專利名稱：一種用于熱量表的光敏式按鍵及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于熱量表的光敏式按鍵及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著國家對于住房建筑節(jié)能改造工程的深入開展，供熱行業(yè)的熱計量改造工作也隨之逐步推進，供熱公司對于分戶熱計量工作逐步重視起來。在這個過程中，選用什么樣的熱量表是ー個核心問題，近些年來熱量表技術(shù)得到了長足進步，由早期的機械式熱量表和電磁式熱量表，發(fā)展為今天逐漸推廣開的超聲波熱量表。超聲波熱量表具有計量精度高、無機械運動部件、不易結(jié)垢等優(yōu)點。但是超聲波熱量表的使用環(huán)境復(fù)雜，有些場合需要達到較高的防護等級，目前市面上的熱量表防護等級多在B類IP54和C類IP65，達到IP68級別能 夠防塵防水的超聲波熱量表產(chǎn)品很少。為了實現(xiàn)熱量表的防塵防水，要對熱量表電路部分進行固化密封，熱量表的電路板上有一個按鍵，通過該按鍵可以實現(xiàn)熱量表的查詢、翻屏等功能，這個按鍵不能被固化進去，否則就無法操作按鍵；傳統(tǒng)技術(shù)エ藝中，該按鍵一般采用機械接觸式按鍵，但是常用的機械接觸式按鍵很難做到防塵防水，即使電路板密封了，按鍵處仍然很難做到密封，所以采用機械接觸式按鍵的傳統(tǒng)熱量表無法達到IP68的防護等級要求。針對機械接觸式按鍵難以做到密封、不能防塵防水的缺點，ー些熱量表采用磁感應(yīng)按鍵來代替機械接觸式按鍵。磁感應(yīng)按鍵由一個干簧管和ー塊磁鐵構(gòu)成，其作用機理為當(dāng)磁鐵接近干簧管時，干簧管內(nèi)的兩個原本分離的金屬片受到磁力吸引而閉合，達到按鍵被按下的效果；當(dāng)磁鐵移開后，干簧管內(nèi)的兩個金屬片相互分開，達到按鍵彈起的效果；在沒有磁力作用下，干簧管內(nèi)的兩個金屬片處于分離狀態(tài)，所以其常態(tài)為按鍵彈起。采用該磁感應(yīng)按鍵，密封時也可以將干簧管密封，不影響其開關(guān)功能。但是干簧管外部封裝一般為玻璃材質(zhì)，兩端又有金屬插針與玻璃管連接，因此非常脆弱，一旦有強烈的震動或摔落，都很容易導(dǎo)致干簧管損壞，不利于運輸；這導(dǎo)致采用這種磁感應(yīng)按鍵的熱量表只能應(yīng)用于一般不經(jīng)常移動且非震動的儀器儀表。熱量表出廠檢測中，需要將每個熱量表的ID表號和校正參數(shù)通過光電收發(fā)接ロ發(fā)送給熱量表，熱量表予以保存；在計量監(jiān)瞀部門的檢測中，也要用到光電收發(fā)接ロ。該接ロ的技術(shù)標準已被寫入熱量表相關(guān)行業(yè)標準CJ/T188-2004中，即《戶用計量儀表行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》，所以目前國內(nèi)熱量表廠家的熱量表都具有光電收發(fā)接ロ。光電收發(fā)接ロ由一對紅外線感應(yīng)ニ極管/三極管(以下簡稱為“紅外光敏感應(yīng)管”)和紅外線發(fā)射ニ極管構(gòu)成。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種強度高便于運輸?shù)挠糜跓崃勘淼墓饷羰桨存I及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中熱量表容易損壞不利于運輸?shù)娜毕荨?br> 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個實施例提供一種用于熱量表的光敏式按鍵，包括光接收裝置和光控制裝置，所述光接收裝置設(shè)置在電路板上并與電路板的印刷電路電連接，所述光接收裝置為光敏感應(yīng)元件，所述電路板的表面設(shè)有由固體材料固化封裝形成的固化層，所述電路板上的電子元器件的金屬管腳嵌在所述固化層中，所述光接收裝置的頂部露出固化層外。優(yōu)選地，所述光接收裝置的的頂部露出固化層外的高度范圍為1. 5mm-3mm，所述光接收裝置可接受的光線頻率范圍為900nm-1000nm。優(yōu)選地，所述光控制裝置為設(shè)置于光發(fā)射裝置上的控制開關(guān)，所述開關(guān)控制所述光發(fā)射裝置是否向所述光接收裝置發(fā)射光，所述光接收裝置為紅外光敏感應(yīng)管；所述光發(fā)射裝置為紅外發(fā)光二極管。優(yōu)選地，所述光接收裝置為熱量表的光電收發(fā)接口中的紅外光敏感應(yīng)管。優(yōu)選地，所述紅外發(fā)光二極管的正極通過電阻與電池的正極相連，所述紅外發(fā)光 ニ極管的負極通過開關(guān)與所述電池的負極相連；所述紅外光敏感應(yīng)管的正極接地，所述紅外光敏感應(yīng)管的負極通過電阻與電源相連。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另ー個實施例提供一種熱量表的按鍵系統(tǒng)的控制方法，所述按鍵系統(tǒng)采用上述任一項所述的光敏式按鍵，所述控制方法包括
接收光信號；
將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號，所述電信號由數(shù)據(jù)報文組成；
將所述電信號確定為有效按鍵信號；
依據(jù)所述有效按鍵信號處理按鍵信息。優(yōu)選地，所述光敏感應(yīng)管為熱量表的光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管；所述將所述電信號確定為有效按鍵信號前，還包括
接收ー個中斷信號，所述中斷信號是由與所述光敏感應(yīng)管相連的電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平發(fā)生突變而產(chǎn)生的。優(yōu)選地，所述將所述電信號確定為有效按鍵信號，包括
判斷所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是否為通訊字節(jié)；
