，特別涉及觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備。
【背景技術】
[0002]在現有電容式觸摸按鍵芯片應用中，主要是通過在電路板(Printed circuitboard，PCB)上設置多個通道的感應電極走線，并將這些感應電極走線連接到控制電路中來實現電容式觸摸按鍵，但是需要保證觸摸按鍵的靈敏度。在不同的產品中，PCB板上每個通道走線長短有一定差異，且產品外殼使用的面板材質和厚度也不同，當產品外殼覆蓋到帶有感應電極走線的PCB板后，每個按鍵通道上的感應電極所寄生出電容也不一樣，使得電容式觸摸按鍵芯片檢測的電容有一定差異，從而使得靈敏度也發生了變化。
[0003]這樣當產品使用多個通道的感應電極走線實現觸摸按鍵時，每個觸摸按鍵的靈敏度和一致性有明顯的差異。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備，使得降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。
[0005]本發明實施例提供一種觸摸按鍵芯片，包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，其中:
[0006]所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間；
[0007]所述觸摸控制模塊，用于獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容；分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值；將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
[0008]本發明實施例提供一種電子設備，包括:觸摸按鍵芯片和電子設備外殼，
[0009]所述觸摸按鍵芯片，包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，其中:所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間；
[0010]所述觸摸控制模塊，用于獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容；分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值；將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
[0011]本發明實施例提供一種觸摸按鍵芯片的靈敏度校準方法，應用于觸摸按鍵芯片中，所述觸摸按鍵芯片包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間；
[0012]所述方法包括:
[0013]所述觸摸控制模塊獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容；
[0014]所述觸摸控制模塊分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值；
[0015]所述觸摸控制模塊將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
[0016]在本實施例的觸摸按鍵芯片中，通過觸摸控制模塊根據各個通道的寄生電容的差異來補償基準按鍵觸發閾值，具體地將各個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值轉化為基準按鍵觸發閾值的補償值，使得當開始觸發各個按鍵后，按鍵對應通道的電容的充放電時間盡量一致，即降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發明實施例提供的一種觸摸按鍵芯片的電路示意圖；
[0019]圖2是現有技術的觸摸按鍵芯片中兩個通道的按鍵觸發閾值的示意圖；
[0020]圖3是本發明實施例中觸摸按鍵芯片中兩個通道的按鍵觸發閾值的示意圖；
[0021]圖4是本發明實施例提供的一種觸摸按鍵芯片的靈敏度校準方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]本發明實施例提供一種觸摸按鍵芯片，主要是自電容式觸摸按鍵芯片，可以代替傳統的機械按鍵，比如微波爐面板上的觸摸按鍵和電磁爐面板上的觸摸按鍵等，其中，自電容式觸摸按鍵芯片主要是通過檢測感應電極與地之間的電容來實現按鍵觸摸的檢測。
[0024]本實施例中觸摸按鍵芯片的結構示意圖如圖1所示，包括:多個通道的感應電極、外部校準電容Cv和觸摸控制模塊10，在圖1中未示出感應電極，只示出了感應電極所產生的寄生電容Cr，其中:
[0025]多個通道的感應電極分別連接在觸摸控制模塊10與地之間，這樣每個通道的感應電極與地之間就形成了寄生電容Cr ;外部校準電容Cv連接在觸摸控制模塊10與地之間；
[0026]觸摸控制模塊10，用于獲取多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容Cr及外部校準電容Cv ;分別確定多個通道的寄生電容Cr與外部校準電容Cv之間的差值；將確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值并對基準按鍵觸發閾值進行補償，補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
