專利名稱：反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子元器件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，特 別適用于按鍵壽命評(píng)定試驗(yàn).
背景技術(shù)：
按鍵壽命試驗(yàn)裝置是對(duì)按鍵質(zhì)量監(jiān)測(cè)的必備設(shè)備，被測(cè)按鍵在按鍵壽命試驗(yàn)中和 試驗(yàn)后都不應(yīng)該出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷、電氣性能下降。
現(xiàn)有已知按鍵壽命試驗(yàn)裝置采用橡膠觸頭模擬手指擊打被測(cè)按鍵，以檢測(cè)按鍵、開 關(guān)、薄膜開關(guān)、鍵盤按鍵、觸控面板等開關(guān)裝置的點(diǎn)擊壽命。按鍵壽命試驗(yàn)裝置僅保 持產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的擊打動(dòng)作，不能在按鍵異常情況下記錄有效擊打次數(shù)，不能記錄試 驗(yàn)過程中被測(cè)按鍵的壓力值和按鍵接觸電阻值，無(wú)法對(duì)擊打按鍵過程中的按鍵異常做 出試驗(yàn)度量，不具備反饋控制能力，按鍵壽命試驗(yàn)的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)過程和結(jié)論存在 較多的主觀判斷。
試驗(yàn)裝置和方法，應(yīng)具備可度量性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性和再現(xiàn)性。目前的按鍵試 驗(yàn)裝置和方法不能滿足這樣的要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型公開了一種反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中按鍵壽命試驗(yàn) 無(wú)法對(duì)擊打按鍵過程中的按鍵異常做出試驗(yàn)度量，不具備反饋控制能力，按鍵壽命試 驗(yàn)的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)過程和結(jié)論存在主觀判斷等問題。
本實(shí)用新型反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置，包括單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU、擊打動(dòng)作的電氣
執(zhí)行單元，其特征在于還包括擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路。
擊打壓力反饋電路包括壓力傳感器；壓力傳感器的SIGN引腳與單片機(jī)控制系統(tǒng) ECU的RAO端子連接；接觸電阻反饋電路包括恒壓參考源、電阻和連接被測(cè)按鍵的連線 端口；電阻一端與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU的RA1端子連接， 一端接地；連接被測(cè)按鍵的 連線端口一端與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU的RA1端子連接， 一端與恒壓參考源的Vout引腳 連接；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU、擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路、連接被測(cè)按鍵的 連線端口構(gòu)成輸入反饋控制電路。
單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU與電氣執(zhí)行單元、連接被測(cè)按鍵連線端口電信號(hào)連接；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU、電氣執(zhí)行單元、連接被測(cè)按鍵的連線端口構(gòu)成輸出反饋控制電路。
本實(shí)用新型反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置，電氣執(zhí)行單元包括場(chǎng)效應(yīng)管、可調(diào)恒流源 和電磁鐵；電磁鐵的兩個(gè)端子分別接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D和可調(diào)恒流源的Vout端子；ECU 通過RCO端子連接場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G，控制電磁鐵的導(dǎo)通與關(guān)斷，ECU通過RA2端子的 D/A轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)整可調(diào)恒流源的輸出電流。
本實(shí)用新型反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置，還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和人機(jī)交互單元；數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)電路與ECU的RC2 RC5端子連接，通過總線傳遞數(shù)據(jù)；人機(jī)交互單元包括鍵盤 矩陣與顯示模塊；鍵盤矩陣端子與ECU的RB(TRD3端子相連接；顯示模塊的DB0 DB7 端子與ECU的RD(TRD7端子相連接，實(shí)現(xiàn)反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置試驗(yàn)信息的顯示。
本實(shí)用新型試驗(yàn)過程中釆集的按鍵壓力值和按鍵接觸電阻值做為反饋控制的輸入 信息，反饋式按鍵壽命試驗(yàn)，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低?？朔爽F(xiàn)有按鍵壽命試驗(yàn) 裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、無(wú)反饋、主觀判斷等缺點(diǎn)。


圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
圖中1擊打壓力反饋電路；2接觸電阻反饋電路；3擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元；
4單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU; 5數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；6人機(jī)交互單元；7被測(cè)按鍵；la壓力傳感 器；2a恒壓參考源；2b電阻；3a可調(diào)恒流源；3b電磁鐵；3c場(chǎng)效應(yīng)管；5a存儲(chǔ)模 塊；6a鍵盤矩陣；6b顯示模塊；7a、 7b連接被測(cè)按鍵的連線端口。
具體實(shí)施方式
下述是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)用新型一種反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置，包括擊打壓力反饋電路1、
