一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在自動(dòng)檢測(cè)控制領(lǐng)域中，感應(yīng)觸摸技術(shù)已得到廣泛地應(yīng)用，目前較為流行的感應(yīng)觸摸技術(shù)主要分為四種類型：電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式和表面聲波式。在工業(yè)領(lǐng)域中最常用的是電阻式式和電容感應(yīng)式。

電阻式感應(yīng)觸摸技術(shù)是利用涂在表面層和基層之間的兩層透明導(dǎo)電層—ITO(納米銦錫金屬氧化物)，當(dāng)觸摸產(chǎn)生的壓力會(huì)使這兩導(dǎo)電層接通，按壓不同的點(diǎn)時(shí)，該點(diǎn)到輸出端的電阻值也就不同，因此會(huì)輸出與該點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)(模擬量)，后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后即可獲取x、Y的坐標(biāo)值。電阻式觸摸技術(shù)的好處是價(jià)格便宜，易于生產(chǎn)，但因所使用的ITO涂層較易脆斷，且屏幕的透光性和清晰度較差，易被劃傷，精度較低且使用壽命不長(zhǎng)。

電容式感應(yīng)觸摸技術(shù)是通過檢測(cè)人體手指帶來的電荷移動(dòng)，由于手指在移動(dòng)的過程中會(huì)吸走一個(gè)很小的電流，不同的按鍵位置吸走的電流值是不同的，控制器通過對(duì)不同電流比例的精密計(jì)算，即可得出接觸點(diǎn)位置，從而實(shí)現(xiàn)按鍵功能。電容式觸摸按鍵不需要傳統(tǒng)按鍵的機(jī)械觸點(diǎn)，也不再使用傳統(tǒng)金屬觸摸時(shí)的人體直接接觸金屬片而帶來的安全隱患以及應(yīng)用局限。電容式觸摸按鍵具有可靠耐用，美觀時(shí)尚，便于生產(chǎn)安裝以及維護(hù)，正在取代傳統(tǒng)機(jī)械按鈕鍵以及金屬觸摸按鍵。

到目前為止還沒有專門的用于對(duì)電阻感應(yīng)觸摸類和電容感應(yīng)觸摸類按鍵電路板進(jìn)行檢測(cè)和功能展示的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測(cè)系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測(cè)系統(tǒng)，包括觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置和觸摸按鍵電路板功能展示電路，所述觸摸按鍵電路板功能展示電路放置于觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置內(nèi)，與放置在觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置上的待測(cè)觸摸按鍵電路板連接；所述觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置包括檢測(cè)平臺(tái)、升降機(jī)構(gòu)和電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)；所述檢測(cè)平臺(tái)包括檢測(cè)臺(tái)和固定在檢測(cè)臺(tái)一側(cè)的立板，所述檢測(cè)臺(tái)中部設(shè)置觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)；所述升降機(jī)構(gòu)固定在立板上，其下端連接電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)；所述電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)包括連接電源的彈性頂針，電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)隨升降機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)時(shí)，壓緊位于檢測(cè)平臺(tái)上的待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板，并使彈性頂針與觸摸按鍵電路板接觸；所述觸摸按鍵電路板功能展示電路包括單片機(jī)IC1、單片機(jī)復(fù)位電路IC2、第一觸摸感應(yīng)模塊IC3、第二觸摸感應(yīng)模塊IC4、1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路、5-8路LED驅(qū)動(dòng)電路、顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5、四位數(shù)碼管顯示器電路、32路外接插座排線、第5-8路LED排插座、16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、蜂鳴器、驅(qū)動(dòng)管Q1和電源電路；所述單片機(jī)復(fù)位電路IC2、第一觸摸感應(yīng)模塊IC3、第二觸摸感應(yīng)模塊IC4、1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路、5-8路LED驅(qū)動(dòng)電路、顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5、第5-8路LED排插座、16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、驅(qū)動(dòng)管Q1和電源電路均與單片機(jī)IC1電連接，電源電路提供3.3V直流電壓；所述32路外接插座排線的輸入端連接第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4；所述1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路和顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5的輸出端連接四位數(shù)碼管顯示器電路；所述驅(qū)動(dòng)管Q1連接蜂鳴器。

所述升降機(jī)構(gòu)包括依次連接的手柄、肘板和立柱；所述手柄旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)肘板上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)立柱上下移動(dòng)。

