本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及觸摸屏技術(shù)，具體是指一種自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏。

背景技術(shù)：

觸摸屏常用的一種互電容檢測技術(shù)，RX輸入端通過互電容感應(yīng)后接收TX掃描信號，TX掃描信號高低電平變化通過互電容耦合感應(yīng)后會產(chǎn)生感應(yīng)電流Ix，Ix電流通過增益控制、窗口控制后將感應(yīng)電荷存儲在積分電容上，而后ADC采樣積分電容上的電壓，MCU通過ADC采樣值的變化來判斷是否發(fā)生了觸摸。窗口控制現(xiàn)有技術(shù)中是通過人工調(diào)整來實現(xiàn)，大致實現(xiàn)方式是這樣：在樣機調(diào)試階段，由開發(fā)人員通過軟件調(diào)整積分窗口配置寄存器，使得在某種寄存器配置時觸摸屏的觸摸效果最好；和樣機同一款型號的觸摸面板根據(jù)這個配置值進行設(shè)置，由于制造工藝因素，即使是同一個型號的觸摸面板，各個面板的掃描線和感應(yīng)線可能存在一些阻容參數(shù)的差異，而這個差異的存在使得同一型號的面板采用統(tǒng)一的積分窗口配置變得不那么理想。

請參閱圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的互電容檢測技術(shù)的實現(xiàn)原理圖。其中，TX掃描線發(fā)出檢測波形，RX感應(yīng)線通過互電容耦合，產(chǎn)生Irx感應(yīng)電流，Irx感應(yīng)電流經(jīng)過增益控制及窗口控制后，電荷存儲在內(nèi)部積分電容Vcap上，然后通過ADC采樣Vcap積分電壓。當(dāng)手指有觸摸互電容屏?xí)r，人體相當(dāng)于一個導(dǎo)電體接到大地，RX感應(yīng)線上的電流會通過人體分流掉一些，這樣得到的積分電壓就會變化。MCU通過檢測ADC采樣值的變化，來判斷是否發(fā)生了觸摸。上述應(yīng)用中提到的窗口控制，現(xiàn)有技術(shù)中是通過MCU配置窗口寄存器來實現(xiàn)，需要人工不斷的調(diào)試，才能得到比較合理的窗口參數(shù)，操作復(fù)雜。另外，電流積分窗口的控制需要人工調(diào)試來確定，一旦觸摸屏參數(shù)發(fā)生變化，需要重新調(diào)試，比較費時費力，對于產(chǎn)品應(yīng)用于不同觸控屏?xí)r，需要FAE技術(shù)人員參與參數(shù)調(diào)試，對于產(chǎn)品的推廣較為不利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種可以去除調(diào)試階段方案人員調(diào) 試積分窗口這個過程、消除因統(tǒng)一配置帶來的不足之處的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏具有如下構(gòu)成：

該自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏，包括數(shù)條TX掃描線、數(shù)條RX感應(yīng)線，其主要特點是，在每條RX感應(yīng)線的引出端均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路，所述的感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路包括：第一開關(guān)，所述的第一開關(guān)的第一端與所述的RX感應(yīng)線的輸出端連接；第二開關(guān)，所述的第二開關(guān)的第一端與所述的RX感應(yīng)線的輸出端連接；第一偏置電路，所述的第一偏置電路的輸出端與所述的第一開關(guān)的第二端連接；比較器，所述的比較器的第一輸入端與所述的第一偏置電路的輸出端連接；第二偏置電路，所述的第二偏置電路的輸出端與所述的比較器的第二輸入端連接；所述的第二偏置電路與所述的第一偏置電路為對應(yīng)的鏡像的偏置電路；補償電路，所述的補償電路與所述的第二偏置電路的輸出端連接；窗口計算處理模塊，所述的窗口計算處理模塊的輸入端與所述的比較器的輸出端連接；電流增益模塊，所述的電流增益模塊的輸入端與所述的第二開關(guān)的第二端連接；第三開關(guān)，所述的第三開關(guān)的第一端與所述的電流增益模塊的第一端連接，所述的第三開關(guān)的控制端與所述的窗口計算處理模塊的輸出端連接；積分電容，所述的積分電容的第一端與所述的第三開關(guān)的第二端連接；所述的積分電容的第二端接地；ADC采樣模塊，與所述的積分電容連接，以對所述的積分電容進行采樣；

