触控卡、电容触控屏及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及触控电路技术领域，尤其涉及一种触控卡、电容触控屏及电子设备。


背景技术：

2.电容触控屏是采用带有横向发射通道tx和纵向接收通道rx的触控面板，搭配触控卡实现。发射通道tx和接收通道rx在交叉位置形成一个电容节点，有m条发射通道tx，n条接收通道rx构成的控制面板，会构成一个m
×
n的电容矩阵。工作时，触控卡不断扫描整片触控面板，侦测所有电容节点信号变化量，进行触控位置定位。
3.鉴于目前大多数电容方案，边缘走线近端和远端无法实现等长，膜材、工艺也有一定差异，输出通道阻抗高低不一，导致电容信号量平整度较差，影响触控效果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种触控卡、电容触控屏及电子设备以解决电容信号量平整度较差影响触控效果的问题。
5.为了解决上述技术问题，第一方面，本技术实施例提供了一种触控卡，该触控卡用于电容触控面板，所述电容触控面板包括交叉设置的发射通道和接收通道，所述触控卡包括第一连接线、第二连接线、控制芯片和可调电阻装置，所述控制芯片通过所述第一连接线与所述发射通道连接，通过所述第二连接线与所述接收通道连接；
6.所述第一连接线中串联有所述可调电阻装置；
7.或，所述第二连接线中串联有所述可调电阻装置；
8.或，所述第一连接线和所述第二连接线均串联有所述可调电阻装置；
9.所述可调电阻装置的控制端与所述控制芯片电连接。
10.在一种可能的实施方式中，所述控制芯片包括触控芯片和处理芯片，所述触控芯片与所述第一连接线和所述第二连接线电连接，并与所述处理芯片电连接，所述可调电阻装置的控制端与所述处理芯片电连接。
11.在一种可能的实施方式中，所述可调电阻装置为可编程电阻器。
12.在一种可能的实施方式中，所述可编程电阻器的控制端通过i2c/spi总线与所述处理芯片电连接。
13.在一种可能的实施方式中，所述触控卡还包括电源芯片。
14.在一种可能的实施方式中，所述电容触控面板包括交叉设置的多个发射通道和多个接收通道，所述第一连接线的数量与所述发射通道的数量相等，所述第二连接线的数量与所述接收通道的数量相等。
15.为了解决上述技术问题，第二方面，本技术实施例还提供一种电容触控屏，包括电容触控面板和第一方面任一项实施例中所述的触控卡。
16.在一种可能的实施方式中，所述电容触控面板包括交叉设置的发射通道和接收通
道，所述触控卡中的第一连接线与所述发射通道电连接，所述触控卡中的第二连接线与所述接收通道电连接。
17.在一种可能的实施方式中，所述电容触控面板包括沿第一方向并排设置的多个所述发射通道和沿第二方向并排设置的多个所述接收通道，所述发射通道沿所述第二方向延伸，所述接收通道沿所述第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直。
18.为了解决上述技术问题，第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括第二方面任一项实施例中所述的电容触控屏。
19.在本实用新型提供的一种触控卡中，在触控面板中串联可调电阻装置，可调电阻装置可在控制芯片的控制下改变电阻，通过可调电阻装置的电阻变化动态调节输入电压，保证各电容节点电压均匀稳定。触控面板数据均匀性越好，数据平整度越高，能给软件调测预留比较广阔的发挥空间，从而可以有效地改善触控面板的触控效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的一种电容触控面板中电容节点的电路示意图；
22.图2为本技术实施例提供的一种可编程电阻器的电路示意图；
23.图3为本技术实施例提供的触控卡与电容触控面板连接示意图；
24.其中的附图标记说明：
25.1、电容触控面板；2、第二连接线；3、触控芯片；4、控制芯片；5、处理芯片；6、电源芯片；7、总线；8、第一连接线；9、可调电阻装置；10、触控卡。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
27.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
28.相关技术中，电容触控是采用带有横向发射通道tx和纵向接收通道rx的电容触控屏连接触控卡来实现触控。发射通道tx和接收通道rx相交形成一个电容节点。在电容触控屏上，若干条发射通道tx和若干条接收通道rx相交形成若干个电容节点，构成一个电容矩阵。工作时，发射通道tx对电容节点充电，接收通道rx传输到触控卡，触控卡通过不断扫描
