触摸按键控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及触摸按键技术领域，特别涉及一种触摸按键控制电路。


背景技术：

2.目前，bs812a-1这一型号的双按键触碰ic被广泛应用于各种不同的产品设计和应用场景，其主要的原理思路都是应用这种芯片的可靠性以通过按键式触碰触发不同的应用场景，例如，现有技术中使用两个按键达到唤醒技术等控制功能；或者使用一个按键连接到压力传感器实现对整体设计的控制功能；或者使用一个按键连接到主控端并实现阀门控制功能的应用。而现有技术的控制方式存在电路复杂、成本高以及应用场景比较局限的缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术所采用的触摸按键的控制方式存在电路复杂、成本高的缺陷，提供一种触摸按键控制电路。
4.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.本实用新型提供了一种触摸按键控制电路，包括设有至少一个触摸按键的按键模块、触摸按键检测芯片和切换开关模块；
6.所述按键模块与所述触摸按键检测芯片对应的输入端电连接，所述触摸按键检测芯片的输出端与所述切换开关模块电连接；
7.所述按键模块，用于产生触摸信号；
8.所述触摸按键检测芯片，用于根据接收到的所述触摸信号检测对应的触摸按键，以输出与所述触摸按键对应的电平信号；
9.所述切换开关模块，用于根据所述电平信号切换连接至不同的功能引脚，其中，所述功能引脚用于连接不同的功能控制电路。
10.较佳地，所述触摸按键控制电路还包括第一瞬变电压抑制二极管；
11.所述第一瞬变电压抑制二极管的负极端与所述触摸按键检测芯片的第一输出端电连接，所述第一瞬变电压抑制二极管的正极端与电源按键电连接；
12.所述第一瞬变电压抑制二极管的流向是由负极端流向正极端。
13.较佳地，所述触摸按键检测芯片包括至少两个输出端，每个所述输出端分别连接一晶体管；每个所述晶体管分别连接所述功能引脚；
14.所述晶体管，用于根据所述触摸按键检测芯片输出的与所述触摸按键对应的电平信号进行电平信号转换。
15.较佳地，所述功能引脚包括第一功能引脚、第二功能引脚以及第三功能引脚，所述触摸按键检测芯片包括第一输出端和第二输出端，所述触摸按键控制电路还包括第一晶体管和第二晶体管；
16.所述第一晶体管的漏极与所述第一输出端电连接，所述第一晶体管的源极与所述第一功能引脚电连接，所述第一晶体管的栅极以及所述第二晶体管的栅极均与所述第三功
能引脚电连接，所述第二晶体管的漏极与所述第二输出端电连接，所述第二晶体管的源极与所述第二功能引脚电连接。
17.较佳地，所述按键模块包括第一触摸按键和第二触摸按键，所述触摸按键检测芯片还包括第一输入端和第二输入端，所述触摸按键控制电路还包括第一电容和第二电容；
18.所述第一触摸按键分别与所述第一电容的一端以及所述第一输入端电连接，所述第二触摸按键分别与所述第二电容的一端以及所述第二输入端电连接，所述第一电容的另一端以及所述第二电容的另一端均接地。
19.较佳地，所述触摸按键控制电路还包括第二瞬变电压抑制二极管和第三瞬变电压抑制二极管；
20.所述第二瞬变电压抑制二极管的负极端与所述第一触摸按键电连接，所述第三瞬变电压抑制二极管的负极端与所述第二触摸按键电连接，所述第二瞬变电压抑制二极管的正极端以及所述第三瞬变电压抑制二极管的正极端均接地。
21.较佳地，所述触摸按键控制电路还包括第一上拉电阻和第三电容；
22.所述第一上拉电阻的一端与外部电源电连接，所述第一上拉电阻的另一端与所述触摸按键检测芯片的电源端电连接，所述第三电容的一端与所述第一上拉电阻的另一端电连接，所述第三电容的另一端接地。
23.较佳地，所述触摸按键控制电路还包括第二上拉电阻、第三上拉电阻和第四电阻；
24.所述第二上拉电阻的一端、所述第三上拉电阻的一端以及所述第四电阻的一端均与所述第三功能引脚电连接，所述第二上拉电阻的另一端与所述第二功能引脚电连接，所述第三上拉电阻的另一端与所述第一功能引脚电连接，所述第四电阻的另一端与所述第一晶体管的栅极电连接。
25.较佳地，所述触摸按键控制电路还包括第五上拉电阻；
26.所述第五上拉电阻的一端与触摸按键检测芯片的电源端电连接，所述第五上拉电阻的另一端分别与所述第一输出端以及所述第一瞬变电压抑制二极管的负极端电连接；
27.和/或，
28.所述触摸按键控制电路还包括第一双向稳压二极管和第二双向稳压二极管；