如果所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是通訊字節(jié)，進一歩判斷所述數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，如果是，將所述電信號確定為有效按鍵信號。優(yōu)選地，如果所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)不是通訊字節(jié)，進一歩判斷所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平是否保持不變，如果是，將所述電信號確定為有效按鍵信號。優(yōu)選地，判斷所述數(shù)據(jù)報文是按鍵字節(jié)后，還包括
記錄所述數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)，判斷所述字節(jié)數(shù)是否不小于預(yù)定字節(jié)數(shù)，只有所述數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)不小于所述預(yù)定字節(jié)數(shù)，才將所述電信號確定為有效按鍵信號。優(yōu)選地，判斷所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變后，還包括
記錄所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變所持續(xù)的時間，判斷所述時間是否不小于預(yù)定時間，只有所述時間不小于所述預(yù)定時間，才將所述電信號確定為有
效按鍵信號。
本發(fā)明實施例提供一種用于熱量表的光敏式按鍵及其控制方法，用于熱量表的光敏式按鍵所在的電路板的表面設(shè)有由固體材料固化封裝形成的固化層，電路板上的電子元器件的金屬管腳嵌在固化層中，因此按鍵的強度較高、不易損壞?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中采用磁感應(yīng)按鍵的熱量表容易損壞不利于運輸?shù)娜毕?；同時，將熱量表的電路板采用固化層密閉封裝，滿足了熱量表防水防塵的要求，使熱量表的防護等級達到了 IP68的級別。本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，光敏式按鍵的光接收裝置為熱量表的光電收發(fā)接口中的紅外光敏感應(yīng)管。不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用磁感應(yīng)按鍵的熱量表容易損壞不利于運輸?shù)娜毕?，滿足了熱量表防水防塵的要求，還利用了現(xiàn)有的熱量 表中的標準接口中的紅外光敏感應(yīng)元件，節(jié)省了熱量表按鍵的成本。在不影響熱量表光電收發(fā)接ロ正常通訊的情況下，采用熱量表的光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管實現(xiàn)光敏式按鍵的功能，不但實現(xiàn)了對熱量表采用光敏式按鍵進行操作的同時，并沒有對熱量表増加新的部件，簡化了硬件設(shè)計。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例的用于熱量表的光敏式按鍵的原理示意 圖2是本發(fā)明實施例I的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的主視 圖3是本發(fā)明實施例I的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的俯視 圖4是本發(fā)明實施例I的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的左視 圖5是本發(fā)明實施例2的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的左視 圖6是本發(fā)明實施例2的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的主視 圖7是本發(fā)明實施例2的用于熱量表的光敏式按鍵的原理圖的俯視 圖8是本發(fā)明實施例I和實施例2的用于熱量表的光敏式按鍵的光發(fā)射裝置的電路結(jié)構(gòu) 圖9是本發(fā)明實施例I的用于熱量表的光敏式按鍵的光接收裝置的電路結(jié)構(gòu) 圖10是本發(fā)明實施例2的用于熱量表的光敏式按鍵的光接收裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。圖11是本發(fā)明實施例I的用于熱量表的光敏式按鍵的控制方法流程 圖12是本發(fā)明實施例2提供的熱量表的按鍵系統(tǒng)的第一種控制方法的流程 圖13是本發(fā)明實施例2提供的熱量表的按鍵系統(tǒng)的第二種控制方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍?，F(xiàn)有技術(shù)中，將利用磁感應(yīng)原理采用干簧管和磁鐵設(shè)計的磁感應(yīng)按鍵應(yīng)用于熱量表，該磁感應(yīng)按鍵與固化密封技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)了對熱量表測量電路的IP68級別的防護要求。干簧管通常具有兩個或三個由軟磁性材料做成的簧片觸點，被封裝在真空或者充有惰性氣體(如氮、氦等)或玻璃管中，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉觸點，干簧管的外部采用玻璃管封裝，所以干簧管強度較低，非常容易損壞，不利于運輸；從而導(dǎo)致采用這種結(jié)構(gòu)的磁感應(yīng)按鍵的熱量表容易損壞，不利于運輸。針對上述情況，本發(fā)明的一個實施例提供一種用于熱量表的光敏式按鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-7所示，該用于熱量表的光敏式按鍵100包括光接收裝置101和光控制裝置102，其中，光接收裝置設(shè)置101在電路板上并與電路板2的印刷電路電連接，光接收裝置101為光敏感應(yīng)元件，電路板2的表面設(shè)有由固體材料固化封裝形成的固化層200，電路板2上的電子元器件的金屬管腳嵌在固化層200中，光接收裝置101的頂部露出固化層外。