专利名称：触摸按键控制器的制作方法
技术领域：
触摸按键控制器
技术领域：
本实用新型涉及一种控制器领域，尤其是指一种触摸式按键控制器。背景技术：
目前，空调手操器类产品按键主要是机械按键，这种按键一般都由三部 分组成，即注塑件、机械按键和按键印制电路板。这种机械按键的突出部分 对空调手操器类产品的整体显得单调而不高雅。有部分空调手操器类产品会 采用保护盖来保护机械按键，这样使该产品较美观，但这样增加了制造成本 和设计成本。传统的空调手操器产品按键由于使用时间长后，机械按键老 化，常常会发生按下后被卡死而不能够自动弹出等故障，另外传统的空调类 手操器产品工作寿命较短，在长时间工作之后通常会失去可靠性即灵活性。
严重影响产品质量。申请号为CN200610112218.1的中国专利文献中公开的了 一种空调面板显示装置及其显示方法，旨在克服现有技术的不足，其提供一 种触摸按键有效部分确定LED应显示的图案，按键有效时候按键部分不亮但 周围指示灯亮，根据触摸按键有效部分确定LED应显示的图案，LED显示有 效时候LED图案不亮但背景灯亮。该对比文件中公开的仅是一种空调面板的 显示方式，显示过于单调。
因此，提供一种外形美观、结构简单、按键灵敏、成本低廉的按键控制 器实为必要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种外形美观、结构简单、按键灵敏、成本 低廉、可靠性较高、无按键误动作的触摸按键控制器。
为实现本实用新型目的，提供以下技术方案提供一种触摸按键控制器，其包括面板、控制电路板和底板，该控制电 路包括触摸电容按键感应控制电路、LED显示驱动电路和按键传感器接收电 路，该按键传感器接收电路连接触摸电容按键感应控制电路，该触摸电容按
键感应控制电路的输出信号与LED显示驱动电路的信号输入端连接。该面板 为不透光材料，在面板与控制电路板的LED灯对应区域开设有透光口 。
该触摸电容按键感应控制电路包括主控芯片、配置电阻、配置电容、电 源滤波电容和传感器，所述传感器的输出端与主控芯片中相应接收信号端口 直接互连。
该LED显示驱动电3各包括三极管、电阻、LED灯，其与主控芯片的1/0 信号输出端连接。该控制电路板顶层设有铜箔，通过印制线连接到主控芯片 的I/0信号接收口，对比现有技术的电容感应接收电路来说，少则需要一个 电容，多则需要电容、电感和电阻的配合才能采集到外界物体接近、触摸本 产品所感应产生的电容，而本实用新型的传感器对应的是在控制电路板3顶 层的一块铜箔，通过印制线连接到ICl的I/0信号接收口 ，实现了电容变化触 发信号从传感器到IC1芯片的传输连接。同时，本实用新型的传感器部分外 围电路及其筒单、成本低廉。极具推广价值。具体从电路图33来看，唯一的 外围电路也就是一 个0欧的滤波电阻。
该按键传感器接收电路包括按键接收传感器、防水接收传感器、滤波电 阻，所述每一个传感器的输出端均与对应的i/o信号输入端连接。
对比现有技术，本实用新型具有以下优点
本实用新型触摸按键控制器具有新颖的LED视觉效果、采用的控制方式 为高雅的触摸感应控制；在成本方面，由于外围电路筒单你，使用本方案成 本较低；本实用新型采用电容式触摸传感器来接收控制信号，并反馈到触摸 感应控制芯片，然后通过触摸感应控制芯片控制LED灯实现新的控制方式， 本实用新型整体按键手感好，相比传统机械按键易老化，按键不灵敏、误动 作来说，本实用新型寿命更长、内部控制模块中多个按键集中区域被按下的 时候，会进行智能纠错判断，无按键误动作。
图1为本实用新型触摸按键控制器的分解示意图2为本实用新型触摸按键控制器的正面视图3为本实用新型触摸按键控制器的背面视图4为本实用新型中的触摸电容按键感应控制电路的示意图5为本实用新型中的LED显示驱动电路的示意图6为本实用新型中的按键传感器接收电路的示意图。
具体实施方式
请参阅图1 3,本实用新型触摸按键控制器包括面板l、控制电路板3和 底板2,该控制电路包括触摸电容按键感应控制电路31、 LED显示驱动电路 32和按键传感器接收电路33，该按键传感器接收电路33连接触摸电容按键感 应控制电路31 ，该触摸电容按键感应控制电路31的输出信号与LED显示驱动 电路32的信号输入端连接。
