專利名稱：礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤及操作方法。
背景技術(shù)：
煤礦采掘機(jī)械使用的傳統(tǒng)操作鍵盤一種是采用防爆方式，另一種是采用本質(zhì)安全型操作鍵盤，以上兩類操作鍵盤均要有電源供電電路及信號傳輸電路，因而在防爆處理及布線上存在著許多不便之處。對于防爆式操作鍵盤，需要具有防爆能力的笨重的外殼，而本質(zhì)安全型操作鍵盤則需要一套安全可靠的本質(zhì)安全型電源供電，以上兩種方式其供電及通信電路在狹窄的腔體內(nèi)也有很多不便之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無需供電、安全可靠，安裝方便，使用和維護(hù)容易的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)
一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其組成包括帶有防爆玻璃的防爆外殼，所述的防爆外殼外側(cè)連接防爆腔外鍵盤板，所述的防爆腔外鍵盤板內(nèi)裝有鍵盤板諧振回路線圈，所述的防爆外殼內(nèi)側(cè)連接防爆腔內(nèi)電路板，所述的防爆腔內(nèi)電路板裝有接收板諧振回路線圈。所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔外鍵盤板具有防爆腔外操作鍵盤，所述的防爆腔外操作鍵盤內(nèi)包括防爆腔外操作鍵盤芯片CPU，所述的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU連接整流穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路和4X4鍵盤電路，所述的整流穩(wěn)壓電路連接諧振回路LC，所述的調(diào)制電路通過電阻連接整流穩(wěn)壓電路。所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔內(nèi)電路板具有防爆腔內(nèi)電路芯片CPU，所述的防爆腔內(nèi)電路芯片CPU連接接口芯片USB和驅(qū)動電路，所述的接口芯片USB連接控制器接口，所述的驅(qū)動電路連接檢波整形電路和諧振回路LC。所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔內(nèi)電路板連接控制器。一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤的操作方法，防爆腔內(nèi)的數(shù)據(jù)通過防爆腔內(nèi)電路芯片CPU的I/O輸出，經(jīng)防爆腔內(nèi)諧振回路LC耦合至防爆腔外防爆腔內(nèi)諧振回路LC，在防爆腔內(nèi)諧振LC2回路中產(chǎn)生交流諧振電壓，此交流電壓經(jīng)整流濾波限幅電路輸出穩(wěn)定的電壓，此電壓供操作鍵盤板的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU工作；
當(dāng)有按鍵按下時，防爆腔外操作鍵盤芯片CPU被喚醒，讀取鍵值，防爆腔內(nèi)電路芯片CPU接收此鍵值后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，由接口芯片USB提供標(biāo)準(zhǔn)鍵盤數(shù)據(jù)。有益效果
I.本發(fā)明無需與機(jī)內(nèi)設(shè)備連線，而且本身又是本質(zhì)安全型設(shè)備，因而本產(chǎn)品可應(yīng)用于任何需要防爆而又不便連線的設(shè)備上。2.本發(fā)明采用RFID技術(shù)，操作鍵盤上無電源，在正常工作時，鍵盤的供電由主機(jī)通過電磁波提供，能量在安全指標(biāo)的要求下，在離機(jī)的情況由于本身無電源，不會造成可燃?xì)怏w爆炸、安全可靠。3.本發(fā)明無需供電、安全可靠，安裝方便，使用和維護(hù)容易
4.本發(fā)明從根本上解決了采掘機(jī)械在狹窄空間內(nèi)布線、干擾、防爆等問題；本產(chǎn)品具有體積小、安裝維護(hù)容易，抗干擾能力強(qiáng)等特點。5.本發(fā)明的電源為直本質(zhì)安全型，采用無線收發(fā)RFID技術(shù)、無需固定電源，鍵盤的供電通過電磁波提供，能夠在惡劣環(huán)境中使用。


附圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I的防爆腔內(nèi)電路原理框圖。附圖3是附圖I的防爆腔外電路原理框圖。附圖4是附圖I的工作原理示意圖。附圖5是附圖I的操作鍵盤圖。附圖6是附圖I的防爆腔內(nèi)電路圖。附圖7是附圖I的防爆腔外電路圖。附圖8是附圖I的鍵盤電路圖。
具體實施例方式 實施例I:
一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其組成包括帶有防爆玻璃I的防爆外殼2，所述的防爆外殼2外側(cè)連接防爆腔外鍵盤板3，所述的防爆腔外鍵盤板3內(nèi)裝有鍵盤板諧振回路線圈4，所述的防爆外殼2內(nèi)側(cè)連接防爆腔內(nèi)電路板5，所述的防爆腔內(nèi)電路板5裝有接收板諧振回路線圈6。實施例2
實施例I所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔外鍵盤板3具有防爆腔外操作鍵盤7，所述的防爆腔外操作鍵盤7內(nèi)包括防爆腔外操作鍵盤芯片CPU8，所述的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU8連接整流穩(wěn)壓電路9、調(diào)制電路10和4X4鍵盤電路11，所述的整流穩(wěn)壓電路9連接諧振回路LC12，所述的調(diào)制電路10通過電阻13連接整流穩(wěn)壓電路9。實施例3
實施例I所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔內(nèi)電路板5具有防爆腔內(nèi)電路芯片CPU26，所述的防爆腔內(nèi)電路芯片CPU連接接口芯片USB27和驅(qū)動電路28，所述的接口芯片USB連接控制器接口 29，所述的驅(qū)動電路連接檢波整形電路30和諧振回路LC31。所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，所述的防爆腔內(nèi)電路板連接控制器32。實施例4
一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤的操作方法，防爆腔內(nèi)的數(shù)據(jù)通過防爆腔內(nèi)電路芯片CPU的I/O輸出，經(jīng)防爆腔內(nèi)諧振回路LC耦合至防爆腔外防爆腔內(nèi)諧振回路LC，在防爆腔內(nèi)諧振LC2回路中產(chǎn)生交流諧振電壓，此交流電壓經(jīng)整流濾波限幅電路輸出穩(wěn)定的電壓，此電壓供操作鍵盤板的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU工作；
當(dāng)有按鍵按下時，防爆腔外操作鍵盤芯片CPU被喚醒，讀取鍵值，防爆腔內(nèi)電路芯片CPU接收此鍵值后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，由接口芯片USB提供標(biāo)準(zhǔn)鍵盤數(shù)據(jù)。實施例5
以上實施例所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，由防爆腔內(nèi)接收電路與防爆腔外操作按鍵電路組成，接收電路板安裝在防爆腔內(nèi)部，操作按鍵電路安裝在防爆腔外部，接收電路板的功能是一方面給外部操作按鍵板提供能量，另一方面是接收按鍵板發(fā)送來的按鍵數(shù)據(jù)，并將按鍵數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的PC鍵盤值由USB 口發(fā)送到主控設(shè)備。防爆腔內(nèi)電路部分與防爆腔外電路部分之間的能量傳遞及信息傳輸是通過電磁場進(jìn)行，電控腔的內(nèi)外防爆隔離由特種防爆玻璃或具有一定防爆能力的非金屬材料構(gòu)成。工作原理
