專利名稱：觸摸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種觸摸開關(guān)。
背景技術(shù)：
在許多電器設(shè)備中，特別是在諸如炊具、架子、微波爐、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、滾筒式甩干機(jī)及類似的家用設(shè)備中，經(jīng)常會(huì)用到觸碰式開關(guān)。這種觸碰式開關(guān)通過(guò)用戶的觸碰啟動(dòng)受控設(shè)備的特定切換操作，但在光線不足的情況下，無(wú)法起到提示作用。電容接觸式開關(guān)是另一種開關(guān)，它具有一個(gè)作為電容傳感元件的傳感區(qū)，和用戶一起形成了一個(gè)電容，該電容根據(jù)接觸式開關(guān)的啟動(dòng)即接觸式開關(guān)是否被觸碰而變化。但這種電容接觸式開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)一般是根據(jù)受控設(shè)備是否正常工作來(lái)判斷，當(dāng)受控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法判斷受控設(shè)備的狀態(tài)，導(dǎo)致更換電器有觸電的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述情況，本發(fā)明提出了一種觸摸開關(guān)，通過(guò)開關(guān)自身即可了解開關(guān)狀態(tài)，而且不受光線的影響。一種觸摸開關(guān)，包括依次連接的電容觸盤、MCU和LED燈驅(qū)動(dòng)電路，所述電容觸盤用于接收觸摸動(dòng)作；所述MCU用于監(jiān)測(cè)所述電容觸盤的充電周期，并在所述充電周期突變時(shí)向所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送切換指令；所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路用于在接到所述切換指令后，控制流經(jīng)LED燈電流的大小，使LED燈在兩種亮度間切換，所述兩種亮度，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的開狀態(tài)，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的關(guān)狀態(tài)。本發(fā)明觸摸開關(guān)，在監(jiān)測(cè)到用戶觸摸動(dòng)作后，控制LED燈亮度轉(zhuǎn)換，用LED燈亮度的不同指示受控設(shè)備的通斷狀態(tài)。從而在環(huán)境亮度不佳的條件下，利用LED燈的亮度向用戶給出提示，同時(shí)只需觸摸即可改變開關(guān)狀態(tài)，而無(wú)需判斷開關(guān)的形狀變化或受控設(shè)備的通斷狀態(tài)。


圖I為本發(fā)明觸摸開關(guān)實(shí)施例一的電路不意圖；圖2為本發(fā)明觸摸開關(guān)實(shí)施例二的電路不意圖；圖3為本發(fā)明觸摸開關(guān)實(shí)施例三中繼電器的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的方案。實(shí)施例一本實(shí)施例的觸摸開關(guān)，如圖I所示，包括依次連接的電容觸盤、MCU和LED燈驅(qū)動(dòng)電路。所述電容觸盤用于接收觸摸動(dòng)作；所述MCU用于監(jiān)測(cè)所述電容觸盤的充電周期，并在所述充電周期突變時(shí)向所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送切換指令；所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路用于在接到所述切換指令后，控制流經(jīng)LED燈電流的大小，使LED燈在兩種亮度間切換，所述兩種売度，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的開狀態(tài)，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的關(guān)狀態(tài)。所述電容觸盤主要采用RC型電容單觸式傳感器來(lái)感應(yīng)用戶的觸摸。電容觸盤和地之間實(shí)際上形成了一個(gè)電容，其容值是由觸盤的面積、觸盤與地的距離、觸盤和地之間的介質(zhì)的介電常數(shù)三個(gè)因素決定的，因此在無(wú)外界影響的情況下電容的容值是固定不變的。但當(dāng)用戶的手指靠近電容的上方區(qū)域時(shí)，會(huì)干擾電場(chǎng)，從而引起電容發(fā)生相應(yīng)變化。MCU的IO 口連接到RC型電容單觸式傳感器上，同時(shí)接一個(gè)下拉電阻。通過(guò)MCU的IO 口先對(duì)上述電容充電到VCC，然后IO 口設(shè)為輸入，同時(shí)MCU內(nèi)部計(jì)時(shí)器開始計(jì)數(shù)，IO 口打開低電平中斷觸發(fā)。當(dāng)電容放電到電壓達(dá)到中斷觸發(fā)閾值時(shí)，中斷產(chǎn)生，計(jì)數(shù)器記下讀數(shù)，可以得到電容的RC充電周期。當(dāng)手指接近觸盤改變RC型電容單觸式傳感器的容值時(shí)，由于容值的改變 必然導(dǎo)致RC充電周期的改變，即所述突變。