專利名稱：聲光振一體式觸摸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及聲光振一體式觸摸開關(guān)，適用于機(jī)車、商務(wù)、娛樂、樓宇、辦公、盲人及聾 人活動場所等場合。
背景技術(shù)：
在市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)今社會，人們對電氣開關(guān)的要求也越來越高，只具有單一功能的開關(guān)已不能滿足消費(fèi)者的需求?，F(xiàn)有的一些開關(guān)還會由于機(jī)械磨損嚴(yán)重造成壽命短等多方面的原因使開關(guān)存在接觸不良、影響電氣設(shè)備的正常使用等問題。因此，突破這些缺點已經(jīng)成為了開關(guān)技術(shù)進(jìn)一步以及開發(fā)的關(guān)鍵。觸摸式開關(guān)作為一種新型的開關(guān)，已經(jīng)成為目前最高端、最實用、最人性化的開關(guān)。隨著技術(shù)的發(fā)展，觸摸開關(guān)的用途越來越廣。但是，目前現(xiàn)有的觸摸開關(guān)只有光指示功能，對于盲人、聾啞人這些人群，使用起來則非常不方便，從而這些觸摸開關(guān)應(yīng)用范圍受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供的一種聲光振一體式觸摸開關(guān)，該聲光振一體式觸摸開關(guān)不僅正常人可以使用，對于一些盲人及聾啞人也能夠方便使用，從而解決了現(xiàn)有觸摸開關(guān)功能單一的問題，提高了產(chǎn)品的更人性化程度和應(yīng)用范圍。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是聲光振一體式觸摸開關(guān)，包括殼體、設(shè)置在殼體上的觸摸件，其特點是，還包括一控制電路和一用于向所述控制電路供電的穩(wěn)壓電路，以及分別與所述控制電路的輸出端電連接的狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件；所述的狀態(tài)指示燈和發(fā)聲部件設(shè)置在所述殼體上，所述的振動器、控制電路以及穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述殼體內(nèi)部。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的控制電路包括振蕩電路、振蕩頻率檢測電路、狀態(tài)檢測電路、反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路、開關(guān)電路；所述振蕩電路的輸入端與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接，其輸出端與所述振蕩頻率檢測電路的輸入端電連接；所述振蕩頻率檢測電路的輸出端與所述狀態(tài)檢測電路的輸入端電連接；所述狀態(tài)檢測電路的兩個輸出端分別電連接反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路的輸入端；所述反接保護(hù)電路和短路保護(hù)電路的輸出端分別與所述的開關(guān)電路的輸入端電連接；所述開關(guān)電路的輸出端分別與狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件以及電氣設(shè)備電連接。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的振蕩電路主要由順序電連接的一運(yùn)算放放大器、一比較器及其外圍電路構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的振蕩頻率檢測電路主要由順序電連接的一恒流源、一充電電容、一反向放大器以及一比較器構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的狀態(tài)檢測電路主要由一 CPU和與該CPU的兩個輸出端電連接的兩個三極管構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的開關(guān)電路主要由兩個背靠背連接的開關(guān)管構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的反接保護(hù)電路由一串接在所述狀態(tài)指示燈電源端的二極管構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的短路保護(hù)電路由一三極管和在該三極管的輸出端并聯(lián)連接的兩電阻構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的振蕩電路、振蕩頻率檢測電路以及狀態(tài)檢測電路由一單片機(jī)構(gòu)成。上述聲光振一體式觸摸開關(guān)，其中，所述的單片機(jī)包括一信號輸入端口、一短路檢測端口以及一死機(jī)保護(hù)端口 ；所述的信號輸入端口與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接；所述的短路檢測端口與所述開關(guān)電路的輸入端電連接；所述的死機(jī)保護(hù)端口與開關(guān)電路的的輸入端電連接。