接觸電阻反饋電路2、擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元3、單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 電路5、人機(jī)交互單元6;擊打壓力反饋電路1與接觸電阻反饋電路2分別電信號(hào)連接 單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4，將對(duì)被測(cè)按鍵電阻與壓力信號(hào)傳遞給單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4， 構(gòu)成反饋信號(hào)輸入電路；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4與擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元3電信號(hào) 連接，構(gòu)成反饋信號(hào)輸出電路，從實(shí)現(xiàn)電對(duì)被測(cè)按鍵擊打力的調(diào)整；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路5、 人機(jī)交互單元6分別電信號(hào)連接單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4，實(shí)現(xiàn)設(shè)定按鍵擊打壓力、按鍵 頻率、按鍵結(jié)束次數(shù)、按鍵擊打壓力范圍、按鍵接觸電阻值范圍等參數(shù)向單片機(jī)控制
5系統(tǒng)ECU4電信號(hào)傳送。
如圖2所示擊打壓力反饋電路l包括ELW壓力傳感器la, ELW壓力傳感器la的 SIGN引腳與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4的RAO端子連接，在ECU內(nèi)部實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，并換算 為壓力值；擊打壓力反饋電路1實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋擊打壓力。
接觸電阻反饋電路2包括SI 112恒壓參考源2a、 100歐姆電阻2b和連接被測(cè)按鍵 7的連線端口 7a和7b; 100歐姆電阻2b —端與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4的RA1端子連接， 一端接地;連接被測(cè)按鍵7的連線端口 7b端與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4的RA1端子連接， 7a端與S1112恒壓參考源2a的Vout引腳連接；試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)按鍵7阻值Rkey的兩端 分別接連接被測(cè)按鍵7的連線端口 7a和7b;通過ECU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換為電壓值，并換 算為電阻值，接觸電阻反饋電路實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋被測(cè)按鍵7的接觸電阻值；接觸電阻 的測(cè)量精度可以達(dá)到0. 01歐姆。
單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4、擊打壓力反饋電路l、接觸電阻反饋電路2、連接被測(cè)按 鍵7的連線端口 7a和7b構(gòu)成輸入反饋控制電路。
擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元3由可調(diào)恒流源3a、電磁鐵3b和STP4NK60Z場(chǎng)效應(yīng)管 3c組成；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4與電氣執(zhí)行單元、連接被測(cè)按鍵7的連線端口 7a和7b 電信號(hào)連接；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4、電氣執(zhí)行單元3、連接被測(cè)按鍵7的連線端口7a 和7b構(gòu)成輸出反饋控制電路。電氣執(zhí)行單元3的電磁鐵3b的兩個(gè)端子分別接 STP4NK60Z場(chǎng)效應(yīng)管3c的漏極D和可調(diào)恒流源3a的Vout端子；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4 通過RC0端子連接STP4NK60Z場(chǎng)效應(yīng)管3c的柵極G，控制電磁鐵3b的導(dǎo)通與關(guān)斷，單 片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4通過RA2端子的D/A轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)整可調(diào)恒流源3a的輸出電流， 從而實(shí)現(xiàn)電磁鐵3b擊打力的調(diào)整；電氣執(zhí)行單元3確保按鍵過程中的壓力穩(wěn)定，執(zhí)行 擊打動(dòng)作。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路5為一個(gè)32MB的S25FL032A存儲(chǔ)模塊5a， S25FL032A存儲(chǔ)模塊5a 與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4的RC2 RC5端子連接，通過SPI總線傳遞數(shù)據(jù)，用來存儲(chǔ)試 驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)。
人機(jī)交互單元6包括KEY Matrix鍵盤矩陣6a、 LCD12232液晶顯示模塊6b和上位 機(jī)通訊接口 ； KEY Matrix鍵盤矩陣6a端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4的RB0 RD3端子相 連接；LCD12232液晶顯示模塊6b的DB(TDB7端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU 4的RD0 RD7 端子相連接，進(jìn)行反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置試驗(yàn)信息的顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。本實(shí)用新型反饋式按鍵壽命試驗(yàn)方法，通過KEY Matrix鍵盤矩陣6a和LCD12232 液晶顯示模塊6b設(shè)定按鍵擊打壓力、按鍵頻率、按鍵結(jié)束次數(shù)、按鍵擊打壓力范圍、 按鍵接觸電阻值范圍等參數(shù)；通過單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4的D/A模塊，經(jīng)ECU 4的RA2 端口輸出模擬電壓值給可調(diào)恒流源3a的模擬輸入端子Vin，可調(diào)恒流源3a由此產(chǎn)生穩(wěn) 定輸出電流；根據(jù)設(shè)定頻率周期，ECU 4的RC0端子產(chǎn)生控制信號(hào)控制電磁鐵3b擊打 被測(cè)按鍵7;被測(cè)按鍵7阻值Rkey通過ECU 4內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換為電壓值，并 換算為電阻值，計(jì)算出被測(cè)按鍵7的接觸電阻；ELW壓力傳感器la采集信號(hào)輸出至ECU 4，在ECU4內(nèi)部實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換模塊，換算為壓力值，計(jì)算被測(cè)按鍵7的擊打壓力；試 驗(yàn)過程中采集的被測(cè)按鍵7壓力值和被測(cè)按鍵7接觸電阻值做為反饋控制的輸入信息； 電磁鐵3b的兩個(gè)端子分別接STP4NK60Z場(chǎng)效應(yīng)管3c的漏極D和可調(diào)恒流源3a的Vout 端子；ECU 4通過RCO端子控制STP4NK60Z場(chǎng)效應(yīng)管3c的柵極G，實(shí)現(xiàn)電磁鐵3b的導(dǎo) 通與關(guān)斷，ECU 4通過RA2的D/A轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)整可調(diào)恒流源3a的輸出電流，從而實(shí) 現(xiàn)電磁鐵3b擊打力的調(diào)整，采用恒流方式控制電磁鐵3b產(chǎn)生穩(wěn)定的擊打力。