29.所述第一双向稳压二极管串接在所述第一晶体管的栅极与所述第一晶体管的源极之间；所述第二双向稳压二极管串接在所述第二晶体管的栅极与所述第二晶体管的源极之间。
30.较佳地，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为nmos管。
31.本实用新型的积极进步效果在于：
32.本实用新型通过触摸按键控制电路中的触摸按键检测芯片接收按键模块产生的触摸信号，并根据触摸信号检测出对应的触摸按键，以输出与该触摸按键对应的电平信号，再通过切换开关模块根据电平信号切换连接至不同的功能引脚，实现了对触摸按键功能的控制，同时也优化了触摸按键控制电路，降低了成本需求。
附图说明
33.图1为本实用新型较佳实施例的触摸按键控制电路的第一电路结构示意图。
34.图2为本实用新型较佳实施例的通信设备的天线开关电路的第二电路结构示意
图。
具体实施方式
35.下面通过实施例的方式，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，对于本实施例的说明是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
36.本实施例提供了一种触摸按键控制电路，如图1所示，包括设有至少一个触摸按键11的按键模块1、触摸按键检测芯片2和切换开关模块3；
37.按键模块1与触摸按键检测芯片2对应的输入端电连接，触摸按键检测芯片2的输出端与切换开关模块3电连接；
38.按键模块1，用于产生触摸信号；
39.触摸按键检测芯片2，用于根据接收到的触摸信号检测对应的触摸按键，以输出与触摸按键对应的电平信号；
40.本实施例中，触摸按键检测芯片2起实现触摸按键的检测的作用，并且其优势在于仅使用极少数的外围电路元器件便可以实现触摸按键的功能控制。需要说明的是，触摸按键检测芯片2为市售可得的现有设备，该触摸按键检测芯片2可以为bs81x系列芯片，优选bs812a-1触碰ic芯片，也可以为能够实现触摸按键检测的其他设备，此处不做具体限定。
41.另外，bs81x系列芯片具有2～16个触摸按键，可用来检测外部触摸按键上人手的触摸动作。该系列的芯片具有较高的集成度，仅需极少的外部组件便可实现触摸按键的检测。该芯片内部采用特殊的集成电路，具有高电源电压抑制比，可减少按键检测错误的发生，此特性保证在不利环境条件的应用中芯片仍具有很高的可靠性。该芯片也被广泛应用于不同的场景中通过触碰触发按键的功能实现。
42.本实施例中，在bs812a-1触碰ic芯片的输出端增加低功耗模块的电源启动按键电平转换功能，使低功耗模块在客户端使用需求的应用场景根据所应用的环境连接外围接口进行不同的选取，以使特定场景下的应用更加灵活。
43.切换开关模块3，用于根据电平信号切换连接至不同的功能引脚，其中，该功能引脚用于连接不同的功能控制电路。
44.需要说明的是，该功能引脚为外部功能控制电路的功能引脚，该功能引脚与切换开关模块3中的fun引脚对应连接。
45.本实施例中，触摸按键起触摸电平拉低控制功能。
46.本实施例通过触摸按键控制电路中的触摸按键检测芯片接收按键模块产生的触摸信号，并根据触摸信号检测出对应的触摸按键，以输出与该触摸按键对应的电平信号，再通过切换开关模块根据电平信号切换连接至不同的功能引脚，实现了对触摸按键功能的控制，同时也优化了触摸按键控制电路，降低了成本需求。
47.在一可实施的方案中，触摸按键检测芯片2包括至少两个输出端，每个输出端分别连接一晶体管；每个晶体管分别连接功能引脚；
48.晶体管，用于根据触摸按键检测芯片2输出的与触摸按键11对应的电平信号进行电平信号转换。
49.在一可实施的方案中，以触摸按键检测芯片2包括两个输出端，两个输出端分别对应连接两个晶体管；两个晶体管分别对应连接三个功能引脚，以及按键模块1包括两个触摸
按键为例，例如，功能引脚包括第一功能引脚、第二功能引脚以及第三功能引脚，进一步地，如图2所示，第一功能引脚对应图2中切换开关模块3中的fun1引脚，第二功能引脚对应图2中切换开关模块3中的fun2引脚，第三功能引脚对应图2中的供电上拉引脚cat1_vext_1v8(即第三功能引脚可以为供电上拉引脚)，触摸按键检测芯片2包括第一输出端kout1和第二输出端kout2，触摸按键控制电路还包括第一晶体管q1和第二晶体管q2；