由于本實用新型采用了以上的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是明顯的1、由于設(shè)有狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件，對于盲人、聾 人等人群，使用起來非常方便，從而使該觸摸開關(guān)應(yīng)用范圍更廣；2、該觸摸式開關(guān)方式不會產(chǎn)生機(jī)械磨損，壽命長；能應(yīng)用在機(jī)車、商務(wù)、娛樂、樓宇、辦公多種場合，并適合各類人群活動場合使用；3、本實用新型產(chǎn)品低壓供電，使用安全可靠。

圖1是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)的一種實施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)控制電路的電路方框圖。圖3是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)的控制電路的一種實施例的電路原理圖。圖4是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)的控制電路的另一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參閱圖1。本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)，所述的觸摸開關(guān)包括塑料外殼 1、設(shè)置在塑料外殼上的觸摸件(金屬極板》和狀態(tài)指示燈3，還包括設(shè)置在塑料外殼內(nèi)的振動器4、與電氣設(shè)備連接的接線端子5、發(fā)聲部件6、控制電路7以及用于向所述控制電路供電的穩(wěn)壓電路8。本實施例中狀態(tài)指示燈由紅、綠LED各八個構(gòu)成，紅、綠發(fā)光狀態(tài)各指示通、斷兩種正常工作狀態(tài)。接線端子有四個輸入和輸出端口，本實施例中例如設(shè)有兩個電源正的輸入端、一個電源負(fù)極端、和一個信號輸出端，其中電源輸入電壓為DC22V DU8V。 所述的狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件的輸入端分別與所述的控制電路輸出端電連接，所述的控制電路輸出端并與電氣設(shè)備的輸入端電連接。所述的振動器、控制電路以及穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述殼體內(nèi)部。當(dāng)有觸摸信號輸入時，狀態(tài)指示燈有綠色亮切換到紅色亮，同時發(fā)聲部件發(fā)聲，振動器振動。請參閱圖2.本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)中所述的控制電路7包括振蕩電路71、振蕩頻率檢測電路72、狀態(tài)檢測電路73、反接保護(hù)電路75、短路保護(hù)電路76、開關(guān)電路74 ；所述振蕩電路的輸入端與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接，其輸出端與所述振蕩頻率檢測電路的輸入端電連接；所述振蕩頻率檢測電路的輸出端與所述狀態(tài)檢測電路的輸入端電連接；所述狀態(tài)檢測電路的兩個輸出端分別電連接反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路的輸入端； 所述反接保護(hù)電路和短路保護(hù)電路的輸出端分別與所述的開關(guān)電路的輸入端電連接；所述開關(guān)電路的輸出端分別與狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件以及電氣設(shè)備電連接。當(dāng)有短路現(xiàn)象和電源反接現(xiàn)象時，開關(guān)停止工作，從而起到保護(hù)作用。請參閱圖3，圖3是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)的控制電路的一種實施例的電路原理圖。本實施例中，所述的觸摸件由一塑料覆蓋的金屬極板構(gòu)成；所述的狀態(tài)指示燈分別是紅色和綠色的LED，分別用來指示開關(guān)的開和關(guān)兩種工作狀態(tài)；所述發(fā)聲部件由蜂鳴器構(gòu)成；所述的振動器由電機(jī)帶動偏心錘運(yùn)動構(gòu)成。所述的振蕩電路采用RC振蕩器，主要由一運(yùn)算放放大器Ul、一比較器U2及其外圍電路電阻Rl、R2構(gòu)成。所述的振蕩頻率檢測電路主要由一恒流源U5、一充電電容C2、一反向放大器U3、 一比較器U4以及由電阻R6 R9和電容C3、C4組成的外圍電路構(gòu)成。所述的狀態(tài)檢測電路主要由一 CPU和與該CPU的兩個輸出端電連接的兩個三極管 Qa和Qb構(gòu)成。