進一歩的，光接收裝置的頂部露出固化層外的高度范圍為1.5mm-3mm，光接收裝置可接受的光線頻率范圍為900nm-1000nm。本發(fā)明的所有實施例中，光控制裝置為設(shè)置于光發(fā)射裝置上的控制開關(guān)，開關(guān)控制光發(fā)射裝置是否向光接收裝置發(fā)射光。本發(fā)明的實施例中，光發(fā)射裝置為紅外發(fā)光二級 管，光接收裝置為紅外光敏感應(yīng)管。圖8所示為光發(fā)射裝置的電路結(jié)構(gòu)圖紅外發(fā)光二極管301的正極通過電阻R與電池V的正極相連，紅外發(fā)光二極管301的負極通過開關(guān)302與電池V的負極相連。本發(fā)明提供ー種包括光接收裝置和光控制裝置的用于熱量表的光敏式按鍵及其控制方法，其中，光接收裝置采用涂覆在電路板上的ー層固化層密閉封裝。與由采用玻璃管封裝的干簧管組成的磁感應(yīng)式按鍵相比，本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵的強度比較高、不易損壞；另外，由于采用固化層密閉封裝，本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵可以應(yīng)用在有防水防塵等要求的裝置中。實施例一
圖2、圖3和圖4是本發(fā)明實施例I的原理示意圖其中，2為光敏式按鍵所在的電路板，光敏式按鍵的所有電子元器件均集成在如圖所示的電路板上，200為涂覆在電路板表面并包裹住電路板上的電子元器件的金屬管腳的固化層，202為熱量表上的光電收發(fā)接ロ。本實施例中的光接收裝置101為紅外光敏感應(yīng)管。本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵的熱量表，通過將熱量表上的按鍵設(shè)置為采用固化層將電子元器件的金屬管腳密閉封裝的用于熱量表的光敏式按鍵，使得熱量表具有較高的強度，且不易損壞便于運輸，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用磁感應(yīng)按鍵的熱量表容易損壞不利于運輸?shù)娜毕?；滿足了熱量表防水防塵的要求，使熱量表的防護等級達到了IP68的級別。圖9所示為本發(fā)明實施例I用于熱量表的光敏式按鍵的光接收裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。紅外光敏感應(yīng)管401的正極接地，紅外光敏感應(yīng)管401的負極通過電阻R與電源相連。另外，紅外光敏感應(yīng)管401的兩端還可以并聯(lián)一個電容C，這是由于紅外光敏感應(yīng)管接收到紅外信號的瞬間導(dǎo)通，會產(chǎn)生信號抖動，該電容C可以去除信號抖動。該結(jié)構(gòu)的用于熱量表的光敏式按鍵的工作原理如下圖8中所示的紅外發(fā)光二極管301對圖9中所示的紅外光敏感應(yīng)管401發(fā)射ー個持續(xù)一定時間的紅外信號，當(dāng)紅外光敏感應(yīng)管401接收到該紅外信號時，紅外光敏感應(yīng)管401導(dǎo)通，有電流流過，相當(dāng)于按鍵被按下。紅外發(fā)光二極管301停止發(fā)射紅外信號后，紅外光敏感應(yīng)管401截止，沒有電流流過，這個過程相當(dāng)于按鍵彈起。也就是紅外光敏感應(yīng)管401接收到紅外信號就相當(dāng)于按鍵被按下，停止接收紅外信號就相當(dāng)于按鍵抬起，其本質(zhì)的按鍵原理與普通按鍵并無太大差別，不同的是按鍵的媒介改變了，普通的按鍵操作是ー個機械動作，而本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵的按鍵操作是ー個紅外信號。本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵包括紅外光敏感應(yīng)管和紅外發(fā)光ニ極管，可以應(yīng)用在大多數(shù)的應(yīng)用環(huán)境中；并且，由于采用固化層將電路板上的電子元器件的金屬管腳密閉封裝，該用于熱量表的光敏式按鍵可以應(yīng)用在有防水防塵等特殊要求的裝置和環(huán)境中。本發(fā)明實施例還提供一種熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法，其中，該按鍵系統(tǒng)采用本發(fā)明實施例提供的光敏式按鍵，其中，光敏感應(yīng)管集成在熱量表的電路板上，并且電路板采用固化層密閉封裝。如圖11所示為該熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法的流程圖，該控制方法包括以下步驟
步驟S601 :接收光信號。具體地，可以通過控制開關(guān)控制光敏感應(yīng)管開啟進光通道，使光敏感應(yīng)管接收到入射的光線；也可以通過設(shè)置于光敏感應(yīng)管上的控制開關(guān)控制光發(fā)射裝置向光敏感應(yīng)管發(fā)射光線，從而使光敏感應(yīng)管接收到光發(fā)射裝置發(fā)射的光線。步驟S602 :將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，其中，電信號由數(shù)據(jù)報文組成；
通過將光敏感應(yīng)管接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號，進而實現(xiàn)按鍵信息的判斷。步驟S603 :將電信號確定為有效按鍵信號；
