本申請(qǐng)涉及電子產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容觸摸電路。

背景技術(shù)：
近年來，基于電容觸摸技術(shù)的觸摸屏逐漸被廣泛應(yīng)用于電子、電器產(chǎn)品。相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵，觸摸屏具有使產(chǎn)品的控制界面簡潔美觀、無磨損等諸多優(yōu)點(diǎn)。其原理是通過采集觸摸區(qū)域電容值，判斷是否有人手等可識(shí)別物體靠近，進(jìn)而決定是否執(zhí)行相關(guān)操作。目前，應(yīng)用于電子、電器產(chǎn)品的電容觸摸控制技術(shù)均是通過cypress,Atmel，microchip，AnalogDevices等芯片廠提供的內(nèi)置有電容觸摸功能的專用芯片實(shí)現(xiàn)的。這些專用芯片不僅價(jià)格昂貴，且對(duì)觸摸屏及相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造成了很大的局限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本申請(qǐng)目的在于提供一種電容觸摸電路，以解決現(xiàn)有通過專用芯片實(shí)現(xiàn)電容觸摸控制的方式成本高、對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)局限性大的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：一種電容觸摸電路，包括：微處理器和外圍電路；所述外圍電路包括比較器、感應(yīng)觸摸動(dòng)作的感應(yīng)電容、參考電容和上拉電阻；所述參考電容接于所述微處理器的第一輸出端和第二輸出端之間；所述第一輸出端與所述比較器的正向輸入端連接，所述第二輸出端通過所述感應(yīng)電容接地；所述微處理器的輸入端與所述比較器的輸出端連接；所述比較器的輸出端通過所述上拉電阻與所述電源連接；所述比較器的反向端接入預(yù)設(shè)的參考電壓；所述微處理器用于，控制所述感應(yīng)電容和參考電容的充放電，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下所述參考電容兩端的電壓由零上述至所述參考電壓所需的充電次數(shù)實(shí)際值，并根據(jù)所述充電次數(shù)實(shí)際值和預(yù)設(shè)的充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值判斷是否發(fā)生觸摸動(dòng)作。優(yōu)選的，所述外圍電路還包括第一分壓電阻和第二分壓電阻；所述第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)接于電源和地電位之間，所述所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端與所述比較器的反向端連接；將所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端的電壓作為所述參考電壓。優(yōu)選的，所述微處理器的第三輸出端與所述比較器的反向端連接；所述第三輸出端用于向所述比較器輸出所述參考電壓。優(yōu)選的，所述微處理器控制所述感應(yīng)電容和參考電容的充放電、記錄所述充電次數(shù)實(shí)際值、判斷是否發(fā)生觸摸動(dòng)作的具體方法為：步驟S1：初始化所述外圍電路，使所述感應(yīng)電容兩端的電壓和參考電容兩端的電壓均為零，并設(shè)置所述第一輸出端和第二輸出端均無輸出、所述充電計(jì)數(shù)值置零；步驟S2：設(shè)置所述第一輸出端輸出高電平，開始對(duì)所述感應(yīng)電容和參考電容充電；步驟S3：充電完成后設(shè)置所述第一輸出端無輸出，設(shè)置所述第二輸出端輸出低電平，使僅所述感應(yīng)電容放電；步驟S4：所述感應(yīng)電容放電完成后，設(shè)置所述第二輸出端無輸出，并將所述充電計(jì)數(shù)值加1；步驟S5：判斷所述微處理器的輸入端接收到的電平信號(hào)是否為高電平，如果是，則將當(dāng)前的充電計(jì)數(shù)值作為所述充電次數(shù)實(shí)際值；否則重復(fù)所述步驟S2～S4；步驟S6：判斷所述充電次數(shù)實(shí)際值是否在由所述充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值所確定的數(shù)值范圍內(nèi)，如果否，則判定發(fā)生觸摸動(dòng)作。優(yōu)選的，在保證不發(fā)生觸摸動(dòng)作的前提下，通過執(zhí)行所述步驟S1～S5確定所述充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。優(yōu)選的，所述參考電容的取值范圍為1nF～100nF。