专利名称：一种用于热量表的光敏式按键及其控制方法
技术领域：
本发明涉及节能技术领域，具体涉及ー种用于热量表的光敏式按键及其控制方法。
背景技术：
随着国家对于住房建筑节能改造工程的深入开展，供热行业的热计量改造工作也随之逐步推进，供热公司对于分户热计量工作逐步重视起来。在这个过程中，选用什么样的热量表是ー个核心问题，近些年来热量表技术得到了长足进步，由早期的机械式热量表和电磁式热量表，发展为今天逐渐推广开的超声波热量表。超声波热量表具有计量精度高、无机械运动部件、不易结垢等优点。但是超声波热量表的使用环境复杂，有些场合需要达到较高的防护等级，目前市面上的热量表防护等级多在B类IP54和C类IP65，达到IP68级别能 够防尘防水的超声波热量表产品很少。为了实现热量表的防尘防水，要对热量表电路部分进行固化密封，热量表的电路板上有一个按键，通过该按键可以实现热量表的查询、翻屏等功能，这个按键不能被固化进去，否则就无法操作按键；传统技术エ艺中，该按键一般采用机械接触式按键，但是常用的机械接触式按键很难做到防尘防水，即使电路板密封了，按键处仍然很难做到密封，所以采用机械接触式按键的传统热量表无法达到IP68的防护等级要求。针对机械接触式按键难以做到密封、不能防尘防水的缺点，ー些热量表采用磁感应按键来代替机械接触式按键。磁感应按键由一个干簧管和ー块磁铁构成，其作用机理为当磁铁接近干簧管时，干簧管内的两个原本分离的金属片受到磁力吸引而闭合，达到按键被按下的效果；当磁铁移开后，干簧管内的两个金属片相互分开，达到按键弹起的效果；在没有磁力作用下，干簧管内的两个金属片处于分离状态，所以其常态为按键弹起。采用该磁感应按键，密封时也可以将干簧管密封，不影响其开关功能。但是干簧管外部封装一般为玻璃材质，两端又有金属插针与玻璃管连接，因此非常脆弱，一旦有強烈的震动或摔落，都很容易导致干簧管损坏，不利于运输；这导致采用这种磁感应按键的热量表只能应用于一般不经常移动且非震动的仪器仪表。热量表出厂检测中，需要将每个热量表的ID表号和校正參数通过光电收发接ロ发送给热量表，热量表予以保存；在计量监瞀部门的检测中，也要用到光电收发接ロ。该接ロ的技术标准已被写入热量表相关行业标准CJ/T188-2004中，即《户用计量仪表行业数据传输技术条件》，所以目前国内热量表厂家的热量表都具有光电收发接ロ。光电收发接ロ由一对红外线感应ニ极管/三极管(以下简称为“红外光敏感应管”)和红外线发射ニ极管构成。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种强度高便于运输的用于热量表的光敏式按键及其控制方法，以克服现有技术中热量表容易损坏不利于运输的缺陷。
为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种用于热量表的光敏式按键，包括光接收装置和光控制装置，所述光接收装置设置在电路板上并与电路板的印刷电路电连接，所述光接收装置为光敏感应元件，所述电路板的表面设有由固体材料固化封装形成的固化层，所述电路板上的电子元器件的金属管脚嵌在所述固化层中，所述光接收装置的顶部露出固化层外。优选地，所述光接收装置的的顶部露出固化层外的高度范围为1. 5mm-3mm，所述光接收装置可接受的光线频率范围为900nm-1000nm。优选地，所述光控制装置为设置于光发射装置上的控制开关，所述开关控制所述光发射装置是否向所述光接收装置发射光，所述光接收装置为红外光敏感应管；所述光发射装置为红外发光二极管。优选地，所述光接收装置为热量表的光电收发接口中的红外光敏感应管。优选地，所述红外发光二极管的正极通过电阻与电池的正极相连，所述红外发光 ニ极管的负极通过开关与所述电池的负极相连；所述红外光敏感应管的正极接地，所述红外光敏感应管的负极通过电阻与电源相连。为实现上述目的，本发明的另ー个实施例提供一种热量表的按键系统的控制方法，所述按键系统采用上述任一项所述的光敏式按键，所述控制方法包括
接收光信号；
将所述光信号转换为电信号，所述电信号由数据报文组成；
将所述电信号确定为有效按键信号；
依据所述有效按键信号处理按键信息。优选地，所述光敏感应管为热量表的光电收发接口中的光敏感应管；所述将所述电信号确定为有效按键信号前，还包括