所述的觸摸屏還包括：

控制模塊，用以控制觸摸屏中的每個感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路。

進一步地，在每條TX掃描線的引出端均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路。

更進一步地，所述的補償電路包括第四開關(guān)、第五開關(guān)、第一激勵源以及第二激勵源，所述的第四開關(guān)的第一端與所述的第二偏置電路的輸出端相連接，所述的第四開關(guān)的第二端與所述的第一激勵源的第一端相連接，所述的第一激勵源的第二端接外部電源，所述的第五開關(guān)的第二端與所述的第二偏置電路的輸出端相連接，所述的第五開關(guān)的第一端與所述的第二激勵源的第二端相連接，所述的第二激勵源的第一端接地。

再進一步地，所述的第四開關(guān)以及第五開關(guān)均為高頻開關(guān)。

更進一步地，所述的第一偏置電路與所述的第二偏置電路均包括第一電阻、第二電阻、第三激勵源；所述的第一電阻的第一端與所述的第二電阻的第二端相連接，所述的第二電阻的第一端接地，所述的第一電阻的第二端與所述的第三激勵源的第一端相連接，所述的第三激勵源的第二端接外部電源，所述的第一電阻的第一端為所述的第一偏置電路或所述的第二 偏置電路的輸出端；

或者所述的第一電阻的第一端與所述的第二電阻的第二端相連接，所述的第二電阻的第一端接與所述的第三激勵源的第一端相連接，所述的第三激勵源的第二端接地，所述的第一電阻的第二端接外部電源，所述的第一電阻的第一端為所述的第一偏置電路或所述的第二偏置電路的輸出端。

更進一步地，所述的窗口計算處理模塊包括計數(shù)器及邏輯控制單元、正脈寬參數(shù)寄存器、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器；所述的正脈寬參數(shù)寄存器、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器、以及比較器分別與所述的計數(shù)器及邏輯控制單元相連接，所述的正脈寬參數(shù)寄存器的輸出端、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器的輸出端與所述的第三開關(guān)的控制端相連接，所述的控制模塊與所述的計數(shù)器及邏輯控制單元相連接。

更進一步地，所述的第一開關(guān)、第二開關(guān)以及第三開關(guān)均為高頻開關(guān)。

采用了該發(fā)明中的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏，可以實現(xiàn)積分窗口自動檢測功能，可以省去人工調(diào)試積分窗口過程，提高了產(chǎn)品的開發(fā)效率；積分窗口實現(xiàn)自動檢測后，其窗口的控制精度比人工調(diào)試得到的窗口要精確，一個精確的積分窗口更有利于將干擾排除在外，操作簡單，應(yīng)用范圍廣泛。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的互電容檢測技術(shù)的實現(xiàn)原理圖。

圖2為本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏的原理圖。

圖3為本發(fā)明的感應(yīng)正電流和比較器輸出電平的波形圖。

圖4為本發(fā)明的感應(yīng)負(fù)電流和比較器輸出電平的波形圖。

圖5為本發(fā)明的補償電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明的偏置電路的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明的偏置電路的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明的窗口計算處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例來進行進一步的描述。

請參閱圖2至圖所示，本發(fā)明利用第一偏置電路、第二偏置電路、補償電路、比較器CMP、窗口計算處理模塊、第一開關(guān)K1以及第二開關(guān)K2組合實現(xiàn)互電容檢測時的正(負(fù))感應(yīng)電流積分窗口自動檢測技術(shù)。