從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)通過本領(lǐng)域常用的微處理器和常見元件組成的外圍電路構(gòu)成電容觸摸電路，判斷是否發(fā)生觸摸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了電容觸摸控制、且可根據(jù)需要任意調(diào)整元件的實(shí)際位置。相對(duì)于專用芯片，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的局限性小，解決了現(xiàn)有技術(shù)問題。附圖說明為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的電容觸摸電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電容觸摸電路執(zhí)行電容觸摸控制的流程圖；圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的全部循環(huán)過程中比較器A的正向端電壓V+及Vx的變化示意圖；圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的電容觸摸電路的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種電容觸摸電路，以解決現(xiàn)有通過專用芯片實(shí)現(xiàn)電容觸摸控制的方式成本高、對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)局限性大的問題。參照?qǐng)D1，本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的電容觸摸電路，包括微處理器110和外圍電路120；外圍電路120包括比較器A、感應(yīng)觸摸動(dòng)作的感應(yīng)電容Cx、參考電容Cref和上拉電阻R0。其中，參考電容Cref接于微處理器110的第一輸出端P1和第二輸出端P2之間；第一輸出端P1與比較器A的正向輸入端連接，第二輸出端P2通過感應(yīng)電容Cx接地；微處理器110的輸入端DI與比較器A的輸出端連接；比較器A的輸出端通過上拉電阻R0與電源VCC連接；比較器A的反向端接入預(yù)設(shè)的參考電壓Vref。微處理器110用于控制感應(yīng)電容Cx和參考電容Cref的充放電，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下參考電容Cref兩端的電壓由零上述至參考電壓Vref所需的充電次數(shù)實(shí)際值n，并根據(jù)充電次數(shù)實(shí)際值n和預(yù)設(shè)的充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值n0判斷是否發(fā)生觸摸動(dòng)作。由上述電路結(jié)構(gòu)可知，本申請(qǐng)實(shí)施例通過本領(lǐng)域常用的微處理器和常見元件組成的外圍電路構(gòu)成電容觸摸電路，判斷是否發(fā)生觸摸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了電容觸摸控制、且可根據(jù)需要任意調(diào)整元件的實(shí)際位置。相對(duì)于專用芯片，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的局限性小，解決了現(xiàn)有技術(shù)問題。具體的，上述實(shí)施例所述的電容觸摸電路通過循環(huán)執(zhí)行如下步驟S1～S6實(shí)現(xiàn)電容觸摸控制：步驟S201：初始化外圍電路120，使感應(yīng)電容Cx兩端的電壓和參考電容Cref兩端的電壓均為零，并設(shè)置第一輸出端P1和第二輸出端P2均無輸出、所述充電計(jì)數(shù)值x置零；即，初始狀態(tài)下，若感應(yīng)電容Cx或參考電容Cref上有儲(chǔ)存電荷，則對(duì)其進(jìn)行放電；放電完成后，設(shè)置第一輸出端P1和第二輸出端P2均無輸出，即將參考電容Cref兩端懸空，使感應(yīng)電容Cx和參考電容Cref保持無儲(chǔ)存電荷狀態(tài)。步驟S202：設(shè)置第一輸出端P1輸出高電平，開始對(duì)感應(yīng)電容Cx和參考電容Cref充電；步驟S203：充電完成后設(shè)置第一輸出端P1無輸出，設(shè)置第二輸出端P2輸出低電平，僅使感應(yīng)電容Cx放電；步驟S204：感應(yīng)電容Cx放電完成后，設(shè)置第二輸出端P2無輸出，并將充電計(jì)數(shù)值x加1；步驟S205：判斷微處理器110的輸入端DI接收到的電平信號(hào)是否為高電平，如果是，則執(zhí)行步驟S206，否則返回步驟S202；本步驟實(shí)現(xiàn)了步驟S202～S205的循環(huán)，每循環(huán)一次，對(duì)電容充一次電，充電計(jì)數(shù)值x加1。循環(huán)過程中，以充電計(jì)數(shù)值x記錄循環(huán)次數(shù)；每次充電完成時(shí)，感應(yīng)電容Cx和參考電容Cref的電壓之和為第一輸出端P1的輸出電壓V(單片機(jī)供電電壓)，且二者所充電壓比等于其容抗比；充電完成后，通過步驟S3對(duì)感應(yīng)電容Cx放電、參考電容Cref存儲(chǔ)的電荷量不變，即參考電容Cref的電壓保持充電完成時(shí)的電壓。