接收ー个中断信号，所述中断信号是由与所述光敏感应管相连的电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平发生突变而产生的。优选地，所述将所述电信号确定为有效按键信号，包括
判断所述数据报文的开头字节是否为通讯字节；
如果所述数据报文的开头字节是通讯字节，进一歩判断所述数据报文是否为按键字节或者与按键命令协议一致，如果是，将所述电信号确定为有效按键信号。优选地，如果所述数据报文的开头字节不是通讯字节，进一歩判断所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平是否保持不变，如果是，将所述电信号确定为有效按键信号。优选地，判断所述数据报文是按键字节后，还包括
记录所述数据报文的字节数，判断所述字节数是否不小于预定字节数，只有所述数据报文的字节数不小于所述预定字节数，才将所述电信号确定为有效按键信号。优选地，判断所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变后，还包括
记录所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变所持续的时间，判断所述时间是否不小于预定时间，只有所述时间不小于所述预定时间，才将所述电信号确定为有
效按键信号。
本发明实施例提供一种用于热量表的光敏式按键及其控制方法，用于热量表的光敏式按键所在的电路板的表面设有由固体材料固化封装形成的固化层，电路板上的电子元器件的金属管脚嵌在固化层中，因此按键的强度较高、不易损坏。克服了现有技术中采用磁感应按键的热量表容易损坏不利于运输的缺陷；同时，将热量表的电路板采用固化层密闭封装，满足了热量表防水防尘的要求，使热量表的防护等级达到了 IP68的级别。本发明的优选实施例中，光敏式按键的光接收装置为热量表的光电收发接口中的红外光敏感应管。不仅克服了现有技术中采用磁感应按键的热量表容易损坏不利于运输的缺陷，满足了热量表防水防尘的要求，还利用了现有的热量 表中的标准接口中的红外光敏感应元件，节省了热量表按键的成本。在不影响热量表光电收发接ロ正常通讯的情况下，采用热量表的光电收发接口中的光敏感应管实现光敏式按键的功能，不但实现了对热量表采用光敏式按键进行操作的同时，并没有对热量表増加新的部件，简化了硬件设计。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例的用于热量表的光敏式按键的原理示意 图2是本发明实施例I的用于热量表的光敏式按键的原理图的主视 图3是本发明实施例I的用于热量表的光敏式按键的原理图的俯视 图4是本发明实施例I的用于热量表的光敏式按键的原理图的左视 图5是本发明实施例2的用于热量表的光敏式按键的原理图的左视 图6是本发明实施例2的用于热量表的光敏式按键的原理图的主视 图7是本发明实施例2的用于热量表的光敏式按键的原理图的俯视 图8是本发明实施例I和实施例2的用于热量表的光敏式按键的光发射装置的电路结构 图9是本发明实施例I的用于热量表的光敏式按键的光接收装置的电路结构 图10是本发明实施例2的用于热量表的光敏式按键的光接收装置的电路结构图。图11是本发明实施例I的用于热量表的光敏式按键的控制方法流程 图12是本发明实施例2提供的热量表的按键系统的第一种控制方法的流程 图13是本发明实施例2提供的热量表的按键系统的第二种控制方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。现有技术中，将利用磁感应原理采用干簧管和磁铁设计的磁感应按键应用于热量表，该磁感应按键与固化密封技术相结合实现了对热量表測量电路的IP68级别的防护要求。干簧管通常具有两个或三个由软磁性材料做成的簧片触点，被封装在真空或者充有惰性气体(如氮、氦等)或玻璃管中，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点，干簧管的外部采用玻璃管封装，所以干簧管强度较低，非常容易损坏，不利于运输；从而导致采用这种结构的磁感应按键的热量表容易损坏，不利于运输。