[0027]其中，觸摸控制模塊10確定的差值是兩個電容之間的差值，而按鍵觸發閾值主要是電壓值，當將確定的差值轉換為按鍵觸發閾值的補償值時，需要轉換為電壓的形式，然后才能補償；在具體進行補償時，觸摸控制模塊10可以將基準按鍵觸發閾值與各個通道得到的補償值相加得到對應通道的步長后按鍵觸發閾值；且上述基準按鍵觸發閾值是指在未進行補償前外部校準電容Cv的電壓值Vv或該電壓值Vv的轉化值，具體可以通過觸摸控制模塊10采樣得到。
[0028]且觸摸控制模塊10在獲取寄生電容和外部校準電容時的方法類似，具體可以通過逐次逼近(比如二分法逐次逼近)的方法獲取，具體地，觸摸控制模塊10可以不斷配置寄生電容的值為預置范圍內的值，然后確定配置的寄生電容的值是否符合對應通道的感應電極的屬性值，如果符合，則確定配置的寄生電容的值為上述獲取的對應通道的感應電極的寄生電容Cr。其中感應電極的屬性值可以通過對該感應電極與地之間形成的電容的充放電信息來得到。
[0029]且觸摸控制模塊10可以不斷配置外部校準電容的值為預置范圍內的值，如果配置的外部校準電容的值符合外部校準電容的屬性值，確定配置的外部校準電容的值為上述獲取的外部校準電容Cv。外部校準電容的屬性值可以通過對外部校準電容的充放電信息來得到。
[0030]可以理解，由于各個通道中的感應電極的走線不同，使得各個通道的感應電極產生的寄生電容Cr不同；當用戶觸摸該通道的按鍵時，會產生出寄生電容Cr之外的感應電容Cf，對于多個通道來說，一個用戶觸摸按鍵時對應產生的感應電容Cf基本一致，因此每個通道的按鍵在被觸摸時的電容為Cc=Cf+Cr，此時各個通道的電容不同。其中一個通道的按鍵是指當本實施例的觸摸按鍵芯片應用于電子產品后，該通道的感應電極對應的電子產品外殼上的位置，即為該通道的按鍵；且各個通道的電容Ce不同說明了該通道的感應電極在單位時間內充放電轉移電荷不同，也就是各個通道的感應電極的電壓值Vc不同；且上述外部校準電容Cv在一般情況下是不變的，即該外部校準電容Cv在單位時間的充放電轉移電荷是固定的。
[0031]則當用戶觸摸某一個通道的按鍵時，觸摸控制模塊10會對該通道的感應電極的電壓值Vc進行采樣，且對外部校準電容Cv的電壓值Vv，并按照一定的策略及上述采集的電壓值Vc和Vv，確定是否需要觸發該按鍵所對應的執行指令，一般情況下，如果電壓值Vc大于Vv時，則會觸發該按鍵的執行指令，其中Vv即為基準按鍵觸發閾值。則上述觸摸控制模塊10，還用于當某一通道的按鍵被觸摸時，將補償后的按鍵觸發閾值，與對應通道的感應電極所產生電容的電壓值即上述Vc進行比較，確定該通道的按鍵是否被觸發。
[0032]進一步地，按鍵的靈敏度反應在按鍵在被觸摸時，對應通道所產生的電容Ce在單位時間內充放電的快慢，由于各個通道的感應電極的走線部署不同，因此各個通道的按鍵的靈敏度不一致。本實施例中需要通過觸摸控制模塊10根據各個通道的寄生電容的差異來補償基準按鍵觸發閾值，使得當開始觸發各個按鍵后，按鍵對應通道的電容的充放電時間盡量一致，即降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。[0033]例如，參考圖2所示，在未對按鍵觸發閾值進行補償時，當觸摸通道O和I的按鍵時，通道O的感應電極的電壓值Vc為800，通道I的感應電極的電壓值為600，且兩個通道的案件觸發閾值都為480，這樣每個通道的感應電極的電壓值在高于480時，都可以開始觸發對應按鍵的執行指令。但是通道O的按鍵在開始觸發時，該通道O的電容充放電的速度較慢，則按鍵觸發成功的時間也較慢，即通道O的按鍵的靈敏度沒有通道I的按鍵的靈敏度聞。
[0034]參考圖3所示，當采用本發明實施例的觸摸按鍵芯片時，其中的觸摸控制模塊10可以將通道O和I的寄生電容分別與外部校準電容的差值對應地轉換為通道O和I的按鍵觸發閾值的補償值，分別為160和0，則補償后的通道O和I的按鍵觸發閾值分別為640和480。這樣通道O和I的感應電極的電壓值分別高于640和480時，可以開始觸發對應按鍵的執行指令，且兩個通道的按鍵在開始觸發后，電容充放電的速度相同，則按鍵觸發成功的時間也相同，即通道O的按鍵的靈敏度與通道I的按鍵的靈敏度一致。
[0035]本發明實施例還提供一種電子設備，包括觸摸按鍵芯片和電子設備外殼，該觸摸按鍵芯片是上述的觸摸按鍵芯片，在此不進行贅述，該觸摸按鍵芯片與電子設備外殼對應設備，則觸摸按鍵芯片中某一通道的感應電極走線對應的電子設備外殼記為該通道的按鍵。
[0036]本發明實施例還提供一種觸摸按鍵芯片的靈敏度校準方法，主要應用于上述圖1中所示的觸摸按鍵芯片中，本實施例的方法是觸摸按鍵芯片中包括的觸摸控制模塊10所執行的方法，流程圖如圖4所示，包括:
[0037]步驟101，獲取多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容。觸摸控制模塊10在獲取寄生電容時，具體可以配置寄生電容的值為預置范圍內的值；如果配置的寄生電容的值符合對應通道的感應電極的屬性值，確定配置的寄生電容的值為獲取的對應通道的感應電極的寄生電容。在獲取外部校準電容時，可以先配置外部校準電容的值為預置范圍內的值，如果配置的外部校準電容的值符合外部校準電容的屬性值，確定配置的外部校準電容的值為獲取的外部校準電容。
[0038]步驟102，分別確定步驟101中獲取的多個通道的寄生電容與外部校準電容之間
的差值。
[0039]步驟103，將步驟102中確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，在補償時具體是將基準按鍵觸發閾值與對應通道得到的補償值相加得到該通道的補償后的按鍵觸發閾值，其中補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
[0040]則當通道的按鍵被觸摸時，觸摸控制模塊10會將補償后的通道的按鍵觸發閾值，與對應通道的感應電極的電壓值即上述Vc進行比較，確定該通道的按鍵是否被觸發，如果被觸發，則觸摸控制模塊10會執行該按鍵的執行指令。
