專利名稱：一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路及抗干擾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁爐，尤其涉及ー種使電磁爐上的觸摸按鍵信號傳遞更加準(zhǔn)確的電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路及抗干擾方法。
背景技術(shù)：
電磁爐是采用磁場感應(yīng)電流的加熱原理對食物進(jìn)行加熱的。加熱時，通過面板下方的線圈產(chǎn)生磁場，磁力線穿過導(dǎo)磁體做的鍋底時，鍋具切割交變磁力線而在鍋底產(chǎn)生渦流使鍋底迅速發(fā)熱，達(dá)到加熱目的。由于電容式感應(yīng)觸摸按鍵具有成本低(無需特殊傳感器)、功耗較低、感應(yīng)式(只需輕觸)、實(shí)現(xiàn)方式多祥、安裝方便、可以精確定位等優(yōu)點(diǎn)，因此目前電磁爐一般均采用電容式感應(yīng)觸摸按鍵，電容式感應(yīng)觸摸按鍵實(shí)現(xiàn)控制的常用電路主要有張弛振蕩電路、電荷轉(zhuǎn)移電路及CDC電容轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號電路。當(dāng)電磁爐開始加熱，電池爐主板對電容式感應(yīng)觸摸按鍵的干擾影響就會加大，特別是當(dāng)電磁爐上鍋中的水大量溢出來的時候，水跟鍋連在一起，并且流到電容式感應(yīng)觸摸按鍵上吋，干擾影響會更大。張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路對干擾比較敏感，在電磁干擾較大情況下，進(jìn)行電容式感應(yīng)觸摸按鍵掃描的話，會有按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象發(fā)生。所以現(xiàn)在的電磁爐中對觸摸按鍵信號的采集一般都用CDC電容轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號電路，但是CDC電容轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號電路相比于張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路而言，原理比較復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決原有電磁爐中電容式感應(yīng)觸摸按鍵采用張弛振蕩電路或電荷轉(zhuǎn)移電路時會受到較大電磁干擾，造成電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號傳遞不準(zhǔn)確，影響電磁爐使用的技術(shù)問題；提供一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路及抗干擾方法，其能檢測出哪個時刻電磁干擾大，哪個時刻電磁干擾小，從而使張弛振蕩電路或電荷轉(zhuǎn)移電路能避開電磁干擾大的時間段，在電磁干擾小的時間段才去檢測電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，確保電磁爐正常使用，使觸摸按鍵張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路也能運(yùn)用在電磁爐中。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本發(fā)明的一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路，包括設(shè)有單片機(jī)U的觸摸按鍵信號采集電路，還包括電阻R和電容C，電容C的一端接地，電容C的另一端和所述的電阻R的一端相連，電阻R的另一端和所述的觸摸按鍵信號采集電路中的單片機(jī)U的參考電壓輸入端REF相連，所述的電阻R和所述的電容C的連接點(diǎn)和所述的單片機(jī)U的采集信號輸入端ADC相連。電磁爐的電磁干擾呈標(biāo)準(zhǔn)的50Hzエ頻干擾，干擾峰峰值為2V左右，在交流電過零的前后一段時間，電磁干擾可以基本忽略為0，這段時間約為ans。如果在這個時間段去檢測電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，那就可以避免按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象的發(fā)生。由電容特性可知，當(dāng)單片機(jī)的參考電壓輸入端REF (單片機(jī)內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器上的參考電壓端)上的電磁干擾加大時，電容C不可再視為斷開而是有一定的容抗；電磁干擾小吋，電容C可視為斷開。這樣我們通過單片機(jī)內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣電阻和電容連接點(diǎn)處的電壓，在電磁干擾比較小時該采樣值一般為參考電壓輸入端REF的電壓值，在電磁干擾大時該采樣值會小于參考電壓輸入端REF的電壓值，當(dāng)參考電壓輸入端REF的電壓值和采樣值的差值大于一定界限吋，就可判斷為有大的電磁干擾的時刻。當(dāng)單片機(jī)檢測到電磁干擾大吋，則不對觸摸按鍵進(jìn)行檢測，反之則對觸摸按鍵進(jìn)行檢測。因此，對觸摸按鍵信號的檢測避開了電磁爐中有較大電磁干擾發(fā)生的時刻，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，從而使電磁干擾不會影響觸摸按鍵的使用，不會有按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象發(fā)生，確保電磁爐正常使用。當(dāng)然，如果采用的單片機(jī)無內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也可將電阻R和電容C的連接點(diǎn)和外置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，外置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端再和單片機(jī)相連，而外置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端REF和電阻R的另一端相連，通過這樣的電路連接也能實(shí)現(xiàn)上述功能。