针对上述情况，本发明的一个实施例提供一种用于热量表的光敏式按键，其结构示意图如图1-7所示，该用于热量表的光敏式按键100包括光接收装置101和光控制装置102，其中，光接收装置设置101在电路板上并与电路板2的印刷电路电连接，光接收装置101为光敏感应元件，电路板2的表面设有由固体材料固化封装形成的固化层200，电路板2上的电子元器件的金属管脚嵌在固化层200中，光接收装置101的顶部露出固化层外。进一歩的，光接收装置的顶部露出固化层外的高度范围为1.5mm-3mm，光接收装置可接受的光线频率范围为900nm-1000nm。本发明的所有实施例中，光控制装置为设置于光发射装置上的控制开关，开关控制光发射装置是否向光接收装置发射光。本发明的实施例中，光发射装置为红外发光二级 管，光接收装置为红外光敏感应管。图8所示为光发射装置的电路结构图红外发光二极管301的正极通过电阻R与电池V的正极相连，红外发光二极管301的负极通过开关302与电池V的负极相连。本发明提供ー种包括光接收装置和光控制装置的用于热量表的光敏式按键及其控制方法，其中，光接收装置采用涂覆在电路板上的ー层固化层密闭封装。与由采用玻璃管封装的干簧管组成的磁感应式按键相比，本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键的強度比较高、不易损坏；另外，由于采用固化层密闭封装，本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键可以应用在有防水防尘等要求的装置中。实施例一
图2、图3和图4是本发明实施例I的原理示意图其中，2为光敏式按键所在的电路板，光敏式按键的所有电子元器件均集成在如图所示的电路板上，200为涂覆在电路板表面并包裹住电路板上的电子元器件的金属管脚的固化层，202为热量表上的光电收发接ロ。本实施例中的光接收装置101为红外光敏感应管。本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键的热量表，通过将热量表上的按键设置为采用固化层将电子元器件的金属管脚密闭封装的用于热量表的光敏式按键，使得热量表具有较高的強度，且不易损坏便于运输，克服了现有技术中采用磁感应按键的热量表容易损坏不利于运输的缺陷；满足了热量表防水防尘的要求，使热量表的防护等级达到了IP68的级别。图9所示为本发明实施例I用于热量表的光敏式按键的光接收装置的电路结构图。红外光敏感应管401的正极接地，红外光敏感应管401的负极通过电阻R与电源相连。另外，红外光敏感应管401的两端还可以并联一个电容C，这是由于红外光敏感应管接收到红外信号的瞬间导通，会产生信号抖动，该电容C可以去除信号抖动。该结构的用于热量表的光敏式按键的工作原理如下图8中所示的红外发光二极管301对图9中所示的红外光敏感应管401发射ー个持续一定时间的红外信号，当红外光敏感应管401接收到该红外信号时，红外光敏感应管401导通，有电流流过，相当于按键被按下。红外发光二极管301停止发射红外信号后，红外光敏感应管401截止，没有电流流过，这个过程相当于按键弹起。也就是红外光敏感应管401接收到红外信号就相当于按键被按下，停止接收红外信号就相当于按键抬起，其本质的按键原理与普通按键并无太大差别，不同的是按键的媒介改变了，普通的按键操作是ー个机械动作，而本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键的按键操作是ー个红外信号。本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键包括红外光敏感应管和红外发光ニ极管，可以应用在大多数的应用环境中；并且，由于采用固化层将电路板上的电子元器件的金属管脚密闭封装，该用于热量表的光敏式按键可以应用在有防水防尘等特殊要求的装置和环境中。本发明实施例还提供一种热量表按键系统的控制方法，其中，该按键系统采用本发明实施例提供的光敏式按键，其中，光敏感应管集成在热量表的电路板上，并且电路板采用固化层密闭封装。如图11所示为该热量表按键系统的控制方法的流程图，该控制方法包括以下步骤
步骤S601 :接收光信号。具体地，可以通过控制开关控制光敏感应管开启进光通道，使光敏感应管接收到入射的光线；也可以通过设置于光敏感应管上的控制开关控制光发射装置向光敏感应管发射光线，从而使光敏感应管接收到光发射装置发射的光线。步骤S602 :将光信号转换为电信号，其中，电信号由数据报文组成；
