一种工业控制专用键盘的制作方法

1.本实用新型涉及工业生产线技术领域，具体为一种工业控制专用键盘。


背景技术：

2.现代制造业离不开自动化的生产线，自动化生产线包括plc控制器控制设备的运行和特殊信号的运行和停止，控制电脑和键盘主要对plc调试等操作。
3.无论电脑还是plc编程控制装置都需要进行编程、调参、设置等重要工作，在这个环节离不开几个基本的外设，既：键盘、鼠标和特殊控制按钮，为了确保安全还需要一个急停按钮控制盒。但在环境复杂，空间狭小的工位放置这么多外设会有以下几个缺点：
4.1、由于急停按钮不在控制键盘旁边，在发生突发情况是没办法在第一时间停止设备运行，因此对安全有着很大的隐患。
5.2、很多开关设计不够合理，没法再同一键盘上实现，必须借助外部设备，导致现场需要控制的按键非常繁琐。
6.3、多个独立控制单元增加了整体成本。
7.4、多个独立外设摆放一起不，往往堆积在一起，杂乱无章，影响现场5s。
8.5、多跟线缆，既不安全，也不美观、在使用时也不能第一时间选中，还不便于安装维护。
9.6、使用时不符合“人体工程学”，频繁切换、频繁互换位置，提高技术员的工作强度和操作难度。
10.因此工业领域急需一种集键盘、鼠标、特殊按键、急停按钮为一身的一体化工业控制专业的键盘，若专门针对工业领域开发一款解决上述问题的带急停和可自定义按键的键盘，则会大大提高工作效率，降低技术员的工作强度，减少安全隐患，降低生产成本。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于提供一种工业控制专用键盘，使该键盘可以集键盘、自定义按键和紧急停止按键为一身的一体化工控键盘，在紧急情况下可以在第一时间拍下急停按钮，做到安全最大化，提升了工作效率、降低工作强度和使用成本，以解决背景技术中提出的问题。
12.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种工业控制专用键盘，包括外壳，所述外壳的上表面设置有多个键盘按键，所述外壳的上表面还设置有呈并排设置的自定义按键和紧急停止按键，所述紧急停止按键位于自定义按键的上方，所述外壳的内部安装有电路板组件，所述电路板组件包括键盘控制电路板和紧急停止控制电路板，所述键盘控制电路板与自定义按键电性连接，所述紧急停止控制电路板包括断路器，所述断路器的一端与紧急停止按键连接，所述紧急停止按键的另一端连接有机械臂控制芯片u66，所述机械臂控制芯片u66的一端连接有负载u67，所述负载u67一端连接有热继电器，所述热继电器的一端与断路器的另一端连接。
13.优选的，所述键盘控制电路板包括光源控制电路、按键矩阵电路和光源退耦电路，所述光源控制电路与光源退耦电路的一端连接，所述光源退耦电路的一端连接有驱动芯片，所述按键矩阵电路输入端连接有通讯电路，所述通讯电路的一端与光源控制电路连接，所述按键矩阵的输出端连接有输出串并转换电路。
14.优选的，所述按键矩阵电路包括多组发光控制组件，多组所述发光控制组件与多个按键呈对应设置，且多组所述发光控制组件之间并联设置，每组所述发光控制组件均包括呈串联设置的控制开关和发光二极管。
15.优选的，所述通讯电路包括esp32芯片，所述esp32芯片与光源控制电路的连接端连接有电阻r2，所述电阻r2的一端接地，所述esp32芯片的io口连接有usb转串口，所述usb转串口与驱动芯片。
16.优选的，所述输出串并转换电路包括x1芯片和x2芯片，所述x1芯片和x2芯片均设置为74hc595d_c431479芯片。
17.优选的，所述esp32芯片还连接有电压检测电路和供电电路，所述供电电路的供电电压为3.3v，所述供电电路包括稳压芯片x4和稳压芯片x3，所述稳压芯片x4和稳压芯片x3的vin脚连接5v电压。
18.优选的，所述外壳下表面边缘处开设有凹槽，所述凹槽的内部设置有挂钩，所述挂钩的一端与凹槽的侧壁转动连接。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.1、本实用新型主要通过在外壳上设置键盘按键、自定义按键和紧急停止按键，且键盘按键、自定义按键和紧急停止按键通过与电路板组件的配合，使键盘按键用于工作人员编写plc程序以及电脑控制的主要输入，紧急停止按键用于控制自动化生产线或机械臂工作的暂停，自定义按键用于控制自动化生产线或机械手臂的一些特殊按键，从而使该键盘可以集键盘、自定义按键和紧急停止按键为一身的一体化工控键盘，在紧急情况下可以在第一时间拍下急停按钮，做到安全最大化，提升了工作效率、降低工作强度和使用成本。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