该面板为亚克力、玻璃等不透光材料，在面板与控制电路板的LED灯对 应区域，也就是传感器的中心区域，开设有透光口，保证LED产生的光源能 有效透过面板；该底板2设置在面板1底部，具有防尘放水功能。该触摸按4建 控制器从外观上来说美观大方，且防尘防水效果良好，易清洗，整体给人一 种卫生、高档的享受。
请参考图4，该触摸电容按键感应控制电路31包括主控芯片IC1、两个配 置电阻、配置电容、电源滤波电容和若干个传感器，所述的传感器为一集成 于按键板上的单元模块。所述的传感器与主控芯片IC1互连，传感器的输出 端与主控芯片中相应接收信号端口直接互连，传感器接收到的信号直接发送 给主控芯片IC1。所述的主控芯片ICl,用于判断面板l上的按键是否有效，然后，将指令
发送给LED显示驱动电路32,执行相应的功能操作。
请参阅图5，所述的LED显示驱动电路32,用于接收主控芯片IC1发出的 信号，确定将被感应区域LED灯设置成浅亮状态、高亮状态或者是熄灭状态。 所述的触摸电容按键感应控制电路31的输出信号与LED显示驱动电路32的 信号输入端相连。该LED显示驱动电路32集成于按4建电路板上，包括 一个 三极管、电阻、LED灯，其与主控芯片ICl的I/0信号输出端相连。
请参阅图6，所述的按键传感器接收电路33集成在控制电路板3上，用于 接收外界物体接近、接触后产生的感应出发信号，其包括8个按键接收传感 器、 一个防水接收传感器、 一个0欧的滤波电阻，每一个传感器的输出端都 与主控芯片ICl对应的I/0信号输入端连接。该控制电路板3顶层设有铜箔，通 过印制线连接到主控芯片的i/o信号接收口 。
底板2采用不透光材料注塑件，其与面板l紧密连接，保证防水、防尘效 果，经过电镀工艺后，并增强了防漏光效果和视觉效果。
本实施例中，主控芯片采用的是CYPRESS系列产品中的一款芯片 CY8C21534，该主控芯片电流消耗低，模块位于亚克力、玻璃或其它平面材 质之下，使其更加美观，同时该芯片外围电路筒单。如图4所示，外围电路 仅需要一个配置电容(C1 )，两个配置电阻(R109，R110)，一个滤波电容(C102)。 另外通过S101-S108连接8个不同的传感器。在本实用新型中的传感器为一块 一定面积的棵铜，该传感器通过印制线连接到主控芯片信号输入端。当外界 感应物体接近面板下方有传感器存在的区域。产生一个感应电容，此时主控 芯片与传感器之间的电容值就是原有的寄生电容值加感应电容值的总和。通 过主控芯片计算转换成一种计数值N1。当初与无外界物体接触传感器区域的 时候，通过主控芯片计算转换成计数值NO，然后我们计算N1与N0的差值N2。 当N2大于我们设定的计数值的时候，我们就认定本次动作为有效动作。此时， 主控芯片将接收到的信号发送给LED显示模块，从微观的控制转换成人体能 感觉的视觉效果。需要说明的时候，对于传感器的灵敏度，除了可以通过设 置芯片的灵敏度选项外，还可以设置配置电容，该电容也可以理解成一个灵敏度调节电容， 一般推荐数值为4.7 - 47 nF。通过试验可以选择最优电容值 以获得最大信噪比。5.6-10nF的数值能够在绝大多数情况下产生良好的结 果。也可以采用若干个电容数值来试验，以达到在选择反馈电阻后获得最佳 信噪比。应当使用陶瓷电容。温度电容值系数并不重要。电阻数值取决于总 传感器电容值Cs。
配置电阻数值应当如下选择
监测不同传感器触摸操作的原始计数值。
选择的电阻数值要能够在所选定的扫描速率下提供约少于满量程读 数30%的最大读数。在电阻数值增加时，原始计数值也增加。
原有的LED灯控制方式仅有简单的亮和灭。而本实用新型的LED灯实现 一个灯具有三种状态灭、浅亮、高亮。具体的控制方式如图4所示当主控 芯片将有效动作的信号发送给LED显示模块。LED显示模块通过 LED—CONTROL信号脚，接收到触摸有效动作的信号。正常情况下，主控芯 片不输出信号，使用的LED灯灭。当处于工作模式的时候，也就是说当有外 界物体接近传感器，这个时候，主控芯片通过信号LED一CONTROL脚发生一 个触发信号，然后LED显示模块接收到触发信号，通过一个三极管的增益， 点亮D101-D108的8个LED灯，这个时候给人们的视觉效果是一种浅亮效果； 当具体某一个传感器被触发，即具体到假设D1键被按下的时候，主控芯片同 时通过D 1信号脚发送一个触发信号到LED显示模块，当LED显示模块接收到 Dl的触发信号时候，将增大D1的输入电流。从而实现了LED灯D101的高亮 状态。另外本实用新型中同IC1互连的LED—CONTROL信号脚电阻需要考 虑到ICl的I/0最大的输出电流，计算出二级管的功率等来选择。推荐选择 1.5K ;另外实现高亮效果，连接IC1的信号输出口D101-D108的电阻不需要 多大，也是需要考虑到ICl的I/0最大的输出电流，计算出二级管的功率等来 选择。推荐为330欧。