通过将光敏感应管接收到的光线转换为电信号，进而实现按键信息的判断。步骤S603 :将电信号确定为有效按键信号；
判断电信号是否是有效按键信号，如果是有效按键信号则按按键处理；如果不是有效按键信号，则按其他方式处理。其中，确定电信号是否为有效按键信号可以有多种方式。步骤S604 :依据有效按键信号处理按键信息。如果电信号被确定为有效按键信号则执行按键操作。本发明实施例提供的热量表的按键系统的控制方法，通过接收光信号、将光信号转换为电信号以及处理按键信息等步骤实现按键功能，整个过程采用非接触方式实现按键功能。基于上述描述，本发明实施例中热量表的按键系统可以具有光发射装置，也可以没有光发射装置，并且，该热量表的按键系统还可以采用热量表的光电收发接ロ的发光二极管和光敏感应管实现，基于此，本发明实施例中的热量表按键系统的控制方法可以有多种方式，下面以ー些具体方式为例进行说明。需要说明的是，下面这些方式只用于解释本发明实施例，而不是对本发明实施例的限制，除了下面这些方式以外，本发明实施例的热量表的按键系统的控制方法还可以有其他实现方式。实施例2
前述的背景技术中提到了热量表中设有符合行业标准的光电收发接ロ。光电收发接ロ的基本原理是
(I)数据接收。红外光敏感应管在接受到一定強度的红外线照射时导通，其原理类似于光敏ニ极管收到一定強度的普通光照时的导通特性。导通和截止时分别输出低或高电平，对应为数字信号中的O或1，由于数字通讯数据都由O和I构成，所以通讯电路可以通过识别红外光敏感应管的导通和截止实现接受数据的功能，给其发送红外信号的为另一通讯设备的红外线发射ニ极管。(2)数据发送。红外线发射ニ级管在正向加上ー个电压时ニ极管导通，有电流流过并发射出红外线。正向电压撤离，恢复截止，停止发射红外线。通讯电路可以通过控制红外线发射ニ极管的导通和截止实现数据发送功能，其发送对象为另一通讯设备的红外光敏感应管。红外发射管对红外感应管发射红外线，当红外接收器接收到红外线时，红外感应管导通，有电流流过，与红外感应管连接的单片机通讯引脚电平发生变化，高电平时代表数字1，低电平代表数字O。通过控制红外发射管的亮灭达到发送数字数据的目的；红外光敏管对红外线的截止/导通响应，直接影响到了单片机通讯引脚数字电平，从而达到数据接收的目的。 本实施例的核心目标为将每个热量表产品都具备的光电收发接ロ加以通讯程序上的改造，并设计ー款便携式红外信号发射器用于发射按键信号，在不影响正常通讯功能的情况下，使热量表原本具备的光电收发接ロ兼备按键功能。图5、图6和图7是本发明实施例2的原理示意图其中，2为光敏式按键所在的电路板，光敏式按键的所有电子元器件均集成在如图所示的电路板上，200为涂覆在电路板表面并包裹住电路板上的电子元器件的金属管脚的，202为热量表上的光电收发接ロ。本实施例中的光接收装置101为如图所示的光电收发接ロ 202中的红外光敏感应管。本发明实施例提供的用于热量表的光敏式按键的热量表，通过将热量表上的按键设置为采用固化层将电子元器件的金属管脚密闭封装的用于热量表的光敏式按键，使得热量表具有较高的強度，且不易损坏便于运输，克服了现有技术中采用磁感应按键的热量表容易损坏不利于运输的缺陷；满足了热量表防水防尘的要求，使热量表的防护等级达到了IP68的级别
图10所示为本发明实施例光接收装置的电路结构图光电收发接ロ 202中的红外光敏感应管501的正极通过限流电阻R接地GND，并且与光电收发接ロ 202的中端引脚502相连，红外光敏感应管501的负极与电源相连。本发明实施例中的红外光敏感应管和红外发光二极管采用固化层密闭封装，相对 于干簧管的玻璃管封装强度更高，更为结实可靠，不易损坏便于运输；同时，由于上述结构的用于热量表的光敏式按键结实耐用，不易损坏，从而減少了按键的维修成本。所以由于按键故障导致的仪表故障率降低，从而降低了热量表的维修费用，此外，相对于干簧管，红外光敏感应管的制造成本更低，可以节约热量表的制造成本。本发明实施例提供的采用用于热量表的光敏式按键的热量表不但可以应用于ー般不经常移动且非震动的仪器仪表，还可以应用在经常运输或进场移动的仪器仪表中，扩大了热量表的应用范围。需要说明是的，本发明的上述实施例中的光敏感应管均可以是光敏ニ极管或者光敏三极管，也可以是光电ニ极管或者光电三极管。光电接ロ在闲置状态下，与红外感应管连接的单片机IO ロ电平不变，当有非O数据接收时，单片机通讯IO ロ电平发生变化，促发中断事件。