專利名稱：用于電子式電能表的非接觸式按鍵電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電子式電能表按鍵電路。
背景技術(shù)：
電子式電能表是電能計(jì)量設(shè)備，按鍵作為電表人機(jī)界面的組成部分，其可 靠性、友好性直接關(guān)系到用戶的使用效果。傳統(tǒng)電能表采用接觸式按鍵進(jìn)行相 關(guān)設(shè)置，由于采用機(jī)械觸點(diǎn)的方式，該方式存在如下缺點(diǎn)
1、 其性能易受觸點(diǎn)機(jī)械狀態(tài)影響，且需配置專用硬件去抖電路或進(jìn)行軟件 去抖，增加了硬件成本或軟件開銷；
2、 響應(yīng)速度和壽命取決于機(jī)械系統(tǒng)的磨損和老化，會隨機(jī)械系統(tǒng)的老化而 變緩，縮短使用壽命；
3、 采用機(jī)械按鈕在一定程度上存在噪聲污染，影響用戶的使用舒適度。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電子式電能表的非接觸式按鍵電路， 這種能使人界交互系統(tǒng)更可靠、更友好，沒有噪聲污染，并且使用壽命長。
本實(shí)用新型提供的這種電路包括MCU、反射式光電傳感器、驅(qū)動限流電路， 它們均通有電源，其中驅(qū)動限流電路包三極管和限流電阻(R4)，該電路的三極 管與反射式光電傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管連接，限流端與MCU的輸出端(0P_TX) 連接，MCU的輸入端(0P—RX)與反射式光電傳感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連 接。
反射式光電傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管連有限流電阻(Rl、 R2)，反射式光電傳 感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連有上拉電阻(R3)。
本實(shí)用新型使用時用一個反射介質(zhì)(如卡等)靠近反射式光電傳感器，反 射式光電傳感器發(fā)射管發(fā)出的光經(jīng)該介質(zhì)反射后進(jìn)入接收管，通過發(fā)射光的強(qiáng) 弱控制來調(diào)節(jié)接收管的通斷狀態(tài)。當(dāng)入射紅外光達(dá)到一定強(qiáng)度時，反射式光電傳感器中的光敏三極管狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，MCU的輸入腳0P_RX由初始的高電平變?yōu)榈?電平，MCU捕捉到這一變化即完成了一次按鍵掃描過程。 本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的機(jī)械式按鍵相比，有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 省去了硬件去抖電路，降低了軟硬件去抖的成本。
2. 使用壽命長，不存在按鍵的機(jī)械磨損，其壽命取決于工作條件和器件制 造工藝，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，可達(dá)到較長使用壽命。
3. 非接觸式操作衛(wèi)生并可實(shí)現(xiàn)零噪聲污染，為用戶提供更友好的人機(jī)界面。
4. 減少了表計(jì)面板上因機(jī)械按鈕而設(shè)的孔、槽，可以避免灰塵的進(jìn)入，從 而進(jìn)一步提高使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電路圖。
具體實(shí)施方式

從圖1可以看出本實(shí)用新型主要由MCU、反射式光電傳感器、驅(qū)動限流電 路組成，電源給各部分供電，供電電壓的大小應(yīng)根據(jù)MCU及反射式光電傳感器 的不同規(guī)格進(jìn)行選擇。反射式光電傳感器可以根據(jù)器件的功耗要求、控制距離 以及控制靈敏度等因素進(jìn)行選擇，限流及驅(qū)動電路則由傳感器的工作狀態(tài)及系 統(tǒng)控制要求等共同決定。驅(qū)動及限流電路用于選定電路的工作狀態(tài)，在該狀態(tài) 下系統(tǒng)能可靠工作，并能保證非接觸開關(guān)的使用壽命，該電路與反射式光電傳 感器輸入側(cè)連接，限流端與MCU的輸出端(0P—TX)連接，MCU的輸入端(0P_RX) 與反射式光電傳感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連接，由MCU控制本非接觸式開 關(guān)的動作。
圖2反映了本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施方式
Cl是電源濾波電容，用來 濾除系統(tǒng)工作電源中的紋波成分。Ql是反射式光電傳感器，Rl、 R2是傳感器輸 入側(cè)的限流電阻，Q2是NPN型三極管，在該電路中工作于開關(guān)狀態(tài)。R3是傳感 器輸出側(cè)的接收光敏三極管的上拉電阻，C2是傳感器輸出狀態(tài)的濾波電容。 MCU提供傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管控制信號，并對傳感器輸出側(cè)狀態(tài)信號進(jìn)行采 集和處理。
4本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)OP一TX為高電平時，開關(guān)管Q2導(dǎo)通，此時 傳感器發(fā)射管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)出紅外光經(jīng)反射介質(zhì)進(jìn)入光敏三極管，當(dāng)入射 紅外光達(dá)到一定強(qiáng)度時，光敏三極管狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，0P一RX由初始的高電平變?yōu)榈?電平，MCU捕捉到這一變化即完成了一次按鍵掃描過程。
權(quán)利要求1、一種用于電子式電能表的非接觸式按鍵電路，其特征在于該電路包括MCU、反射式光電傳感器、驅(qū)動限流電路，它們均通有電源，其中驅(qū)動限流電路包三極管和限流電阻(R4)，該電路的三極管與反射式光電傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管連接，限流端與MCU的輸出端(OP_TX)連接，MCU的輸入端(OP_RX)與反射式光電傳感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子式電能表的非接觸式按鍵電路，其特征 在于反射式光電傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管連有限流電阻(Rl、 R2)，反射式光電傳 感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連有上拉電阻(R3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電子式電能表的非接觸式按鍵電路，這種電路包括MCU、反射式光電傳感器、驅(qū)動限流電路，它們均通有電源，其中驅(qū)動限流電路包三極管和限流電阻(R4)，該電路的三極管與反射式光電傳感器輸入側(cè)的發(fā)射管連接，限流端與MCU的輸出端(OP_TX)連接，MCU的輸入端(OP_RX)與反射式光電傳感器輸出側(cè)的接收光敏三極管連接。本實(shí)用新型能使人界交互系統(tǒng)更可靠、更友好，并且本實(shí)用新型使用壽命長，沒有噪聲污染。
文檔編號H03K17/78GK201408224SQ200920063760
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者楊曉科, 田仲平, 袁衛(wèi)忠 申請人:威勝集團(tuán)有限公司