因接觸電阻較小，通過ECU 4的A/D轉(zhuǎn)換模塊計(jì)算被測(cè)按鍵7的接觸電阻時(shí)，要 去除掉連接導(dǎo)線的電阻。
試驗(yàn)過程中的信息通過LCD12232液晶顯示模塊6b實(shí)時(shí)顯示。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路5保存數(shù)據(jù)，試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)存儲(chǔ)被測(cè)按鍵的按壓力數(shù)據(jù)和接觸電 阻數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型實(shí)施例上述電路安裝于在機(jī)械本體的平臺(tái)上，采用恒流方式控制電磁 鐵3b產(chǎn)生穩(wěn)定的擊打力；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU4實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過程的智能控制，精確設(shè) 定擊打頻率；試驗(yàn)過程中擊打壓力反饋電路1和接觸電阻反饋電路2采集的按鍵壓力 值和按鍵接觸電阻值做為反饋控制的輸入信息，實(shí)現(xiàn)反饋控制的目的；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路5 實(shí)現(xiàn)了每次按鍵的壓力和接觸電阻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能；試驗(yàn)數(shù)據(jù)全程記錄，并通過串行 通訊傳到上位機(jī)進(jìn)行處理，異常狀態(tài)時(shí)指示燈和聲音同時(shí)警示；試驗(yàn)結(jié)論直觀顯示； 本實(shí)用新型反饋式按鍵壽命試驗(yàn)裝置和方法具備很高的穩(wěn)定性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。
權(quán)利要求1、一種反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，包括單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU、擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元，其特征在于還包括擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路；擊打壓力反饋電路與接觸電阻反饋電路分別電信號(hào)連接單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU，構(gòu)成反饋信號(hào)輸入控制電路；單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU與擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元電信號(hào)連接，構(gòu)成反饋信號(hào)輸出控制電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，其特征在于: 擊打壓力反饋電路包括壓力傳感器；壓力傳感器的SIGN引腳與單片 機(jī)控制系統(tǒng)ECU的RAO端子連接;接觸電阻反饋電路包括恒壓參考源、 電阻和連接被測(cè)按鍵的連線端口；電阻一端與單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU的 RA1端子連接， 一端接地；連接被測(cè)按鍵的連線端口一端與單片機(jī)控 制系統(tǒng)ECU的RA1端子連接， 一端與恒壓參考源的Vout引腳連接； 單片機(jī)控制系統(tǒng)ECU、擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路、連接 被測(cè)按鍵的連線端口構(gòu)成反饋信號(hào)輸入控制電路；單片機(jī)控制系統(tǒng) ECU與電氣執(zhí)行單元、連接被測(cè)按鍵的連線端口電信號(hào)連接；單片機(jī) 控制系統(tǒng)ECU、電氣執(zhí)行單元、連接被測(cè)按鍵的連線端口構(gòu)成反饋信 號(hào)輸出控制電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 電氣執(zhí)行單元包括場(chǎng)效應(yīng)管、可調(diào)恒流源和電磁鐵；電磁鐵的兩個(gè)端 子分別接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D和可調(diào)恒流源的Vout端子；ECU通過RCO 端子連接場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G，控制電磁鐵的導(dǎo)通與關(guān)斷，ECU通過RA2 端子的D/A轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)整可調(diào)恒流源的輸出電流。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，其特征在于還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和人機(jī)交互單元；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路與ECU的RC2 RC5端子連接，通過總線傳遞數(shù)據(jù)；人機(jī)交互單元包括鍵盤矩陣 與顯示模塊；鍵盤矩陣端子與ECU的RB(TRD3端子相連接；顯示模塊 的DB(TDB7端子與ECU的RD(TRD7端子相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種反饋式按鍵壽命試驗(yàn)機(jī)，包括ECU、擊打動(dòng)作的電氣執(zhí)行單元，其特征在于還包括具有壓力傳感器的擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路。ECU、擊打壓力反饋電路、接觸電阻反饋電路、被測(cè)按鍵連線端構(gòu)成輸入反饋控制電路。ECU、電氣執(zhí)行單元、被測(cè)按鍵的連線端構(gòu)成輸出反饋控制電路。本實(shí)用新型體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。克服現(xiàn)有試驗(yàn)裝置試驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、無(wú)反饋、主觀判斷等缺點(diǎn)。試驗(yàn)裝置具備很高的穩(wěn)定性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201434766SQ20092009380
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者鑫 王, 楊 董, 邊增遠(yuǎn), 陳兆瑩, 韓潤(rùn)哲 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春?jiǎn)⒚鬈囕d電子有限公司