专利名称：船用智能仪表的非编码键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能仪表的键盘技术领域，特别涉及一种适用于船舶电站智能化控制仪表的嵌入式微控制器的非编码键盘的设计。
技术背景
智能化仪器仪表核心是单片机，单片机主要应用于控制领域，所以习惯把单片机称为微控制器MCU (Microcontroller Unit),智能仪表中的MCU用来实现各种测量和功能，组成智能仪表的嵌入式微控制系统。键盘与显示器是嵌入式微控制系统常用的人-机界面，使用者借助面板上的键盘和显示屏，可用对话方式选择测量功能，设置参数。
由于现场仪表工作在工业现场，要求密封性好，仪表表面安装玻璃面板，通过玻璃面板看清数字显示和进行密封。而通常的键盘一般由按键或薄膜开关组成，安装在仪表表面，用导线与MCU的I/0接口连接，影响了现场仪表密封性
实用新型内容
本实用新型针对上述现有智能仪表在键盘设计上所存在的不足，而提供一种能够克服由通常按键或薄膜开关组成的现场控制仪表键盘，使仪表密封性变差的缺陷的嵌入式微控制器非编码键盘，特别适用于工作在工业现场的现场控制仪表。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案
船用智能仪表的非编码键盘，该键盘主要有霍尔器件组成，所述霍尔器件按磁性原理组成键盘，将接收到的键信号经处理后传输至智能仪表的MCU进行进一步处理。
该霍尔器件为开关型霍尔器件，是一种基于霍尔效应的磁传感器。所述霍尔器件安置在仪表内部，与一小永久磁铁笔配合使用。根据上述技术方案得到的本实用新型改变通常按键或薄膜开关需直接触
动开关产生开关状态信号，可安装在仪表内部，保证了仪表的密封；克服由通 常按键或薄膜开关组成的现场控制仪表键盘的缺点。其具有以下优点使用方
便、密封性好、实用性广、工作可靠，这对于要求密封的智能仪表非常有用。 本实用新型还具有结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，
频率高(可达lMHz)，耐震动，工作电压范围宽，价格便宜，不怕灰尘、油 污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，同时其具有很好的抗干扰性。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1为本实用新型中集成开关型霍尔传感器结构示意图。 图2为本实用新型中开关型霍尔传感器工作特性图。 图3为本实用新型中开关型霍尔传感器与MCU接口电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
现有智能仪表的键盘一般由按键或薄膜开关组成，安装在仪表表面，用导 线与MCU的I/0接口连接，影响了现场仪表密封性。
本实用新型按磁性原理组成的键盘，改变通常按键或薄膜开关需直接触动 开关产生开关状态信号，可安装在仪表内部，保证了仪表的密封。同时由于霍 尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方 便，功耗小，频率高(可达lMHz)，耐震动，工作电压范围宽，价格便宜， 不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，加上集成霍尔开关集成电路的 工作特性的滞迟性，进一步提高抗干扰，特别适用于船舶智能化控制仪表。
所以本实用新型采用霍尔器件来设计成智能仪表的非编码键盘，本实用新 型采用霍尔器件是一种基于霍尔效应的磁传感器，按照霍尔器件的功能可将它 们分为霍尔线性器件和霍尔开关器件，前者输出模拟量，后者输出数字量。
本实用新型中，采用开关型霍尔器件。霍尔开关器件无触点、无磨损、输
4出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达级)。取用了各种 补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达一55。C 15(TC。
本实用新型可采用如图1所示OH3144E / L集成霍尔开关集成电路，它是 由霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器，温度补偿电路和集电极开路 的输出级组成的磁敏传感电路。
该电路的工作特性如图2所示，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电 压讯号，它的工作特性的滞迟性，利用来提高抗干扰。
基于上述原理具体实施时，可采用如图3所示的接口电路，在设计时，霍 尔传感器安装在印刷电路板上贴近仪表玻璃面板内側，4个霍尔传感器根据仪 表需要分别用作功能选择、数值增加、数值减小和确认键。这个4个霍尔传 感器分别通过电路接入电源，同时通过三态缓冲器74LS244与MCU连接。
霍尔传感器由图1所示的集成开关型霍尔传感器组成，使用时与一块小永 久磁铁配合，即一小永久磁铁笔。当小永久磁铁笔在仪表玻璃面板外接近相应 霍尔传感器时，对应霍尔传感器动作，按图2本实用新型开关型霍尔传感器工 作特性输出低电平，经三态缓冲器74LS244到MCU数据总线，MCU软件再 进行进一步处理。
根据上述技术方案得到的智能仪表的非编码键盘使用方便、密封性好、工 作可靠，这对于要求密封的智能仪表非常有用。本实施例针对船舶电站智能化 控制仪表，但具有普遍性，对于其他智能控制仪表都有参考价值。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优
点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实
施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神
和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入
要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。
权利要求1、船用智能仪表的非编码键盘，该键盘主要有霍尔器件组成，其特征在于，所述霍尔器件按键盘格式安置，并与MCU电连接。
2、 根据权利要求1所述的船用智能仪表的非编码键盘，其特征 在于，所述霍尔器件为开关型霍尔器件，是一种基于霍尔效应的磁传 感器。
3、 根据权利要求1或2所述的船用智能仪表的非编码键盘，其 特征在于，所述霍尔器件安置在仪表内部，与一小永久磁铁笔配合使 闭
专利摘要本实用新型公开了船用智能仪表的非编码键盘，该键盘主要有霍尔器件组成，所述霍尔器件按磁性原理组成键盘，将接收到的键信号经处理后传输至智能仪表的MCU进行进一步处理。本实用新型克服由通常按键或薄膜开关组成的现场控制仪表键盘的缺点，其具有以下优点使用方便、密封性好、实用性广、工作可靠，这对于要求密封的智能仪表非常有用。
文档编号G05B19/04GK201327580SQ200820060760
公开日2009年10月14日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者吴敏婕, 夏永明, 王方方 申请人:上海海事大学