判斷電信號是否是有效按鍵信號，如果是有效按鍵信號則按按鍵處理；如果不是有效按鍵信號，則按其他方式處理。其中，確定電信號是否為有效按鍵信號可以有多種方式。步驟S604 :依據(jù)有效按鍵信號處理按鍵信息。如果電信號被確定為有效按鍵信號則執(zhí)行按鍵操作。本發(fā)明實施例提供的熱量表的按鍵系統(tǒng)的控制方法，通過接收光信號、將光信號轉(zhuǎn)換為電信號以及處理按鍵信息等步驟實現(xiàn)按鍵功能，整個過程采用非接觸方式實現(xiàn)按鍵功能?；谏鲜雒枋觯景l(fā)明實施例中熱量表的按鍵系統(tǒng)可以具有光發(fā)射裝置，也可以沒有光發(fā)射裝置，并且，該熱量表的按鍵系統(tǒng)還可以采用熱量表的光電收發(fā)接ロ的發(fā)光二極管和光敏感應(yīng)管實現(xiàn)，基于此，本發(fā)明實施例中的熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法可以有多種方式，下面以ー些具體方式為例進行說明。需要說明的是，下面這些方式只用于解釋本發(fā)明實施例，而不是對本發(fā)明實施例的限制，除了下面這些方式以外，本發(fā)明實施例的熱量表的按鍵系統(tǒng)的控制方法還可以有其他實現(xiàn)方式。實施例2
前述的背景技術(shù)中提到了熱量表中設(shè)有符合行業(yè)標準的光電收發(fā)接ロ。光電收發(fā)接ロ的基本原理是
(I)數(shù)據(jù)接收。紅外光敏感應(yīng)管在接受到一定強度的紅外線照射時導(dǎo)通，其原理類似于光敏ニ極管收到一定強度的普通光照時的導(dǎo)通特性。導(dǎo)通和截止時分別輸出低或高電平，對應(yīng)為數(shù)字信號中的O或1，由于數(shù)字通訊數(shù)據(jù)都由O和I構(gòu)成，所以通訊電路可以通過識別紅外光敏感應(yīng)管的導(dǎo)通和截止實現(xiàn)接受數(shù)據(jù)的功能，給其發(fā)送紅外信號的為另一通訊設(shè)備的紅外線發(fā)射ニ極管。(2)數(shù)據(jù)發(fā)送。紅外線發(fā)射ニ級管在正向加上ー個電壓時ニ極管導(dǎo)通，有電流流過并發(fā)射出紅外線。正向電壓撤離，恢復(fù)截止，停止發(fā)射紅外線。通訊電路可以通過控制紅外線發(fā)射ニ極管的導(dǎo)通和截止實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送功能，其發(fā)送對象為另一通訊設(shè)備的紅外光敏感應(yīng)管。紅外發(fā)射管對紅外感應(yīng)管發(fā)射紅外線，當(dāng)紅外接收器接收到紅外線時，紅外感應(yīng)管導(dǎo)通，有電流流過，與紅外感應(yīng)管連接的單片機通訊引腳電平發(fā)生變化，高電平時代表數(shù)字1，低電平代表數(shù)字O。通過控制紅外發(fā)射管的亮滅達到發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)的目的；紅外光敏管對紅外線的截止/導(dǎo)通響應(yīng)，直接影響到了單片機通訊引腳數(shù)字電平，從而達到數(shù)據(jù)接收的目的。 本實施例的核心目標為將每個熱量表產(chǎn)品都具備的光電收發(fā)接ロ加以通訊程序上的改造，并設(shè)計ー款便攜式紅外信號發(fā)射器用于發(fā)射按鍵信號，在不影響正常通訊功能的情況下，使熱量表原本具備的光電收發(fā)接ロ兼?zhèn)浒存I功能。圖5、圖6和圖7是本發(fā)明實施例2的原理示意圖其中，2為光敏式按鍵所在的電路板，光敏式按鍵的所有電子元器件均集成在如圖所示的電路板上，200為涂覆在電路板表面并包裹住電路板上的電子元器件的金屬管腳的，202為熱量表上的光電收發(fā)接ロ。本實施例中的光接收裝置101為如圖所示的光電收發(fā)接ロ 202中的紅外光敏感應(yīng)管。本發(fā)明實施例提供的用于熱量表的光敏式按鍵的熱量表，通過將熱量表上的按鍵設(shè)置為采用固化層將電子元器件的金屬管腳密閉封裝的用于熱量表的光敏式按鍵，使得熱量表具有較高的強度，且不易損壞便于運輸，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用磁感應(yīng)按鍵的熱量表容易損壞不利于運輸?shù)娜毕?；滿足了熱量表防水防塵的要求，使熱量表的防護等級達到了IP68的級別
圖10所示為本發(fā)明實施例光接收裝置的電路結(jié)構(gòu)圖光電收發(fā)接ロ 202中的紅外光敏感應(yīng)管501的正極通過限流電阻R接地GND，并且與光電收發(fā)接ロ 202的中端引腳502相連，紅外光敏感應(yīng)管501的負極與電源相連。本發(fā)明實施例中的紅外光敏感應(yīng)管和紅外發(fā)光二極管采用固化層密閉封裝，相對 于干簧管的玻璃管封裝強度更高，更為結(jié)實可靠，不易損壞便于運輸；同時，由于上述結(jié)構(gòu)的用于熱量表的光敏式按鍵結(jié)實耐用，不易損壞，從而減少了按鍵的維修成本。所以由于按鍵故障導(dǎo)致的儀表故障率降低，從而降低了熱量表的維修費用，此外，相對于干簧管，紅外光敏感應(yīng)管的制造成本更低，可以節(jié)約熱量表的制造成本。本發(fā)明實施例提供的采用用于熱量表的光敏式按鍵的熱量表不但可以應(yīng)用于ー般不經(jīng)常移動且非震動的儀器儀表，還可以應(yīng)用在經(jīng)常運輸或進場移動的儀器儀表中，擴大了熱量表的應(yīng)用范圍。需要說明是的，本發(fā)明的上述實施例中的光敏感應(yīng)管均可以是光敏ニ極管或者光敏三極管，也可以是光電ニ極管或者光電三極管。光電接ロ在閑置狀態(tài)下，與紅外感應(yīng)管連接的單片機IO ロ電平不變，當(dāng)有非O數(shù)據(jù)接收時，單片機通訊IO ロ電平發(fā)生變化，促發(fā)中斷事件。在中斷事件中做兩件事(I)識別通訊數(shù)據(jù)的開始字節(jié)，如果為熱力表的通訊協(xié)議開始字節(jié)，則不作按鍵判斷，此時熱量表在與其上位機進行數(shù)據(jù)通訊；如果首開始字節(jié)不是熱量表通訊協(xié)議規(guī)定的字節(jié)，而是按鍵操作固定的字節(jié)，比如FF，則繼續(xù)接收后續(xù)字節(jié)，并記錄FF字節(jié)的個數(shù)，超過按鍵通訊協(xié)議規(guī)定的個數(shù)N (為一整數(shù))，熱量表自動進入檢定流程，該按鍵方式主要用于生產(chǎn)檢定流程，提高檢定效率。