防爆腔內(nèi)的數(shù)據(jù)處理電路中的CPUl中的PCA的高速輸出功能產(chǎn)生125KHZ的方波，由CPUl的I/O輸出，經(jīng)驅(qū)動電路推動LCl諧振回路，在LC中產(chǎn)生諧振電流，此電流可在沿諧振回路徑向產(chǎn)生電磁場，此電磁場經(jīng)防爆玻璃輻射到防爆腔外的操作鍵盤電路中的LC2 回路，在LC2回路中產(chǎn)生交流諧振電壓，此交流電壓經(jīng)的整流濾波限幅電路輸出穩(wěn)定的電壓，此電壓供操作鍵盤板的CPU2工作，當(dāng)無按鍵按下時，CPU2處于省電狀態(tài)，工作電流僅2個μ A，當(dāng)有按鍵按下時，CPU2被喚醒，讀取鍵值，并將此鍵值經(jīng)串口的發(fā)送口發(fā)送到調(diào)制電路，調(diào)制方式為負(fù)載調(diào)制，當(dāng)鍵盤側(cè)的LC2回路的負(fù)載增加時，防爆腔內(nèi)的LCl回路的諧振電壓幅值也隨著負(fù)載的變化而變化，此幅值變化可由防爆腔內(nèi)的檢波整形電路檢出并整形后送到CPUl的串口接收，CPUl接收此鍵值后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。接收板可提供RS485、RS232、USB接口，RS485和RS232提供鍵值數(shù)據(jù)，USB接口提供標(biāo)準(zhǔn)鍵盤數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其組成包括帶有防爆玻璃的防爆外殼，其特征是所述的防爆外殼外側(cè)連接防爆腔外鍵盤板，所述的防爆腔外鍵盤板內(nèi)裝有鍵盤板諧振回路線圈，所述的防爆外殼內(nèi)側(cè)連接防爆腔內(nèi)電路板，所述的防爆腔內(nèi)電路板裝有接收板諧振回路線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其特征是所述的防爆腔外鍵盤板具有防爆腔外操作鍵盤，所述的防爆腔外操作鍵盤內(nèi)包括防爆腔外操作鍵盤芯片CPU，所述的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU連接整流穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路和4X4鍵盤電路，所述的整流穩(wěn)壓電路連接諧振回路LC，所述的調(diào)制電路通過電阻連接整流穩(wěn)壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其特征是所述的防爆腔內(nèi)電路板具有防爆腔內(nèi)電路芯片CPU，所述的防爆腔內(nèi)電路芯片CPU連接接口芯片USB和驅(qū)動電路，所述的接口芯片USB連接控制器接口，所述的驅(qū)動電路連接檢波整形電路和諧振回路LC。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其特征是所述的防爆腔內(nèi)電路板連接控制器。
5.一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤的操作方法，其特征是防爆腔內(nèi)的數(shù)據(jù)通過防爆腔內(nèi)電路芯片CPU的I/O輸出，經(jīng)防爆腔內(nèi)諧振回路LC耦合至防爆腔外防爆腔內(nèi)諧振回路LC，在防爆腔內(nèi)諧振LC2回路中產(chǎn)生交流諧振電壓，此交流電壓經(jīng)整流濾波限幅電路輸出穩(wěn)定的電壓，此電壓供操作鍵盤板的防爆腔外操作鍵盤芯片CPU工作； 當(dāng)有按鍵按下時，防爆腔外操作鍵盤芯片CPU被喚醒，讀取鍵值，防爆腔內(nèi)電路芯片CPU接收此鍵值后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，由接口芯片USB提供標(biāo)準(zhǔn)鍵盤數(shù)據(jù)。
全文摘要
礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤及操作方法。煤礦采掘機(jī)械使用的傳統(tǒng)操作鍵盤一種是采用防爆方式，另一種是采用本質(zhì)安全型操作鍵盤，以上兩類操作鍵盤均要有電源供電電路及信號傳輸電路，因而在防爆處理及布線上存在著許多不便之處。一種礦用采掘機(jī)械無源無線操作鍵盤，其組成包括:帶有防爆玻璃(1)的防爆外殼(2)，所述的防爆外殼外側(cè)連接防爆腔外鍵盤板(3)，所述的防爆腔外鍵盤板內(nèi)裝有鍵盤板諧振回路線圈(4)，所述的防爆外殼內(nèi)側(cè)連接防爆腔內(nèi)電路板(5)，所述的防爆腔內(nèi)電路板裝有接收板諧振回路線圈(6)。本發(fā)明用于礦用采掘機(jī)械。
文檔編號E21C35/24GK102758628SQ20111010850
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者沈顯慶, 王蓄恒, 謝子殿 申請人:黑龍江科技學(xué)院