CN110246718B - 一种多方式控制集合型控制面板 - Google Patents

Abstract

一种多方式控制集合型控制面板，包括主板和贴合在主板表面上的薄膜开关，所述主板上安装有连接显示薄膜开关控制信息的显示屏，所述薄膜开关上还设有标识区；所述薄膜开关上设有多个利用不同控制方式控制设备运行的功能控制开关，多个功能控制开关包括按压启动后利用磁铁吸力复位的磁铁控制开关、利用电容感应触控的电容触控开关、由多个规律排列触摸按键进行滑动控制的无级触控开关、由金属弹片进行按压驱动的弹片控制开关、利用旋钮旋转进行控制的旋钮控制开关，所述薄膜开关上还设有多个用于使薄膜开关表面保持平整度的导平模块。本发明所提供的控制面板集中了五种不同的控制方式，而且采用的结构简单、合理，满足了使用者不同的使用要求。

Description

一种多方式控制集合型控制面板

技术领域

本发明涉及一种集成多种控制方式的面板，具体涉及一种多方式控制集合型控制面板。

背景技术

现有的控制面板中，一般采用的控制方式有弹片按键控制、纯电容触控式、触控加弹片按键控制等，现有的设备大多是通过以上控制方式实现设备的控制运行，但是上述的控制方式还不够多样化，无法完全适应不同设备和不同环境下的使用要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多方式控制集合型控制面板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多方式控制集合型控制面板，包括主板和贴合在主板表面上的薄膜开关，所述主板上安装有连接显示薄膜开关控制信息的显示屏，所述薄膜开关上还设有标识区；所述薄膜开关上设有多个利用不同控制方式控制设备运行的功能控制开关，多个功能控制开关包括按压启动后利用磁铁吸力复位的磁铁控制开关、利用电容感应触控的电容触控开关、由多个规律排列触摸按键进行滑动控制的无级触控开关、由金属弹片进行按压驱动的弹片控制开关、利用旋钮旋转进行控制的旋钮控制开关，所述薄膜开关上还设有多个用于使薄膜开关表面保持平整度的导平模块。

在本发明中，所述磁铁控制开关、无级触控开关形成控制开关组Ⅰ，控制开关包括由上至下依次设置的面板Ⅰ、面键层Ⅰ、填充层、磁吸按压开关层、PCB线路层Ⅰ、PCB 底板层Ⅰ；所述导平模块包括设置在磁吸按压开关层边上与磁吸按压开关层平齐的加厚层Ⅰ。

在本发明中，所述填充层设有手感触发片，所述磁吸按压开关层包括限制手感触发片下降位置的限位片和设置在限位片下的定位层，所述定位层上设有用于磁吸按压开关，所述磁吸按压开关包括磁铁、磁吸弹片、设置在磁吸弹片上的压柱，所述磁铁内设有用于磁吸弹片上下活动的活动槽，所述活动槽内设有用于压柱穿过磁铁和限位片顶在手感触发片底部上的偏心孔，所述磁铁控制开关由手感触发片驱动压柱联动磁吸弹片与PCB线路层Ⅰ活动接触控制形成。

在本发明中，所述PCB线路层Ⅰ包括无级开关线路系统、与无级开关线路系统配合的滑条按键和用于与磁吸弹片活动连接触发控制信号的磁铁开关触点，无级开关线路系统包括单片机和与单片机连接的触摸传感器，所述滑条按键包括多个呈直线排列并与触摸传感器连接的触摸按键，所述单片机的输出端通过继电器与负载连接，所述PCB线路层Ⅰ设有与负载连接的连接头，所述无级触控开关由于滑条按键和无级开关线路系统形成。

在本发明中，所述面板Ⅰ上设有多个与触摸按键一一对应的LED窗口Ⅰ，所述PCB线路层Ⅰ上设有用于显示无级触控开关控制信息的LED灯Ⅰ，所述LED灯Ⅰ与LED窗口Ⅰ的位置相对应。

在本发明中，所述电容触控开关包括由上至下依次设置的面板、面键层、线路层、线键层、底板层，所述线路层包括用于触控感应的电容传感器层，线键层设置在电容传感器层下。

在本发明中，所述弹片控制开关、旋钮控制开关形成控制开关组Ⅱ，所述控制开关组Ⅱ包括由上至下依次设置的面板Ⅱ、面键层Ⅱ、LGF层Ⅱ、线键层Ⅱ、线路层Ⅱ、底板层Ⅱ，所述线键层Ⅱ设有金属弹片，所述线路层Ⅱ设有与金属弹片连接控制形成弹片控制开关的按键触点，所述控制开关组Ⅱ上设有与线路层Ⅱ接触控制形成旋钮控制开关的旋钮组件。