作為優(yōu)選，所述的觸摸按鍵信號采集電路為觸摸按鍵張馳振蕩電路。使觸摸按鍵張馳振蕩電路不會受到電磁干擾的影響，也能用到電磁爐中，降低成本。作為優(yōu)選，所述的觸摸按鍵信號采集電路為觸摸按鍵電荷轉(zhuǎn)移電路。使觸摸按鍵電荷轉(zhuǎn)移電路不會受到電磁干擾的影響，也能用到電磁爐中，降低成本。本發(fā)明的一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾方法，由于電磁爐為交流電供電，存在 50Hzエ頻干擾，而在交流電過零時電磁干擾較小，通過交流電過零檢測方法檢測出電磁干擾較小時間段，在該時間段內(nèi)所述的觸摸按鍵信號采集電路的單片機(jī)U才去采集觸摸按鍵信號，所述的交流電過零檢測方法包括以下步驟
第一歩所述的觸摸按鍵信號采集電路中的單片機(jī)U通過單片機(jī)U的采集信號輸入端 ADC采集所述的電阻R和所述的電容C的連接點(diǎn)的電壓V ；
第二步所述的單片機(jī)U將電壓V和單片機(jī)U的參考電壓輸入端REF的電壓VREF進(jìn)行比較，得到VREF-V=A V ；
第三步所述的單片機(jī)U將Δ V和一設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，如果Δ V > Α，即為非交流電過零時間段，則判定為存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U不采集觸摸按鍵信號；如果Δ V ^ A, 即為交流電過零時間段，則判定為不存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U采集觸摸按鍵信號。通過檢測出電磁爐中較大電磁干擾發(fā)生的時間段，在該時間段內(nèi)單片機(jī)不對觸摸按鍵信號進(jìn)行檢測，單片機(jī)只在其他時間段才對觸摸按鍵信號進(jìn)行檢測，因此觸摸按鍵信號的檢測避開了電磁爐中有較大電磁干擾發(fā)生的時刻，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，從而使電磁干擾不會影響觸摸按鍵的使用，不會有按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象發(fā)生， 確保電磁爐正常使用。本發(fā)明的有益效果是利用交流電過零的前后一段時間，電磁干擾可以基本忽略為零的特性，檢測出這個時間段，使張弛振蕩電路或電荷轉(zhuǎn)移電路能避開電磁干擾大的時間段，在電磁干擾小或基本為零的時間段才去檢測電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，確保電磁爐正常使用，使觸摸按鍵張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路也能運(yùn)用在電磁爐中，減少成本。


圖1是本發(fā)明一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路的ー種電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中觸摸按鍵張馳振蕩電路的一種電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實(shí)施例1 本實(shí)施例的一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路，如圖1所示，包括帶有單片機(jī)U的觸摸按鍵信號采集電路及電阻R和電容C，單片機(jī)U內(nèi)置有比較器、定時器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電容C的一端接地，電容C的另一端和電阻R的一端相連，電阻R的另一端和單片機(jī)U的參考電壓輸入端REF相連，電阻R和電容C的連接點(diǎn)和單片機(jī)U的采集信號輸入端ADC (即單片機(jī)內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端)相連。本實(shí)施例中，觸摸按鍵信號采集電路為觸摸按鍵張馳振蕩電路，如圖2所示，包括三個觸摸按鍵Sl S3、六個電阻Rl R6和一個單片機(jī)U (即上述的與電阻R和電容C的連接點(diǎn)相連的單片機(jī))，三個觸摸按鍵均為電容式感應(yīng)觸摸按鍵，觸摸按鍵Si、觸摸按鍵S2和觸摸按鍵S3各和單片機(jī)U的三個輸入端相連，這三個輸入端經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部的一個處理電路后和單片機(jī)內(nèi)部的比較器的反相輸入端相連，電阻R1、電阻R2和電阻R3的一端分別和觸摸按鍵Si、觸摸按鍵S2、觸摸按鍵S3相連， 電阻Rl、電阻R2和電阻R3的另一端并接，并且和電阻R4的一端相連，該并接點(diǎn)又和單片機(jī) U內(nèi)部的比較器的輸出端相連，電阻R4的另一端和電阻R5、電阻R6的一端并接，該并接點(diǎn)和單片機(jī)內(nèi)部的比較器的正相輸入端相連，電阻R5的另一端接ー個電壓值，電阻R6的另ー 端接地，單片機(jī)U內(nèi)部的比較器的輸出端和單片機(jī)內(nèi)部的定時器相連，單片機(jī)U內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與電阻R和電容C的連接點(diǎn)相連，單片機(jī)U內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端REF和電阻R的另一端相連。當(dāng)手指按下觸摸按鍵之后，觸摸按鍵上的電容會増大，根據(jù)以下公式
