專利名稱：一種用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電磁爐中使用的觸控感應(yīng)電路，尤其涉及一種使用在被絕緣材料如玻璃、陶瓷或塑膠隔離的情形下感受人體(特別是手指)接觸信號并識別為按鍵信息的觸控感應(yīng)電路。
背景技術(shù)：
在人們的生產(chǎn)生活中，各種電器設(shè)備都需要與人進行交互?，F(xiàn)有的以按鍵為交互的裝置通常是機械式按鈕，考慮美觀和安全，在某些情形下，機械式按鍵因為必須要在材料表面(如玻璃或陶瓷等)開孔或開槽，會破壞某些材料的機械強度和外觀，無法滿足使用的需要。
現(xiàn)在也有一些利用紅外線陣列、超聲波或者由具有電阻、電容特性的特殊材料制成的感應(yīng)屏，因其制造材料昂貴，生產(chǎn)工藝復雜，技術(shù)要求很高，故不適用于低值易耗的小家電產(chǎn)品上。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于考慮上述問題提供一種能夠感應(yīng)到人體手指的接觸信息，并轉(zhuǎn)化為電壓信號的變化，可由微控制器進行識別，進而對電磁爐進行操作控制的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路。本實用新型設(shè)計簡單，方便實用，易于實現(xiàn)，安全可靠、成本低廉。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型的電路原理框圖如圖1所示，包括有輸入調(diào)理電路(11)、感應(yīng)電路(12)、積分輸出電路(13)，其中輸入調(diào)理電路(11)的輸入端與波型信號輸入端連接，感應(yīng)電路(12)的輸入端與輸入調(diào)理電路(11)的輸出端連接，感應(yīng)電路(12)的輸出端與積分輸出電路(13)的輸入端連接，積分輸出電路(13)的輸出端與多路復用電路連接。
上述輸入調(diào)理電路(11)包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應(yīng)電路(12)包括有電阻R2及感應(yīng)片K，積分輸出電路(13)包括有電阻R3、電容C2，其中電阻R1與電容C1組成的串聯(lián)電路再與二極管D1并聯(lián)在波型信號輸入端IN與二極管D2的陰極之間，二極管D2的陽極接地，電阻R2、R3的一端與二極管D2的陰極連接，電阻R2的另一端與感應(yīng)片K連接，電阻R3的另一端與電容C2的一端連接，C2的另一端接地，電阻R3與電容C2的公共連接端為與多路復用電路連接的輸出端OUT。
上述波型信號輸入端IN輸入的波型信號為方波信號。
上述方波信號的頻率可為10kHz～400kHz。
上述方波信號的占空比為50％～100％。
上述觸控感應(yīng)片K可以是金屬、非金屬導電體。
當觸控感應(yīng)片K所接觸的非導體表面指觸感應(yīng)區(qū)域沒有手指接觸時，輸入端輸入的方波經(jīng)由R1、C1、R2對C2進行充電；同時也對R2及K支路進行充電，設(shè)觸控感應(yīng)片K與非導體表面存在的分布電容為CK1。由于CK1極小，對電路的影響很微弱。
D1在輸入方波為低電平時進行快速放電。D2鉗位A點電壓不為負壓。
當觸控感應(yīng)片K所接觸的非導體表面指觸感應(yīng)區(qū)域有手指接觸時，觸控感應(yīng)片K與手指之間的存在分布電容CK2，且CK2＞＞CK1。由于CK2的存在，R2、CK2則會使附圖2中A點的電壓下降，相應(yīng)地，OUT端的電壓也會下降。
OUT端的電壓下降可通過運算放大電路進行放大后交由MCU進行采樣處理，從而可以通過電壓的變化實現(xiàn)對指觸信息(包括手指的接觸及離開)的識別。
本實用新型的有益效果是1、本實用新型僅由若干電阻、電容及兩個二極管組成，電路設(shè)計比較簡單實用、靈活可靠、成本低廉、適應(yīng)性好。
2、對表面材料是否透明無要求，對不同表面材料，只需要調(diào)整R2的參數(shù)即可。
3、觸控感應(yīng)片K可以是金屬、導電橡膠等非金屬導電體，無其它特殊要求。
本實用新型是一種設(shè)計簡單，方便實用，易于實現(xiàn)，使用靈活，安全可靠、成本低廉的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路。


圖1是本實用新型的電路原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖；圖3是本實用新型用于電磁爐的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
本實用新型的電路原理框圖如圖1所示，包括有輸入調(diào)理電路(11)、感應(yīng)電路(12)、積分輸出電路(13)，其中輸入調(diào)理電路(11)的輸入端與波型信號輸入端連接，感應(yīng)電路(12)的輸入端與輸入調(diào)理電路(11)的輸出端連接，感應(yīng)電路(12)的輸出端與積分輸出電路(13)的輸入端連接，積分輸出電路(13)的輸出端與多路復用電路連接。
本實用新型的電路原理圖如圖2所示，上述輸入調(diào)理電路(11)包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應(yīng)電路(12)包括有電阻R2及感應(yīng)片K，積分輸出電路(13)包括有電阻R3、電容C2，其中電阻R1與電容C1組成的串聯(lián)電路再與二極管D1并聯(lián)在波型信號輸入端IN與二極管D2的陰極之間，二極管D2的陽極接地，電阻R2、R3的一端與二極管D2的陰極連接，電阻R2的另一端與感應(yīng)片K連接，電阻R3的另一端與電容C2的一端連接，C2的另一端接地，電阻R3與電容C2的公共連接端為與多路復用電路連接的輸出端OUT。上述波型信號輸入端IN輸入的波型信號為方波信號，方波信號的頻率可為10kHz～400kHz，方波信號的占空比為50％～100％。