在正常工作時，開關(guān)三極管Qa的基極輸入端A點為低電平，開關(guān)三極管Qb 的基極輸入端B點為低電平，保證兩個開關(guān)三極管都工作在開狀態(tài)；當(dāng)出現(xiàn)故障時，開關(guān)三極管Qa和Qb的輸入端都為高電平，即如果開關(guān)三極管Qa的基極輸入端A點為高電平、開關(guān)三極管Qb的基極輸入端B點為高電平，則相應(yīng)的開關(guān)管關(guān)斷。所述的開關(guān)電路由兩個背靠背連接的開關(guān)管Ql和Q2構(gòu)成，該開關(guān)電路的導(dǎo)通與否由狀態(tài)檢測電路的CPU來控制。在正常工作情況下，開關(guān)三極管Qa和開關(guān)三極管Qb均處于開狀態(tài)，此時指示部分的狀態(tài)由開關(guān)三極管Ql和開關(guān)三極管Q2控制，其中開關(guān)三極管 Ql控制綠燈的開關(guān)，開關(guān)三極管Q2控制紅色LED、聲音裝置和振動裝置。當(dāng)有觸摸信號輸入時，比較器U4輸出高電平，此高電平可以開通開關(guān)三極管Q2，關(guān)斷開關(guān)三極管Q1。當(dāng)無觸摸信號輸入時，比較器U4輸出低電平，此低電平可以關(guān)斷開關(guān)三極管Q2，開通開關(guān)三極管Q1。所述的反接保護(hù)電路由一串接在所述狀態(tài)指示燈電源端的二極管D構(gòu)成。利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，防止反接后LED燈被燒壞。所述的短路保護(hù)電路由一個三極管Q3和在該三極管的輸出端并聯(lián)連接的兩電阻 Rll和R12構(gòu)成。本實用新型的工作原理是當(dāng)人的手指觸摸到觸摸開關(guān)的觸摸部件時，RC振蕩器的運(yùn)放Ul產(chǎn)生振蕩，通過比較器U2的比較，將運(yùn)放Ul產(chǎn)生的波形整成方波信號輸出到振蕩頻率檢測電路。而當(dāng)人的手指觸摸到觸摸開關(guān)的觸摸部件時，RC頻率會有變化。當(dāng)RC頻率變低時，振蕩頻率檢測電路的恒流源對電容C2充電，頻率越低，充電時間越長，最后使電容C2端電壓升高；通過一個反向放大器U3對此電壓信號進(jìn)行反向放大，電容C2端電壓越高反向放大后越低；再通過比較器U4比較，輸出一個高電平信號到開關(guān)電路。此高電平控制開關(guān)三極管，使紅燈亮、振動器起振、蜂鳴器發(fā)出蜂鳴音，同時綠燈熄滅。所述的穩(wěn)壓電路是當(dāng)輸入電壓有波動時，控制電路和CPU仍然可以工作在一個恒定的電壓。所述的短路保護(hù)電路是當(dāng)觸摸開關(guān)的輸出與地短路時，兩個阻值很小的并聯(lián)取樣電阻R10、R11中會有一個大電流通過，導(dǎo)致了兩個電阻上會有一個相對較大的壓降，從而使開關(guān)三極管Q3導(dǎo)通，此時一個高電平信號輸入到單片機(jī)CPU中，對應(yīng)的單片機(jī)CPU從 A點輸出一個高電平到開關(guān)三極管Q2，使開關(guān)三極管Q2關(guān)斷，振蕩電路及檢測電路都因掉電而停止工作，從而工作狀態(tài)無效，單片機(jī)CPU也停止工作。所述的死機(jī)保護(hù)為當(dāng)CPU死機(jī)時，CPU的死機(jī)保護(hù)輸出B點不能輸出正常工作時的低電平，從而使開關(guān)三極管Qb關(guān)斷，比較器U4的輸出不能對后級電路產(chǎn)生影響，則使指示部分處于無效狀態(tài)。請參閱圖4，這是本實用新型聲光振一體式觸摸開關(guān)的控制電路的另一種實施例的電路原理圖。該實施例與上述實施例的不同點是所述的振蕩電路、振蕩頻率檢測電路以及狀態(tài)檢測電路可由一單片機(jī)U6構(gòu)成，例如型號為12F6^。所述的單片機(jī)包括一信號輸入端口、一短路檢測端口以及一死機(jī)保護(hù)端口 ；所述的信號輸入端口與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接；所述的短路檢測端口與所述開關(guān)電路的輸入端電連接。所述的死機(jī)保護(hù)端口與開關(guān)電路的的輸入端電連接。所述的觸摸信號輸入模塊由一電容式觸摸片輸入到單片機(jī)，由該單片機(jī)的振蕩電路產(chǎn)生周期性的振蕩信號，并由此單片機(jī)檢測到振蕩信號的頻率，以此確定開關(guān)的門檻頻率。當(dāng)人體的任何所述部位觸碰觸摸件時，該單片機(jī)會感應(yīng)到人體的雜波信號，導(dǎo)致振蕩頻率的改變。再通過該單片機(jī)進(jìn)行故障檢測，最后將開關(guān)與否的控制信號送到開關(guān)電路，通過開關(guān)電路控制開與否。所述的死機(jī)保護(hù)為當(dāng)CPU死機(jī)時，CPU的死機(jī)保護(hù)輸出腳不能輸出正常工作時的電平，從而使控制開關(guān)處于無效狀態(tài)。其他故障檢測、反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路以及開關(guān)電路的工作原理與上述實施例相同，故不贅述。當(dāng)人體接觸該觸摸開關(guān)時，開關(guān)控制電路感應(yīng)到人體的電流，并經(jīng)過分析處理， 從而來控制電氣設(shè)備的開閉狀態(tài)。