电容式检测装置、方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种具有至少一电容感应点的电容式检测系统，且特别是有关于一种能够减少电容式检测系统中微控制器的电能消耗或运算负担的电容式检测装置、方法与系统。
【背景技术】
[0002]传统环境感测系统多半使用无源式感测元件，因此，为了随时感测外在环境的变化，无源式感测元件必须随时地作检测，且其微控制器须持续性地开启，故导致传统环境感测系统具有较高的耗电量与运算负担。
[0003]另外一方面，传统机械式开关多半采用簧片设计。当簧片被施加压力时，开关导体会移动一段特定距离或至特定位置，或者会转动一个特定角度时，传统机械式开关的开关导体会接触到特定的电极，以产生特定信号，以达到距离、位置或角度的检测。传统机械式开关一样需要随时地检测是否有特定信号的产生，故其微控制器仍须持续性地开启。传统机械式开关还会因为簧片长期地被施加压力而有簧片弹性疲乏的情状，导致传统机械式开关故障。
[0004]虽然，目前有一种磁力感应开关被提出，磁力感应开关可以通过永久磁铁作为感测元件。当磁力消失或增加时，磁力感应开关可以产生特定信号，以藉此检测有无磁力存在。然而，磁力感应开关并无法有效地对距离、位置或角度进行检测。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种电容式检测装置、方法与系统，所述电容式检测装置、方法与系统可以对外在环境进行检测，例如液位、湿度、导体距离或温度感测，且可以作为开关使用，例如磁力感应开关、旋钮开关、振动开关或限位开关。
[0006]本发明实施例提供一种电容式检测装置。此电容式检测装置电性连接于第一电容感应点与微控器之间，且包括电容值感应模块与待检测事件判断模块，其中电容值感应模块电性连接微控制器与第一电容感应点，且待检测事件判断模块电性连接电容值感应模块与微控制器。电容值感应模块用以读取与记录第一电容感应点的第一感应计数值。于标准电容检测模式下，电容值感应模块将第一感应计数值送至微控制器，以使微控制器据此计算出第一电容感应点的第一上限值与第一下限值。于标准电容检测模式下，待检测事件判断模块记录第一上限值与第一下限值。于主动式控制模式下，待检测事件判断模块接收第一感应计数值，并依据第一感应计数值、第一上限值与第一下限值决定是否产生唤醒信号给微控制器。
[0007]另外，本发明实施例还提供一种电容式检测系统，此电容式检测系统包括第一电容感应点、上述电容式检测装置与微控制器。除此之外，本发明实施例更提供一种电容式检测方法执行于上述电容式检测系统。
[0008]综上所述，本发明实施例所提供的电容式检测装置、方法与系统会持续地检测外在环境的变化，且电容式检测的微控制器仅有在外在环境有所变化时，才会被唤醒，故可以有效节省微控制器的耗电量与运算负担。
【附图说明】
[0009]图1A是本发明实施例的电容式检测系统的方块图。
[0010]图1B是本发明另一实施例的电容式检测系统的方块图。
[0011]图2是本发明实施例的电容式检测方法的流程图。
[0012]图3A是本发明另一实施例的电容式检测系统的方块图。
[0013]图3B是本发明另一实施例的电容式检测系统的方块图。
[0014]图4是本发明另一实施例的电容式检测方法的流程图。
[0015]图5A与图5B是本发明实施例的电容式检测系统作为液位检测器的示意图。
[0016]图6是本发明实施例的电容式检测系统作为导体距离远离检测器的示意图。
[0017]图7是本发明实施例的电容式检测系统作为导体距离近接检测器的示意图。
[0018]其中，附图标记说明如下:
[0019]1、3:电容式检测系统
[0020]11、31、51、61、71:电容式检测装置
[0021]111、311:电容值感应模块
[0022]1111、3111:电容感应单元
