CN105446260A - 应用于航空显示器的按键式开关控制系统 - Google Patents

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CN105446260A CN201510954398.7A CN201510954398A CN105446260A CN 105446260 A CN105446260 A CN 105446260A CN 201510954398 A CN201510954398 A CN 201510954398A CN 105446260 A CN105446260 A CN 105446260A
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孟少峰
梅丽
苗蔚
吴振
徐星星
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Suzhou Changfeng Aviation Electronics Co Ltd
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Suzhou Changfeng Aviation Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明揭示了应用于航空显示器的按键式开关控制系统，包括按键式开关模块、信息存储模块、隔离驱动模块，其中信息存储模块包括初始赋值电路、第一反相器、第二反相器和D触发器，D触发器包括输入端、输出端和复位引脚，初始赋值电路的输出端与D触发器的复位引脚相连接，第一反相器的两端与D触发器的输出端与输入端分别连接，第二反相器与D触发器的输出端相连接，隔离驱动模块包括光耦和电阻，光耦与信息存储模块的第二反相器连接，用于屏蔽外部电源的电流干扰。本发明代替航空显示器的传统机械开关，可减少航空显示器的占用空间，有效避免开关被撞断的危险。按键式开关控制系统仅由硬件电路实现，无需微处理器控制，成本低廉，可靠性高。

