带触摸按键的控制器的制作方法

本发明涉及控制器，特别涉及一种带触摸按键的控制器。

背景技术：

目前市面上的人工智能控制器、温控器，均采用led或者lcd显示，面板采用0.1~0.5mm的pc或者pet材质作为保护面板，通过面板的韧性来触动电路内部的机械式触动按键，来实现仪表的设置操作，由于机械式触动按键有机械寿命，使用寿命短，且不防水，怕油污和酸碱性气体，手指的压力与触动按键的弹力容易造成面板破裂等缺点。而且采用机械按键进行温度调节，灵敏度低，而且不防水，抗干扰能力低，多次使用容易造成机械按键损坏，会影响整机性能，且不够智能化。因此如何设计一种带触摸按键的温控器仍是待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带触摸按键的控制器。

根据本发明的一个方面，提供了一种带触摸按键的控制器，包括壳体，壳体内设有主控电路和控制接口电路，控制接口电路的输入端分别与传感器相连，控制接口电路的输出端与主控电路相连;

壳体上设有触摸按键和显示屏，触摸按键和显示屏分别与主控电路相连;

主控电路包括触摸检测电路，显示电路和主控mcu，触摸检测电路和显示电路分别与触摸按键和显示屏相连，触摸检测电路用于和触摸按键共同决定输出信号的波形，没有触摸动作时，触摸检测电路输出为高阻，当有触摸按键按下时，触摸检测电路输出对应的波形，由此波形能够模拟机械按键按下时的状态，从而模拟出机械按键相同的功能；

当触摸检测电路接收到触摸信号时，反馈一个对应的波形信号给主控mcu，主控mcu根据信号波形判断触摸按键的功能对功能参数进行调整，同时通过显示电路对显示屏的显示参数进行调整。

在一些实施方式中，每触摸一次触摸按键，触摸检测电路就给出一个信号，按住触摸按键不放，触摸检测电路则连续输出信号给主控mcu，主控mcu根据接收到的信号时间长短，调整对应的功能参数和显示屏的显示参数。

在一些实施方式中，触摸按键包括调高触摸按键、调低触摸按键、编程触摸按键和设置触摸按键，调高触摸按键、调低触摸按键、编程触摸按键和设置触摸按键分别与触摸检测电路相连。

在一些实施方式中，触摸检测电路主要由一个ic-sop16集成芯片构建，用于模拟机械按键，ic-sop16集成芯片的第10、11、12和13引脚分别与调高触摸按键、调低触摸按键、编程触摸按键和设置触摸按键相连接，并与四个触摸按键共同决定输出的波形；

没有触摸动作时，ic-sop16集成芯片的第2引脚模拟机械按键的公共端，输出为高阻，当有触摸按键按下时，ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚输出对应ic-sop16集成芯片的第10、11、12和13引脚的波形，使得波形可以模拟机械按键按下时的状态，从而模拟出机械按键相同的功能。

在一些实施方式中，触摸检测电路还包括一个由74hc164d集成芯片构建的移位寄存器相连接，ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚与74hc164d集成芯片的第6、5、4和3引脚对应连接，同时连接到四个三极管，信号波形由74hc164d集成芯片的第1、2和8引脚输出输入到主控mcu，主控mcu通过扫描的方式，实现显示数值和功能参数的一体控制。

在一些实施方式中，ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚与74hc164d集成芯片的第6、5、4和3引脚之间还分别设有限流电阻，可调整限流电阻的阻值，进而调节触摸按键的敏感度。

在一些实施方式中，还包括一个光柱显示系统，光柱显示系统包括一组设置在外壳上的led光源和设置于外壳内部的光柱显示电路，led光源分别与光柱显示电路相连，光柱显示系统通过led光源的开闭状态来显示进度参数或者占比参数。

在一些实施方式中，光柱显示电路主要由一个ic-sop20集成芯片构建，其中，ic-sop20集成芯片的6、8、9和11引脚分别通过一个限流电阻与一个led光源相连接，四个led光源排列成一行或者一列，而且由一端至另一端的led光源连接的限流电阻的电阻值依次增大或者减小。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种带触摸按键的控制器的功能参数调整方法，包括：

a、按住设置触摸按键2秒以上，进入功能菜单，每按一次进入下一级菜单；

b、触摸调高触摸按键增大菜单的数值，每触摸一次就增大一个数值，按住调高触摸按键不放，可快速增大数值；

c、触摸调低触摸按键减小数值，每触摸一次，就减小一个数值，按住调低触摸按键不放，可快速减小数值；

d、触摸编程触摸按键一次，可移动作为显示屏的led数码管的dp灯，作为参数设置的小数点，从右往左移动，数值对应：个、十、百、千位，这个功能配合调高触摸按键和调低触摸按键，也可快速的增大或减少数值，按住编程触摸按键不放，可返回上一级菜单。如果按住编程触摸按键不放，同时触摸一下设置触摸按键，就退出菜单，回到初始状态。

采用以上技术方案的带触摸按键的控制器，保护面板可采用（玻璃、亚克力、塑料、陶瓷等材质），可在这些介质隔离保护的情况下，实现触摸功能，操作方便、安全可靠、使用寿命长、防水、防油污和酸碱性气体等优点。触摸介质材料厚度0.1~10mm任意选择。

通过采用以上的技术方案，带触摸按键的控制器还具有以下有益效果：

1）、触控一体，使用方便；

2）、支持组合式按键功能；

3）、自动检测外界因素和不同人体的电容值；

4）、算法参数可调，可以适应不同按键形式和面板（介质）材料；

5）、使用寿命长，连续工作状态下达到10的13次方。机械式按键为10的6次方；

6）、耐酸碱性气体及其他腐蚀性气体，不会因为环境因素，跟机械式按键一样，造成接触不良，操作失灵。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的带触摸按键的控制器的结构示意图。