請參閱圖2所示，為本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏的原理圖。該自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏，包括數(shù)條TX掃描線、數(shù)條RX感應(yīng)線，其中在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，在每條RX感應(yīng)線的引出端均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路，所述的感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路包括：第一開關(guān)K1，所述的第一開關(guān)K1的第一端與所述的RX感應(yīng)線的輸出端連接；第二開關(guān)K2，所述的第二開關(guān)K2的第一端與所述的RX感應(yīng)線的輸出端連接；第一偏置電路，所述的第一偏置電路的輸出端與所述的第一開關(guān)K1的第二端連接；比較器CMP，所述的比較器CMP的第一輸入端與所述的第一偏置電路的輸出端連接；第二偏置電路，所述的第二偏置電路的輸出端與所述的比較器CMP的第二輸入端連接；所述的第二偏置電路與所述的第一偏置電路為對應(yīng)的鏡像的偏置電路；補償電路，所述的補償電路與所述的第二偏置電路的輸出端連接；窗口計算處理模塊，所述的窗口計算處理模塊的輸入端與所述的比較器CMP的輸出端連接；電流增益模塊，所述的電流增益模塊的輸入端與所述的第二開關(guān)K2的第二端連接；第三開關(guān)K3，所述的第三開關(guān)K3的第一端與所述的電流增益模塊的第一端連接，所述的第三開關(guān)K3的控制端與所述的窗口計算處理模塊的輸出端連接；積分電容Vcap，所述的積分電容Vcap的第一端與所述的第三開關(guān)K3的第二端連接；所述的積分電容Vcap的第二端接地；ADC采樣模塊，與所述的積分電容Vcap連接，以對所述的積分電容Vcap進行采樣；

所述的觸摸屏還包括：

控制模塊MCU，用以控制觸摸屏中的每個感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路。

在一種優(yōu)選的實施方式中，在每條TX掃描線的引出端也均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路。在本說明書的具體實施例中，僅以RX感應(yīng)線的引出端均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路進行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以得出在每條TX掃描線的引出端均設(shè)置有感應(yīng)窗口寬度調(diào)節(jié)電路時的相關(guān)技術(shù)方案，在此不再贅述。

基于上述的電路連接關(guān)系，本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏中的第一開關(guān)K1在自動開窗檢測時閉合，而在正常工作時斷開，第二開關(guān)K2在自動開窗檢測時斷開，而在正常工作時閉合，通過控制模塊MCU來控制第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2的工作，可以起到控制RX感應(yīng)線的感應(yīng)電流的流向作用。所述的第二偏置電路用于提供一個參考電平，與所述的比較器CMP的第二輸入端相連接，且所述的第一偏置電路與所述的第二偏置電路為鏡像的偏置電路，此處所述的鏡像的意思是結(jié)構(gòu)相同參數(shù)相同，第一偏置電路與所述的比較器CMP的第一輸入相連接，此外，所述的第一偏置電路通過第一開關(guān)K1與所述的RX感應(yīng)線相接，用以接收檢測模式下的RX感應(yīng)電流。

當(dāng)電路開始進入自動開窗檢測模式時，補償電路提供一個小的補償電流，使得第二偏置電路連接的比較器輸入電壓高于(或低于)第一偏置電路連接的比較器CMP輸入電壓；接著TX掃描線開始發(fā)送TX掃描波形，當(dāng)RX感應(yīng)線通過互電容感應(yīng)到TX掃描線的掃描波形高低變化時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個感應(yīng)電流疊加到第一偏置電路中，使得第一偏置電路連接的比較器CMP輸入端電壓升高(或降低)，而使得比較器CMP輸出電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)TX掃描波形趨于穩(wěn)定的高電平(或低電平)時，RX感應(yīng)電流逐漸消失，使得第一偏置電路連接的比較器輸入端電壓降低(或升高)，又會使得比較器輸出電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)；具體請參見圖3與圖4，其中圖3為本發(fā)明的感應(yīng)正電流和比較器輸出電平的波形圖，圖4為本發(fā)明的感應(yīng)負(fù)電流和比較器輸出電平的波形圖。

此外，在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的補償電路根據(jù)觸摸屏的不同提供的補償電流的大小也不同，該補償電流可以通過控制模塊MCU來設(shè)置，例如，在一種優(yōu)選的實施方式中，可以設(shè)置該補償電流為1微安或者10微安等，在此不再贅述。

本發(fā)明的補償電路，主要包括兩種形式：一種是正電流補償電路，主要用于正感應(yīng)電流檢測時給參考電壓進行正向電流補償；另一種是負(fù)電流補償電路，主要用于負(fù)感應(yīng)電流檢測時給參考電壓進行負(fù)向電流補償。在一種優(yōu)選的實施例中，請參閱圖5所示，所述的補償電路包括第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第一激勵源Ip以及第二激勵源In，所述的第四開關(guān)K4的第一端與所述的第二偏置電路的輸出端相連接，所述的第四開關(guān)K4的第二端與所述的第一激勵源Ip的第一端相連接，所述的第一激勵源Ip的第二端接外部電源，所述的第五開關(guān)K5的第二端與所述的第二偏置電路的輸出端相連接，所述的第五開關(guān)K5的第一端與所述的第二激勵源In的第二端相連接，所述的第二激勵源In的第一端接地。