Description

应用于航空显示器的按键式开关控制系统
技术领域
本发明涉及按键式开关控制系统，尤其涉及应用于航空显示器的按键式开关控制系统。
背景技术
飞机座舱显示器的电源开关大部分为旋钮式开关和波段式开关，它们的特点是开关凸出在显示器机壳外，这样的开关属于机械式开关，共有两档，一档是开，另一档是关，功能易于实现，但缺点是占用空间，而且容易在使用不当时碰到，严重时会撞断开关。现有的按键开关电路多采用微处理器控制按键逻辑，并采用软件消除按键操作过程中的抖动，这样做大大增加了产品的成本，且控制电路外围电路复杂，工作可靠性低。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提出应用于航空显示器的按键式开关控制系统，其包括按键式开关模块，信息存储模块，用于存储所述按键式开关模块输入的开闭变动信号，包括初始赋值电路、第一反相器、第二反相器和D触发器，所述D触发器包括输入端、输出端和复位引脚，所述初始赋值电路的输出端与所述D触发器的复位引脚相连接，所述第一反相器的两端与所述D触发器的输出端与输入端分别连接，所述第二反相器与所述D触发器的输出端相连接，所述初始赋值电路，用于使所述D触发器保持初始状态；隔离驱动模块，包括光耦和电阻，所述光耦与所述信息存储模块的第二反相器连接，用于屏蔽外部电源的电流干扰。
进一步地，所述按键式开关控制系统还包括按键防抖模块，所述按键防抖模块由电阻、电容、反相器组成。
本发明的有益效果：
1.代替航空显示器的传统机械开关，可以减少航空显示器的占用空间，有效避免开关被撞断的危险。
2.按键式开关控制系统仅由硬件电路实现，无需微处理器控制，成本低廉，可靠性高。
附图说明
图1是本发明应用于航空显示器的按键式开关控制系统的结构示意图；
图2是本发明中信息存储模块的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供应用于航空显示器的按键式开关控制系统，如图1所示，其包括按键式开关模块、信息存储模块、隔离驱动模块，其中，按键式开关模块包括一个按键开关，按键开关触发时给出一个下降沿。信息存储模块如图2所示，其用于存储按键式开关模块输入的开闭变动信号，信息存储模块包括初始赋值电路、第一反相器、第二反相器和D触发器，D触发器包括输入端、输出端和复位引脚，初始赋值电路的输出端与D触发器的复位引脚相连接，第一反相器的两端与D触发器的输出端与输入端分别连接，第二反相器与D触发器的输出端相连接，初始赋值电路，用于使D触发器保持初始状态。D触发器的特点及作用：具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态的0和1；根据不同的输入信号可以把输出置成1或0；当输入信号消失后，能保持其状态不变，即具有记忆功能。隔离驱动模块由光耦和电阻构成。光耦的特点及作用：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光耦却很容易实现。
按键采集电路上电后，初始赋值模块上电复位，输出低电平的复位信号到D触发器的复位引脚，从而D触发器的输出端初值即为0。D触发器的输入端在D触发器中外加时钟脉冲端的脉冲有效触发沿到来前接收经取反后的输出端状态，在有效触发沿到来后产生状态转换。即在初始状态下，输出端为逻辑1，输出端的逻辑经取反后得到输入端为逻辑0，这个逻辑状态一直保持到外加时钟脉冲端上升沿；在外加时钟脉冲端上升沿来到后，输出端得到输入端的逻辑0，同时输出端的逻辑经取反后得到输入端为逻辑1，这个逻辑状态又将一直保持到外加时钟脉冲端的上升沿到来。
优化的，按键式开关控制系统还包括按键防抖模块，其包括电阻、电容、反相器。电阻的作用是使电容上充放电过程放慢，这样可使电路免受按键式开关模块中开关触点抖动的影响。波形震荡的幅度减小，在经过反相器整形之后就得到了没有毛刺的脉冲波，所以我们选择这种方法实现消抖。同时反相器将按键式开关模块送来的下降沿翻转成上升沿。
按键式开关控制电路工作原理：
电路上电后，初始赋值电路上电复位，复位脚给出初始值0到D触发器，D触发器的输出端的初值即为0，经过反相器后，输出高电平到隔离驱动模块，隔离驱动模块中光耦不导通，ON/OFF信号为高电平；设输出端输出的值为Keyout，Keyout值同时赋给反相器，经反相器后输入端的初值被置为1并保持着。当按键式开关模块中产生一个下降沿，经过按键防抖模块后，按键防抖模块送出有一个上升沿，这个上升沿触发D触发器，输出端得到输入端的值1，经过反相器后，输出低电平到隔离驱动模块，此时光耦导通，ON/OFF信号为低电平；同时Keyout值1赋给反相器，经反相器后输入端的初值被置为0并保持着。当按键式开关模块中再次产生一个下降沿，经过按键防抖模块后，按键防抖模块送出有一个上升沿，这个上升沿触发D触发器，输出端得到输入端的值0，经过反相器后，输出高电平到隔离驱动模块，此时光耦不导通，ON/OFF信号为高电平；同时Keyout值0赋给反相器，经反相器后输入端的初值被置为1并保持着。这样，每次按键式开关模块产生下降沿就会改变ON/OFF的逻辑状态并使其保持状态到下一次按键式开关模块产生下降沿。
按键式的电源开关对于航空显示器而言，既可以减少占用空间，从而避免开关被撞断的危险，而且外形也更美观。此外，按键式开关控制系统仅依靠较少的硬件电路实现了按键的控制逻辑，并能够有效消除按键抖动，不仅提高了产品的任务可靠性，而且降低了产品成本。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.应用于航空显示器的按键式开关控制系统，其特征在于：包括
按键式开关模块，
信息存储模块，用于存储所述按键式开关模块输入的开闭变动信号，包括初始赋值电路、第一反相器、第二反相器和D触发器，所述D触发器包括输入端、输出端和复位引脚，所述初始赋值电路的输出端与所述D触发器的复位引脚相连接，所述第一反相器的两端与所述D触发器的输出端与输入端分别连接，所述第二反相器与所述D触发器的输出端相连接，所述初始赋值电路，用于使所述D触发器保持初始状态；
隔离驱动模块，包括光耦和电阻，所述光耦与所述信息存储模块的第二反相器连接，用于屏蔽外部电源的电流干扰。
2.根据权利要求1所述的应用于航空显示器的按键式开关控制系统，其特征在于：所述按键式开关控制系统还包括按键防抖模块，所述按键防抖模块由电阻、电容、反相器组成。
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