(2)如果無法識別開始字節(jié)并且紅外感應(yīng)管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)(即對應(yīng)單片機管腳電平也一直處于與中斷發(fā)生前相反的電平狀態(tài))，那么說明引發(fā)中斷事件的信號不是來自通訊，而是紅外按鍵操作，此時開啟ー個計時程序，只要接收信號的單片機管腳一直處于該電平，則一直計時，直到電平反向。停止計時的計時數(shù)據(jù)如果大于按鍵最小設(shè)定時長值，則認為是一次有效的按鍵操作。鑒于光電接ロ的特性，本發(fā)明實施例還提供一種熱量表的按鍵系統(tǒng)的控制方法，其中，該按鍵系統(tǒng)采用本發(fā)明實施例2提供的光敏式按鍵，其中，光敏感應(yīng)管為熱量表的光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管，電路板采用固化層密閉封裝。如圖12所示為本發(fā)明實施例2提供的熱量表的按鍵系統(tǒng)的第一種控制方法的流程圖，該控制方法包括以下步驟 步驟S701 :接收光信號；該光信號可以是設(shè)置在光敏感應(yīng)管上的控制開關(guān)開啟后，由進光通道射入光敏感應(yīng)管的光信號；也可以是光發(fā)射裝置向光敏感應(yīng)管發(fā)射的光信號。步驟S702 :將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，其中電信號由數(shù)據(jù)報文組成；
步驟S703 :接收ー個中斷信號，其中，該中斷信號是由與光敏感應(yīng)管相連的電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平發(fā)生突變而產(chǎn)生的。具體地，該中斷信號可以用于標識數(shù)據(jù)報文接收的開始。步驟S704 :判斷數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是否為通訊字節(jié)，如果是，執(zhí)行步驟S705 ;如果否，執(zhí)行步驟S706。具體地，還可以通過此步驟判斷數(shù)據(jù)報文是否正確，如果正確，繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)報文；如果不正確，停止接收該數(shù)據(jù)報文。步驟S705 :判斷數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，如果是，執(zhí)行步驟S707 ;如果否，執(zhí)行步驟S709。具體地，在判斷數(shù)據(jù)報文不是按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議不一致之后，還可以進行以下
例如，判斷數(shù)據(jù)報文是否是讀表協(xié)議，如果是，執(zhí)行讀表操作，如果否，執(zhí)行步驟S709。如果數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是通訊字節(jié)，可以采用兩種方式執(zhí)行后續(xù)步驟，一種是判斷數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)，另ー種是判斷數(shù)據(jù)報文是否與按鍵命令協(xié)議一致。步驟S706 :判斷電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平是否保持不變，如果是，執(zhí)行步驟S707 ;如果否，執(zhí)行步驟S709。當(dāng)數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)不是通訊字節(jié)時，如果電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平繼續(xù)保持產(chǎn)生中斷后的電平，則執(zhí)行后續(xù)步驟，例如，產(chǎn)生中斷前為低電平“0”，產(chǎn)生中斷后為高電平“ 1”，此時繼續(xù)保持高電平“ 1”，則執(zhí)行后續(xù)步驟。如果電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平恢復(fù)到產(chǎn)生中斷前的電平，即恢復(fù)到低電平“0”，則退出程序。步驟S707 :將電信號確定為有效按鍵信號。具體地，在執(zhí)行步驟S107之前還可以執(zhí)行其他步驟，這點將在實施例七中做詳細說明。步驟S708 :依據(jù)有效按鍵信號處理按鍵信息。步驟S709:退出程序。需要說明是的是，本發(fā)明實施例六提供了將電信號確定為有效按鍵信號的兩種方式，其中步驟S704—步驟S705—步驟S707是第一種方式，該方式通過確定數(shù)據(jù)報文是通訊字節(jié)，并且是按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，從而將電信號確定為有效按鍵信號；步驟S704—步驟S706—步驟S707是第二種方式，該方式通過確定數(shù)據(jù)報文不是通訊字節(jié)，并且電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變，進而將電信號確定為有效按鍵信號；其中第一種方式又可以分為按鍵字節(jié)和與按鍵命令協(xié)議相一致兩種方法。本發(fā)明實施例2提供的熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法，通過將接收到的光信號處理成電信號，通過兩種方式將電信號確定為有效按鍵信號，并依據(jù)有效按鍵信號處理按鍵信息，實現(xiàn)了對按鍵系統(tǒng)的非接觸式控制，即通過光信號控制按鍵系統(tǒng)執(zhí)行按鍵或者其他操 作，與傳統(tǒng)的采用接觸方式控制按鍵系統(tǒng)的控制方法相比，該控制方法更加方便快捷。熱量表中的光敏感應(yīng)管可以是普通光敏感應(yīng)管、紫外光敏感應(yīng)管或者紅外光敏感應(yīng)管，其中采用紅外光敏感應(yīng)管時，該熱量表可以應(yīng)用的場景較廣。該熱量表的按鍵系統(tǒng)的光敏式按鍵還可以采用光發(fā)射裝置，用于發(fā)射光信號，該光發(fā)射裝置可以集成在該熱量表的電路板上，也可以獨立于該電路板單獨存在。