當(dāng)MCU監(jiān)測(cè)到周期改變較大達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定本開關(guān)被按下，向所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送切換指令。LED燈驅(qū)動(dòng)電路接到切換指令后，通過(guò)控制LED燈電流的大小改變LED燈的亮度，使LED燈從一種亮度切換至另一種亮度。用戶通過(guò)觀察LED燈亮度的變化，確定切換成功與否及本開關(guān)的當(dāng)前狀態(tài)。實(shí)施例二為了達(dá)到更好的視覺提示效果，本實(shí)施例優(yōu)化了 LED燈驅(qū)動(dòng)電路。具體地，LED燈驅(qū)動(dòng)電路包括IC芯片和LED燈組。LED燈組包括一組LED發(fā)光二極管，本實(shí)施例將該組發(fā)光二級(jí)管設(shè)置于電容觸盤的周圍，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)已確定的觸摸開關(guān)的形狀來(lái)選取合適的電容觸盤，再依據(jù)電容觸盤的有效觸摸區(qū)域設(shè)置LED發(fā)光二級(jí)管的分布，以LED發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮?xí)r能夠指示電容觸屏的有效觸摸區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)。當(dāng)LED發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r，用戶除了可以根據(jù)亮度的不同了解本觸摸開關(guān)及受控設(shè)備的狀態(tài)外，還可以借助其亮度方便地找到本觸摸開關(guān)的位置，同時(shí)，可以按照發(fā)光二級(jí)管所圍的形狀確定本觸摸開關(guān)的可控區(qū)域即有效的觸摸區(qū)域。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述LED燈組可以包括16個(gè)LED發(fā)光二極管，所述IC芯片具有16位并行IO 口，每個(gè)IO 口連接一個(gè)LED發(fā)光二極管。所述IC芯片接到所述MCU的切換指令后，控制16位并行IO 口的通斷，以改變流經(jīng)LED燈組的電流。所述IC芯片的IO 口從斷開切換至導(dǎo)通時(shí)，所述LED燈組上流經(jīng)的電流增大，LED發(fā)光二極管的亮度由若變強(qiáng)。具體地，所述IO 口導(dǎo)通時(shí)，所述LED燈組高亮顯示，所述IO 口斷開時(shí)，所述LED燈組低亮柔和顯示。另外，IC芯片還可以通過(guò)控制IO 口，使所述LED燈組以跑馬燈的形式指示開關(guān)狀態(tài)的切換過(guò)程，LED燈組的動(dòng)態(tài)跑馬過(guò)程更有利于用戶確定可控區(qū)域。本實(shí)施例的其他技術(shù)特征與實(shí)施例一相同，在此不予贅述。實(shí)施例三本實(shí)施例的觸摸開關(guān)，如圖2所示，還包括變壓器、繼電器和三極管。所述變壓器分別連接220V電源、所述MCU和所述繼電器；所述繼電器分別連接220V電源和本觸摸開關(guān)的受控設(shè)備，并通過(guò)所述三極管連接所述MCU ;所述MCU還用于在監(jiān)測(cè)到所述充電周期突變時(shí)，通過(guò)所述三極管驅(qū)動(dòng)所述繼電器進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。實(shí)施例一中的元器件主要為了實(shí)現(xiàn)LED燈亮度的變換，本實(shí)施例中新增的元器件主要為了實(shí)現(xiàn)受控設(shè)備的狀態(tài)切換。本實(shí)施例的觸摸開關(guān)要控制的設(shè)備電源電壓是220V，而MCU的工作電壓只有
3.3V，因此不能由MCU來(lái)直接控制設(shè)備。本實(shí)施例采用了繼電器控制，通過(guò)弱電控制強(qiáng)電，從而達(dá)到控制電燈、家電等設(shè)備電源的目的。繼電器的原理圖如圖3所示，其3、4腳之間是一個(gè)電磁鐵，I腳接了市電電路的火線，2腳接的是電燈、家電的火線。當(dāng)電路給3、4腳之間通電，繼電器的就會(huì)產(chǎn)生吸力將2腳與I腳的觸片吸合，從而控制設(shè)備。本實(shí)施例的其他技術(shù)特征與實(shí)施例二相同，在此不予贅述。實(shí)施例四為了豐富開關(guān)狀態(tài)切換的提示種類，本實(shí)施例的觸摸開關(guān)還包括蜂鳴器，蜂鳴器與MCU相連，MCU在監(jiān)測(cè)到所述充電周期突變時(shí)，觸發(fā)所述蜂鳴器，蜂鳴器鳴叫，在聽覺上給用戶一種提示。為了方便用戶操作，本實(shí)施例的觸摸開關(guān)還可以包括無(wú)線收發(fā)模塊。當(dāng)用戶距離本觸摸開關(guān)較遠(yuǎn)時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)等無(wú)線設(shè)備經(jīng)由無(wú)線收發(fā)器向本觸摸開關(guān)發(fā)送無(wú)線信號(hào)。上述無(wú)線收發(fā)模塊在接到無(wú)線信號(hào)后，通知所述MCU，所述MCU按照無(wú)線信號(hào)的指令，做出相應(yīng)動(dòng)作。由于本觸摸開關(guān)的供電電源采用非隔離方案，手指如果直接觸碰電容觸盤是會(huì)導(dǎo)致人體觸電的。