具體的，假設(shè)XCref表示參考電容Cref的容抗、XCx表示感應(yīng)電容Cx的容抗、Vx表示第x次循環(huán)完成后參考電容Cref兩端的電壓、△Vx表示第x次循環(huán)過程中參考電容Cref上所充電壓，則有Vx-1+△Vx+△Vx*XCx/XCref＝V且Vx＝Vx-1+△Vx，即：Vx＝(V*XCref+Vx-1*XCx)/(XCx+XCref)，其中x＝0,1,2，……，V0＝0。圖3示出了全部循環(huán)過程中比較器A的正向端電壓V+及Vx的變化過程。當(dāng)Vx<Vref時(shí)，比較器A向微處理器的輸入端DI輸出低電平；當(dāng)Vx≥Vref時(shí)，比較器A輸出電平翻轉(zhuǎn)，即向微處理器的輸入端DI輸出高電平，循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行步驟S206。步驟S206：將當(dāng)前的充電計(jì)數(shù)值x作為充電次數(shù)實(shí)際值n；步驟S207：當(dāng)充電次數(shù)實(shí)際值n不在由充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值n0所確定的數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，判定發(fā)生觸摸動(dòng)作。發(fā)生觸摸動(dòng)作時(shí)，感應(yīng)電容的容抗發(fā)生變化，導(dǎo)致循環(huán)充電時(shí)長、循環(huán)充電次數(shù)的變化，即n發(fā)生變化。因此，通過將充電次數(shù)實(shí)際值n與充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值n0進(jìn)行比較，即可判斷是否發(fā)生了觸摸動(dòng)作。在保證不發(fā)生觸摸動(dòng)作的前提下，通過執(zhí)行所述步驟S201～S206即可得到充電次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值n0。理論上，當(dāng)n≠n0時(shí)，即可判定發(fā)生觸摸動(dòng)作。但考慮到實(shí)際應(yīng)用過程中溫度漂移等因素的影響，當(dāng)n不在預(yù)設(shè)范圍(n0-△n，n0+△n)時(shí)，才判定發(fā)生觸摸動(dòng)作。其中，計(jì)數(shù)偏差值△n根據(jù)實(shí)際情況而定，如可設(shè)置為500，常溫下n0設(shè)置為3000，高溫下，n0設(shè)置為4000。一般的，發(fā)生觸摸動(dòng)作后，n增大，故當(dāng)n≥n0+△n時(shí)，判定發(fā)生觸摸動(dòng)作。因此，通過循環(huán)執(zhí)行上述步驟S201～S207，即可實(shí)現(xiàn)電容觸摸動(dòng)作的實(shí)時(shí)判定。參照?qǐng)D4，本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的電容觸摸電路，包括微處理器410和外圍電路420；外圍電路420包括比較器A、感應(yīng)觸摸動(dòng)作的感應(yīng)電容Cx、參考電容Cref、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和上拉電阻R0。其中，參考電容Cref接于微處理器410的第一輸出端P1和第二輸出端P2之間；第一輸出端P1與比較器A的正向輸入端連接，第二輸出端P2通過感應(yīng)電容Cx接地；微處理器410的輸入端DI與比較器A的輸出端連接；比較器A的輸出端通過上拉電阻R0與電源VCC連接。第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2串聯(lián)接于電源VCC和地電位之間，第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2的公共端與比較器A的反向端連接。微處理器410的第三輸出端AI與比較器A的反向端連接。上述結(jié)構(gòu)中第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2構(gòu)成的串聯(lián)電路和第三輸出的AI均可用于為比較器A的反向端提供參考電壓Vref，即將R1和R2的公共端電壓或微處理器410的第三輸出端AI的輸出電壓作為參考電壓Vref。實(shí)際應(yīng)用中，兩種提供參考電壓Vref的方式擇一使用即可。上述所有實(shí)施例中，參考電容Cref的取值范圍為1nF～100nF。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-OnlyMemory，ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(RandomAccessMemory，RAM)等。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。