一种无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置的制作方法

本实用新型涉及电气开关技术领域，特别涉及一种无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置。

背景技术：

目前市场所见的成品档位切换开关，基本都是机械式的档位切换触点，由旋转机构带动机械式触点进行各个档位的切换，由于机械触点的开关接点寿命和机械磨损寿命有限，远达不到使用要求。无触点设计的开关则大大延长了使用寿命。

现有技术中的无触点光电开关大都是针对单一触发，例如常用的光电感应开关，对于做圆周运动的旋转式档位开关的无触点设计很少见，并且也大都是遮挡式检测的无触点开关。

例如：公开号为CN201291057Y的中国专利公开的一种电子摇杆无触点开关，是一种应用于游戏杆上的无触点开关，其应用的就是遮挡式的检测原理。遮挡式检测的无触点开关不适用于触点多、结构紧凑型的开关类型，也不适用于旋转型多档位开关的无触点检测设计。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置，针对于旋转式的档位开关的结构特征，采用透镜反射原理，设计了无触点的档位检测装置，满足了无触点旋转开关的档位检测的功能要求。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置，所述的档位检测装置包括梯形透镜及设置于梯形透镜下方的档位检测电路板，所述的档位检测电路板为圆形的PCB印刷电路板，圆形的PCB板上按圆周均匀布置多个信号接点，所述的多个信号接点包括多个档位开关接收信号接点和一个5V电源信号接点，圆周内部布置圆弧型的电源公共地端；

圆形的PCB板的中心处设置有圆孔，圆孔内安装有红外发光二极管，红外发光二极管旁边的PCB板上设置有红外发射端信号接点，所述的红外发光二极管负极与红外发射端信号接点相连接，正极与5V电源信号接点相连接；每个档位开关接收信号接点与电源公共地端之间均连接一个接收端光电二极管；

所述的梯形透镜安装在无触点光电旋转开关的旋转体下端，随无触点光电旋转开关的旋转作圆周运动，当无触点光电旋转开关旋转时，红外发光二极管发出的红外光经梯形透镜反射后，照射到对应档位位置的接收端光电二极管上，使对应档位位置的光电二极管导通发出档位信号。

所述的档位检测装置还包括单片机芯片，红外发光二极管通过发射控制信号接点连接单片机芯片的输出端口，由单片机芯片控制其发光，多个接收端光电二极管连接单片机芯片的多个输入端口，由单片机芯片根据接收端光电二极管的信号判断光电旋转开关的档位位置。

所述的档位检测电路板上的多个档位开关接收信号接点、一个5V电源信号接点、圆弧型的电源公共地端以及红外发射端信号接点均为PCB板上印刷的金属箔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型针可以安装于具有旋转档位功能的电气开关结构上，对于旋转式的档位开关的结构特征，采用透镜反射原理，设计了无触点的档位检测装置，满足了无触点旋转开关的档位检测的功能要求；

2、本实用新型在圆形的PCB板上按圆周均匀布置接收端光电二极管及其触点，布置结构紧密，能够配合透镜的圆周旋转，保证当透镜旋转时，每个档位都能在固定的档位上接收到由透镜反射过来的红外光；

3、在圆形的PCB板中心设置圆孔，将红外发光二极管嵌入圆孔中，能够将其位置固定，保证其位于圆心，从而使红外发光二极管的光能以固定的角度准确发射至透镜上；

4、采用梯形透镜，使从PCB圆心发出的红外光能够以固定角度反射到圆周的光电二极管处，保证了光路的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的无触点旋转开关的档位检测光路结构原理图；

图2为本实用新型的档位检测电路板的PCB板图；

图3为无触点光电旋转开关的整体结构实施例图；

图4为本实用新型的单片机芯片端口图；

图5为本实用新型的红外二极管与光电二极管的端子连接图。

图中：1-梯形透镜 2-PCB电路板 3-档位开关接收信号接点 4-接收端光电二极管 5-电源公共地端 6-5V电源信号接点 7-PCB板中心处圆孔 8-红外发光二极管 9-红外发射端信号接点 10-旋钮 11-轴用弹簧卡 12-旋转轴 13-开关体 14-旋转基板 15-护板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1-2所示，一种无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置，所述的档位检测装置包括梯形透镜1及设置于梯形透镜1下方的档位检测电路板2，如图2所示，所述的档位检测电路板2为圆形的PCB印刷电路板，圆形的PCB板上按圆周均匀布置多个信号接点，所述的多个信号接点包括多个档位开关接收信号接点3和一个5V电源信号接点6，由多个信号接点构成的圆周内部布置圆弧型的电源公共地端5。

圆形的PCB板的中心处设置有圆孔7，圆孔7内安装有一个红外发光二极管8，红外发光二极管8旁边的PCB板上设置有红外发射端信号接点9，所述的红外发光二极管8负极与红外发射端信号接点9相连接，正极与5V电源信号接点6相连接；每个档位开关接收信号接点3与电源公共地端5之间均连接一个接收端光电二极管4。

如图1所示，所述的梯形透镜1为等腰梯形结构的透镜，安装于黑色的外壳内，梯形透镜内部的两个腰与壳体之间形成两个反射面，两个反射面的水平夹角均为45度，从而使光路沿图1所示的方向反射。

如图1、3所示，所述的梯形透镜1安装在无触点光电旋转开关的旋转体14下端，随无触点光电旋转开关的旋转作圆周运动，当无触点光电旋转开关旋转时，红外发光二极管8发出的红外光经梯形透镜1反射后，照射到对应档位位置的接收端光电二极管4上，使对应位置的光电二极管4导通发出档位信号。

图3为本实施例提供的无触点光电旋转开关的整体结构图，本实用新型提出的无触点光电旋转开关的反射式档位检测装置可以安装于所有具有旋转档位功能的结构上，例如：现有技术中的多方向档位旋转开关，将其机械触点去除，仅保留上部分的旋转部分，也可以与本实用新型进行匹配安装，实现同样的技术效果。

如图4-5所示，所述的档位检测装置还包括单片机芯片，图中的单片机芯片IC1为98C52单片机，单片机芯片IC1可以安装档位检测电路板2上，还可以安装在另一个单独的PCB电路板上，红外发光二极管8(图4中的R-LED)通过反射控制信号接点9连接单片机芯片IC1的输出端口(图3-4中的P14)，由单片机芯片IC1控制其发光，多个接收端光电二极管4(对应图4中的RL1-RL10)连接单片机芯片IC1的多个输入端口(图3-4中的P00-P13)，由片机芯片IC1根据接收端光电二极管4的信号判断光电旋转开关的档位位置。

所述的红外发光二极管8和接收端光电二极管4的工作电流可以设计在其伏安特性曲线工作区的下限处，使LED管的使用寿命得以极大延长。

所述的圆形PCB印刷电路板2上的多个档位开关接收信号接点3、一个5V电源信号接点6、圆弧型的电源公共地端5以及红外发射端信号接点9均为PCB板上印刷的金属箔。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。