CN206353778U - 电磁流量计的按键电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁流量计的按键电路，包括触摸感应金属片、触摸感应检测电路、灵敏度调节电路和微控制器，触摸感应金属片下方带有弹簧，弹簧另一端固定在电路板上，金属片通过弹簧的弹力紧贴玻璃表面，金属片通过弹簧接触摸感应检测电路信号检测角，手指和玻璃接触信号通过触摸感应金属片送触摸感应检测电路和灵敏度调节电路处理信号后输入到微控制器，微控制器对按键信号进行采集。可以通过玻璃来传递按键信号，不需要开盖就能检测到按键信号，而且本电路对室外的防水、防尘、防静电、抗干扰都有处理，能够很好的适用流量计的各种现实特殊工况。

Description

电磁流量计的按键电路

技术领域

本实用新型涉及一种电磁流量计技术，特别涉及一种电磁流量计的按键电路。

背景技术

电磁流量计是一种专门用于测量流体流量的仪表。按键部分是电磁转换器不可或缺的重要组成部分，而电磁流量计的按键是实际使用的过程中经常需要使用到的，如抄表，查看报表，设置菜单，查看报警信息，等等多种场合都需要使用到按键，然而有很多应用使用在野外露天的场合，对防水防尘和抗干扰都是实际的需求，不可能每次需要使用到按键都要进行拆盖。

电磁流量计所采用的现有典型按键电路主要包括微控制器和机械按键。

图1为电磁流量计所采用的一种现有典型机械按键，该电路中包括4个机械按键直接连接到微控制器。

现有典型的按键电路结构相对简单，机械按键包括直接焊接在电路板上的机械按键或通过排线连接的机械按键两种，但是考虑到电磁流量计实际的使用工况对防水防尘的要求，机械按键没有办法实现对防水防尘的要求。

发明内容

本实用新型是针对现在电磁流量计上所用机械按键不能达到防水防尘的要求的问题，提出了一种电磁流量计的按键电路，不需要拆盖也可以很方便的进行按键操作，可以防水防尘的干扰，适应露天工况的感应按键电路。

本实用新型的技术方案为：一种电磁流量计的按键电路，包括触摸感应金属片、触摸感应检测电路、灵敏度调节电路和微控制器，触摸感应金属片下方带有弹簧，弹簧另一端固定在电路板上，金属片通过弹簧的弹力紧贴玻璃表面，金属片通过弹簧接触摸感应检测电路信号检测角，手指和玻璃接触信号通过触摸感应金属片送触摸感应检测电路和灵敏度调节电路处理信号后输入到微控制器，微控制器对按键信号进行采集。

所述触摸感应检测电路定时采集无变化的触摸感应金属片值作为基准信号，采集到触摸感应金属片感应信号与基准信号比较值送灵敏度调节电路。

所述灵敏度调节电路包括电阻和电容，由电容和电阻值限定触摸感应检测电路中各个信号检测脚的充放电速度。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型电磁流量计的按键电路，可以通过玻璃来传递按键信号，不需要开盖就能检测到按键信号，而且本电路对室外的防水、防尘、防静电、抗干扰都有处理，能够很好的适用流量计的各种现实特殊工况。

附图说明

图1为电磁流量计现有采用的典型按键电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电磁流量计的按键电路结构示意图；

图3为采用本实用新型按键电路装配示意图。

具体实施方式

如图2所示电磁流量计的按键电路结构示意图，本实用新型实施例所提供的一种感应按键电路，包括4个触摸感应金属片，可以感应4路触摸感应按键信号，然后通过触摸感应检测电路和灵敏度调节电路处理信号后输入到微控制器。

所述微控制器选用的引脚具有IO脚和AD脚双重功能的复合引脚，通过IO口控制充放电，通过AD脚检测到电压信号，从而反应检测到的电容信号。

所述触摸感应金属片，是一个下方带有弹簧的金属片，弹簧另一端固定在电路板上，金属片是一个圆形的金属片，金属片通过弹簧的弹力紧贴玻璃表面，金属片的直径大小直接影响玻璃上的感应面积，接触面越大，电容信号传递越敏感，越厚的玻璃需要越大直径的感应金属片。为了感应按键金属片和玻璃能有很好的接触，在每个感应按键的下面有一个弹簧片，通过弹簧形变的力道使得弹簧片和玻璃很有一个很可靠的接触，具体结构如图3所示。