本实用新型触摸按键控制器的控制方式如下当整个产品上电的时候， 主控芯片IC1会进行初始化，并扫描周围环境，形成一个基础的电容阀值。
7当感应电容的容值大于阀值的时候，主控芯片IC1就判断为有效按键并亮灯。 具体到当外界物体接近或者触摸到面板l圆圈部分，即传感器对应位置部分， 假定是开关机，对应的传感器也就是S101。在整个接触过程中，通过传感
S101不断的将感应产生的电容信号通过控制电路板3上的印制线输入到主控 芯片IC1的S101信号口 。然后主控芯片将进行判断，当接触的面积足够大， 接触的时间足够长，主控芯片IC1就判断本次按键有效，此时将把一个按键 有效的信号传递到LED显示控制模块中的LED—CONTROL信号接收口 ，当 LED显示控制模块接收到该信号的时候，8个LED灯均点亮，也就实现了我 们的浅亮效果。同时，通过主控芯片IC1的D101输出一个该传感器接收到一 个有效按键的信号到LED显示控制模块中，当LED显示控制模块D101信号接 收端接收到该信号，就将名为D101的LED灯点亮，这样就实现了由浅亮到高 亮的变化。从而实现全部控制。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局 限于此，任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护 范围之内。
权利要求1、一种触摸按键控制器，其包括面板、控制电路板和底板，其特征在于，该控制电路包括触摸电容按键感应控制电路、LED显示驱动电路和按键传感器接收电路，该按键传感器接收电路连接触摸电容按键感应控制电路，该触摸电容按键感应控制电路的输出信号与LED显示驱动电路的信号输入端连接。
2、 如权利要求l所述的触摸按键控制器，其特征在于，该触摸电容按键 感应控制电路包括主控芯片、配置电阻、配置电容、电源滤波电容和传感器， 所述传感器的输出端与主控芯片中相应接收信号端口直接互连。
3、 如权利要求2所述的触摸按键控制器，其特征在于，该LED显示驱动 电路包括三极管、电阻、LED灯，其与主控芯片的I/0信号输出端连接。
4、 如权利要求3所述的触摸按键控制器，其特征在于，该按键传感器接 收电路包括按键接收传感器、防水接收传感器、滤波电阻，所述每一个传感 器的输出端均与对应的1/0信号输入端连接。
5、 如权利要求4所述的触摸按键控制器，其特征在于，该控制电路板顶 层设有铜箔，通过印制线连接到主控芯片的i/o信号接收口 。
6、 如权利要求1 5中任意一项所述的触摸按键控制器，其特征在于，该 面板为不透光材料，在面板与控制电路板的LED灯对应区域开设有透光口 。
专利摘要提供一种触摸按键控制器，其包括面板、控制电路板和底板，该控制电路包括触摸电容按键感应控制电路、LED显示驱动电路和按键传感器接收电路，该按键传感器接收电路连接触摸电容按键感应控制电路，该触摸电容按键感应控制电路的输出信号与LED显示驱动电路的信号输入端连接。本实用新型触摸按键控制器具有新颖的视觉效果；使用本方案成本较低；本实用新型采用电容式触摸传感器来接收控制信号，并反馈到触摸感应控制芯片，然后通过触摸感应控制芯片控制LED灯实现新的控制方式，整体按键手感好，相比传统机械按键寿命更长、无按键误动作。
文档编号F24F11/02GK201302261SQ20082020434
公开日2009年9月2日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者冯宇杰, 喻胜伟, 林成霖, 王灵军 申请人:珠海格力电器股份有限公司