[发明专利]一种基于压电效应的金属面板输入控制系统及其控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种基于压电效应的金属面板输入控制系统及其控制方法。

[背景技术]

目前触摸式按键的应用非常广泛，传统的机械触点式按键存在出点易损坏、卡死等缺点；电容式感应触摸开关面板存在触感差、当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时，流走的电流就足够引起电容屏的误动作、当环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，都会引起电容屏的漂移，造成输入触点的信息不准确等缺点；

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种基于压电效应的金属面板输入控制系统及其控制方法，通过触动压电传感器输出电压的大小、持续时间来判断输入的按键信号是否有效，大大提高了输入信号的准确性。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种基于压电效应的金属面板输入控制系统，包括有金属面板按键1，所述金属面板按键1下设置有压电传感器2，所述压电传感器2连接有用于放大压电传感器2输出电压的信号放大器3，所述信号放大器3连接有判断输出电压大小以及输出电压持续时间长短的运算判断器4，所述运算判断器4连接有根据其判断信号来输出响应的控制器5。

一种基于压电效应的金属面板输入控制方法，其步骤如下：

a、设定基准电压更新时间为T0，在基准电压更新时间T0内，运算判断器4取信号放大器3放大的实时电压信号平均值，设定该平均值为基准电压Va，当金属面板按键1被按压时，压电传感器2输出的实时按压电压为Vb，按压持续时间阈值为T1，实时电压与基准电压差值的按压阈值为V1，当金属面板按键1按压后被释放，压电传感器2输出实时释放电压为Vc，释放持续时间阈值为T2，实时电压与基准电压差值的释放阈值为V2，其中T0的取值范围为100毫秒≤T0≤200毫秒，Va的取值范围为0≤Va≤5伏特，Vb的取值范围为0≤Vb≤5伏特，T1的取值范围为100毫秒≤T1≤200毫秒，V1的取值范围为0.5伏特≤V1≤5伏特，Vc的取值范围为0≤Vc≤5伏特，T2的取值范围为100毫秒≤T2≤200毫秒，V2的取值范围为0.5伏特≤V2≤5伏特；

b、当检测到金属面板按键1被触动时，运算放大器4判断实时按压电压与基准电压的差值Va-Vb是否大于按压阈值V1；

c、当运算放大器4判断Va-Vb大于V1时，运算放大器4判断Va-Vb大于按压阈值V1是否持续了时间T1，否则重复步骤b；

d、当运算放大器4判断Va-Vb大于按压阈值V1是否持续了时间T1时，运算放大器4判断实时释放电压与基准电压的差值Vc-Va是否大于释放阈值V2，否则重复步骤b；

e、当运算放大器4判断实时释放电压与基准电压的差值Vc-Va大于释放阈值V2时，运算放大器4判断Vc-Va大于释放阈值V2是否持续了时间T2，否则重复步骤b；

f、当运算放大器4判断Vc-Va大于释放阈值V2持续了时间T2，则控制器5输出金属面板按键1的控制信号，否则重复步骤b。

本发明的有益效果是：

本发明通过触动压电传感器输出的电压大小、持续时间来判断输入的按键信号是否有效，大大提高了按键输入的正确性；本发明的设计简单、成本低、响应速度快。

[附图说明]

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的流程图；

图3为本发明的一个有效电压信号示意图；

图4为本发明的一个无效电压信号示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：

如图1所示，一种基于压电效应的金属面板输入控制系统，包括有金属面板按键1，所述金属面板按键1下设置有压电传感器2，所述压电传感器2连接有用于放大压电传感器2输出电压的信号放大器3，所述信号放大器3连接有判断输出电压大小以及输出电压持续时间长短的运算判断器4，所述运算判断器4连接有根据其判断信号来输出响应的控制器5。

按压按键时，按压的力度不同，使得压电传感器2发生的形变程度不同，从而改变压电传感器2输出的实时电压值，经过信号放大器3将实时电压值放大后传输到运算判断器4中，通过压电传感器2输出的实时电压大小、持续时间来判断按键输入信号是否有效。

如图2所示，一种基于压电效应的金属面板输入控制方法，其步骤如下：