在中断事件中做两件事(I)识别通讯数据的开始字节，如果为热力表的通讯协议开始字节，则不作按键判断，此时热量表在与其上位机进行数据通讯；如果首开始字节不是热量表通讯协议规定的字节，而是按键操作固定的字节，比如FF，则继续接收后续字节，并记录FF字节的个数，超过按键通讯协议规定的个数N (为一整数)，热量表自动进入检定流程，该按键方式主要用于生产检定流程，提高检定效率。(2)如果无法识别开始字节并且红外感应管一直处于导通状态(即对应单片机管脚电平也一直处于与中断发生前相反的电平状态)，那么说明引发中断事件的信号不是来自通讯，而是红外按键操作，此时开启ー个计时程序，只要接收信号的单片机管脚一直处于该电平，则一直计时，直到电平反向。停止计时的计时数据如果大于按键最小设定时长值，则认为是一次有效的按键操作。鉴于光电接ロ的特性，本发明实施例还提供一种热量表的按键系统的控制方法，其中，该按键系统采用本发明实施例2提供的光敏式按键，其中，光敏感应管为热量表的光电收发接口中的光敏感应管，电路板采用固化层密闭封装。如图12所示为本发明实施例2提供的热量表的按键系统的第一种控制方法的流程图，该控制方法包括以下步骤 步骤S701 :接收光信号；该光信号可以是设置在光敏感应管上的控制开关开启后，由进光通道射入光敏感应管的光信号；也可以是光发射装置向光敏感应管发射的光信号。步骤S702 :将光信号转换为电信号，其中电信号由数据报文组成；
步骤S703 :接收ー个中断信号，其中，该中断信号是由与光敏感应管相连的电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平发生突变而产生的。具体地，该中断信号可以用于标识数据报文接收的开始。步骤S704 :判断数据报文的开头字节是否为通讯字节，如果是，执行步骤S705 ;如果否，执行步骤S706。具体地，还可以通过此步骤判断数据报文是否正确，如果正确，继续接收该数据报文；如果不正确，停止接收该数据报文。步骤S705 :判断数据报文是否为按键字节或者与按键命令协议一致，如果是，执行步骤S707 ;如果否，执行步骤S709。具体地，在判断数据报文不是按键字节或者与按键命令协议不一致之后，还可以进行以下
例如，判断数据报文是否是读表协议，如果是，执行读表操作，如果否，执行步骤S709。如果数据报文的开头字节是通讯字节，可以采用两种方式执行后续步骤，一种是判断数据报文是否为按键字节，另ー种是判断数据报文是否与按键命令协议一致。步骤S706 :判断电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平是否保持不变，如果是，执行步骤S707 ;如果否，执行步骤S709。当数据报文的开头字节不是通讯字节时，如果电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平继续保持产生中断后的电平，则执行后续步骤，例如，产生中断前为低电平“0”，产生中断后为高电平“ 1”，此时继续保持高电平“ 1”，则执行后续步骤。如果电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平恢复到产生中断前的电平，即恢复到低电平“0”，则退出程序。步骤S707 :将电信号确定为有效按键信号。具体地，在执行步骤S107之前还可以执行其他步骤，这点将在实施例七中做详细说明。步骤S708 :依据有效按键信号处理按键信息。步骤S709:退出程序。需要说明是的是，本发明实施例六提供了将电信号确定为有效按键信号的两种方式，其中步骤S704—步骤S705—步骤S707是第一种方式，该方式通过确定数据报文是通讯字节，并且是按键字节或者与按键命令协议一致，从而将电信号确定为有效按键信号；步骤S704—步骤S706—步骤S707是第二种方式，该方式通过确定数据报文不是通讯字节，并且电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变，进而将电信号确定为有效按键信号；其中第一种方式又可以分为按键字节和与按键命令协议相一致两种方法。