本發明涉及一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測系統。

背景技術：

在自動檢測控制領域中，感應觸摸技術已得到廣泛地應用，目前較為流行的感應觸摸技術主要分為四種類型：電阻式、電容感應式、紅外線式和表面聲波式。在工業領域中最常用的是電阻式式和電容感應式。

電阻式感應觸摸技術是利用涂在表面層和基層之間的兩層透明導電層—ITO(納米銦錫金屬氧化物)，當觸摸產生的壓力會使這兩導電層接通，按壓不同的點時，該點到輸出端的電阻值也就不同，因此會輸出與該點位置相對應的電壓信號(模擬量)，后經A/D轉換后即可獲取x、Y的坐標值。電阻式觸摸技術的好處是價格便宜，易于生產，但因所使用的ITO涂層較易脆斷，且屏幕的透光性和清晰度較差，易被劃傷，精度較低且使用壽命不長。

電容式感應觸摸技術是通過檢測人體手指帶來的電荷移動，由于手指在移動的過程中會吸走一個很小的電流，不同的按鍵位置吸走的電流值是不同的，控制器通過對不同電流比例的精密計算，即可得出接觸點位置，從而實現按鍵功能。電容式觸摸按鍵不需要傳統按鍵的機械觸點，也不再使用傳統金屬觸摸時的人體直接接觸金屬片而帶來的安全隱患以及應用局限。電容式觸摸按鍵具有可靠耐用，美觀時尚，便于生產安裝以及維護，正在取代傳統機械按鈕鍵以及金屬觸摸按鍵。

到目前為止還沒有專門的用于對電阻感應觸摸類和電容感應觸摸類按鍵電路板進行檢測和功能展示的裝置。

技術實現要素：

本發明的目的是一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測系統。

實現本發明目的的技術方案是一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測系統，包括觸摸按鍵電路板檢測裝置和觸摸按鍵電路板功能展示電路，所述觸摸按鍵電路板功能展示電路放置于觸摸按鍵電路板檢測裝置內，與放置在觸摸按鍵電路板檢測裝置上的待測觸摸按鍵電路板連接；所述觸摸按鍵電路板檢測裝置包括檢測平臺、升降機構和電路板壓緊導通機構；所述檢測平臺包括檢測臺和固定在檢測臺一側的立板，所述檢測臺中部設置觸摸按鍵電路板放置平臺；所述升降機構固定在立板上，其下端連接電路板壓緊導通機構；所述電路板壓緊導通機構包括連接電源的彈性頂針，電路板壓緊導通機構隨升降機構向下移動時，壓緊位于檢測平臺上的待檢測的觸摸按鍵電路板，并使彈性頂針與觸摸按鍵電路板接觸；所述觸摸按鍵電路板功能展示電路包括單片機IC1、單片機復位電路IC2、第一觸摸感應模塊IC3、第二觸摸感應模塊IC4、1-4路LED驅動電路、5-8路LED驅動電路、顯示陣列驅動電路IC5、四位數碼管顯示器電路、32路外接插座排線、第5-8路LED排插座、16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、蜂鳴器、驅動管Q1和電源電路；所述單片機復位電路IC2、第一觸摸感應模塊IC3、第二觸摸感應模塊IC4、1-4路LED驅動電路、5-8路LED驅動電路、顯示陣列驅動電路IC5、第5-8路LED排插座、16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、驅動管Q1和電源電路均與單片機IC1電連接，電源電路提供3.3V直流電壓；所述32路外接插座排線的輸入端連接第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4；所述1-4路LED驅動電路和顯示陣列驅動電路IC5的輸出端連接四位數碼管顯示器電路；所述驅動管Q1連接蜂鳴器。

所述升降機構包括依次連接的手柄、肘板和立柱；所述手柄旋轉帶動肘板上下移動，進而帶動立柱上下移動。

升降機構還包括固定座；所述固定座與立板固定；所述肘板和立柱通過連接件與固定座連接。

所述電路板壓緊導通機構還包括一對導軌、下壓板、一對彈性壓桿、一對滑板和一對滾柱；所述一對導軌對稱設置在檢測平臺的左右兩側；所述下壓板可在導軌上下移動，包括與導軌滑動連接的橫梁和一對左右對稱設置在橫梁下方的壓板；所述一對彈性壓桿的一端固定在下壓板的橫梁下方，一對彈性壓桿之間的距離不大于待檢測的觸摸按鍵電路板的長度；所述一對滑板設置在觸摸按鍵電路板放置平臺兩側；所述一對滾柱設置在一對滑板的外側，并與滑板接觸；所述滑板與彈性頂針之間設置彈簧。

所述下壓板的壓板的下端內側為斜面。

所述電路板壓緊導通機構還包括用于設置一對導軌的一對導軌固定板。

所述檢測臺為箱式結構，內置電源和檢測電路，外殼上設置顯示儀表、開關按鈕和調整按鈕。

所述單片機IC1的型號為STM32F303VCT6；所述單片機復位電路IC2的型號為SP808K；所述第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4采用型號為WTC801SPI的8鍵+1滾輪滑條電容式觸摸感應芯片；所述顯示陣列驅動電路IC5的型號為ULN2803。