50.第一晶体管q1的漏极与第一输出端kout1电连接，第一晶体管q1的源极与第一功能引脚(即fun1)电连接，第一晶体管q1的栅极以及第二晶体管q2的栅极均与第三功能引脚(即供电上拉引脚cat1_vext_1v8)电连接，第二晶体管q2的漏极与第二输出端kout2电连接，第二晶体管q2的源极与第二功能引脚(即fun2)电连接。
51.本实施例中，第一晶体管q1和第二晶体管q2均为nmos管。
52.在一可实施的方案中，如图2所示，按键模块1包括第一触摸按键s1和第二触摸按键s2，触摸按键检测芯片2还包括第一输入端key1和第二输入端key2，触摸按键控制电路还包括第一电容c1和第二电容c2；
53.第一触摸按键s1分别与第一电容c1的一端以及第一输入端key1电连接，第二触摸按键s2分别与第二电容c2的一端以及第二输入端key2电连接，第一电容c1的另一端以及第二电容c2的另一端均接地。
54.本实施例中，第一触摸按键s1和第二触摸按键s2的型号均选用f10-5.5-5.5-0.4，这种触碰式按键可以通过接触以实现识别的功能。
55.本实施例中，第一电容c1的电容值和第二电容c2的电容值均满足0-25pf，第一电容c1的电容值和第二电容c2的电容值均优选为10pf，也可以设置为满足0-25pf任意数值，此处不做具体限定。
56.需要说明的是，第一电容c1和第二电容c2，分别用于对应调节第一触摸按键s1和第二触摸按键s2的触摸灵敏度，具体地，调节第一电容c1和第二电容c2的大小来调节第一触摸按键s1和第二触摸按键s2的触摸灵敏度，电容值越大，灵敏度值(即感度值)越低。
57.本实施例中，通过切换开关模块引出的cat1_vext_1v8供电上拉，在硬件默认状态下被拉高不触发终端配置；无论是触碰第一触摸按键s1或第二触摸按键s2，都会经由触摸按键检测芯片2产生一个输出拉低的电平信号，进而经过q1和q2将fun1和fun2拉低。需要说明的是，fun1和fun2为切换开关模块上的两个gpio引脚，在具体实施过程中，在读取到这两个gpio触发低电平中断后进行设置。
58.例如，设置第一触摸按键s1为开机按键(并兼用设置选择按键及确认按键功能)，设置第二触摸按键s2为设置按键；
59.在具体实施过程中，在关机状态下，长按开机键2s-5s开机，屏幕点亮；在开机状态下，长按开机按键5s-10s关机，屏幕熄灭；在开机菜单界面下，按开机键确认选项，设置成功后自动返回主界面；开机状态下，长按设置按键3s进入设置界面，短按设置按键切换选项；不同的系统操作页面下，短按开机按键进入主界面；在开机状态下，屏幕休眠时，短按任意按键激活显示；在报警状态下，按任意按键取消报警声。
60.在一可实施的方案中，如图2所示，触摸按键控制电路还包括第一瞬变电压抑制二极管d1；
61.第一瞬变电压抑制二极管d1的负极端与触摸按键检测芯片2的第一输出端kout1
电连接，第一瞬变电压抑制二极管d1的正极端与电源按键pwrkey电连接；需要说明的是，第一瞬变电压抑制二极管d1的负极端也可以与触摸按键检测芯片2的任一输出端电连接。
62.第一瞬变电压抑制二极管d1的流向是由负极端流向正极端。
63.在具体实施过程中，在电源按键pwrkey上电默认拉高的情况下，经过拉低后进行开机设定。
64.本实施例中，第一瞬变电压抑制二极管d1优选单向肖特基二极管，该肖特基二极管单向导电，以防止电压电流反向倒流，具体地，防止反向回流串入电源按键pwrkey电压、电流灌倒至触摸按键检测芯片内部，以烧毁元器件；需要说明的是，第一瞬变电压抑制二极管d1也起开关作用。
65.需要说明的是，第一瞬变电压抑制二极管d1优选为bat54l，也可以选择其他型号，此处不做具体限定。
66.在具体实施过程中，需要说明的是，若基于asr1603平台选用低功耗模块，电源按键pwrkey和reset(复位)按键上不能并联超过100nf的电容，否则会上电直接拉低pwrkey按键自动开机，当然这是针对特殊平台的内部设定而言的，如果是其他低功耗模块对pwrkey没有影响的话，控制电路就不需要考虑额外因素，因为，其特定应用场景还是基于上电pwrkey默认一直拉高，只有触发拉低中断后才会进入开机启动流程。
67.对于cat1_vext_1v8的供电电压也可以根据选用的切换开关模块的驱动能力来进行上电的选取或变更，如果所用切换开关模块的驱动能力为3.3v，则需要将这里的上拉供电电平变为一路3.3v的供电。
68.本实施例能够从电源按键pwrkey的电路上进行优化，使控制电路的元器件尽可能缩减，以达到节约成本的目的。