本发明实施例2提供的热量表按键系统的控制方法，通过将接收到的光信号处理成电信号，通过两种方式将电信号确定为有效按键信号，并依据有效按键信号处理按键信息，实现了对按键系统的非接触式控制，即通过光信号控制按键系统执行按键或者其他操 作，与传统的采用接触方式控制按键系统的控制方法相比，该控制方法更加方便快捷。热量表中的光敏感应管可以是普通光敏感应管、紫外光敏感应管或者红外光敏感应管，其中采用红外光敏感应管时，该热量表可以应用的场景较广。该热量表的按键系统的光敏式按键还可以采用光发射装置，用于发射光信号，该光发射装置可以集成在该热量表的电路板上，也可以独立于该电路板单独存在。该光发射装置可以是发光二极管，包括普通发光二极管、紫外发光二极管以及红外发光二极管，基于上述描述，采用红外发光二极管时，热量表可以应用的场景较广。具体地，热量表的光敏式按键中的光敏感应管和光发射装置还可以分别采用热量表光电收发接口中的光敏感应管和发光二极管实现。下面对采用这种结构的光敏式按键的控制方法做详细说明。本发明实施例还提供另ー种热量表按键系统的控制方法，其中，该按键系统采用本发明实施例2提供的光敏式按键，其中，光敏感应管为热量表的光电收发接口中的光敏感应管，发光二极管为热量表的光电收发接口中的发光二极管，热量表的电路板采用固化层密闭封装。如图13所示，为该热量表的按键系统的第二种控制方法的流程图，该控制方法包括以下步骤
步骤S801 :接收光信号；
步骤S802 :将光信号转换为电信号，其中电信号由数据报文组成；
步骤S803 :接收ー个中断信号，其中，该中断信号是由与光敏感应管相连的电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平发生突变而产生的。具体地，光敏感应管可以用于一直监控光电收发接ロ的中断引脚以接收中断信号，该中断信号可以用于标识数据报文接收的开始。步骤S804 :判断数据报文的开头字节是否为通讯字节，如果是，执行步骤S805 ;如果否，执行步骤S806。本发明实施例中的通讯字节、按键字节以及按键命令协议都可以由具体使用情况确定。具体地，通讯字节可以是某个具体的字符或者数字，例如，通讯字节可以是“FE”或“AA”或者其他形式的组合。
另外，还可以通过此步骤判断数据报文是否正确，如果正确，继续接收该数据报文；如果不正确,停止接收该数据报文。其中，正确的字节可以为开始字节为0，数据位8个字节，偶校验I个字节，结束字节为1，所以一个字节的发送会有高低电平的规律性变化。步骤S805 :判断数据报文是否为按键字节或者与按键命令协议一致，如果是，执行步骤S812或者步骤S807 ;如果否，执行步骤S813。具体地，在判断数据报文不是按键字节或者与按键命令协议不一致之后，还可以进行以下
例如，判断数据报文是否是读表协议，如果是，执行读表操作，如果否，执行步骤S8 13。如果数据报文的开头字节是通讯字节，可以采用两种方式执行后续步骤，一种是判断数据报文是否为按键字节，另ー种是判断数据报文是否与按键命令协议一致。在ー个具体示例中，如果接收到ー个数据报文“FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE68 20 ** ** ** ** **”，则认为该数据报文与按键命令协议一致；进ー步地，如果该数据报文为“FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE 68 20林林林**林林林林林2F 90林林16”，则该通讯的目的可以是按键翻屏操作；如果该数据报文为“FE FE FE FE FE FE FEFE FE FE 68 20 ** ** ** ** ** ** ** ** ** IF 90 ** ** 16”,则该通讯的目的可以是按键读表操作，本段及以下描述中“*”作为通配符使用，不作为实际通讯标识。步骤S806 :判断电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平是否保持不变，如果是，执行步骤S809 ;如果否，执行步骤S812。当数据报文的开头字节不是通讯字节时，如果电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平继续保持产生中断后的电平，则执行后续步骤，例如，产生中断前为低电平“0”，产生中断后为高电平“ 1”，此时继续保持高电平“ 1”，则执行后续步骤。