所述單片機IC1連接單片機復位電路IC2的輸出端；所述單片機IC1連接第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4的輸出端，第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4的輸入端通過32路外接插座排線采集32個單點電容觸摸感應端的信號；單片機IC1連接顯示陣列驅動電路IC5和第1-第4路LED驅動電路的輸入端，由顯示陣列驅動電路IC5和第1-第4路LED驅動電路驅動四位數碼管顯示器電路；單片機IC1連接第5-第8路LED驅動電路的輸入端，通過第5-第8路LED驅動電路驅動第5-8路LED排插座；第5-8路LED排插座的每路LED排插座連接7個LED燈；單片機IC1連接驅動管Q1的基極，驅動管Q1驅動蜂鳴器發出聲響；單片機IC1連接16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口和4*4按鍵盤接口，接收開關輸入信號、采集電阻模擬變化和外接鍵盤輸入信號。

采用了上述技術方案后，本發明具有積極的效果：(1)本發明通過機械部分的觸摸按鍵電路板檢測裝置與被測觸摸按鍵電路板相連接，同時連通展示電路，由此完成采集觸摸按鍵上的各種輸入信號，如開關量，模擬量、電阻變化量、電容變化量等，輸出信號控制觸摸按鍵上的各類指示和聲像器件工作。它可以作為一種展示與測試平臺，既能用于展會展示各類薄膜按鍵的功能和性能，同時還能用于工程中實際的測試。

(2)本發明的展示電路可以采集觸摸按鍵上的各種輸入信號，如開關量，模擬量、電阻變化量、電容變化量等，然后輸出信號控制觸摸按鍵上的各類指示和聲像器件工作，裝置功耗小，觸發精度高，抗干擾能力強。所觸發按鍵按壓靈敏度高，觸摸感應靈敏穩定而可靠。

(2)本發明的展示電路由型號為STM32F303VCT6的單片機控制觸摸感應芯片WTC80SPI，能輸入8個觸摸感應端連續滑條信號，和16點觸摸感應端的滾輪信號，它可以非常靈敏而又準確地偵測到手指在滾輪/滑條上的觸摸位置，并通過SPI輸出觸摸位置數據。

(3)本發明的展示電路配有4*4的開關量鍵盤信號輸入端；單個16路開關量信號輸入端；12路電阻模擬變化量輸入端，具有4位數碼管輸出端；一路蜂鳴器報警提示輸出端；配有28路單個LED發光二極管輸出端。

(4)本發明觸發精度高，抗干擾能力強，能自動調節薄膜按鍵感應靈敏度，具有自動省電功能，其工作電流在3V條件下為1.2mA左右。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發明的原理框圖。

圖2為本發明的觸摸按鍵電路板檢測裝置的結構示意圖，圖中顯示的是升降機構升起的情況。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為本發明的裝置的升降機構下降時的結構示意圖。

圖5為圖4的左視圖。

圖6為圖4的A-A剖視示意圖。

圖7為發明的電路的原理框圖。

圖8為本發明的電路的的單片機IC1的電路圖。

圖9為本發明的電路的第一觸摸感應模塊IC3的電路圖。

附圖中標號為：

檢測平臺1、檢測臺11、立板12、觸摸按鍵電路板放置平臺11-1、升降機構2、手柄21、肘板22、立柱23、固定座24、電路板壓緊導通機構3、彈性頂針31、導軌32、下壓板33、橫梁33-1、壓板33-2、彈性壓桿34、滑板35、滾柱36、導軌固定板37、觸摸按鍵電路板4、電路板主體41、插腳板42、電觸頭43、顯示儀表5、開關按鈕6、調整按鈕7。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1，本實施例的一種觸摸按鍵電路板功能展示與檢測系統，包括觸摸按鍵電路板檢測裝置和觸摸按鍵電路板功能展示電路，觸摸按鍵電路板功能展示電路放置于觸摸按鍵電路板檢測裝置內，與放置在觸摸按鍵電路板檢測裝置上的待測觸摸按鍵電路板連接。

