一种检测电路、检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种检测电路、一种检测方法、一种检测装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技发展，电子产品的人机交互需求日益增加，传统的橡胶按键已经对控制器便携化以及小型化的发展产生了阻碍，所以静电容的触摸按键成为了目前的主流方案，静电容触摸按键是利用电容容量的的变化来判断按键的开和关，在按下按键之后，开关中电容容量发生改变，从而实现触发。

当前对电子产品的静电容触摸按键进行是否触摸检测，检测准确性较低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种检测电路、一种检测方法和相应的一种检测装置、一种电子设备，以及一种计算机可读存储介质。

本发明实施例公开了一种检测电路，所述方法包括：

第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；

所述电压检测电路包括电流镜电路；

所述第一输入端与按键连接，所述按键处于被触摸状态时，所述第一输入端与所述第二输入端形成电压差；

所述电流镜电路，用于复制电流以从所述电压输出端中输出检测电压。

可选地，

所述电压检测电路还包括第一运放、第二运放、第三运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一运放的输入端与所述第一输入端连接，输出端与所述第一电阻和所述第二电阻连接；

所述第二运放的输入端与所述第二输入端连接，输出端与所述第二电阻和所述第三电阻连接；

所述第三运放的输入端与所述电流镜电路和所述第四电阻连接，输出端与所述电压输出端连接；

所述电流镜电路的一端与所述第一电阻连接，另一端与所述第四电阻连接；

所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻串联；

所述按键处于被触摸状态时，所述第一输入端产生第一电压，所述第二输入端产生第二电压；

所述第一电压经过所述第一运放，所述第二电压经过所述第二运放，所述第一运放的输出端与所述第二运放的输出端之间形成所述电压差；

所述电压差作用于所述第二电阻，得到流经所述第二电阻的第一电流；

所述电流镜电路复制所述第一电流，得到第二电流；

所述第二电流通过所述第四电阻得到所述检测电压，并从所述电压输出端输出所述检测电压。

可选地，还包括：

比较器，

所述比较器的输入端与所述第一输入端和所述第二输入端连接，输出端与所述电压检测电路连接；

所述比较器，用于在所述第一输入端的电压低于所述第二输入端的电压时，控制所述电压检测电路不工作；而在所述第一输入端的电压高于所述第二输入端的电压时，控制所述电压检测电路工作。

可选地，

所述电流镜电路包括至少一个晶体管；

所述比较器的输出端与所述电流镜电路连接；

所述比较器，还用于在所述第一输入端的电压低于所述第二输入端的电压时，关闭所述至少一个晶体管中的至少一个；而在所述第一输入端的电压高于所述第二输入端的电压时，开启所有的所述至少一个晶体管。

可选地，还包括：

延迟电路；

所述延迟电路的一端与所述第一输入端连接，另一端与所述第二输入端连接；

所述延迟电路，用于将所述按键处于被触摸状态时产生的触摸信号转换为延迟信号；

所述第二输入端，用于根据所述延迟信号产生所述第二电压。

可选地，所述第二电阻和所述第四电阻的阻值相同。

本发明实施例还公开了一种检测方法，应用于如上所述的检测电路，所述方法包括：

响应于用户操作，控制所述按键处于被触摸状态或未被触摸状态；

当所述按键处于被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第三电压；

当所述按键处于未被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第四电压；

基于所述第三电压和所述第四电压检验所述按键是否符合要求。

本发明实施例还公开了一种检测装置，包括如上所述的检测电路，所述装置还包括：

控制模块，用于响应于用户操作，控制所述按键处于被触摸状态或未被触摸状态；

第一采集模块，用于当所述按键处于被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第三电压；

第二采集模块，用于当所述按键处于未被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第四电压；

检验模块，用于基于所述第三电压和所述第四电压检验所述按键是否符合要求。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述一种检测方法。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述一种检测方法。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，检测电路包括：第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；电压检测电路包括电流镜电路；第一输入端与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端与第二输入端形成电压差；电流镜电路，用于复制电流以从电压输出端中输出检测电压。其中，所要输出的检测电压为第一输入端与第二输入端形成的电压差。通过采用上述方法，实现对触摸按键进行是否触摸检测，输出两个输入端的电压差值，检测电路简单、占用面积小，且电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，可以使得电流更加稳定，检测结果具有更高的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种检测电路的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种检测电路的部分结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种检测电路的部分结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种检测电路的部分结构示意图；

图5是本发明实施例的一种检测电路的电路示意图；

图6是本发明实施例提供的一种检测方法的步骤流程图；

图7是本发明实施例提供的一种检测装置的结构框图。

附图标记：

检测电路100，第一输入端110，第二输入端120，电压检测电路130，电压输出端140，比较器150，延迟电路160；

电流镜电路131，第一运放132，第二运放133，第三运放134，第一电阻135，第二电阻136，第三电阻137，第四电阻138。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明设计了一种对静电容式触摸按键是否被触摸的检测方案，将触摸与未触摸两种状态的电压进行采样，经过逻辑电路相减得到电路输出的是触摸与未触摸的电压差值，本发明可以使得静电容式触摸按键是否被触摸的检测结果具有更高的准确性。