該光發(fā)射裝置可以是發(fā)光二極管，包括普通發(fā)光二極管、紫外發(fā)光二極管以及紅外發(fā)光二極管，基于上述描述，采用紅外發(fā)光二極管時，熱量表可以應(yīng)用的場景較廣。具體地，熱量表的光敏式按鍵中的光敏感應(yīng)管和光發(fā)射裝置還可以分別采用熱量表光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管和發(fā)光二極管實現(xiàn)。下面對采用這種結(jié)構(gòu)的光敏式按鍵的控制方法做詳細說明。本發(fā)明實施例還提供另ー種熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法，其中，該按鍵系統(tǒng)采用本發(fā)明實施例2提供的光敏式按鍵，其中，光敏感應(yīng)管為熱量表的光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管，發(fā)光二極管為熱量表的光電收發(fā)接口中的發(fā)光二極管，熱量表的電路板采用固化層密閉封裝。如圖13所示，為該熱量表的按鍵系統(tǒng)的第二種控制方法的流程圖，該控制方法包括以下步驟
步驟S801 :接收光信號；
步驟S802 :將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，其中電信號由數(shù)據(jù)報文組成；
步驟S803 :接收ー個中斷信號，其中，該中斷信號是由與光敏感應(yīng)管相連的電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平發(fā)生突變而產(chǎn)生的。具體地，光敏感應(yīng)管可以用于一直監(jiān)控光電收發(fā)接ロ的中斷引腳以接收中斷信號，該中斷信號可以用于標識數(shù)據(jù)報文接收的開始。步驟S804 :判斷數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是否為通訊字節(jié)，如果是，執(zhí)行步驟S805 ;如果否，執(zhí)行步驟S806。本發(fā)明實施例中的通訊字節(jié)、按鍵字節(jié)以及按鍵命令協(xié)議都可以由具體使用情況確定。具體地，通訊字節(jié)可以是某個具體的字符或者數(shù)字，例如，通訊字節(jié)可以是“FE”或“AA”或者其他形式的組合。
另外，還可以通過此步驟判斷數(shù)據(jù)報文是否正確，如果正確，繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)報文；如果不正確,停止接收該數(shù)據(jù)報文。其中，正確的字節(jié)可以為開始字節(jié)為0，數(shù)據(jù)位8個字節(jié)，偶校驗I個字節(jié)，結(jié)束字節(jié)為1，所以一個字節(jié)的發(fā)送會有高低電平的規(guī)律性變化。步驟S805 :判斷數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，如果是，執(zhí)行步驟S812或者步驟S807 ;如果否，執(zhí)行步驟S813。具體地，在判斷數(shù)據(jù)報文不是按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議不一致之后，還可以進行以下
例如，判斷數(shù)據(jù)報文是否是讀表協(xié)議，如果是，執(zhí)行讀表操作，如果否，執(zhí)行步驟S8 13。如果數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是通訊字節(jié)，可以采用兩種方式執(zhí)行后續(xù)步驟，一種是判斷數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)，另ー種是判斷數(shù)據(jù)報文是否與按鍵命令協(xié)議一致。在ー個具體示例中，如果接收到ー個數(shù)據(jù)報文“FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE68 20 ** ** ** ** **”，則認為該數(shù)據(jù)報文與按鍵命令協(xié)議一致；進ー步地，如果該數(shù)據(jù)報文為“FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE 68 20林林林**林林林林林2F 90林林16”，則該通訊的目的可以是按鍵翻屏操作；如果該數(shù)據(jù)報文為“FE FE FE FE FE FE FEFE FE FE 68 20 ** ** ** ** ** ** ** ** ** IF 90 ** ** 16”,則該通訊的目的可以是按鍵讀表操作，本段及以下描述中“*”作為通配符使用，不作為實際通訊標識。步驟S806 :判斷電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平是否保持不變，如果是，執(zhí)行步驟S809 ;如果否，執(zhí)行步驟S812。當(dāng)數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)不是通訊字節(jié)時，如果電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平繼續(xù)保持產(chǎn)生中斷后的電平，則執(zhí)行后續(xù)步驟，例如，產(chǎn)生中斷前為低電平“0”，產(chǎn)生中斷后為高電平“ 1”，此時繼續(xù)保持高電平“ 1”，則執(zhí)行后續(xù)步驟。如果電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平恢復(fù)到產(chǎn)生中斷前的電平，即恢復(fù)到低電平“0”，則退出程序。步驟S807 :記錄數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)。