在本发明中，所述旋钮组件包括旋转柱、旋钮底座，所述导平模块包括设置在线路层Ⅱ、底板层Ⅱ之间的加厚层Ⅱ和设置在LGF层Ⅱ边上与LGF层Ⅱ平齐的加厚层Ⅲ，所述加厚层Ⅱ包括旋钮定位层、旋钮底胶层，所述线键层Ⅱ上设有位于加厚层Ⅲ、线路层Ⅱ之间的旋钮键片，所述旋转柱穿过旋钮键片、加厚层Ⅲ、面板Ⅱ伸出薄膜开关外，所述旋钮底座设置在旋钮底胶层上，所述旋钮底座上包括设置在旋钮底座上的环形轨道、设置在环形轨道上的滚珠，所述线路层Ⅱ上设有与滚珠接触导电的导电体，所述旋转柱与导电体的位置相对应。

在本发明中，所述线路层Ⅱ上设有与LGF层Ⅱ配合显示的LED灯Ⅱ。

在本发明中，所述导平模块包括加厚层Ⅰ、加厚层Ⅱ、加厚层Ⅲ，所述磁铁控制开关、电容触控开关、无级触控开关、弹片控制开关、旋钮控制开关由加厚层Ⅰ、加厚层Ⅱ、加厚层Ⅲ进行间隔分布。

本发明的有益效果：本发明所提供的控制面板上集成了磁铁控制开关、电容触控开关、无级触控开关、弹片控制开关、旋钮控制开关共五种不同的控制方式，上述各个控制开关的结构简单、合理，便于使用者操作使用，满足不同的使用要求。同时，本发明通过薄膜开关内的各个组成结构具有了良好的防水、防尘、防油、防有害气体侵蚀、防干扰、性能稳定可靠、美观大方等优点。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例的结构示意图；

图2为控制开关组Ⅰ的侧面炸开原理图；

图3为无级开关线路系统的原理图；

图4为电容触控开关的侧面炸开原理图；

图5为控制开关组Ⅱ的侧面炸开原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1~5，一种多方式控制集合型控制面板，包括主板1和贴合在主板1表面上的薄膜开关，上述的主板1由透明的亚克力材料制作而成，并且所述主板1上安装有连接显示薄膜开关控制信息的显示屏11。进一步的，所述薄膜开关上还设有标识区2，标识区2可以显示设备型号、厂商信息的，也可以显示广告作为宣传使用；所述标识区2包括由上至下依次设置的标示层、导光膜、使导光膜发亮显示的显示光源，显示光源连接有显示负载连接端；在上述结构中，标示层上可以设置有设备型号、厂商信息等信息宣传使用，而导光膜可以使显示光源的光线分布均匀，减少显示光源的设置，达到减少耗电的目的。再进一步的，所述薄膜开关上设有多个利用不同控制方式控制设备运行的功能控制开关，多个功能控制开关包括按压启动后利用磁铁843吸力复位的磁铁控制开关3、利用电容感应触控的电容触控开关4、由多个规律排列触摸按键进行滑动控制的无级触控开关5、由金属弹片98进行按压驱动的弹片控制开关6、利用旋钮旋转进行控制的旋钮控制开关7。更进一步的，所述薄膜开关上还设有多个用于使薄膜开关表面保持平整度的导平模块，导平模块嵌入到薄膜开关内，对多个功能控制开关的不同位置进行导平，使得本发明的外表面平整、光滑，有利于薄膜开关提高防水、防尘、防油、防有害气体侵蚀的性能提高使用寿命。

在本实施例中，磁铁控制开关3接有连负载接头，负载接头连接负载, 按压磁铁控制开关3可实现控制面板41的显示屏11、标示层和各个控制开关的启动工作；同时，显示屏11与上述的多个功能控制开关连接，并显示多个功能控制开关的控制信息。

优选的，参照图1~4，所述磁铁控制开关3、无级触控开关5形成控制开关组Ⅰ，控制开关包括由上至下依次设置的面板Ⅰ81、面键层Ⅰ82、填充层83、磁吸按压开关层84、PCB线路层Ⅰ85、PCB 底板层Ⅰ86。进一步的，所述导平模块包括设置在磁吸按压开关层84边上的加厚层Ⅰ，加厚层Ⅰ位于填充层83和PCB线路层Ⅰ85之间，所述加厚层Ⅰ由第一胶合层、第一亚克力板层、第二胶合层、第二亚克力板层、第三胶合层由上之下依次设置而成，第一胶合层、第二胶合层、第三胶合层均带有粘性和弹性，加厚层Ⅰ中所具有的弹性在加厚层Ⅰ和填充层83和PCB线路层Ⅰ85进行组合压贴后消失，使得控制开关组Ⅰ内各个层之间进行紧密贴合，增强控制开关组Ⅰ的紧密性，防止油污、液体、灰尘、气体等进入控制开关组Ⅰ内侵蚀损坏电路元件，同时还使控制开关组Ⅰ各个位置的厚度、平整度相同，使薄膜开关的外表面的平面度一致。