23.图3为本实用新型的仰视结构示意图；
24.图4为本实用新型的紧急停止控制电路板的电路图；
25.图5为本实用新型的光源控制电路的部分电路图；
26.图6为本实用新型的光源退耦电路的电路图；
27.图7为本实用新型的按键矩阵电路的电路图；
28.图8为本实用新型的esp32芯片的电路图；
29.图9为本实用新型的usb转串口的电路图；
30.图10为本实用新型的驱动芯片的电路图；
31.图11为本实用新型的输出串并转换电路的电路图；
32.图12为本实用新型的电压检测电路的电路图；
33.图13为本实用新型的供电电路的电路图。
34.图中：1、外壳；2、键盘按键；3、自定义按键；4、紧急停止按键。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种工业控制专用键盘，包括外壳1，外壳1的上表面设置有多个键盘按键2，外壳1的上表面还设置有呈并排设置的自定义按键3和紧急停止按键4，紧急停止按键4位于自定义按键3的上方，自定义按键3可根据实际使用需求设置多个，用于不同行业及设备的控制按钮使用，外壳1的内部安装有电路板组件，电路板组件包括键盘控制电路板和紧急停止控制电路板，键盘控制电路板与自定义按键3电性连接，如图4所示(图中u65为紧急停止按键，m为热继电器)，紧急停止控制电路板包括断路器，断路器的一端与紧急停止按键4连接，紧急停止按键4的另一端连接有机械臂控制芯片u66，机械臂控制芯片u66的一端连接有负载u67，负载u67一端连接有热继电器，热继电器的一端与断路器的另一端连接；
37.键盘按键2、自定义按键3和紧急停止按键4通过与电路板组件的配合，使键盘按键2用于工作人员编写plc程序以及电脑控制的主要输入，紧急停止按键4用于控制自动化生产线或机械臂工作的暂停，自定义按键3用于控制自动化生产线或机械手臂的一些特殊按键，从而使该键盘可以集键盘、自定义按键3和紧急停止按键4为一身的一体化工控键盘，在紧急情况下可以在第一时间拍下急停按钮，做到安全最大化，提升了工作效率、降低工作强度和使用成本；在自动化生产线中无论电脑还是plc等编程控制装置都需要使用键盘进行编程、调参、设置等重要工作，也可以将以上键盘按键2、自定义按键3和紧急停止按键4的几种功能块儿任意组合，使该键盘更为紧凑小巧，便于放置于操作。
38.键盘控制电路板包括光源控制电路、按键矩阵电路和光源退耦电路，光源控制电路与光源退耦电路的一端连接，光源退耦电路的一端连接有驱动芯片，按键矩阵电路输入端连接有通讯电路，通讯电路的一端与光源控制电路连接，按键矩阵的输出端连接有输出串并转换电路，如图5所示为光源控制电路的部分电路图，光源控制电路包括多个含有四个引脚的控制芯片，芯片序号为u0至u63，且芯片的个数与键盘按键数量对应，相邻两列的控制芯片连接方式相同；如图6所示为光源退耦电路的电路图。
39.按键矩阵电路包括多组发光控制组件，多组发光控制组件与多个按键呈对应设置，且多组发光控制组件之间并联设置，每组发光控制组件均包括呈串联设置的控制开关和发光二极管，便于在键盘按键在按压时相对应的键盘按键处的发光二极管可以发光，如图7为按键矩阵电路的部分电路图。
40.通讯电路包括esp32芯片，esp32芯片与光源控制电路的连接端连接有电阻r2，电阻r2的一端接地，esp32芯片的io口连接有usb转串口，usb转串口与驱动芯片，esp32芯片的电路图如图8所示，如图9所示为usb转串口的电路图，如图10所示为驱动芯片的电路图，驱动芯片使用的型号为type_c_31_m_12。
41.输出串并转换电路包括x1芯片和x2芯片，x1芯片和x2芯片均设置为74hc595d_
c431479芯片，便于完成按键矩阵电路和光源控制电路的串行传输和并行传输这两种传输方式之间转换，如图11所示为输出串并转换电路的电路图。
42.esp32芯片还连接有电压检测电路和供电电路，供电电路的供电电压为3.3v，图12所示的为电压检测电路的电路图，通过检测电路检测esp32芯片工作时的电压，如图13所示为供电电路的电路图，供电电路包括稳压芯片x4和稳压芯片x3，稳压芯片x4和稳压芯片x3的vin脚连接5v电压，通过供电电路便于给esp32芯片供电。
43.本技术还可以在外壳1下表面边缘处开设有凹槽，凹槽的位置根据实际使用需求设置在外壳的边缘处，所述凹槽的内部设置有挂钩，所述挂钩的一端与凹槽的侧壁转动连接，在键盘使用时将挂钩收纳在凹槽的内部，在键盘不使用时，翻转挂钩，将挂钩移出凹槽，通过挂钩可以轻松的挂在设备旁边，既美观、又不会被轻易触碰到。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。