本发明实施例，检测电路包括：第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；电压检测电路包括电流镜电路；第一输入端与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端与第二输入端形成电压差；电流镜电路，用于复制电流以从电压输出端中输出检测电压。通过采用上述方法，实现对触摸按键进行是否触摸检测，输出两个输入端的电压差值，检测电路简单、占用面积小，且电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，可以使得电流更加稳定，检测结果具有更高的准确性。

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种检测电路的结构框图，该检测电路100可以包括：

第一输入端110、第二输入端120、电压检测电路130和电压输出端140；

电压检测电路130包括电流镜电路131；

第一输入端110与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端110与第二输入端120形成电压差；

电流镜电路131，用于复制电流以从电压输出端140中输出检测电压。

在具体实施中，可以在电压检测电路中设置电流镜电路，通过复制电流在电压输出端输出两个输入端的电压差，通过输出的检测电压进行按键触摸检测。

针对上述结构的检测电路100，在本发明一种可选的实施例中，

电压检测电路130还包括第一运放132、第二运放133、第三运放134、第一电阻135、第二电阻136、第三电阻137和第四电阻138，如图2所示；

第一运放132的输入端与第一输入端110连接，输出端与第一电阻135和第二电阻136连接；

第二运放133的输入端与第二输入端120连接，输出端与第二电阻136和第三电阻137连接；

第三运放134的输入端与电流镜电路131和第四电阻138连接，输出端与电压输出端140连接；

电流镜电路131的一端与第一电阻135连接，另一端与第四电阻138连接；

第一电阻135、第二电阻136和第三电阻137串联；

按键处于被触摸状态时，第一输入端110产生第一电压，第二输入端120产生第二电压；

第一电压经过第一运放132，第二电压经过第二运放133，第一运放132的输出端与第二运放133的输出端之间形成电压差；

电压差作用于第二电阻136，得到流经第二电阻136的第一电流；

电流镜电路131复制第一电流，得到第二电流；

第二电流通过第四电阻138得到检测电压，并从电压输出端140输出检测电压。

在本发明实施例中，第一输入端110产生的第一电压通过第一运放132传递到第一运放132的输出端，同理，第二输入端120产生的第二电压通过第二运放133传递到第二运放133的输出端，因而在第一运放132的输出端与第二运放133的输出端之间形成电压差，由于第一运放132的输出端与第二运放133的输出端的电压差作用在第二电阻136上，得到流经第二电阻136的第一电流I1＝(V1－V2)/R2，电流镜电路131复制电流I1，I2为电流镜电路131复制得到的第二电流。

在本发明实施例中，可以设置电流镜电路131中晶体管的宽长比和数量相同，使得I2＝I1，可得从电压输出端140输出的检测电压OUT＝I2＊R4＝(V1－V2)＊R4/R2，可以将第四电阻138与第二电阻136的阻值设置一致，即R4＝R2，由此可得OUT＝V1－V2；即输出的检测电压为采样的电压差，为触发按键的触摸检测提供模拟电路，输出触摸后的电容电压差OUT。

针对上述结构的检测电路100，在本发明一种可选的实施例中，还包括：

比较器150，

比较器150的输入端与第一输入端110和第二输入端120连接，输出端与电压检测电路130连接，如图3所示；

比较器150，用于在第一输入端110的电压低于第二输入端120的电压时，控制电压检测电路130不工作；而在第一输入端110的电压高于第二输入端120的电压时，控制电压检测电路130工作。

具体而言，比较器150可以为模拟比较器(Analog Comparator，简称ACMP)，第一输入端110与第二输入端120作为比较器150的输入，比较第一输入端110的电压与第二输入端120的电压，当第一输入端110的电压高于第二输入端120的电压时，比较器150输出控制信号EN，EN控制电压检测电路130工作，输出的检测电压OUT＝V1－V2；当第一输入端110的电压不高于第二输入端120的电压时，比较器150不输出控制信号，电压检测电路130不工作，输出的检测电压OUT＝0。本发明通过比较器可以减少检测电路误触发和降低检测电路的功耗。

在本发明实施例中，比较器150可以输出信号给后续数字电路提供比较信号，给后续数字电路部分提供模拟电路的比较状态。检测电路在不同状态下切换时有5us的延迟，需要数字电路部分注意，设置合适的采样或检测时间。

针对上述结构的检测电路100，在本发明一种可选的实施例中，

电流镜电路131包括至少一个晶体管；

比较器150的输出端与电流镜电路131连接；

比较器，还用于在第一输入端110的电压低于第二输入端120的电压时，关闭至少一个晶体管中的至少一个；而在第一输入端110的电压高于第二输入端120的电压时，开启所有的至少一个晶体管。