見圖2至圖6，觸摸按鍵電路板檢測裝置包括檢測平臺1、升降機構2和電路板壓緊導通機構3；檢測平臺1包括檢測臺11和固定在檢測臺11一側的立板12，檢測臺11中部設置觸摸按鍵電路板放置平臺11-1；升降機構2固定在立板12上，其下端連接電路板壓緊導通機構3；電路板壓緊導通機構3包括連接電源的彈性頂針31，電路板壓緊導通機構3隨升降機構2向下移動時，壓緊位于檢測平臺1上的待檢測的觸摸按鍵電路板4，并使彈性頂針31與觸摸按鍵電路板4接觸；升降機構2包括依次連接的手柄21、肘板22和立柱23；手柄21旋轉帶動肘板22上下移動，進而帶動立柱23上下移動升降機構2還包括固定座24；固定座24與立板12固定；肘板22和立柱23通過連接件與固定座24連接。電路板壓緊導通機構3還包括一對導軌32、下壓板33、一對彈性壓桿34、一對滑板35和一對滾柱36；一對導軌32對稱設置在檢測平臺11的左右兩側；下壓板33可在導軌32上下移動，包括與導軌32滑動連接的橫梁33-1和一對左右對稱設置在橫梁下方的壓板33-2；一對彈性壓桿34的一端固定在下壓板33的橫梁33-1下方，一對彈性壓桿34之間的距離不大于待檢測的觸摸按鍵電路板4的長度；一對滑板35設置在觸摸按鍵電路板放置平臺11-1兩側；一對36滾柱設置在一對滑板35的外側，并與滑板35接觸；滑板35與彈性頂針31之間設置彈簧。下壓板33的壓板33-2的下端內側為斜面。電路板壓緊導通機構3還包括用于設置一對導軌32的一對導軌固定板37。檢測臺11為箱式結構，內置電源和檢測電路，外殼上設置顯示儀表5、開關按鈕6和調整按鈕7。如圖6所示，待檢測的觸摸按鍵電路板4包括電路板主體41、插腳板42和電觸頭43。電路板主體41位于中部，插腳板42在電路板主體41的兩端，電觸頭43位于插腳板42的孔內。將待檢測的觸摸按鍵電路板4放在觸摸按鍵電路板放置平臺11-1上，。然后將手柄21抬起繞其一端旋轉一個角度，此時肘板22隨著手柄21的旋轉向下移動一個距離，肘板22推動立柱23向下移動，立柱23則帶動下壓板33向下移動。下壓板33的帶斜面的壓板33-2為左右對稱分布，它向下運動，一方面是帶動彈性壓桿34向下運動，并通過彈性壓桿34壓緊插腳板42防止其移動，另一方面是通過斜面強迫同樣是左右對稱布局的滾柱36和滑板35分別從左右向中部運動，將滑板35上的彈性頂針31推入插腳板42的孔內與電觸頭43接觸。此時接通電源，通過觀察顯示儀表5的變化，即可檢驗電路板導通情況。當抬起手柄21，下壓板33隨其抬起脫離滾柱36，滑板35因受到彈簧推力而帶動彈性頂針31退出插腳板孔，恢復原來狀態。

如圖7至圖9，觸摸按鍵電路板功能展示電路包括單片機IC1、單片機復位電路IC2、第一觸摸感應模塊IC3、第二觸摸感應模塊IC4、1-4路LED驅動電路、5-8路LED驅動電路、顯示陣列驅動電路IC5、四位數碼管顯示器電路、32路外接插座排線、第5-8路LED排插座、16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、蜂鳴器、驅動管Q1和電源電路；單片機復位電路IC2、第一觸摸感應模塊IC3、第二觸摸感應模塊IC4、1-4路LED驅動電路、5-8路LED驅動電路、顯示陣列驅動電路IC5、第5-8路LED排插座、16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口、4*4按鍵盤接口、驅動管Q1和電源電路均與單片機IC1電連接，電源電路提供3.3V直流電壓；32路外接插座排線的輸入端連接第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4；1-4路LED驅動電路和顯示陣列驅動電路IC5的輸出端連接四位數碼管顯示器電路；驅動管Q1連接蜂鳴器。單片機IC1的型號為STM32F303VCT6；單片機復位電路IC2的型號為SP808K；第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4采用型號為WTC801SPI的8鍵+1滾輪滑條電容式觸摸感應芯片；顯示陣列驅動電路IC5的型號為ULN2803。單片機IC1連接單片機復位電路IC2的輸出端；單片機IC1連接第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4的輸出端，第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4的輸入端通過32路外接插座排線采集32個單點電容觸摸感應端的信號；單片機IC1連接顯示陣列驅動電路IC5和第1-第4路LED驅動電路的輸入端，由顯示陣列驅動電路IC5和第1-第4路LED驅動電路驅動四位數碼管顯示器電路；單片機IC1連接第5-第8路LED驅動電路的輸入端，通過第5-第8路LED驅動電路驅動第5-8路LED排插座；第5-8路LED排插座的每路LED排插座連接7個LED燈；單片機IC1連接驅動管Q1的基極，驅動管Q1驅動蜂鳴器發出聲響；單片機IC1連接16路單點按鍵接口、12路電阻模擬變化量輸入接口和4*4按鍵盤接口，接收開關輸入信號、采集電阻模擬變化和外接鍵盤輸入信號。第一觸摸感應模塊IC3和第二觸摸感應模塊IC4能輸入8個觸摸感應端連續滑條信號，和16點觸摸感應端的滾輪信號，也可以組成共計48個單點電容觸摸感應輸入端，它可以非常靈敏而又準確地偵測到手指在滾輪/滑條上的觸摸位置，并通過SPI輸出觸摸位置數據。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。