一種觸摸式開關控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電子電路和信號處理技術，具體設及一種高度集成無需外圍器件的動 態自比較電容式觸摸檢測控制電路技術。
【背景技術】
[0002] 隨著控制技術的發展，觸摸式開關W其安全、可靠、時尚、無開關噪聲的特點正逐 步應用于當前家電領域。當前觸摸開關主要有兩種類型；電阻式和電容式。其中又W電容 式觸摸開關應用最為廣泛。電容式觸摸感應技術，通過檢測手指接近時，金屬電極與手指之 間微小的電容變化，來檢測觸摸動作，可W隔著絕緣材料（塑料、亞克力、玻璃等）工作。其 中：
[0003] 傳統的電容式觸摸集成電路（1C)控制電路，結構如圖1所示，手指觸摸被檢測到 后，輸出占空比改變的方波，占空比為D，該信號經低通濾波器后產生與占空比成正比的電 平信號DXV孤與預先設定的參考電平化ef經比較器進行比較、輸出控制信號。
[0004] 圖1所示電路的缺點是與低通濾波器輸出電平進行比較的化ef是一個設定值，該 樣會影響觸摸檢測的靈敏度，特別是介質厚度變大或者觸摸面積小時，會出現無法正常觸 摸控制的情況。
[0005] 本發明是一種新型的電容式觸摸控制方案，提出了一種動態的具有高控制精度、 無需外圍元器件、高可靠性的觸摸控制電路。本發明可W廣泛應用于各種家用電器如觸摸 調光燈、觸摸開關等消費類電子產品。由于采用獨特的數模識別電路，內置比較電容，節約 了外圍器件成本，電極與手指之間沒有直接接觸，做到了絕對安全。
【發明內容】
[0006] 本發明需要解決的技術問題是，如何提供一種觸摸式開關控制電路，不需外圍器 件、不受環境影響，具有高可靠性。
[0007] 本發明的上述技術問題該樣解決，構建一種觸摸式開關控制電路，包括用于檢測 觸摸動作的端口TOUCH、產生方波信號的觸摸信號檢測單元A2D，其特征在于，還包括與所 述觸摸信號檢測單元輸出端D電連接的動態自比較檢測單元D2A;所述動態自比較檢測單 元D2A包括第一比較器A1、第一比較器A1的第一輸入端與所述觸摸信號檢測單元輸出端D 之間的第一低通濾波器LPT1W及第一比較放大器A1的另一輸入端與所述觸摸信號檢測單 元輸出端D之間串接的第二低通濾波器LPT2和導通控制開關SW，第二低通濾波器LPT2的 時間常數大于第一低通濾波器LPT1的時間常數；所述導通控制開關SW的控制端電連接第 一比較放大器A1的輸出端，所述導通控制開關SW在檢測觸摸端TOUCH無觸摸動作時是閉 合狀態。
[000引按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，用于檢測觸摸動作的端口TOUCH簡稱感 應端TOUCH。
[0009] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，所述觸摸信號檢測單元包括觸發器及其 R端電連接的第二比較器A2和S端電連接的第S比較器A3，第二比較器和第S比較器的一 輸入端電連接各自開關管Ml,M2、電容Cs,化ef和開關K1,K2 ;開關管Ml,M2另一端與電源 電連接，電容Cs，化ef和開關K1，K2的另一端與地電連接，開關K1，K2的控制端分別對應電 連接所述觸發器的Q輸出端或地輸出端，同時第一比較器A1的一輸入端還電連接觸摸端 TOUCH;第一比較器A1和第二比較器A2的另一輸入端電連接參考電壓VREF。
[0010] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，還包括與第一比較器A1的輸出端電連 接的防抖動延時模塊TIMERR。
[0011] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，所述防抖動延時模塊TIMERR包括上升 沿延時子模塊與下降沿延時單元；所述下降沿延時單元包括第一時間常數設定電阻R1與 第一時間常數設定電容C1、位于本單元輸出端的第一斯密特觸發器S1W及各自柵極與第 一比較放大器A1的輸出端電連接的位于本單元輸入端的第一PM0S管M3和第一NM0S管 M4 ;第一PM0S管M3的源極連接電源，第一NM0S管M4的源極連接地，第一時間常數設定電 阻R1串接在第一PM0S管M3的漏極與第一NM0S管M4的漏極之間；第一NM0S管M4的漏極 端還電連接第一時間常數設定電容C1與第一斯密特觸發器S1的輸入端，第一時間常數設 定電容C1的另一端接地；所述上升沿延時子模塊包括依次電連接的第一反相器INV1、由第 二PM0S管M5、第二NM0S管M6、第二時間常數設定電阻R2與第二時間常數設定電容C2W 及第二斯密特觸發器S2構成的另一下降沿延時單元、第二反相器INV2和與口AND1 ;第一 斯密特觸發器S1的輸出端電連接第一反相器INV1的輸入端和與口AND1的另一輸入端。
[0012] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，還包括與所述防抖動延時模塊TIMERR 的輸出端電連接的邏輯控制模塊LOGIC。
[0013] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，所述邏輯控制模塊LOGIC是同步邏輯控 制模塊。
[0014] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，所述邏輯控制模塊LOGIC是異步邏輯控 制模塊。
[0015] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，第一低通濾波器LPT1和第二低通濾波 器LPT2是有源或無源濾波器。
[0016] 按照本發明提供的觸摸式開關控制電路，導通開關SW包括但不限制于是M0S開 關、=極管開關。
[0017] 本發明提供的觸摸式開關控制電路，與現有技術相比，具有W下優勢：
[001引 1、比較電容內置，外圍不需任何器件，降低整體電路成本；
[0019] 2、特有動態自比較檢測方案，觸摸靈敏度高，響應準確可靠。
【附圖說明】
[0020] 下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。
[0021] 圖1是傳統的電容式觸摸1C控制器電路結構示意圖；
[0022] 圖2是本發明觸摸1C控制器電路結構示意圖；
[0023] 圖3是本發明A2D具體實施例電路結構示意圖；
[0024] 圖4是本發明D2A具體實施例電路結構示意圖；
[002引圖5是本發明TIMER具體實施例電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 首先，說明本發明思路和工作原理；
[0027] 本發明提出的觸摸1C控制方案如圖2所示：
[002引該方案由觸摸檢測單