如果电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平恢复到产生中断前的电平，即恢复到低电平“0”，则退出程序。步骤S807 :记录数据报文的字节数。步骤S808 :判断数据报文的字节数是否不小于预定字节数，如果是，执行步骤S811 ;如果否，执行步骤S813。如果数据报文的字节数小于预定字节数，则可认为该数据报文为错误信号，退出程序。其中预定字节数可以由具体使用场景确定，可以为几个、几十个等等，例如预定字节数是10个。例如，设定按键字节为“AA”，当接收到AA吋，根据协议得知该数据帧是ー个模拟按键通讯帧；开始对AA进行的字节数进行计数，直到通讯引脚再次发生中断，通讯接ロ接收不到AA时停止计数。根据数据报文字节数的大小判断此次按键是否为一次有效按键。进ー步地，还可以设定大于预定字节数的第一预定字节数以及大于第一字节数的第二字节数，如果数据报文的字节数大于预定字节数且小于第一预定字节数，则执行翻屏操作；如果数据报文的字节数大于或者等于第一预定字节数且小于第二预定字节数，则执行检定操作。具体地，还可以通过类似方式实现其他操作。具体地，可以设定第一预定字节数为20，第二预定字节数为30，当数据报文的字节数大于预定字节数且小于第一预定字节数时，执行按键翻屏操作，可以将热量表的屏幕翻至需要查看的页面；当数据报文的字节数大于或等于第一预定字节数且小于第二预定字节数时，执行按键检定操作。以此，可以通过记录接收到的数据报文的字节数执行不同的动作。步骤S809 :判断电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变后，记录光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变所持续的时间；
具体地，当通讯引脚的电平再次发生突变时停止计时，即该计时时间是一次中断所持续的时间。步骤S810 :判断光电收发接ロ的通讯引脚的电平所持续的时间是否小于预定时间，如果是，执行步骤S811，如果否，执行步骤S813。当光电收发接ロ的通讯引脚的电平所持续的时间小于预定时间，可以认为此次按键操作为误操作，退出程序。具体地，还可以设定预定时间为ls，第一预定时间为I. 5s，第二预定时间为2s，当光电收发接ロ的通讯引脚的电平持续的时间大于预定时间且小于第一预定时间时，执行按 键翻屏操作，可以将热量表的屏幕翻至需要查看的页面；当光电收发接ロ的通讯引脚的电平持续的时间大于或等于第一预定时间且小于第二预定时间时，执行按键检定操作。以此，可以通过光电收发接ロ的通讯引脚的电平持续的时间的长短执行不同的动作。步骤S811 :将电信号确定为有效按键信号。步骤S812 :依据有效按键信号处理按键信息。步骤S813 :退出程序。需要说明是的是，本发明实施例七提供了将电信号确定为有效按键信号的两种方式，其中步骤S804—步骤S805—步骤S811是第一种方式，该方式通过确定数据报文是通讯字节，并且是按键字节或者与按键命令协议一致，从而将电信号确定为有效按键信号；步骤S804—步骤S806—步骤S809—步骤S810—步骤S811是第二种方式，该方式通过确定数据报文不是通讯字节，并且电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变，并且电平保持不变的时间不小于预定时间，进而将电信号确定为有效按键信号；其中第一种方式又可以分为按键字节和与按键命令协议相一致两种方法，其中步骤S805—步骤S807—步骤S808—步骤S811是按键字节的方法，并且按键字节数不小于预定字节数，将电信号确定为有效按键信号。本发明实施例2提供的热量表按键系统的控制方法，通过将接收到的光信号处理成电信号，并通过两种方式将电信号确定为有效按键信号，并依据有效按键信号处理按键信息，实现了对按键系统的非接触式控制，即通过光信号控制按键系统执行按键或者其他操作，与传统的采用接触方式控制按键系统的控制方法相比，该控制方法更加方便快捷。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于热量表的光敏式按键，其特征在于，包括光接收装置和光控制装置，所述光接收装置设置在电路板上并与电路板的印刷电路电连接，所述光接收装置为光敏感应元件，所述电路板的表面设有由固体材料固化封装形成的固化层，所述电路板上的电子元器件的金属管脚嵌在所述固化层中，所述光接收装置的顶部露出固化层外。