步驟S808 :判斷數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)是否不小于預(yù)定字節(jié)數(shù)，如果是，執(zhí)行步驟S811 ;如果否，執(zhí)行步驟S813。如果數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)小于預(yù)定字節(jié)數(shù)，則可認為該數(shù)據(jù)報文為錯誤信號，退出程序。其中預(yù)定字節(jié)數(shù)可以由具體使用場景確定，可以為幾個、幾十個等等，例如預(yù)定字節(jié)數(shù)是10個。例如，設(shè)定按鍵字節(jié)為“AA”，當(dāng)接收到AA吋，根據(jù)協(xié)議得知該數(shù)據(jù)幀是ー個模擬按鍵通訊幀；開始對AA進行的字節(jié)數(shù)進行計數(shù)，直到通訊引腳再次發(fā)生中斷，通訊接ロ接收不到AA時停止計數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)報文字節(jié)數(shù)的大小判斷此次按鍵是否為一次有效按鍵。進ー步地，還可以設(shè)定大于預(yù)定字節(jié)數(shù)的第一預(yù)定字節(jié)數(shù)以及大于第一字節(jié)數(shù)的第二字節(jié)數(shù)，如果數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)大于預(yù)定字節(jié)數(shù)且小于第一預(yù)定字節(jié)數(shù)，則執(zhí)行翻屏操作；如果數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)大于或者等于第一預(yù)定字節(jié)數(shù)且小于第二預(yù)定字節(jié)數(shù)，則執(zhí)行檢定操作。具體地，還可以通過類似方式實現(xiàn)其他操作。具體地，可以設(shè)定第一預(yù)定字節(jié)數(shù)為20，第二預(yù)定字節(jié)數(shù)為30，當(dāng)數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)大于預(yù)定字節(jié)數(shù)且小于第一預(yù)定字節(jié)數(shù)時，執(zhí)行按鍵翻屏操作，可以將熱量表的屏幕翻至需要查看的頁面；當(dāng)數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)大于或等于第一預(yù)定字節(jié)數(shù)且小于第二預(yù)定字節(jié)數(shù)時，執(zhí)行按鍵檢定操作。以此，可以通過記錄接收到的數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)執(zhí)行不同的動作。步驟S809 :判斷電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變后，記錄光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變所持續(xù)的時間；
具體地，當(dāng)通訊引腳的電平再次發(fā)生突變時停止計時，即該計時時間是一次中斷所持續(xù)的時間。步驟S810 :判斷光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平所持續(xù)的時間是否小于預(yù)定時間，如果是，執(zhí)行步驟S811，如果否，執(zhí)行步驟S813。當(dāng)光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平所持續(xù)的時間小于預(yù)定時間，可以認為此次按鍵操作為誤操作，退出程序。具體地，還可以設(shè)定預(yù)定時間為ls，第一預(yù)定時間為I. 5s，第二預(yù)定時間為2s，當(dāng)光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平持續(xù)的時間大于預(yù)定時間且小于第一預(yù)定時間時，執(zhí)行按 鍵翻屏操作，可以將熱量表的屏幕翻至需要查看的頁面；當(dāng)光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平持續(xù)的時間大于或等于第一預(yù)定時間且小于第二預(yù)定時間時，執(zhí)行按鍵檢定操作。以此，可以通過光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平持續(xù)的時間的長短執(zhí)行不同的動作。步驟S811 :將電信號確定為有效按鍵信號。步驟S812 :依據(jù)有效按鍵信號處理按鍵信息。步驟S813 :退出程序。需要說明是的是，本發(fā)明實施例七提供了將電信號確定為有效按鍵信號的兩種方式，其中步驟S804—步驟S805—步驟S811是第一種方式，該方式通過確定數(shù)據(jù)報文是通訊字節(jié)，并且是按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，從而將電信號確定為有效按鍵信號；步驟S804—步驟S806—步驟S809—步驟S810—步驟S811是第二種方式，該方式通過確定數(shù)據(jù)報文不是通訊字節(jié)，并且電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變，并且電平保持不變的時間不小于預(yù)定時間，進而將電信號確定為有效按鍵信號；其中第一種方式又可以分為按鍵字節(jié)和與按鍵命令協(xié)議相一致兩種方法，其中步驟S805—步驟S807—步驟S808—步驟S811是按鍵字節(jié)的方法，并且按鍵字節(jié)數(shù)不小于預(yù)定字節(jié)數(shù)，將電信號確定為有效按鍵信號。本發(fā)明實施例2提供的熱量表按鍵系統(tǒng)的控制方法，通過將接收到的光信號處理成電信號，并通過兩種方式將電信號確定為有效按鍵信號，并依據(jù)有效按鍵信號處理按鍵信息，實現(xiàn)了對按鍵系統(tǒng)的非接觸式控制，即通過光信號控制按鍵系統(tǒng)執(zhí)行按鍵或者其他操作，與傳統(tǒng)的采用接觸方式控制按鍵系統(tǒng)的控制方法相比，該控制方法更加方便快捷。