升降機(jī)構(gòu)還包括固定座；所述固定座與立板固定；所述肘板和立柱通過連接件與固定座連接。

所述電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)還包括一對(duì)導(dǎo)軌、下壓板、一對(duì)彈性壓桿、一對(duì)滑板和一對(duì)滾柱；所述一對(duì)導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)置在檢測(cè)平臺(tái)的左右兩側(cè)；所述下壓板可在導(dǎo)軌上下移動(dòng)，包括與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的橫梁和一對(duì)左右對(duì)稱設(shè)置在橫梁下方的壓板；所述一對(duì)彈性壓桿的一端固定在下壓板的橫梁下方，一對(duì)彈性壓桿之間的距離不大于待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板的長(zhǎng)度；所述一對(duì)滑板設(shè)置在觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)兩側(cè)；所述一對(duì)滾柱設(shè)置在一對(duì)滑板的外側(cè)，并與滑板接觸；所述滑板與彈性頂針之間設(shè)置彈簧。

所述下壓板的壓板的下端內(nèi)側(cè)為斜面。

所述電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)還包括用于設(shè)置一對(duì)導(dǎo)軌的一對(duì)導(dǎo)軌固定板。

所述檢測(cè)臺(tái)為箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源和檢測(cè)電路，外殼上設(shè)置顯示儀表、開關(guān)按鈕和調(diào)整按鈕。

所述單片機(jī)IC1的型號(hào)為STM32F303VCT6；所述單片機(jī)復(fù)位電路IC2的型號(hào)為SP808K；所述第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4采用型號(hào)為WTC801SPI的8鍵+1滾輪滑條電容式觸摸感應(yīng)芯片；所述顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5的型號(hào)為ULN2803。

所述單片機(jī)IC1連接單片機(jī)復(fù)位電路IC2的輸出端；所述單片機(jī)IC1連接第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4的輸出端，第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4的輸入端通過32路外接插座排線采集32個(gè)單點(diǎn)電容觸摸感應(yīng)端的信號(hào)；單片機(jī)IC1連接顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5和第1-第4路LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，由顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5和第1-第4路LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管顯示器電路；單片機(jī)IC1連接第5-第8路LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，通過第5-第8路LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第5-8路LED排插座；第5-8路LED排插座的每路LED排插座連接7個(gè)LED燈；單片機(jī)IC1連接驅(qū)動(dòng)管Q1的基極，驅(qū)動(dòng)管Q1驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲響；單片機(jī)IC1連接16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口和4*4按鍵盤接口，接收開關(guān)輸入信號(hào)、采集電阻模擬變化和外接鍵盤輸入信號(hào)。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有積極的效果：(1)本發(fā)明通過機(jī)械部分的觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置與被測(cè)觸摸按鍵電路板相連接，同時(shí)連通展示電路，由此完成采集觸摸按鍵上的各種輸入信號(hào)，如開關(guān)量，模擬量、電阻變化量、電容變化量等，輸出信號(hào)控制觸摸按鍵上的各類指示和聲像器件工作。它可以作為一種展示與測(cè)試平臺(tái)，既能用于展會(huì)展示各類薄膜按鍵的功能和性能，同時(shí)還能用于工程中實(shí)際的測(cè)試。

(2)本發(fā)明的展示電路可以采集觸摸按鍵上的各種輸入信號(hào)，如開關(guān)量，模擬量、電阻變化量、電容變化量等，然后輸出信號(hào)控制觸摸按鍵上的各類指示和聲像器件工作，裝置功耗小，觸發(fā)精度高，抗干擾能力強(qiáng)。所觸發(fā)按鍵按壓靈敏度高，觸摸感應(yīng)靈敏穩(wěn)定而可靠。

(2)本發(fā)明的展示電路由型號(hào)為STM32F303VCT6的單片機(jī)控制觸摸感應(yīng)芯片WTC80SPI，能輸入8個(gè)觸摸感應(yīng)端連續(xù)滑條信號(hào)，和16點(diǎn)觸摸感應(yīng)端的滾輪信號(hào)，它可以非常靈敏而又準(zhǔn)確地偵測(cè)到手指在滾輪/滑條上的觸摸位置，并通過SPI輸出觸摸位置數(shù)據(jù)。

(3)本發(fā)明的展示電路配有4*4的開關(guān)量鍵盤信號(hào)輸入端；單個(gè)16路開關(guān)量信號(hào)輸入端；12路電阻模擬變化量輸入端，具有4位數(shù)碼管輸出端；一路蜂鳴器報(bào)警提示輸出端；配有28路單個(gè)LED發(fā)光二極管輸出端。