[0023]1112、3112:感应计数值储存单元
[0024]112、312:待检测事件判断模块
[0025]1121、3121:比较单元
[0026]1122、3122:唤醒单元
[0027]1123、3123:上限值储存单元
[0028]1124、3124:下限值储存单元
[0029]313:主动式控制模块
[0030]12、32、52、62、72:微控制器
[0031]50:液体
[0032]60、70:导体
[0033]SI?SK:电容感应点
[0034]S201 ?S2O8、S401 ?S412:步骤流程
【具体实施方式】
[0035]本发明实施提供一种电容式检测装置，其以电容感应点的已触发状态消失或发生为控制条件。电容式检测装置于主动式控制模式下可以连续性地检测电容感应点的感应计数值是否大于上限值或低于下限值(或者是否介于上限值与下限值之间)，以判断外在环境是否有所变化，亦即是否有待检测事件发生(亦即已触发状态消失或发生)。当外在环境发生变化(例如，导体距离改变或液位的变化)时，电容式检测装置才会唤醒电容式检测系统中处于省电休眠状态下的微控制器，并进入标准电容检测模式。换言之，微控制器在主动式控制模式下为省电休眠状态，而在标准电容检测模式下为标准工作状态。微控制器在被唤醒后，才会对电容感应点进行标准电容检测，且接着根据电容感应点的感应计数值判断外在环境变化的情况，以对应产生指示信号，例如，警示液位过高或过低，或者指示后端电路执行对应导体远离、或近接时的操作指令。于标准电容检测模式中，微控制器更可以计算出电容感应点对应的上限值与下限值，以供电容式检测装置于主动式控制模式下使用。
[0036]简单地说，微控制器会长时间处于省电休眠状态中，此时微控制器可能是关闭或者仅处理其他与标准电容检测无关的指令或程序，以减少电能的消耗或运算负担。微控制器仅有在系统检测到待检测事件发生时才会被唤醒，并进入标准触控检测模式，对电容式感应点进行标准电容检测，以判断外在环境的变化情况，并相应地产生指示信号。另外，使用此电容式检测装置的电容式触控系统可以连续性地检测环境变化，故电容式检测系统不会如传统间歇性休眠省电模式般出现检测盲点。
[0037]本发明实施又提供另一种电容式检测装置，其以电容感应点的已触发状态消失或发生为控制条件。电容式检测装置于主动式控制模式下可以连续性地检测电容感应点的感应计数值是否小于上限值或大于下限值，以判断外在环境是否有所变化，亦即是否有待检测事件发生(亦即已触发状态消失或发生)。举例来说，先前在已触发状态(或未触发状态)下，电容感应点的感应计数值若大于上限值，则在目前已触发状态消失(或发生)后，电容感应点的感应计数值会小于上限值；或者，先前在已触发状态(或未触发状态)下，电容感应点的感应计数值若小于下限值，则在目前已触发状态消失(或发生)后，电容感应点的感应计数值会大于下限值。当外在环境发生变化(例如，导体距离改变或液位变化)时，电容式检测装置才会唤醒电容式检测系统中处于省电休眠状态下的微控制器，并进入标准电容检测模式。换言之，微控制器在主动式控制模式下为省电休眠状态，而在标准电容检测模式下为标准工作状态。微控制器在被唤醒后，才会对电容感应点进行标准电容检测，且接着根据电容感应点的感应计数值判断外在环境变化的情况，以对应产生指示信号，例如，指示后端电路执行对应导体远离、或近接时的操作指令。于标准电容检测模式中，微控制器更可以计算出电容感应点对应的上限值与下限值，以供电容式检测装置于主动式控制模式下使用。
[0038]简单地说，微控制器会长时间处于省电休眠状态中，此时微控制器可能是关闭或者仅处理其他与标准电容检测无关的指令或程序，以减少电能之消耗或运算负担。微控制器仅有在系统检测到待检测事件发生时才会被唤醒，并进入标准触控检测模式，对电容式感应点进行标准电容检测，以判断外在环境的变化情况，并相应地产生指示信