得知當(dāng)觸摸按鍵上的電容增加吋，振蕩頻率就會減小，將該振蕩頻率通過單片機(jī)內(nèi)置的比較器比較之后波形變?yōu)镻WM波，該P(yáng)WM波的信號作為單片機(jī)內(nèi)置定時器的時鐘源，然后在ー個固定的時間窗內(nèi)，檢測定時器中計數(shù)器的變化，從而達(dá)到檢測頻率的目的，就可判斷是否有鍵按下。為了避開大電磁干擾發(fā)生時段，對觸摸按鍵的檢測采用下述方法。上述一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路的抗干擾方法，由于電磁爐為交流電供電，存在50Hzエ頻干擾，而在交流電過零時電磁干擾較小，通過交流電過零檢測方法檢測出電磁干擾較小時間段，在該時間段內(nèi)電磁爐中觸摸按鍵信號采集電路的單片機(jī)U才去采集觸摸按鍵信號，在其他時間段單片機(jī)U不采集觸摸按鍵信號，從而達(dá)到抗干擾的目的，交流電過零檢測方法包括以下步驟
第一歩觸摸按鍵張馳振蕩電路中的單片機(jī)U通過內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采集信號輸入端ADC采集電阻R和電容C的連接點(diǎn)的電壓V ；
第二歩單片機(jī)U將電壓V和單片機(jī)U內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端REF的電壓VREF進(jìn)行比較，得到VREF-V= Δ V ；
第三步單片機(jī)U將Δ V和一設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，如果Δ V > Α，即為非交流電過零時間段，則判定為存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U不采集觸摸按鍵信號；如果Δ V ^ Α,即為交流電過零時間段，則判定為不存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U采集觸摸按鍵信號。單片機(jī)U采集到觸摸按鍵信號后，再經(jīng)過內(nèi)部程序處理，發(fā)出信號去控制電磁爐中的相應(yīng)設(shè)備。當(dāng)然觸摸按鍵信號采集電路也可采用觸摸按鍵電荷轉(zhuǎn)移電路，也可采用其他的電路連接方式的觸摸按鍵張馳振蕩電路，無論用哪ー種觸摸按鍵信號采集電路，都應(yīng)在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。本發(fā)明采用交流電過零檢測方法，確定哪個時刻電磁干擾大，哪個時刻電磁干擾小，從而能避開電磁干擾大的時間段，只在電磁干擾小的時間段才去檢測電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，不會有按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象發(fā)生，確保電磁爐正常使用，使觸摸按鍵張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路也能運(yùn)用在電磁爐中， 有效減少成本。
權(quán)利要求
1.一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路，包括設(shè)有單片機(jī)U的觸摸按鍵信號采集電路， 其特征在于包括電阻R和電容C，電容C的一端接地，電容C的另一端和所述的電阻R的一端相連，電阻R的另一端和所述的觸摸按鍵信號采集電路中的單片機(jī)U的參考電壓輸入端 REF相連，所述的電阻R和所述的電容C的連接點(diǎn)和所述的單片機(jī)U的采集信號輸入端ADC 相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路，其特征在于所述的觸摸按鍵信號采集電路為觸摸按鍵張馳振蕩電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路，其特征在于所述的觸摸按鍵信號采集電路為觸摸按鍵電荷轉(zhuǎn)移電路。
4.一種如權(quán)利要求1所述的電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路的抗干擾方法，其特征在干，由于電磁爐為交流電供電，存在50Hzエ頻干擾，而在交流電過零時電磁干擾較小，通過交流電過零檢測方法檢測出電磁干擾較小時間段，在該時間段內(nèi)所述的觸摸按鍵信號采集電路的單片機(jī)U才去采集觸摸按鍵信號，所述的交流電過零檢測方法包括以下步驟第一歩所述的觸摸按鍵信號采集電路中的單片機(jī)U通過單片機(jī)U的采集信號輸入端 ADC采集所述的電阻R和所述的電容C的連接點(diǎn)的電壓V ；第二步所述的單片機(jī)U將電壓V和單片機(jī)U的參考電壓輸入端REF的電壓VREF進(jìn)行比較，得到VREF-V=AV ；第三步所述的單片機(jī)U將Δ V和一設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，如果Δ V > Α，即為非交流電過零時間段，則判定為存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U不采集觸摸按鍵信號；如果Δ V ^ A, 即為交流電過零時間段，則判定為不存在大電磁干擾，此時單片機(jī)U采集觸摸按鍵信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁爐用觸摸按鍵抗干擾電路及抗干擾方法?？垢蓴_電路包括電阻和電容相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，電容的另一端接地，電阻的另一端和電磁爐觸摸按鍵信號采集電路中的單片機(jī)的參考電壓輸入端相連，電阻和電容的連接點(diǎn)與單片機(jī)的采集信號輸入端相連?？垢蓴_方法就是通過交流電過零檢測方法檢測出電磁爐電磁干擾較小時間段，在該時間段內(nèi)所述的單片機(jī)才去采集觸摸按鍵信號，在其他時間段單片機(jī)不采集觸摸按鍵信號，從而達(dá)到抗干擾的目的。本發(fā)明使觸摸按鍵張弛振蕩電路和電荷轉(zhuǎn)移電路也能運(yùn)用在電磁爐中，確保獲得準(zhǔn)確的電容式感應(yīng)觸摸按鍵信號，不會有按鍵響應(yīng)遲鈍或跳鍵現(xiàn)象發(fā)生，確保電磁爐正常使用，有效減少成本。
文檔編號H03K17/16GK102571049SQ20111042774
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者沈秀清, 祝繼華, 郭君 申請人:利爾達(dá)科技有限公司