69.在一可实施的方案中，如图2所示，触摸按键控制电路还包括第二瞬变电压抑制二极管d2和第三瞬变电压抑制二极管d3；
70.第二瞬变电压抑制二极管d2的负极端与第一触摸按键s1电连接，第三瞬变电压抑制二极管d3的负极端与第二触摸按键s2电连接，第二瞬变电压抑制二极管d2的正极端以及第三瞬变电压抑制二极管d3的正极端均接地。
71.本实施例中，第二瞬变电压抑制二极管d2和第三瞬变电压抑制二极管d3，均用于吸收瞬间大电流，以保护后级电路。
72.需要说明的是，第二瞬变电压抑制二极管d2和第三瞬变电压抑制二极管d3的型号均优选为esd9l5.0st5g，也可以选择其他型号，此处不做具体限定。
73.在一可实施的方案中，如图2所示，触摸按键控制电路还包括第一上拉电阻r1和第三电容c3；
74.第一上拉电阻r1的一端与外部电源vcc电连接，第一上拉电阻r1的另一端与触摸按键检测芯片2的电源端vdd电连接，第三电容c3的一端与第一上拉电阻r1的另一端电连接，第三电容c3的另一端接地。
75.本实施例中，第一上拉电阻r1的阻值为0ω，该第一上拉电阻r1为预留电阻，第三电容c3的电容值为100nf，第三电容c3起滤波作用。
76.在一可实施的方案中，如图2所示，触摸按键控制电路还包括第二上拉电阻r2、第三上拉电阻r3和第四电阻r4；
77.第二上拉电阻r2的一端、第三上拉电阻r3的一端以及第四电阻r4的一端均与第三功能引脚(即供电上拉引脚cat1_vext_1v8)电连接，第二上拉电阻r2的另一端与第二功能引脚(即fun2)电连接，第三上拉电阻r3的另一端与第一功能引脚(即fun1)电连接，第四电阻r4的另一端与第一晶体管q1的栅极电连接。
78.本实施例中，第二上拉电阻r2的电阻值何第三上拉电阻r3的电阻值均为10kω，第四电阻r4电阻值为0ω，第四电阻r4为预留电阻。
79.本实施例中，第二上拉电阻r2和第三上拉电阻r3是1.8v供电对切换开关模块3的gpio控制信号的上拉电阻，起稳定电压的作用。
80.在一可实施的方案中，如图2所示，触摸按键控制电路还包括第五上拉电阻r5；
81.第五上拉电阻r5的一端与触摸按键检测芯片2的电源端vdd电连接，第五上拉电阻r5的另一端分别与第一输出端kout1以及第一瞬变电压抑制二极管d1的负极端电连接；
82.和/或，
83.触摸按键控制电路还包括第一双向稳压二极管d4和第二双向稳压二极管d5；
84.第一双向稳压二极管d4串接在第一晶体管q1的栅极与第一晶体管q1的源极之间；第二双向稳压二极管d5串接在第二晶体管q2的栅极与第二晶体管q2的源极之间。
85.本实施例中，第五上拉电阻r5的电阻值为47kω。
86.需要说明的是，第五上拉电阻r5是3.3v供电对pwrkey开机按键的上拉电阻，起稳定电压作用。
87.本实施例中，通过电源按键pwrkey控制切换开关模块上电，而切换开关模块正常的工作电压是1.8v，在具体实施过程中，外部电源vcc的3.3v电压通过第一上拉电阻和第五上拉电阻进行分压，使得电源按键pwrkey的电压为1.8v，以便控制切换开关模块上电开机，在切换开关模块上电开机后，第一晶体管q1和第二晶体管q2均导通，即第一晶体管q1的栅极以及第二晶体管q2的栅极均为1.8v高电平，例如，当第一触摸按键s1被按下时，触摸按键检测芯片2的第一输出端kout1输出低电平信号至第一晶体管q1的漏极，此时第一晶体管q1的源极输出低电平信号至第一功能引脚(即fun1)，以通过第一功能引脚(即fun1)连接不同的功能控制电路，从而实现对应的功能。
88.本实施例通过连接型号为的bs812a-1的双按键触碰ic芯片，优化电源按键pwrkey的硬件电路以通过触碰按键实现开机、控制选择和关机的功能需求，具体地，通过在其中一个触摸按键的通路上接入电源按键pwrkey，丰富了在有限的操作场景中通过单一触摸按键的触碰控制以通过在型号为的bs812a-1的双按键触碰ic芯片的物理通路上优化电路实现触摸按键的控制，增加了单一触摸按键对整个低功耗模块控制整体机器数据开机、控制选择、关机全流程参与度，能够基于单一触摸按键的丰富功能应用扩展更多的低功耗、低成本模块的产品应用场景，开拓出更多的应用可能性；优化了控制电路、降低了成本需求，满足了客户差异化定制需求，丰富了触碰ic芯片的技术应用场景。
89.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。