2.根据权利要求I所述的用于热量表的光敏式按键，其特征在于，所述光接收装置的的顶部露出固化层外的高度范围为1.5mm-3mm，所述光接收装置可接受的光线频率范围为900nm-1000nm。
3.根据权利要求I或2所述的光敏式按键，其特征在于，所述光控制装置为设置于光发射装置上的控制开关，所述开关控制所述光发射装置是否向所述光接收装置发射光，所述光接收装置为红外光敏感应管；所述光发射装置为红外发光二极管。
4.根据权利要求3所述的用于热量表的光敏式按键，其特征在于，所述光接收装置为热量表的光电收发接ロ中的红外光敏感应管。
5.根据权利要求3或4所述的光敏式按键，其特征在于，所述红外发光二极管的正极通过电阻与电池的正极相连，所述红外发光二极管的负极通过开关与所述电池的负极相连；所述红外光敏感应管的正极接地，所述红外光敏感应管的负极通过电阻与电源相连。
6.一种热量表的按键系统的控制方法，其特征在于，所述按键系统采用权利要求1、2、4、5任一项所述的光敏式按键，所述控制方法包括 接收光信号； 将所述光信号转换为电信号，所述电信号由数据报文组成； 将所述电信号确定为有效按键信号； 依据所述有效按键信号处理按键信息。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述光敏感应管为热量表的光电收发接口中的光敏感应管；所述将所述电信号确定为有效按键信号前，还包括 接收ー个中断信号，所述中断信号是由与所述光敏感应管相连的电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平发生突变而产生的。
8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述将所述电信号确定为有效按键信号，包括 判断所述数据报文的开头字节是否为通讯字节； 如果所述数据报文的开头字节是通讯字节，进一歩判断所述数据报文是否为按键字节或者与按键命令协议一致，如果是，将所述电信号确定为有效按键信号； 如果所述数据报文的开头字节不是通讯字节，进一歩判断所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平是否保持不变，如果是，将所述电信号确定为有效按键信号。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，判断所述数据报文是按键字节后，还包括 记录所述数据报文的字节数，判断所述字节数是否不小于预定字节数，只有所述数据报文的字节数不小于所述预定字节数，才将所述电信号确定为有效按键信号。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，判断所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变后，还包括 记录所述电路板的光电收发接ロ的通讯引脚的电平保持不变所持续的时间，判断所述时间是否不小于预定时间，只有所述时间不 小于所述预定时间，才将所述电信号确定为有效按键信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于热量表的光敏式按键及其控制方法，所述用于热量表的光敏式按键包括光接收装置和光控制装置，光接收装置设置在电路板上并与电路板的印刷电路电连接，光接收装置为光敏感应元件，电路板的表面设有由固体材料固化封装形成的固化层，电路板上的电子元器件的金属管脚嵌在固化层中，光接收装置的顶部露出固化层外。本发明用于热量表的光敏式按键采用集成在电路板上的光敏按键，且电路板的表面涂覆一层固化层用以保护电路板上的元器件，这种光敏式按键不仅便于运输而且能适应热量表所处的恶劣的工作环境，克服了现有技术中采用磁感应按键的热量表易损坏不利于运输的缺陷；且满足了热量表防水防尘的要求。
文档编号G01K17/06GK102710245SQ201210173908
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年4月9日
发明者杨微 申请人:杭州三花研究院有限公司