优选的，所述填充层83设有手感触发片831，所述磁吸按压开关层84包括限制手感触发片831下降位置的限位片841和设置在限位片841下的定位层842。进一步的，所述定位层842上设有用于磁吸按压开关，所述磁吸按压开关包括磁铁843、磁吸弹片844、设置在磁吸弹片844上的压柱845，所述磁铁843内设有用于磁吸弹片844上下活动的活动槽，所述活动槽内设有用于压柱845穿过磁铁843和限位片841顶在手感触发片831底部上的偏心孔，所述磁铁控制开关3由手感触发片831驱动压柱845联动磁吸弹片844与PCB线路层Ⅰ85活动接触控制形成。按压在手感触发片831的中间位置以及右侧位置时，磁吸弹片844直接摆脱磁铁843的吸力下移，形成一个手感，指压力消失后，磁吸弹片844在磁力作用下复位；当操作者按压在手感触发片831的左侧位置时，由于活动槽的偏心结构，磁吸弹片844的左侧先摆脱磁铁843的磁力，持续按下的过程中，磁吸弹片844的右侧也摆脱磁铁843的磁力，由于力矩较长，磁吸弹片844摆脱磁铁843的磁力时形成一个清脆的手感，操作者可以根据手指反馈的感觉确定按在了开关的有效范围使开关动作。

优选的，所述PCB线路层Ⅰ85包括无级开关线路系统851、与无级开关线路系统851配合的滑条按键852和用于与磁吸弹片844活动连接触发控制信号的磁铁开关触点853，无级开关线路系统851包括单片机8511和与单片机8511连接的触摸传感器8512，所述滑条按键852包括多个呈直线排列并与触摸传感器8512连接的触摸按键，所述单片机8511的输出端通过继电器与负载连接，所述PCB线路层Ⅰ85设有与负载连接的连接头12，所述无级触控开关5由于滑条按键852和无级开关线路系统851形成。进一步的，所述无级开关线路系统851还包括按键检测模块、无效触摸信号过滤模块、设置在触摸传感器8512内的高精度电容数字转换模块、用于缓存数据的寄存器。单片机8511芯片上电后自动复位，会自动校正，将当前环境中的电容量判断为基线，当有触摸动作时候，被测电容变化，按键检测模块即检测此变化量，高精度电容数字转换模块将容变换量转变为数字信号，检测的变化量与基线进行比较得出初步数值，无效触摸信号过滤模块将该初步数值与设定的门槛值进行比较，当高于高门槛值时触摸按键有效，当低于低门槛时触摸按键解除。有了如上所述的高低门槛值，即可利用低门槛值做抗干扰和滤波，高门槛值做灵敏度调节，这样就实现了每个通道的灵敏度单独可调。所述触摸传感器8512支持滑动检测，寄存器缓存数据并记录滑动方向和滑动量，定时读取即可获得滑动速度，通过读取寄存器获得计数，通过单片机8511进行计算处理并输出。

优选的，所述面板Ⅰ81上设有多个与触摸按键一一对应的LED窗口Ⅰ811，所述PCB线路层Ⅰ85上设有用于显示无级触控开关5控制信息的LED灯Ⅰ812，所述LED灯Ⅰ812与LED窗口Ⅰ811的位置相对应，LED灯Ⅰ812随着触摸按键的变化控制显示，使用者可根据该显示信息了解触摸按键的控制信息。

优选的，所述电容触控开关4包括由上至下依次设置的面板41、面键层42、线路层43、线键层44、底板层45，所述线路层43包括用于触控感应的电容传感器层，线键层44设置在电容传感器层下。进一步的，PCB线路层Ⅰ85与线路层43连接进行信息的传递，所述线键层44为与线路层43配合使用的线路键片，线路层43上设有延伸出薄膜开关外的电容导线连接端46，电容触控开关4通过电容导线连接端46连接设备并输出控制信息，同时电容导线连接端46上设有保护壳。