接收通道rx和发射通道tx，侦测各电容节点触控信号。
29.触控信号的平均方差值越小，数据均匀性越好，能给软件调测预留更大的发挥空间，保证更好的触控效果。因此，一直以来电容触控测试数据的平整度成了膜材厂商、触控芯片供应商以及终端客户不懈努力的方向。
30.如图1所示，由于电容触控面板上电容节点初始电压均为0，在被充电后进行下一轮充电前，会通过放电电路把电荷放完，即初始电压为0，此时触控卡输出电压计算公式：
31.vout＝vin[1-exp(-t/rc)]
[0032]
其中，vin表示电源电压；exp(x)表示e的x次方，e为自然常数；vout表示t时刻电容上的电压值；c表示电容值；r表示充电回路总电阻值；t表示充电时间。
[0033]
当电容触控面板与触控卡连接开始工作时，t、vin、c、e均为常量，唯一可以改变的是r值。所以，可以通过改变电容充电电路电阻值，来调节充电电流大小，达到在同等时间下，改变电容两端充电电压值，从而达到优化电容信号量平整度的目。
[0034]
基于此，本技术实施例提供了一种用于电容触控面板的触控卡，图3为本技术实施例提供的一种触控卡与电容触控面板连接示意图，如图3所示，电容触控面板1包括交叉设置的发射通道和接收通道，触控卡10包括第一连接线8、第二连接线2、控制芯片4和可调电阻装置9，控制芯片4通过第一连接线8与发射通道连接，通过第二连接线2与接收通道连接；第一连接线8和第二连接线2中的至少一方串联有可调电阻装置9，也就是说，可调电阻装置的接入有如下三种实施方式，第一、可调电阻装置串联在第一连接线8中；第二、可调电阻装置串联在第二连接线2中；第三、可调电阻装置设置有两个，其中一个串联在第一连接线8中，另一个串联在第二连接线2中。
[0035]
可调电阻装置9的控制端与控制芯片4电连接；控制芯片4响应于第二连接线2的输出信号小于第一预设值时，控制可调电阻装置9的阻值减小；响应于第二连接线2的输出信号大于第二预设值时，控制可调电阻装置9阻值增大。
[0036]
本实施例以可调节电阻装置串联在第一连接线8上为例，提供触控卡10的运行过程如下：第一连接线8与可调电阻装置9串联，在通电状态下，触控芯片3通过第二连接线2接收电容触控面板1传递的触控信号，并将触控信号转换处理后传递至处理芯片5，处理芯片5通过i2c/spi总线7与可调电阻装置9的控制端相连。
[0037]
处理芯片5响应于第二连接线2的输出信号小于第一预设值时，控制可调电阻装置9的阻值减小，通过减小阻值增加该条通道充电电流，增加电容两端充电电压；响应于第二连接线2的输出信号大于第二预设值时，控制可调电阻装置9阻值增大，减小该条通道充电电流，减小电容两端充电电压，从而使电容两端电压值稳定在一定范围中，优化电容信号量平整度。
[0038]
控制芯片4对数字信号分析时存在固定值来区分真值与噪声值，当第二连接线2的输出信号大于第二预设值或小于第二预设值的变化量大于固定值时，认定输出信号为真值，处理芯片5不发生响应；当第二连接线2的输出信号大于第二预设值或小于第二预设值的变化量小于固定值时，认定为噪声值，处理芯片5发生响应，改变电阻阻值调节输入电压。通过对输入电压的动态调整，使电容触控屏两端电压均匀性好，触控效果好，产品性能高。
[0039]
如前文所述，在可能的实施方式中，可调电阻装置9与第二连接线2串联，或者，第一连接线8和第二连接线2可均串联可调电阻装置，其工作原理和效果与上述实施例相同，
此处不再赘述。
[0040]
在一些实施例中，用可编程电阻器作为可调电阻装置9，图2为可编程电阻器的电路原理图，可编程电阻器通过改变开关闭合控制电阻连接关系和连接个数来改变总电阻阻值。rs为两相邻节点的阻值，大小为ab之间的总电阻除以127，rw的阻值几乎为零，可忽略不计。n为软件写入的数据。r
ab
表示最大电阻值，为常量。r
wb
为串联到电容充电回路中的总电阻，其计算公式如下：
[0041][0042]
n＝0,1,2,
……
,127
[0043]
当总电阻r
wb
为4000欧姆时，r
ab
阻值精度可控制到31.496欧姆。通过监测触控信号，进行软件调节，逐步把信号平整度调整到最佳效果。
[0044]
在一些实施例中，可调电阻装置9通过i2c/spi总线7与处理芯片5电连接。当处理芯片5发生响应时，第二连接线2的输出信号小于第一预设值时，控制芯片4通过i2c/spi总线7发送命令，控制可调电阻装置9的阻值减小，增加该条通道充电电流，增加电容两端充电电压；响应于第二连接线2的输出信号大于第二预设值时，控制芯片4通过i2c/spi总线7发送命令，控制可调电阻装置9阻值增大，减小该条通道充电电流，减小电容两端充电电压。使电容两端电压值稳定在一定范围内，优化电容信号量平整度。
[0045]
