本技術(shù)屬于礦用設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種礦用集控鍵盤。

背景技術(shù)：

1、礦用集控操作鍵盤通常包括采煤機(jī)操作鍵盤、兩立柱支架操作鍵盤和四立柱支架操作鍵盤，傳統(tǒng)的礦用集控操作鍵盤采用一體化設(shè)計(jì)，根據(jù)按鍵、顯示器與led燈的最大使用量，將其規(guī)劃在同一個(gè)硬件電路中，這種設(shè)計(jì)使硬件電路板面積太大而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高；電路出現(xiàn)故障后排查故障點(diǎn)難度增大而導(dǎo)致維護(hù)時(shí)間增加；電路板某部分損壞需要更換時(shí)而導(dǎo)致整體更換維修成本增高。

2、傳統(tǒng)的礦用集控操作鍵盤使用單一的有線數(shù)據(jù)傳輸方式，當(dāng)設(shè)備安裝在易振動場所時(shí)，由于長期的振動容易導(dǎo)致傳輸線纜松動，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗，限制了其在礦業(yè)領(lǐng)域高頻振動環(huán)境的應(yīng)用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上的問題，本方法采用分體式硬件設(shè)計(jì)，將按鍵功能板與主控制器分成不同的硬件獨(dú)立板，按鍵功能板與主控制板采用總線的方式進(jìn)行連接。

2、本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種總線式礦用集控鍵盤，包括：主控制板、獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板；且主控制板分別通過總線與獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板連接；

3、主控制板包括核心處理器、電源單元、總線接口，核心處理器采用型號為stm32f407zet6的芯片實(shí)現(xiàn)；所述電源單元通過總線接口為獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板供電；

4、獨(dú)立掃描按鍵板包括：p1接口、第一矩陣芯片以及第一組led燈；核心處理器通過總線與第一矩陣芯片進(jìn)行通信連接；p1接口包括與核心處理器連接的獨(dú)立按鍵總線接口、與第一矩陣芯片連接的列掃描控制總線接口、與第一矩陣芯片連接的行掃描控制總線接口；第一組led燈在第一矩陣芯片的驅(qū)動下工作；

5、矩陣掃描按鍵板包括：cn1接口、第二矩陣芯片以及第二組led燈；核心處理器通過總線與第二矩陣芯片進(jìn)行通信連接；cn1接口包括與核心處理器連接的矩陣按鍵總線接口、與第二矩陣芯片連接的列掃描控制總線接口、與第二矩陣芯片連接的行掃描控制總線接口；第二組led燈在第二矩陣芯片的驅(qū)動下工作。

6、本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的裝置采用分體式硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)功能單元不同劃分3類功能單板，分別為獨(dú)立按鍵與led燈單板、矩陣按鍵與led燈單板和主控制板單板，各單板采用總線式連接，有效減小了一體化設(shè)計(jì)硬件電路面積大，從而設(shè)備整體外觀大、體積重的缺點(diǎn)；

7、獨(dú)立按鍵與led燈單板提供可控制的16個(gè)按鍵與led燈，矩陣按鍵與led燈單板提供可控制的32個(gè)按鍵與led燈，主控制板中提供可控制的8個(gè)按鍵與led燈，主控制板中各具有2個(gè)獨(dú)立與矩陣按鍵單板總線接口，裝置整體可提供104個(gè)可控制的按鍵與led燈，根據(jù)采煤機(jī)集控操作鍵盤、兩立柱集控操作鍵盤與四立柱集控操作鍵盤的不同功能需要，合理化靈活搭配不同的單板數(shù)量，避免一體化設(shè)計(jì)中按鍵與led燈浪費(fèi)的情況，可降低裝置的整體成本；

8、裝置采用分體式硬件設(shè)計(jì)，使裝置的整體功能分區(qū)布局不受分體式硬件設(shè)計(jì)的限制，硬件在集控操作臺殼體的安裝更具有靈活性；

9、裝置采用分體式硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的功能單板設(shè)計(jì)，使裝置在后期使用與維修中可以快速定位功能單板，節(jié)約排查與維修的時(shí)間；

10、裝置采用分體式硬件設(shè)計(jì)，在維修中需要替換硬件時(shí)，相對一體化設(shè)計(jì)的整體替換而言，分體式只需要替換單一的維修單板，維修成本降低；

11、裝置采用有線與無線兩種模式進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，有線傳輸通道提供常用的rs422、rs485、can與以太網(wǎng)通道，無線通道采用wifi進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，兩種模式的多種傳輸通道可以任意搭配使用，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，可靈活應(yīng)用在不同的環(huán)境中。

技術(shù)特征：

1.一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，包括：主控制板、獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板；且主控制板分別通過總線與獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，第一矩陣芯片、第二矩陣芯片具體采用型號為ch452a的矩陣掃描芯片實(shí)現(xiàn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，各獨(dú)立按鍵通過總線后具體由開關(guān)按鍵采用低電平有效的方式驅(qū)動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，每個(gè)獨(dú)立按鍵還對應(yīng)一條掃描線，用于獲取獨(dú)立按鍵的狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，每條掃描線并聯(lián)1個(gè)0.1uf的電容至gnd。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，矩陣按鍵各列掃描線與一個(gè)10kω的電阻并聯(lián)連接，各10kω的電阻還與3.3v電源連接，矩陣按鍵各列掃描線還與一個(gè)20ω的隔離耦合電阻串聯(lián)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種總線式礦用集控鍵盤，其特征在于，在第二組led燈各自對應(yīng)的列掃描線中串聯(lián)一個(gè)20ω的隔離耦合電阻。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種總線式礦用集控鍵盤，應(yīng)用于礦用設(shè)備領(lǐng)域，針對傳統(tǒng)的礦用集控操作鍵盤采用一體化設(shè)計(jì)，存在的硬件電路板面積太大而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高的問題；本技術(shù)包括：主控制板、獨(dú)立掃描按鍵板、矩陣掃描按鍵板；獨(dú)立按鍵板與矩陣按鍵板通過總線的方式與主控制板進(jìn)行連接，主控制板根據(jù)需要提供至少2路的獨(dú)立按鍵與矩陣按鍵總線接口，同時(shí)主控制板保留一定數(shù)量的按鍵與LED燈，這樣通過使用本技術(shù)提供的硬件電路可根據(jù)實(shí)際使用按鍵數(shù)量的多少，靈活搭配使用按鍵功能板的數(shù)量。

技術(shù)研發(fā)人員：楊虎騰,馮強(qiáng),吳祥,陳茂川,李云峰,李正軍,王強(qiáng),周媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川航天電液控制有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240407
技術(shù)公布日：2025/1/6