优选的，所述弹片控制开关6、旋钮控制开关7形成控制开关组Ⅱ， 所述控制开关组Ⅱ包括由上至下依次设置的面板Ⅱ91、面键层Ⅱ92、LGF层Ⅱ93、线键层Ⅱ94、线路层Ⅱ95、底板层Ⅱ97；所述线键层Ⅱ94为与线路层Ⅱ95配合使用的线路键片，显示屏11与线路层Ⅱ95连接显示控制信号，线键层Ⅱ94设有连接设备传输控制信息的控制开关连接端。进一步的，所述线键层Ⅱ94设有金属弹片98，所述线路层Ⅱ95设有与金属弹片98连接控制形成弹片控制开关6的按键触点99，所述控制开关组Ⅱ上设有与线路层Ⅱ95接触控制形成旋钮控制开关7的旋钮组件10。再进一步的，所述线路层Ⅱ95上设有与LGF层Ⅱ93配合显示的LED灯Ⅱ90，LED灯Ⅱ90通过LGF层Ⅱ93保持显示的亮度均匀，保证其发光效果。

优选的，所述旋钮组件10包括旋转柱101、旋钮底座102，所述导平模块包括设置在线路层Ⅱ95、底板层Ⅱ97之间的加厚层Ⅱ96和设置在LGF层Ⅱ93边上与LGF层Ⅱ93平齐的加厚层Ⅲ931，所述加厚层Ⅱ96包括旋钮定位层、旋钮底胶层。进一步的，所述线键层Ⅱ94上设有位于加厚层Ⅲ931、线路层Ⅱ95之间的旋钮键片103，所述旋转柱101穿过旋钮键片103、加厚层Ⅲ931、面板Ⅱ91伸出薄膜开关外，并在旋转柱101伸出薄膜开关外的一端上安装有旋帽；同样的，所述旋钮底座102设置在旋钮定位层上进行定位，并且通过旋钮底胶层进行完全固定，在以上结构中，加厚层Ⅱ96和加厚层Ⅲ931均对旋钮组件10进行固定保护，避免了油污、灰尘等侵蚀控制开关组Ⅱ，有效提高了本发明的使用寿命。再进一步的，所述旋钮底座102上包括设置在旋钮底座102上的环形轨道、设置在环形轨道上的滚珠，所述线路层Ⅱ95上设有与滚珠接触导电的导电体，所述旋转柱101与导电体的位置相对应进行接触通电。在上述结构中，导电体可以避免电流直接与线路层Ⅱ95接触，进一步避免通电连接时的电弧击穿线路层Ⅱ95，造成线路层Ⅱ95的损坏。

优选的，磁铁控制开关3、电容触控开关4、无级触控开关5、弹片控制开关6、旋钮控制开关7由加厚层Ⅰ、加厚层Ⅱ96、加厚层Ⅲ931进行间隔分布，上述各控制开关的间隔距离至少在2CM以上。本发明通过以上结构，避免了各个功能控制开关之间互相干扰的问题发生，确保了本发明的使用性能，提高本发明的使用寿命。

优选的，面板41、面板Ⅰ81、面板Ⅱ91、标示层一体成形形成主面板，主面板通过与导平模块配合使薄膜开关的外表面的平面度提升，使薄膜开关的外表面平整、光滑，可对薄膜开关的内部的元器件进行保护，提高薄膜开关的防尘、防水功能，使本发明的使用寿命增强。进一步的，所述主面板上设有覆盖在显示屏11上的透明窗口，透明窗口可以避免水或尘的污染物粘在显示屏11上损坏显示，有效的对显示屏11进行保护。同时，面键层42、面键层Ⅰ82、面键层Ⅱ92同样是一体成型设置，该结构便于薄膜开关的生产印刷，降低生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多方式控制集合型控制面板，包括主板（1）和贴合在主板（1）表面上的薄膜开关，其特征在于：所述主板（1）上安装有连接显示薄膜开关控制信息的显示屏（11），所述薄膜开关上还设有标识区（2）；所述薄膜开关上设有多个利用不同控制方式控制设备运行的功能控制开关，多个功能控制开关包括按压启动后利用磁铁（843）吸力复位的磁铁控制开关（3）、利用电容感应触控的电容触控开关（4）、由多个规律排列触摸按键进行滑动控制的无级触控开关（5）、由金属弹片（98）进行按压驱动的弹片控制开关（6）、利用旋钮旋转进行控制的旋钮控制开关（7），所述薄膜开关上还设有多个用于使薄膜开关表面保持平整度的导平模块；

所述磁铁控制开关（3）、无级触控开关（5）形成控制开关组Ⅰ，控制开关包括由上至下依次设置的面板Ⅰ（81）、面键层Ⅰ（82）、填充层（83）、磁吸按压开关层（84）、PCB线路层Ⅰ（85）、PCB 底板层Ⅰ（86）；所述导平模块包括设置在磁吸按压开关层（84）边上与磁吸按压开关层平齐的加厚层Ⅰ；