图2为图1所示带触摸按键的控制器电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的带触摸按键的控制器。

如图1所示，该装置包括壳体1，壳体1内设有主控电路和控制接口电路。

控制接口电路的输入端分别与传感器相连，控制接口电路的输出端与主控电路相连。

壳体1上设有触摸按键2和显示屏3。

触摸按键2和显示屏3分别与主控电路相连;

其中，主控电路包括触摸检测电路，显示电路和主控mcu。

触摸检测电路和显示电路分别与触摸按键2和显示屏3相连。

触摸检测电路用于和触摸按键2共同决定输出信号的波形。

没有触摸动作时，触摸检测电路输出为高阻；

当有触摸按键2按下时，触摸检测电路输出对应的波形；

由此波形能够模拟机械按键按下时的状态，从而模拟出机械按键相同的功能。

当触摸检测电路接收到触摸信号时，反馈一个对应的波形信号给主控mcu，主控mcu根据信号波形判断触摸按键2的功能并对功能参数进行调整，同时通过显示电路对显示屏3的显示参数进行调整。

每触摸一次触摸按键2，触摸检测电路就给出一个信号，按住触摸按键2不放，触摸检测电路则连续输出信号给主控mcu，主控mcu根据接收到的信号时间长短，调整对应的功能参数和显示屏3的显示参数。

在本实施例中，还包括一个光柱显示系统。

光柱显示系统包括一组设置在外壳1上的led光源4和设置于外壳1内部的光柱显示电路。

led光源4分别与光柱显示电路相连，光柱显示系统通过led光源4的开闭状态来显示进度参数或者占比参数。

如图2所示，触摸按键包括调高触摸按键s4、调低触摸按键s3、编程触摸按键s2和设置触摸按键s1。

调高触摸按键s4、调低触摸按键s3、编程触摸按键s2和设置触摸按键s1分别与触摸检测电路相连。

触摸检测电路主要由一个ic-sop16集成芯片构建，用于模拟机械按键，ic-sop16集成芯片的第10、11、12和13引脚（兼容ttl电平）分别与调高触摸按键s4、调低触摸按键s3、编程触摸按键s2和设置触摸按键s1相连接，作为触摸信号的输入脚并与四个触摸按键共同决定输出cmos输出）的波形；

没有触摸动作时，ic-sop16集成芯片的第2引脚模拟机械按键的公共端，输出为高阻，当有触摸按键按下时，ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚输出对应ic-sop16集成芯片的第10、11、12和13引脚的波形，使得波形可以模拟机械按键按下时的状态，从而模拟出机械按键相同的功能。

触摸检测电路还包括一个由74hc164d集成芯片构建的移位寄存器相连接。

ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚与74hc164d集成芯片的第6、5、4和3引脚对应连接，同时连接到四个三极管（t5，t6，t7，t8），信号波形由74hc164d集成芯片的第1、2和8引脚输出输入到主控mcu，主控mcu通过扫描的方式，实现显示数值和功能参数的一体控制。

ic-sop16集成芯片的第5、6、7和8引脚与74hc164d集成芯片的第6、5、4和3引脚之间还分别设有限流电阻（r13，r14，r15，r16），可调整限流电阻（r13，r14，r15，r16）的阻值，进而调节相应的触摸按键的敏感度。

光柱显示电路主要由一个ic-sop20集成芯片构建，其中，ic-sop20集成芯片的6、8、9和11引脚分别通过一个限流电阻（r23，r24，r25，r26）与一个led光源相连接，四个led光源排列成一行或者一列，而且由一端至另一端的led光源连接的限流电阻（r23，r24，r25，r26）的电阻值依次增大或者减小。

触摸按键2的工作原理为：

1）、通过选择频率控制电荷转移速度；

2）、通过选择电压基准控制电荷转移目标；

3）、通过对选定的按键通道进行充电；

4）、按键上点亮向电容口充电转移；

5）、当电平达到选择的电压基准时，触摸转换结束；

6）、通过计时器计数该次转移使用的时间；

7）、通过时间量的变化做处理函数算法，实现按键判断与滤波处理；

8）、对触摸感应按键而言，电路中金属感应件是电容的一个导体，人体手指构成另一个导体，两个导体中间夹着一个绝缘体（介质）就构成了电容器。当没有人体手指触摸时，只有电路中的电容，当有触摸时，按键通过人体手指就形成了电容值，电容值的变化引起触摸ic内部振荡频率或者充放电时间的变化，使ic内部能够检测到触摸发生，产生触发信号，与主单片机程序结合，达到功能技术要求。

该带触摸按键的控制器对应的功能参数调整方法为：

a、按住设置触摸按键s12秒以上，进入功能菜单，每按一次进入下一级菜单；

b、触摸调高触摸按键s4增大菜单的数值，每触摸一次就增大一个数值，按住调高触摸按键s4不放，可快速增大数值；

c、触摸调低触摸按键s3减小数值，每触摸一次，就减小一个数值，按住调低触摸按键s3不放，可快速减小数值；

d、触摸编程触摸按键s2一次，可移动作为显示屏的led数码管的dp灯，作为参数设置的小数点，从右往左移动，数值对应：个、十、百、千位，这个功能配合调高触摸按键s4和调低触摸按键s3，也可快速的增大或减少数值，按住编程触摸按键s2不放，可返回上一级菜单；如果按住编程触摸按键s2不放，同时触摸一下设置触摸按键s1，就退出菜单，回到初始状态。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。