專利名稱：低成本、高解析度的觸控電路架構(gòu)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種觸控電路架構(gòu)，特別是關(guān)于一種輸入/輸出型觸控按鍵。
背景技術(shù)：
圖i是使用微控制器的輸入/輸出(i/o)來實現(xiàn)I/O型觸控按鍵的示意圖，
在這種架構(gòu)中，微控制器10的I/O埠12提供起始電壓給觸控板20,并對觸 控板20施加觸發(fā)波形18,觸發(fā)波形18打到觸控板20上，經(jīng)由觸控板20內(nèi) 的動態(tài)電容(圖中未示)回授到電路上的電容22，制造出回授波形以供微控制 器10檢測。由于微控制器IO使用電源電壓VDD及接地電壓GND，且其電 路是由MOS元件組成，因此最節(jié)省成本的做法是將電容22連接在微控制器 10的兩個I/O腳14之間，將提供給微控制器10的電源電壓VDD或接地電壓 GND直接提供觸控板20作為起始電壓。
然而，使用上述架構(gòu)的觸控電路在實際的硬件上會受到限制。由于MOS 元件可能是PMOS或NMOS，因此在硬件上存在一個PN結(jié)的壓差士0.7V的 限制。參照圖2，如果電源電壓VDD為5V，接地電壓GND為OV，當(dāng)I/O腳 14上的電壓超過5.7V或低于-0.7V時，多余的電壓將經(jīng)由MOS元件漏失。 觸控電路的可感測電壓范圍是在以起始電壓為中心上下對稱的區(qū)段內(nèi)，在起 始電壓不是電源電壓VDD便是接地電壓GND的架構(gòu)下，這種觸控電路的可 感測電壓范圍僅有Ml區(qū)段(5.7V 4.3V)或M2區(qū)段(-0.7 0.7V),幅度只有 1.4V。由于能提供的電壓感測范圍受限，因此觸控電路可感測的深度淺，解 析度低，且觸控板20的厚度受到限制， 一般須在2mm以內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種低成本、高解析度的觸控電路架構(gòu)。 本發(fā)明的目的之一，于提出一種低成本卻可使觸控電路具有高解析度的 方法。
所述觸控電路架構(gòu)包括 一微控制器，具有一參考電壓埠，用來提供一 介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及一觸控板，經(jīng)一電容連接所述 參考電壓埠，以所述參考電壓作為起始電壓。
所述使觸控電路具有高解析度的方法包括提供一介于電源電壓及接地 電壓之間的參考電壓；以及將所述參考電壓提供給所述觸控板，以作為所述 觸控板的起始電壓。
根據(jù)本發(fā)明， 一種低成本、高解析度的觸控電路架構(gòu)是由微控制器提供 介于電源電壓及接地電壓之間的起始電壓給觸控電路，以擴大該觸控電路的 可感測電壓范圍。
由于可感測范圍較大，因此該觸控電路的感測解析度較高。


圖1是使用微控制器的I/0來實現(xiàn)觸控按鍵的示意圖2繪示已知觸控電路的可感測電壓范圍；
圖3繪示本發(fā)明的觸控電路的可感測電壓范圍；
圖4是本發(fā)明的觸控電路架構(gòu)；以及
圖5繪示圖4的實施例的可感測電壓范圍。
附圖標號 10 微控制器 12 1/0埠 14 1/0腳 18 觸發(fā)波形20 觸控板
22 電容
30 觸控電路
40 微控制器
42 I/O埠
44 I/O腳
具體實施例方式
參照圖3，本發(fā)明將觸控電路30的起始電壓Vref訂在介于電源電壓VDD 及接地電壓GND之間，因而擴大觸控電路30可感測的電壓范圍。較佳者， 此起始電壓Vref為電源電壓VDD及接地電壓GND的中間值，如此實施例中 的VDD/2，因此其可感測電壓范圍為0 VDD。在此實施例中，如果電源電壓 VDD為5V的話，則觸控電路30的可感測電壓范圍為-0.7 5.7V，幅度為6.4V， 遠大于現(xiàn)有技術(shù)的1.4V，因此觸控電路30的感測解析度大幅提高。
圖4是本發(fā)明一實施例。在微控制器40中，算術(shù)邏輯運算單元(Arithmetic and Logic Unit; ALU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)與現(xiàn)有技術(shù) 相同，但I/0埠42與現(xiàn)有技術(shù)不同。圖4下方繪示連接觸控電路30的I/O腳 44。已知的I/O埠12只能提供電源電壓輸出VDD、輸入埠INPUT以及接地 電壓輸出GND，而本實施例的I/0埠42增加參考電壓輸出埠I0—Vref，其提 供的輸出介于電源電壓VDD及接地電壓GND之間，用來決定觸控電路30 的起始電壓Vref。電容經(jīng)I/0腳44連接參考電壓輸出埠I0—Vref，電容電壓 VC的初始電壓VC(t-0)即為參考電壓Vref，用來作為觸控電路30的起始電壓。
參照圖5，在觸控電路30的起始電壓由0或VDD改為Vref以后，VI及 V2可變動的范圍變大，換言之，當(dāng)使用者的手指觸碰到觸控板時，觸碰力道 的深淺造成的電壓變化的可變化范圍變大，因此可供進行插補計算的數(shù)據(jù)增 加，解析度便提高了。此外，由于電壓可變化的范圍變大，因此觸碰造成的電壓變化更明顯，觸控板的厚度限制得以放寬。
在其他的實施例中，參考電壓輸出埠IO—Vref可以提供的輸出是可變的或
可調(diào)整的，因此觸控電路的可感測電壓范圍及解析度也是可變的或可調(diào)整的。
權(quán)利要求
1.一種觸控電路架構(gòu)，其特征在于，所述觸控電路架構(gòu)包括一微控制器，具有一參考電壓埠，用來提供一介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及一觸控板，經(jīng)一電容連接所述參考電壓埠，以所述參考電壓作為起始電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸控電路架構(gòu)，其特征在于，所述參考電壓為所述 電源電壓及接地電壓的中間值。
3. —種使觸控電路具有高解析度的方法，其特征在于，所述觸控電路包括 一觸控板以接受觸碰，所述方法包括提供一介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及 將所述參考電壓提供給所述觸控板，以作為所述觸控板的起始電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述參考電壓為所述電源電壓 及接地電壓的中間值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本、高解析度的觸控電路架構(gòu)及其方法，該觸控電路架構(gòu)包括一微控制器，具有一參考電壓埠，用來提供一介于電源電壓及接地電壓之間的參考電壓；以及一觸控板，經(jīng)一電容連接所述參考電壓埠，以所述參考電壓作為起始電壓。由微控制器提供給觸控電路的起始電壓介于電源電壓及接地電壓之間，因而擴大該觸控電路的可感測電壓范圍，提高感測的解析度。
文檔編號H03K17/96GK101577538SQ20081009287
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者蔡有仁 申請人:義隆電子股份有限公司