在一些实施例中，触控卡10还包括电源芯片6，电源芯片6为触控卡10提供电能输送，使电容触控面板1产生电压，由发射通道发射触控信号，控制芯片4接收触控信号转为控制信号和电压信号输出给可调电阻装置9，可调电阻装置9改变电压信号后传回给电容触控面板1。
[0046]
在一些实施例中，电容触控面板1包括交叉设置的多个发射通道和多个接收通道，第一连接线8的数量与发射通道的数量相等，且与发射通道一一对应；第二连接线2的数量与接收通道的数量相等，且与接收通道一一对应。多个发射通道与多个接收通道在电容触控面板1上相交形成若干个矩阵排布的电容节点，各个电容节点根据自身发出触控信号与接收的电压信号来确定触控位置。
[0047]
基于同一发明构思，本技术还提供一种电容触控屏，包括电容触控面板1和上述实施例中任一项的触控卡10，电容触控面板1包括交叉设置的发射通道和接收通道，触控卡10中的第一连接线8与发射通道电连接，触控卡10中的第二连接线2与接收通道电连接。
[0048]
具体的，电容触控面板1包括沿第一方向并排设置的多个发射通道和沿第二方向并排设置的多个接收通道，发射通道沿第二方向延伸，接收通道沿第一方向延伸，第一方向与第二方向垂直。
[0049]
基于同一发明构思，本技术还提供一种电子设备，包括上一实施例的电容触控屏，该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、触控一体机、车载中控显示装置或会议室平板等具有显示功能的设备。
[0050]
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
[0051]
本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种触控卡，其特征在于，用于电容触控面板，所述电容触控面板包括交叉设置的发射通道和接收通道，所述触控卡包括第一连接线、第二连接线、控制芯片和可调电阻装置，所述控制芯片通过所述第一连接线与所述发射通道连接，通过所述第二连接线与所述接收通道连接；所述第一连接线中串联有所述可调电阻装置；或，所述第二连接线中串联有所述可调电阻装置；或，所述第一连接线和所述第二连接线均串联有所述可调电阻装置；所述可调电阻装置的控制端与所述控制芯片电连接。2.根据权利要求1所述的触控卡，其特征在于，所述控制芯片包括触控芯片和处理芯片，所述触控芯片与所述第一连接线和所述第二连接线电连接，并与所述处理芯片电连接，所述可调电阻装置的控制端与所述处理芯片电连接。3.根据权利要求2所述的触控卡，其特征在于，所述可调电阻装置为可编程电阻器。4.根据权利要求3所述的触控卡，其特征在于，所述可编程电阻器的控制端通过i2c/spi总线与所述处理芯片电连接。5.根据权利要求1所述的触控卡，其特征在于，所述触控卡还包括电源芯片。6.根据权利要求1所述的触控卡，其特征在于，所述电容触控面板包括交叉设置的多个发射通道和多个接收通道，所述第一连接线的数量与所述发射通道的数量相等，所述第二连接线的数量与所述接收通道的数量相等。7.一种电容触控屏，其特征在于，包括电容触控面板和权利要求1-6中任一项所述的触控卡。8.根据权利要求7所述的电容触控屏，其特征在于，所述电容触控面板包括交叉设置的发射通道和接收通道，所述触控卡中的第一连接线与所述发射通道电连接，所述触控卡中的第二连接线与所述接收通道电连接。9.根据权利要求8所述的电容触控屏，其特征在于，所述电容触控面板包括沿第一方向并排设置的多个所述发射通道和沿第二方向并排设置的多个所述接收通道，所述发射通道沿所述第二方向延伸，所述接收通道沿所述第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直。10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的电容触控屏。

技术总结
本申请实施例提供一种触控卡、电容触控屏及电子设备，触控卡用于电容触控面板，电容触控面板包括交叉设置的发射通道和接收通道，触控卡包括第一连接线、第二连接线、控制芯片和可调电阻装置，控制芯片通过第一连接线与发射通道连接，通过第二连接线与接收通道连接；第一连接线中串联有可调电阻装置；或，第二连接线中串联有可调电阻装置；或，第一连接线和第二连接线均串联有可调电阻装置；可调电阻装置的控制端与控制芯片电连接。可调电阻装置能够接收控制芯片指令改变电阻调节输入电压，保证各节点电压均匀稳定，触控面板数据均匀性越好，数据平整度高，触控效果越好，产品性能越高。高。高。


技术研发人员：罗勇
受保护的技术使用者：深圳市鸿合创新信息技术有限责任公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/5/25