[0041]可見，在本實施例的觸摸按鍵芯片中，通過觸摸控制模塊10根據各個通道的寄生電容的差異來補償基準按鍵觸發閾值，具體地將各個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值轉化為基準按鍵觸發閾值的補償值，使得當開始觸發各個按鍵后，按鍵對應通道的電容的充放電時間盡量一致，即降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。
[0042]以上對本發明實施例所提供的觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設備進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種觸摸按鍵芯片，其特征在于，包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，其中: 所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間； 所述觸摸控制模塊，用于獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容；分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值；將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
2.如權利要求1所述的觸摸按鍵芯片，其特征在于，所述觸摸控制模塊，還用于當所述通道的按鍵被觸摸時，將補償后的所述通道的按鍵觸發閾值，與對應通道的感應電極的電壓值進行比較，確定所述通道的按鍵是否被觸發。
3.如權利要求1或2所述的觸摸按鍵芯片，其特征在于，所述觸摸控制模塊，具體用于配置所述寄生電容的值為預置范圍內的值，如果所述配置的寄生電容的值符合對應通道的感應電極的屬性值，確定所述配置的寄生電容的值為所述獲取的對應通道的感應電極的寄生電容； 所述觸摸控制模塊，具體用于配置外部校準電容的值為預置范圍內的值，如果所述配置的外部校準電容的值符合所述外部校準電容的屬性值，確定所述配置的外部校準電容的值為所述獲取的外部校準電容。
4.一種電子設備，其特征在于，包括:觸摸按鍵芯片和電子設備外殼， 所述觸摸按鍵芯片，包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，其中:所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間； 所述觸摸控制模塊，用于獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容；分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值；將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
5.如權利要求4所述的電子設備，其特征在于，所述觸摸控制模塊，還用于當所述通道的按鍵被觸摸時，將補償后的所述通道的按鍵觸發閾值，與對應通道的感應電極的電壓值進行比較，確定所述通道的按鍵是否被觸發。
6.如權利要求4或5所述的電子設備，其特征在于， 所述觸摸控制模塊，具體用于配置所述寄生電容的值為預置范圍內的值，如果所述配置的寄生電容的值符合對應通道的感應電極的屬性值，確定所述配置的寄生電容的值為所述獲取的對應通道的感應電極的寄生電容； 所述觸摸控制模塊，具體用于配置外部校準電容的值為預置范圍內的值，如果所述配置的外部校準電容的值符合所述外部校準電容的屬性值，確定所述配置的外部校準電容的值為所述獲取的外部校準電容。
7.一種觸摸按鍵芯片的靈敏度校準方法，其特征在于，應用于觸摸按鍵芯片中，所述觸摸按鍵芯片包括:多個通道的感應電極、外部校準電容和觸摸控制模塊，所述多個通道的感應電極分別連接在所述觸摸控制模塊與地之間，所述外部校準電容連接在所述觸摸控制模塊與地之間； 所述方法包括: 所述觸摸控制模塊獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容及外部校準電容； 所述觸摸控制模塊分別確定所述多個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值； 所述觸摸控制模塊將所述確定的差值轉化為對應通道的按鍵觸發閾值的補償值對基準按鍵觸發閾值進行補償，所述補償后的按鍵觸發閾值是對應通道的按鍵感應的觸發值。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當所述通道的按鍵被觸摸時，觸摸控制模塊將補償后的所述通道的按鍵觸發閾值，與對應通道的感應電極的電壓值進行比較，確定所述通道的按鍵是否被觸發。
9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述觸摸控制模塊獲取所述多個通道中各個通道的感應電極的寄生電容，具體包括: 配置所述寄生電容的值為預置范圍內的值； 如果所述配置的寄生電容的值符合對應通道的感應電極的屬性值，確定所述配置的寄生電容的值為所述獲取的對應通道的感應電極的寄生電容。
10.如權利要求7或8所述 的方法，其特征在于，所述觸摸控制模塊獲取外部校準電容，具體包括: 配置外部校準電容的值為預置范圍內的值； 如果所述配置的外部校準電容的值符合所述外部校準電容的屬性值，確定所述配置的外部校準電容的值為所述獲取的外部校準電容。
【文檔編號】H03K17/975GK103633984SQ201310687548
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】劉尚林 申請人:深圳芯邦科技股份有限公司