因此，本實(shí)施例還可以采用玻璃面板作為人體與開關(guān)交互的介質(zhì)。一來(lái)美觀大方，二來(lái)玻璃不導(dǎo)電，手潮濕也不會(huì)發(fā)生觸電意外，同時(shí)玻璃的透光性不會(huì)給LED燈組的顯示制造障礙。為了讓玻璃和電容觸盤及LED燈組緊密接觸，在玻璃面板上貼一塊金屬片，電容觸盤上焊一根張力、高度適中的彈簧，使得觸盤與玻璃緊密、良好接觸。本實(shí)施例的其他技術(shù)特征與實(shí)施例三相同，在此不予贅述。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種觸摸開關(guān)，其特征在于，包括依次連接的電容觸盤、MCU和LED燈驅(qū)動(dòng)電路， 所述電容觸盤用于接收觸摸動(dòng)作； 所述MCU用于監(jiān)測(cè)所述電容觸盤的充電周期，并在所述充電周期突變時(shí)向所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送切換指令； 所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路用于在接到所述切換指令后，控制流經(jīng)LED燈電流的大小，使LED燈在兩種亮度間切換，所述兩種亮度，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的開狀態(tài)，一種對(duì)應(yīng)本觸摸開關(guān)的關(guān)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路包括IC芯片和LED燈組， 所述LED燈組排布在所述電容觸盤的周圍； 所述IC芯片用于在接到所述切換指令后，控制流經(jīng)所述LED燈組中LED燈電流的大小，使LED燈在所述兩種亮度間切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，所述LED燈組排布在所述電容觸盤的周圍，以所述LED燈組點(diǎn)亮?xí)r能夠指示所述電容觸盤的有效觸摸區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，所述LED燈組包括16個(gè)LED發(fā)光二極管，16個(gè)發(fā)光二極管緊密圍繞在所述電容觸盤的周圍，所述IC芯片具有16位并行IO 口，每個(gè)IO 口連接一個(gè)LED發(fā)光二極管， 所述IC芯片接到所述MCU的切換指令后，控制16位并行IO 口的通斷，改變流經(jīng)LED燈組的電流，所述IO 口導(dǎo)通時(shí)，使所述LED燈組高亮顯示，所述IO 口斷開時(shí)，使所述LED燈組低亮柔和顯示，所述IO 口在導(dǎo)通與斷開之間切換時(shí)，使所述LED燈組跑馬燈顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，在所述電容觸盤及LED燈組上還設(shè)置玻璃面板，在所述電容觸盤、LED燈組和所述玻璃面板之間還設(shè)置彈簧和金屬片，使所述電容觸盤和所述玻璃面板緊密、良好接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，還包括變壓器、繼電器和三極管， 所述變壓器分別連接220V電源、所述MCU和所述繼電器， 所述繼電器分別連接220V電源和本觸摸開關(guān)的受控設(shè)備，并通過(guò)所述三極管連接所述 MCU， 所述MCU還用于在監(jiān)測(cè)到所述充電周期突變時(shí)，通過(guò)所述三極管驅(qū)動(dòng)所述繼電器進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，所述電容觸盤為RC型電容單觸式傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，還包括蜂鳴器，所述MCU還用于在監(jiān)測(cè)到所述充電周期突變時(shí)，觸發(fā)所述蜂鳴器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的觸摸開關(guān)，其特征在于，還包括無(wú)線收發(fā)模塊，用于在接到無(wú)線信號(hào)后，通知所述MCU，所述MCU按照無(wú)線信號(hào)的指令，做出相應(yīng)動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸摸開關(guān)，包括依次連接的電容觸盤、MCU和LED燈驅(qū)動(dòng)電路，其中，MCU通過(guò)電容觸盤監(jiān)測(cè)用戶的觸摸動(dòng)作，并在監(jiān)測(cè)到觸摸動(dòng)作后，控制LED燈驅(qū)動(dòng)電路，使LED燈亮度轉(zhuǎn)換，采用LED燈亮度的不同指示本開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及受控設(shè)備的通斷狀態(tài)。從而在環(huán)境亮度不佳的條件下，利用LED燈的亮度向用戶給出提示，同時(shí)只需觸摸即可改變開關(guān)狀態(tài)，而無(wú)需判斷開關(guān)的形狀變化或受控設(shè)備的通斷狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01H9/16GK102946245SQ20121044285
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者袁永權(quán), 張瑞斌, 王訓(xùn)平, 秦分艷 申請(qǐng)人:廣東安居寶數(shù)碼科技股份有限公司