當(dāng)處于接通狀態(tài)時，指示燈轉(zhuǎn)為紅燈亮、發(fā)聲部件響、并振動，無論是正常人、或是聾 人、或是盲人，都能得到至少一個接通的信息，從而滿足了各類人群的使用。并具有使用壽命長、應(yīng)用范圍廣、低壓供電、安全可靠、以及適合各類人群活動場合使用的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.聲光振一體式觸摸開關(guān)，包括殼體、設(shè)置在殼體上的觸摸件，其特征在于，還包括一控制電路和一用于向所述控制電路供電的穩(wěn)壓電路，以及分別與所述控制電路的輸出端電連接的狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件；所述的狀態(tài)指示燈和發(fā)聲部件設(shè)置在所述殼體上，所述的振動器、控制電路以及穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述殼體內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的控制電路包括振蕩電路、振蕩頻率檢測電路、狀態(tài)檢測電路、反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路、開關(guān)電路；所述振蕩電路的輸入端與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接，其輸出端與所述振蕩頻率檢測電路的輸入端電連接；所述振蕩頻率檢測電路的輸出端與所述狀態(tài)檢測電路的輸入端電連接；所述狀態(tài)檢測電路的兩個輸出端分別電連接反接保護(hù)電路、短路保護(hù)電路的輸入端；所述反接保護(hù)電路和短路保護(hù)電路的輸出端分別與所述的開關(guān)電路的輸入端電連接；所述開關(guān)電路的輸出端分別與狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件以及電氣設(shè)備電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的振蕩電路主要由順序電連接的一運(yùn)算放放大器、一比較器及其外圍電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的振蕩頻率檢測電路主要由順序電連接的一恒流源、一充電電容、一反向放大器以及一比較器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的狀態(tài)檢測電路主要由一 CPU和與該CPU的兩個輸出端電連接的兩個三極管構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的開關(guān)電路主要由兩個背靠背連接的開關(guān)管構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的反接保護(hù)電路由一串接在所述狀態(tài)指示燈電源端的二極管構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的短路保護(hù)電路由一三極管和在該三極管的輸出端并聯(lián)連接的兩電阻構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的振蕩電路、振蕩頻率檢測電路以及狀態(tài)檢測電路由一單片機(jī)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲光振一體式觸摸開關(guān)，其特征在于，所述的單片機(jī)包括一信號輸入端口、一短路檢測端口以及一死機(jī)保護(hù)端口 ；所述的信號輸入端口與觸摸開關(guān)的觸摸件電連接；所述的短路檢測端口與所述開關(guān)電路的輸入端電連接；所述的死機(jī)保護(hù)端口與開關(guān)電路的的輸入端電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種聲光振一體式觸摸開關(guān)，包括殼體、設(shè)置在殼體上的觸摸件，其特點是，還包括一控制電路和一用于向所述控制電路供電的穩(wěn)壓電路，以及分別與所述控制電路的輸出端電連接的狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件；所述的狀態(tài)指示燈和發(fā)聲部件設(shè)置在所述殼體上，所述的振動器、控制電路以及穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述殼體內(nèi)部。由于設(shè)有狀態(tài)指示燈、振動器、發(fā)聲部件，對于盲人、聾啞人等人群，使用起來非常方便，從而使該觸摸開關(guān)能適合各類人群活動的場合使用。并具有使用壽命長、應(yīng)用范圍廣、低壓供電、安全可靠的優(yōu)點。
文檔編號H03K17/96GK202334482SQ20112047539
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者成國梁, 王棟, 蔣曉鋒, 邱迎吉, 鄭毅文, 陳曉 申請人:上海天逸電器有限公司