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于熱量表的光敏式按鍵，其特征在于，包括光接收裝置和光控制裝置，所述光接收裝置設(shè)置在電路板上并與電路板的印刷電路電連接，所述光接收裝置為光敏感應(yīng)元件，所述電路板的表面設(shè)有由固體材料固化封裝形成的固化層，所述電路板上的電子元器件的金屬管腳嵌在所述固化層中，所述光接收裝置的頂部露出固化層外。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熱量表的光敏式按鍵，其特征在于，所述光接收裝置的的頂部露出固化層外的高度范圍為1.5mm-3mm，所述光接收裝置可接受的光線頻率范圍為900nm-1000nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光敏式按鍵，其特征在于，所述光控制裝置為設(shè)置于光發(fā)射裝置上的控制開關(guān)，所述開關(guān)控制所述光發(fā)射裝置是否向所述光接收裝置發(fā)射光，所述光接收裝置為紅外光敏感應(yīng)管；所述光發(fā)射裝置為紅外發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熱量表的光敏式按鍵，其特征在于，所述光接收裝置為熱量表的光電收發(fā)接ロ中的紅外光敏感應(yīng)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光敏式按鍵，其特征在于，所述紅外發(fā)光二極管的正極通過電阻與電池的正極相連，所述紅外發(fā)光二極管的負極通過開關(guān)與所述電池的負極相連；所述紅外光敏感應(yīng)管的正極接地，所述紅外光敏感應(yīng)管的負極通過電阻與電源相連。
6.一種熱量表的按鍵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述按鍵系統(tǒng)采用權(quán)利要求1、2、4、5任一項所述的光敏式按鍵，所述控制方法包括 接收光信號； 將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號，所述電信號由數(shù)據(jù)報文組成； 將所述電信號確定為有效按鍵信號； 依據(jù)所述有效按鍵信號處理按鍵信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述光敏感應(yīng)管為熱量表的光電收發(fā)接口中的光敏感應(yīng)管；所述將所述電信號確定為有效按鍵信號前，還包括 接收ー個中斷信號，所述中斷信號是由與所述光敏感應(yīng)管相連的電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平發(fā)生突變而產(chǎn)生的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述將所述電信號確定為有效按鍵信號，包括 判斷所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是否為通訊字節(jié)； 如果所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)是通訊字節(jié)，進一歩判斷所述數(shù)據(jù)報文是否為按鍵字節(jié)或者與按鍵命令協(xié)議一致，如果是，將所述電信號確定為有效按鍵信號； 如果所述數(shù)據(jù)報文的開頭字節(jié)不是通訊字節(jié)，進一歩判斷所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平是否保持不變，如果是，將所述電信號確定為有效按鍵信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，判斷所述數(shù)據(jù)報文是按鍵字節(jié)后，還包括 記錄所述數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)，判斷所述字節(jié)數(shù)是否不小于預(yù)定字節(jié)數(shù)，只有所述數(shù)據(jù)報文的字節(jié)數(shù)不小于所述預(yù)定字節(jié)數(shù)，才將所述電信號確定為有效按鍵信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，判斷所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變后，還包括 記錄所述電路板的光電收發(fā)接ロ的通訊引腳的電平保持不變所持續(xù)的時間，判斷所述時間是否不小于預(yù)定時間，只有所述時間不 小于所述預(yù)定時間，才將所述電信號確定為有效按鍵信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于熱量表的光敏式按鍵及其控制方法，所述用于熱量表的光敏式按鍵包括光接收裝置和光控制裝置，光接收裝置設(shè)置在電路板上并與電路板的印刷電路電連接，光接收裝置為光敏感應(yīng)元件，電路板的表面設(shè)有由固體材料固化封裝形成的固化層，電路板上的電子元器件的金屬管腳嵌在固化層中，光接收裝置的頂部露出固化層外。本發(fā)明用于熱量表的光敏式按鍵采用集成在電路板上的光敏按鍵，且電路板的表面涂覆一層固化層用以保護電路板上的元器件，這種光敏式按鍵不僅便于運輸而且能適應(yīng)熱量表所處的惡劣的工作環(huán)境，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用磁感應(yīng)按鍵的熱量表易損壞不利于運輸?shù)娜毕?；且滿足了熱量表防水防塵的要求。
文檔編號G01K17/06GK102710245SQ201210173908
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者楊微 申請人:杭州三花研究院有限公司