其中，晶体管可以为PMOS晶体管，PMOS是指n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管。在本发明中，可以通过比较器150控制电流镜电路131中晶体管的开闭。

针对上述结构的检测电路100，在本发明一种可选的实施例中，还包括：

延迟电路160；

延迟电路160的一端与第一输入端110连接，另一端与第二输入端120连接，如图4所示；

延迟电路160，用于将按键处于被触摸状态时产生的触摸信号转换为延迟信号；

第二输入端120，用于根据延迟信号产生第二电压。

在实际应用中，按键处于被触摸状态时，基于触摸信号，第一输入端110的电压抬升到1.5V，触摸信号经过延迟电路160转换为延迟信号，延迟信号传输到第二输入端120，基于该延迟信号，第二输入端产生1V电压，第一输入端110与第二输入端120之间产生的电压差作为触发动作在电路中的体现。

针对上述结构的检测电路100，在本发明一种可选的实施例中，第二电阻和第四电阻的阻值相同。

如图5所示，为本发明实施例的一种检测电路的电路示意图，包括IO1INPUT(第一输入端)、IO2INPUT(第二输入端)、OUTPUT(电压输出端)、由晶体管PM1、PM2、PM3和PM4构成的电流镜电路(图中虚线框部分)、OP1(第一运放)、OP2(第二运放)、OP3(第三运放)、R1(第一电阻)、R2(第二电阻)、R3(第三电阻)、R4(第四电阻)以及ACMP(比较器)，该模拟电路部分只有一个ACMP、3个OP、一个电流镜和4个电阻，后续连接数字电路部分，相比于以往检测可能需要用到整个ADC模块，电路更加简单，面积更小，而电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，使电流更加稳定，以及电路的匹配性更好，绘制版图中其他电路信号线干扰更小，复制的电流更加准确。

综上，在本发明实施例中，检测电路包括：第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；电压检测电路包括电流镜电路；第一输入端与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端与第二输入端形成电压差；电流镜电路，用于复制电流以从电压输出端中输出检测电压。通过采用上述方法，实现对触摸按键进行是否触摸检测，输出两个输入端的电压差值，检测电路简单、占用面积小，且电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，可以使得电流更加稳定，检测结果具有更高的准确性。

基于上述检测电路，本发明还提供了一种检测方法，参照图6，示出了本发明实施例提供的一种检测方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤601，响应于用户操作，控制按键处于被触摸状态或未被触摸状态。

在本发明实施例中，响应于用户操作，可以控制按键处于被触摸状态，或者，控制按键处于未被触摸状态。

步骤602，当按键处于被触摸状态时，采集电压输出端输出的检测电压，得到第三电压。

步骤603，当按键处于未被触摸状态时，采集电压输出端输出的检测电压，得到第四电压。

步骤604，基于第三电压和第四电压检验按键是否符合要求。

通过采集按键处于被触摸状态下的输出电压，以及采集按键处于未被触摸状态下的输出电压，确定该按键是否符合生产/售卖要求。

在本发明实施例中，检测电路包括：第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；电压检测电路包括电流镜电路；第一输入端与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端与第二输入端形成电压差；电流镜电路，用于复制电流以从电压输出端中输出检测电压。通过采用上述方法，实现对触摸按键进行是否触摸检测，输出两个输入端的电压差值，检测电路简单、占用面积小，且电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，可以使得电流更加稳定，检测结果具有更高的准确性。本发明将触摸与未触摸两种状态的电压进行采样，经过逻辑电路相减得到电路输出的是触摸与未触摸的电压差值，本发明可以使得静电容式触摸按键是否被触摸的检测结果具有更高的准确性。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图7，示出了本发明实施例提供的一种检测装置的结构框图，包括如上所述的检测电路，具体还可以包括如下模块：

控制模块701，用于响应于用户操作，控制所述按键处于被触摸状态或未被触摸状态；

第一采集模块702，用于当所述按键处于被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第三电压；

第二采集模块703，用于当所述按键处于未被触摸状态时，采集所述电压输出端输出的所述检测电压，得到第四电压；

检验模块704，用于基于所述第三电压和所述第四电压检验所述按键是否符合要求。

综上，在本发明实施例中，检测电路包括：第一输入端、第二输入端、电压检测电路和电压输出端；电压检测电路包括电流镜电路；第一输入端与按键连接，按键处于被触摸状态时，第一输入端与第二输入端形成电压差；电流镜电路，用于复制电流以从电压输出端中输出检测电压。通过采用上述方法，实现对触摸按键进行是否触摸检测，输出两个输入端的电压差值，检测电路简单、占用面积小，且电流镜使得输出电阻增大了本征增益倍，可以使得电流更加稳定，检测结果具有更高的准确性。本发明将触摸与未触摸两种状态的电压进行采样，经过逻辑电路相减得到电路输出的是触摸与未触摸的电压差值，本发明可以使得静电容式触摸按键是否被触摸的检测结果具有更高的准确性。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述一种检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD－ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种检测电路、一种检测方法、一种检测装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。