(4)本發(fā)明觸發(fā)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)薄膜按鍵感應(yīng)靈敏度，具有自動(dòng)省電功能，其工作電流在3V條件下為1.2mA左右。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

圖2為本發(fā)明的觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示的是升降機(jī)構(gòu)升起的情況。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為本發(fā)明的裝置的升降機(jī)構(gòu)下降時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的左視圖。

圖6為圖4的A-A剖視示意圖。

圖7為發(fā)明的電路的原理框圖。

圖8為本發(fā)明的電路的的單片機(jī)IC1的電路圖。

圖9為本發(fā)明的電路的第一觸摸感應(yīng)模塊IC3的電路圖。

附圖中標(biāo)號(hào)為：

檢測(cè)平臺(tái)1、檢測(cè)臺(tái)11、立板12、觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)11-1、升降機(jī)構(gòu)2、手柄21、肘板22、立柱23、固定座24、電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3、彈性頂針31、導(dǎo)軌32、下壓板33、橫梁33-1、壓板33-2、彈性壓桿34、滑板35、滾柱36、導(dǎo)軌固定板37、觸摸按鍵電路板4、電路板主體41、插腳板42、電觸頭43、顯示儀表5、開關(guān)按鈕6、調(diào)整按鈕7。

具體實(shí)施方式

(實(shí)施例1)

見圖1，本實(shí)施例的一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測(cè)系統(tǒng)，包括觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置和觸摸按鍵電路板功能展示電路，觸摸按鍵電路板功能展示電路放置于觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置內(nèi)，與放置在觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置上的待測(cè)觸摸按鍵電路板連接。

見圖2至圖6，觸摸按鍵電路板檢測(cè)裝置包括檢測(cè)平臺(tái)1、升降機(jī)構(gòu)2和電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3；檢測(cè)平臺(tái)1包括檢測(cè)臺(tái)11和固定在檢測(cè)臺(tái)11一側(cè)的立板12，檢測(cè)臺(tái)11中部設(shè)置觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)11-1；升降機(jī)構(gòu)2固定在立板12上，其下端連接電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3；電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3包括連接電源的彈性頂針31，電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3隨升降機(jī)構(gòu)2向下移動(dòng)時(shí)，壓緊位于檢測(cè)平臺(tái)1上的待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板4，并使彈性頂針31與觸摸按鍵電路板4接觸；升降機(jī)構(gòu)2包括依次連接的手柄21、肘板22和立柱23；手柄21旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)肘板22上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)立柱23上下移動(dòng)升降機(jī)構(gòu)2還包括固定座24；固定座24與立板12固定；肘板22和立柱23通過連接件與固定座24連接。電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3還包括一對(duì)導(dǎo)軌32、下壓板33、一對(duì)彈性壓桿34、一對(duì)滑板35和一對(duì)滾柱36；一對(duì)導(dǎo)軌32對(duì)稱設(shè)置在檢測(cè)平臺(tái)11的左右兩側(cè)；下壓板33可在導(dǎo)軌32上下移動(dòng)，包括與導(dǎo)軌32滑動(dòng)連接的橫梁33-1和一對(duì)左右對(duì)稱設(shè)置在橫梁下方的壓板33-2；一對(duì)彈性壓桿34的一端固定在下壓板33的橫梁33-1下方，一對(duì)彈性壓桿34之間的距離不大于待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板4的長(zhǎng)度；一對(duì)滑板35設(shè)置在觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)11-1兩側(cè)；一對(duì)36滾柱設(shè)置在一對(duì)滑板35的外側(cè)，并與滑板35接觸；滑板35與彈性頂針31之間設(shè)置彈簧。下壓板33的壓板33-2的下端內(nèi)側(cè)為斜面。電路板壓緊導(dǎo)通機(jī)構(gòu)3還包括用于設(shè)置一對(duì)導(dǎo)軌32的一對(duì)導(dǎo)軌固定板37。檢測(cè)臺(tái)11為箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源和檢測(cè)電路，外殼上設(shè)置顯示儀表5、開關(guān)按鈕6和調(diào)整按鈕7。如圖6所示，待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板4包括電路板主體41、插腳板42和電觸頭43。電路板主體41位于中部，插腳板42在電路板主體41的兩端，電觸頭43位于插腳板42的孔內(nèi)。將待檢測(cè)的觸摸按鍵電路板4放在觸摸按鍵電路板放置平臺(tái)11-1上，。然后將手柄21抬起繞其一端旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)肘板22隨著手柄21的旋轉(zhuǎn)向下移動(dòng)一個(gè)距離，肘板22推動(dòng)立柱23向下移動(dòng)，立柱23則帶動(dòng)下壓板33向下移動(dòng)。下壓板33的帶斜面的壓板33-2為左右對(duì)稱分布，它向下運(yùn)動(dòng)，一方面是帶動(dòng)彈性壓桿34向下運(yùn)動(dòng)，并通過彈性壓桿34壓緊插腳板42防止其移動(dòng)，另一方面是通過斜面強(qiáng)迫同樣是左右對(duì)稱布局的滾柱36和滑板35分別從左右向中部運(yùn)動(dòng)，將滑板35上的彈性頂針31推入插腳板42的孔內(nèi)與電觸頭43接觸。此時(shí)接通電源，通過觀察顯示儀表5的變化，即可檢驗(yàn)電路板導(dǎo)通情況。當(dāng)抬起手柄21，下壓板33隨其抬起脫離滾柱36，滑板35因受到彈簧推力而帶動(dòng)彈性頂針31退出插腳板孔，恢復(fù)原來狀態(tài)。