為了更好地控制所述的觸摸屏在兩種模式下轉(zhuǎn)換，在一種優(yōu)選的實施例中，所述的第四開關(guān)K4以及第五開關(guān)K5均為高頻開關(guān)。

在一種優(yōu)選的實施例中，請參閱圖6所示，為本發(fā)明的偏置電路的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的第一偏置電路與所述的第二偏置電路均包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三激勵源I；所述的第一電阻R1的第一端與所述的第二電阻R2的第二端相連接，所述的第二電阻R2的第一端接地，所述的第一電阻R1的第二端與所述的第三激勵源I的第一端相連接，所述的第三激勵源I的第二端接外部電源，所述的第一電阻R1的第一端為所述的第一偏置電路或所述的第二偏置電路的輸出端；

在另外一種優(yōu)選的實施例中，請參閱圖7所示，為本發(fā)明的偏置電路的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的第一電阻R1的第一端與所述的第二電阻R2的第二端相連接，所述的第二 電阻R2的第一端接與所述的第三激勵源I的第一端相連接，所述的第三激勵源I的第二端接地，所述的第一電阻R1的第二端接外部電源，所述的第一電阻R1的第一端為所述的第一偏置電路或所述的第二偏置電路的輸出端。

本發(fā)明的窗口計算處理模塊對比較器輸出的感應(yīng)電流的脈寬進行計算處理，得到正(負(fù))積分電流的窗口參數(shù)；主要包括：(1)計數(shù)器，用于計算正(負(fù))感應(yīng)電流脈寬的寬度；(2)正(負(fù))脈寬參數(shù)寄存器，用于存儲計算得到正(負(fù))感應(yīng)電流積分窗口參數(shù)。窗口計算處理模塊主要用于：(1)接收比較器輸出的正(負(fù))感應(yīng)電流脈寬，根據(jù)控制模塊MCU發(fā)出的指令及計數(shù)時鐘，計算出正(負(fù))感應(yīng)電流脈寬寬度，由此得出正(負(fù))感應(yīng)電流窗口參數(shù)；(2)通過正(負(fù))感應(yīng)電流窗口參數(shù)，控制正(負(fù))感應(yīng)電流積分窗口時間。在一種優(yōu)選的實施例中，請參閱圖8所示，所述的窗口計算處理模塊包括計數(shù)器及邏輯控制單元、正脈寬參數(shù)寄存器、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器；所述的正脈寬參數(shù)寄存器、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器、以及比較器CMP分別與所述的計數(shù)器及邏輯控制單元相連接，所述的正脈寬參數(shù)寄存器的輸出端、負(fù)脈寬參數(shù)寄存器的輸出端與所述的第三開關(guān)K3的控制端相連接，所述的控制模塊MCU與所述的計數(shù)器及邏輯控制單元相連接。

為了更好地控制所述的觸摸屏中感應(yīng)窗口的寬度以及感應(yīng)電流的脈寬，在一種優(yōu)選的實施例中，所述的第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2以及第三開關(guān)K3均為高頻開關(guān)。

另外，本發(fā)明中每個RX感應(yīng)線的正(負(fù))積分窗口參數(shù)分別可以有一組或多組，可以根據(jù)TX掃描線的個數(shù)而定，每個TX掃描線可以有各自對應(yīng)的一組正(負(fù))積分窗口參數(shù)。

采用了該發(fā)明中的自動調(diào)節(jié)感應(yīng)窗口寬度的互電容觸摸屏，可以實現(xiàn)積分窗口自動檢測功能，可以省去人工調(diào)試積分窗口過程，提高了產(chǎn)品的開發(fā)效率；積分窗口實現(xiàn)自動檢測后，其窗口的控制精度比人工調(diào)試得到的窗口要精確，一個精確的積分窗口更有利于將干擾排除在外，操作簡單，應(yīng)用范圍廣泛。

在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。