所述电容感应电路是通过电阻和二极管来限制外界信号的输入，因为人体很容易带有静电，而按键操作需要通过手指直接和玻璃接触，用户手指、玻璃和金属片形成一个耦合电容，金属片接信号检测角，手指触压回吸收走一个很小的电流，为了保证使用的过程中不会出现损坏，需要对输入信号电路进行静电防护设计。

所述的灵敏度调节电路，有一些电阻和电容组成，由电容和电阻来对充电信号进行限制，重而影响对各个信号检测脚的充放电速度，而电容感应检测的主要原理是检测规定时间的充电电压，来反应检测到的感应电容值大小，继而反应出是否有按键变化。

所述的微控制器选用了4个IO脚AD脚复用影响，采取分时复用的方式，通过IO脚来控制充放电。通过AD脚来检测充放电的电压值，在规定的时间和充电电流的情况下，电容越大电压越低，手指接触玻璃与否，电容值不一样，通过电容值不一样从而影响AD脚的采样数值，以此能判断是否有按键操作。

微控制器每隔4.8mS来进行一次按键检测周期，这个周期为先2.5mS的放电操作，然后1mS的充电操作，然后1.8mS的AD检测操作，来判读是否有按键操作，通过程序里本来有的防抖操作，来检测是否有按键信号。一个按键操作经过按键检测周期和防抖处理后检测到按键操作的时间大约为40 mS左右。

所述的防水防尘操作，为了消除积水和按键对按键检测的影响，减少误操作，电容感应检测的原理是通过检测电容信号的不同来检测按键信号。当玻璃上有灰尘和积水时，玻璃上电容会有一定的不同，如果当电容出现变化，很有可能不是按键操作，有可能是其他干扰或积水或灰尘的影响，为了屏蔽掉该影响有能很灵敏的检测到按键操作，通过程序或电路来对电容感应信号来进行处理，准确的分辨出是否是按键信号或者是其他干扰信号。

所述的电容感应信号处理的原理为：通过实验发现，手指接触的电容变化的幅度和积水和灰尘的电容变化幅度是不一样的，我们通过实验来收集整理人体手指操作电容变化的大概范围，不是该范围的变化信号判断为其他干扰信号，我们知道不同厚度的玻璃或玻璃上有灰尘或少量积水时，电容感应信号变化幅度是不一样的，可以通过对每次不按键信号得到的电容值作为基准信号进行判断，有按键信号时，将按键信号与基础信号比较，比较值即为在此基准信号电压上出现变化的幅度，以此来判断是否有按键信号，这样只要玻璃的厚度在一定的范围，不管是玻璃厚度的变化，还是积尘或少量积水都不影响判断，可以很灵敏的检测到按键信号，如果积水过多，可以在使用时将积水去掉，然后在通过按键来操作就可以了。同样其他干扰信号通过电容幅值滤波和防抖操作也能很好的滤出掉干扰。

Claims (3)

1.一种电磁流量计的按键电路，其特征在于，包括触摸感应金属片、触摸感应检测电路、灵敏度调节电路和微控制器，触摸感应金属片下方带有弹簧，弹簧另一端固定在电路板上，金属片通过弹簧的弹力紧贴玻璃表面，金属片通过弹簧接触摸感应检测电路信号检测角，手指和玻璃接触信号通过触摸感应金属片送触摸感应检测电路和灵敏度调节电路处理信号后输入到微控制器，微控制器对按键信号进行采集。

2.根据权利要求1所述电磁流量计的按键电路，其特征在于，所述触摸感应检测电路定时采集无变化的触摸感应金属片值作为基准信号，采集到触摸感应金属片感应信号与基准信号比较值送灵敏度调节电路。

3.根据权利要求1所述电磁流量计的按键电路，其特征在于，所述灵敏度调节电路包括电阻和电容，由电容和电阻值限定触摸感应检测电路中各个信号检测脚的充放电速度。