如圖7至圖9，觸摸按鍵電路板功能展示電路包括單片機(jī)IC1、單片機(jī)復(fù)位電路IC2、第一觸摸感應(yīng)模塊IC3、第二觸摸感應(yīng)模塊IC4、1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路、5-8路LED驅(qū)動(dòng)電路、顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5、四位數(shù)碼管顯示器電路、32路外接插座排線、第5-8路LED排插座、16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、蜂鳴器、驅(qū)動(dòng)管Q1和電源電路；單片機(jī)復(fù)位電路IC2、第一觸摸感應(yīng)模塊IC3、第二觸摸感應(yīng)模塊IC4、1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路、5-8路LED驅(qū)動(dòng)電路、顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5、第5-8路LED排插座、16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、驅(qū)動(dòng)管Q1和電源電路均與單片機(jī)IC1電連接，電源電路提供3.3V直流電壓；32路外接插座排線的輸入端連接第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4；1-4路LED驅(qū)動(dòng)電路和顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5的輸出端連接四位數(shù)碼管顯示器電路；驅(qū)動(dòng)管Q1連接蜂鳴器。單片機(jī)IC1的型號(hào)為STM32F303VCT6；單片機(jī)復(fù)位電路IC2的型號(hào)為SP808K；第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4采用型號(hào)為WTC801SPI的8鍵+1滾輪滑條電容式觸摸感應(yīng)芯片；顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5的型號(hào)為ULN2803。單片機(jī)IC1連接單片機(jī)復(fù)位電路IC2的輸出端；單片機(jī)IC1連接第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4的輸出端，第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4的輸入端通過32路外接插座排線采集32個(gè)單點(diǎn)電容觸摸感應(yīng)端的信號(hào)；單片機(jī)IC1連接顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5和第1-第4路LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，由顯示陣列驅(qū)動(dòng)電路IC5和第1-第4路LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管顯示器電路；單片機(jī)IC1連接第5-第8路LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，通過第5-第8路LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第5-8路LED排插座；第5-8路LED排插座的每路LED排插座連接7個(gè)LED燈；單片機(jī)IC1連接驅(qū)動(dòng)管Q1的基極，驅(qū)動(dòng)管Q1驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲響；單片機(jī)IC1連接16路單點(diǎn)按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口和4*4按鍵盤接口，接收開關(guān)輸入信號(hào)、采集電阻模擬變化和外接鍵盤輸入信號(hào)。第一觸摸感應(yīng)模塊IC3和第二觸摸感應(yīng)模塊IC4能輸入8個(gè)觸摸感應(yīng)端連續(xù)滑條信號(hào)，和16點(diǎn)觸摸感應(yīng)端的滾輪信號(hào)，也可以組成共計(jì)48個(gè)單點(diǎn)電容觸摸感應(yīng)輸入端，它可以非常靈敏而又準(zhǔn)確地偵測(cè)到手指在滾輪/滑條上的觸摸位置，并通過SPI輸出觸摸位置數(shù)據(jù)。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。