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按鍵板作為電腦彈簧機起著重要作用的操作界面,它的設(shè)計與功能是彈簧設(shè)備的重中之重。
按鍵板,作為一個人機交互的操作界面,起著輸入操作命令,編輯彈簧加工程序及修改數(shù)據(jù)的功能,對操作控制起著重要作用。在實際應(yīng)用中,為方便操作,需要將按鍵板的按鍵漢字化和直接化,這使得使用標(biāo)準(zhǔn)的PC鍵盤不太可能,所以開發(fā)一塊便宜且通用的按鍵板就很有現(xiàn)實意義。
一個設(shè)計合理的按鍵布局,與操作的方便性與可靠性直接關(guān)聯(lián),對于具體各個鍵的布置,應(yīng)綜合考慮操作的方便和布局的美觀 ,薄膜面板下面的行列陣電路采用單面柔性電路板(FPC)制作,電路起凸的形式保證了按鍵時的手感。
按鍵板采用薄膜面板開關(guān)形式,薄膜面板開關(guān)設(shè)計簡單,操作方便,安放容易,直接貼在一表面就可使用,加上其防水防塵的性能,很適合工業(yè)控制的應(yīng)用場合。對一個彈簧機械的按鍵板來說,其按鍵包括三類:數(shù)字鍵,功能鍵和編輯鍵。數(shù)字鍵實現(xiàn)的是數(shù)字的輸入 功能鍵對應(yīng)的是操作命令 編輯鍵用于對電腦卷簧機加工程序的編輯,如清除、保存等。
在PC機中,鍵盤和主機的通信采用的是PS/2協(xié)議,由于控制器是一個標(biāo)準(zhǔn)的工控PC機控制器,具有標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤接口,為了使設(shè)計簡單和通用,在這里使用這個標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤接口,并采用PS/2協(xié)議來進(jìn)行按鍵板和機械的通信,設(shè)計時選用單片機AT89S51作為按鍵板的處理芯片進(jìn)行按鍵的識別和數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。
軟件的設(shè)計是按鍵板實現(xiàn)的關(guān)鍵,采用單片機C語言編程。它通過主程序和一系列的子程序來實現(xiàn)。主程序用于系統(tǒng)的初始化,子程序的調(diào)用。子程序包括接收主機命令子程序,發(fā)送數(shù)據(jù)子程序,接收數(shù)據(jù)子程序,行列掃描子程序以及發(fā)送鍵碼子程序。
硬件的設(shè)計在這里采用AT89S51作為按鍵板的主處理芯片。AT89S51是一個低功耗、高性能的8位CMOS單片機,有32個I/O口可供使用,能滿足行列掃描口較多時的要求,并具有軟件看門狗。與前面的按鍵布局相對應(yīng),采用7×8的矩陣行列結(jié)構(gòu)。行線用89S51的P2口,列線用P0口,由于P0口無內(nèi)部上拉電阻,因而列線須外接上拉電阻。AT89S51的電源都由主機的PS/2接口提供,采用頻率為12MHz外部晶振。用P3.6和P3.7作為數(shù)據(jù)線和時鐘線和主機進(jìn)行通信。
上述就是電腦彈簧機核心部件按鍵板的設(shè)計方法,很好的體現(xiàn)了其不可替代的作用。
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