所述弹片控制开关（6）、旋钮控制开关（7）形成控制开关组Ⅱ， 所述控制开关组Ⅱ包括由上至下依次设置的面板Ⅱ（91）、面键层Ⅱ（92）、LGF层Ⅱ（93）、线键层Ⅱ（94）、线路层Ⅱ（95）、底板层Ⅱ（97），所述线键层Ⅱ（94）设有金属弹片（98），所述线路层Ⅱ（95）设有与金属弹片（98）连接控制形成弹片控制开关（6）的按键触点（99），所述控制开关组Ⅱ上设有与线路层Ⅱ（95）接触控制形成旋钮控制开关（7）的旋钮组件（10）；

所述导平模块包括加厚层Ⅰ、加厚层Ⅱ（96）、加厚层Ⅲ（931），所述磁铁控制开关（3）、电容触控开关（4）、无级触控开关（5）、弹片控制开关（6）、旋钮控制开关（7）由加厚层Ⅰ、加厚层Ⅱ（96）、加厚层Ⅲ（931）进行间隔分布，各控制开关的间隔距离至少在2CM以上。

2.根据权利要求1所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述填充层（83）设有手感触发片（831），所述磁吸按压开关层（84）包括限制手感触发片（831）下降位置的限位片（841）和设置在限位片（841）下的定位层（842），所述定位层（842）上设有用于磁吸按压开关，所述磁吸按压开关包括磁铁（843）、磁吸弹片（844）、设置在磁吸弹片（844）上的压柱（845），所述磁铁（843）内设有用于磁吸弹片（844）上下活动的活动槽，所述活动槽内设有用于压柱（845）穿过磁铁（843）和限位片（841）顶在手感触发片（831）底部上的偏心孔，所述磁铁控制开关（3）由手感触发片（831）驱动压柱（845）联动磁吸弹片（844）与PCB线路层Ⅰ（85）活动接触控制形成。

3.根据权利要求2所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述PCB线路层Ⅰ（85）包括无级开关线路系统（851）、与无级开关线路系统（851）配合的滑条按键（852）和用于与磁吸弹片（844）活动连接触发控制信号的磁铁开关触点（853），无级开关线路系统（851）包括单片机（8511）和与单片机（8511）连接的触摸传感器（8512），所述滑条按键（852）包括多个呈直线排列并与触摸传感器（8512）连接的触摸按键，所述单片机（8511）的输出端通过继电器与负载连接，所述PCB线路层Ⅰ（85）设有与负载连接的连接头（12），所述无级触控开关（5）由于滑条按键（852）和无级开关线路系统（851）形成。

4.根据权利要求1所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述面板Ⅰ（81）上设有多个与触摸按键一一对应的LED窗口Ⅰ（811），所述PCB线路层Ⅰ（85）上设有用于显示无级触控开关（5）控制信息的LED灯Ⅰ（812），所述LED灯Ⅰ（812）与LED窗口Ⅰ（811）的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述电容触控开关（4）包括由上至下依次设置的面板（41）、面键层（42）、线路层（43）、线键层（44）、底板层（45），所述线路层（43）包括用于触控感应的电容传感器层，线键层（44）设置在电容传感器层下。

6.根据权利要求1所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述旋钮组件（10）包括旋转柱（101）、旋钮底座（102），所述导平模块包括设置在线路层Ⅱ（95）、底板层Ⅱ（97）之间的加厚层Ⅱ（96）和设置在LGF层Ⅱ（93）边上与LGF层Ⅱ（93）平齐的加厚层Ⅲ（931），所述加厚层Ⅱ（96）包括旋钮定位层（961）、旋钮底胶层（962），所述线键层Ⅱ（94）上设有位于加厚层Ⅲ（931）、线路层Ⅱ（95）之间的旋钮键片（103），所述旋转柱（101）穿过旋钮键片（103）、加厚层Ⅲ（931）、面板Ⅱ（91）伸出薄膜开关外，所述旋钮底座（102）设置在旋钮底胶层（962）上，所述旋钮底座（102）上包括设置在旋钮底座（102）上的环形轨道、设置在环形轨道上的滚珠，所述线路层Ⅱ（95）上设有与滚珠接触导电的导电体，所述旋转柱（101）与导电体的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种多方式控制集合型控制面板，其特征在于：所述线路层Ⅱ（95）上设有与LGF层Ⅱ（93）配合显示的LED灯Ⅱ（90）。