上述觸控感應(yīng)片K可以是金屬、導電橡膠等非金屬導電體。
本實用新型用于電磁爐的電路原理圖如圖3所示，圖中各標號為方波發(fā)生電路1、多路復用電路2、運算放大電路3、MCU單元4、輸入調(diào)理電路11、感應(yīng)電路12、積分輸出電路13。
實用新型感應(yīng)電路模塊連接在方波發(fā)生電路(1)和多路復用電路(2)之間。其中方波發(fā)生電路(1)利用NE555時基電路產(chǎn)生占空比為80％的160kHz的方波。多路復用電路(2)實際上是利用電子開關(guān)將N路觸控感應(yīng)信號分時切換到運算放大電路(3)，切換由MCU單元(4)控制。運算放大電路(3)的輸出信號則傳送到MCU單元(4)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，MCU單元(4)通過對運算放大電路(3)的輸出電平變化的監(jiān)視，可以識別出N路觸控感應(yīng)中某一感應(yīng)區(qū)域是否有手指接觸或釋放，并進一步處理為是否有“按鍵”按下或松開。
實施例中R1＝22k、R2＝20k、R3＝1M、C1＝30pF、C2＝0.1uF。方波發(fā)生電路(1)中U11為NE555或HA17555、R11＝1k、R12＝4.7k、C11＝1000pF、C12＝10000pF，IN端輸入頻率為160kHz，占空比為80％。多路復用電路(2)中選用的芯片為74HC4051、74HC4066或CD4051、CD4066等。運算放大電路(3)中R31＝1k、R32＝1k、R33＝4.7k、C31＝1000pF、U31為LM358或LM324等。MCU單元(4)選用MC68HC908JL8。
MCU單元(4)同時還通過監(jiān)視電壓、電流、溫度、狀態(tài)反饋電路及感溫加熱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對鐵質(zhì)鍋具電磁感應(yīng)加熱。
權(quán)利要求1.一種用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于包括有輸入調(diào)理電路(11)、感應(yīng)電路(12)、積分輸出電路(13)，其中輸入調(diào)理電路(11)的輸入端與波型信號輸入端連接，感應(yīng)電路(12)的輸入端與輸入調(diào)理電路(11)的輸出端連接，感應(yīng)電路(12)的輸出端與積分輸出電路(13)的輸入端連接，積分輸出電路(13)的輸出端與多路復用電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于上述輸入調(diào)理電路(11)包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應(yīng)電路(12)包括有電阻R2及感應(yīng)片K，積分輸出電路(13)包括有電阻R3、電容C2，其中電阻R1與電容C1組成的串聯(lián)電路再與二極管D1并聯(lián)在波型信號輸入端IN與二極管D2的陰極之間，二極管D2的陽極接地，電阻R2、R3的一端與二極管D2的陰極連接，電阻R2的另一端與感應(yīng)片K連接，電阻R3的另一端與電容C2的一端連接，C2的另一端接地，電阻R3與電容C2的公共連接端為與多路復用電路連接的輸出端OUT。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于上述波型信號輸入端IN輸入的波型信號為方波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于上述方波信號的頻率可為10kHz～400kHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于上述方波信號的占空比為50％～100％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電磁爐的觸控感應(yīng)電路，其特征在于上述觸控感應(yīng)片K可以是金屬、非金屬導電體。
專利摘要本實用新型涉及一種電磁爐中使用的觸控感應(yīng)電路。包括有輸入調(diào)理電路(11)、感應(yīng)電路(12)、積分輸出電路(13)，其中感應(yīng)電路(12)的輸入端與輸入調(diào)理電路(11)的輸出端連接，感應(yīng)電路(12)的輸出端與積分輸出電路(13)的輸入端連接。輸入調(diào)理電路(11)包括有電阻R1、電容C1、二極管D1、D2，感應(yīng)電路(12)包括有電阻R2及感應(yīng)片K，積分輸出電路(13)包括有電阻R3、電容C2，輸入調(diào)理電路(11)的輸入端為方波信號，占空比不小于50％。當手指接觸到感應(yīng)片感應(yīng)區(qū)域時，感應(yīng)片與手指間形成的電容將會使積分輸出電路(13)的輸出端的電壓發(fā)生變化，此變化經(jīng)放大電路放大以后，通過MCU進行采樣處理，實現(xiàn)將手指觸控信號感應(yīng)識別為按鍵信息，進而實現(xiàn)對電磁爐的操作控制。
文檔編號H05B6/12GK2715455SQ200420047169
公開日2005年8月3日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者毛宏建, 徐旻鋒, 陳石軍 申請人:美的集團有限公司