一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质与流程

1.本发明涉及一种切换控制技术，尤其是 一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质。


背景技术：

2.薄膜开关是集按键功能、指示元件、仪器面板为一体的一个操作系统；由面板、上电路、隔离层、下电路四部分组成；按下薄膜开关，上电路的触点向下变形，与下电路的极板接触导通，手指松开后，上电路触点反弹回来，电路断开，回路触发一个信号；薄膜开关结构严谨，外形美观，密封性好；具有防潮湿，使用寿命长等特点；广泛应用于电子通讯、电子测量的仪器，工业控制，医疗设备，汽车工业，智能玩具，家用电器等领域。
3.传统的开关控制需要在薄膜开关设置位置进行操作，这样会限制设备的调试和操作范围，而采用远程控制会出现薄膜开关设置点也可以操作，这样会发生指令信息重叠，造成设备运行轨迹变化，在远程操控时如果距离太远会造成接收信号中断，从而停止远程信息的传递，在远程控制时外界干扰会影响远程控制指令信息传递，形成指令发出时接收端接收不到发送指令。
4.现有开环测试方法无法对现场装置的安稳设备进行动态闭环测试，进而对受控对象的变化不能作进一步的控制。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质，通过闭环测试使输出返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制，进而使控制带有反馈信息；在对薄膜开关转换时进行运行诊断，判断是否满足转换条件，保证转换系统的安全。
6.第一方面，提供了一种基于薄膜开关的转换控制系统，所述系统包括：切换模块，用于将薄膜开关的控制转换成远程控制；红外收发模块，用于根据薄膜开关的远程控制，得到远程控制红外传输信号；功率放大模块，对所述红外传输信号进行扩展；信号屏蔽模块，根据所述薄膜开关的远程控制转换，阻断不匹配指令信息。
7.在第一方面的一些可实现方式中，切换模块包括继电器、第五二极管、第四二极管、第四电感、第十二电阻、光电耦合器、第六二极管、第九电阻、第五三极管、第十电阻、第十一电阻，其中继电器设置有五个端口；所述五个端口分别表示为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口；所述第一端口和第二端口为输入端；而第三端口、第四端口和第五端口为输出端；所述光电耦合器与所述继电器进行切换配合，用所述继电器的开关状态实现远程
控制设备的打开和关闭；所述光电耦合器通过薄膜开关内部设置的发光管，感知光源实现薄膜开关的远程切换。
8.在第一方面的一些可实现方式中，根据所述继电器和所述光电耦合器，得出如下连接方式：所述第一端口与电源+24v连接；所述第二端口与地线连接；所述第三端口分别与第五二极管负极端、第四二极管正极端、第六二极管负极端、第十电阻一端、电源端+vcc连接；所述第四端口与地线连接；所述第五端口分别与第五二极管正极端、第四电感一端、第九电阻一端连接；所述第四电感另一端与第四二极管正极端连接；所述第九电阻另一端分别与第六二极管正极端、第五三极管集电极端连接；所述第五三极管基极端分别与第十一电阻一端和光电耦合器引脚3连接；所述第十一电阻另一端分别与地线和第五三极管发射极端连接；所述第十电阻另一端与光电耦合器引脚4连接；所述光电耦合器引脚1与电源+3.3v连接；所述光电耦合器引脚2与第十二电阻一端连接；所述第十二电阻另一端与p1连接；所述第四二极管为所述切换模块中的发光二极管。
9.在第一方面的一些可实现方式中，红外收发模块包括发射电路和接收电路，所述发射电路包括微调电阻、第一二极管、第一电阻、第一电容、集成电路、第二电容、第二电阻、第二二极管、第三二极管、第一三极管；所述集成电路设有八条引脚；所述八条引脚分别与第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚，其中所述第七引脚与第一二极管正极端连接；所述第二引脚和第六引脚均与第一二极管负极端、微调电阻一端、第一电容一端连接；所述第一引脚分别与地线、第一电容另一端和第二电容一端连接；所述第二引脚与第二电容另一端连接；所述第三引脚与第二电阻一端连接；所述第八引脚和第四引脚均与、第二二极管正极端、电源+24v和第一电阻一端连接；所述第一电阻另一端与微调电阻另一端连接；所述第二二极管负极端与第三二极管正极端连接；所述第三二极管与第一三极管集电极端连接；所述第一三极管基极端与第二电阻另一端连接；所述第一三极管发射极端与地线连接；所述接收电路包括红外接收器和子端口；所述红外接收器引脚3与子端口引脚3连接；所述红外接收器引脚2与子端口引脚2连接；所述红外接收器引脚1与子端口引脚1连接；所述第二二极管为发射电路中的指示灯；第三二极管为发射电路中的红外发射管。
10.在第一方面的一些可实现方式中，所述功率放大模块包括前置射频器、第一电感、第二电感、第七电容、后置射频器、第三电感、第八电容、第九电容，所述前置射频器引脚1与第一电感一端连接；所述前置射频器引脚2与第二电感连接；所述第二电感另一端分别与后置射频器引脚2和第七电容一端连接；所述第七电容另一端与地线连接；所述第一电感分别与第六电容一端和后置射频器引脚1连接；所述第六电容另一端与地线连接；所述后置射频器引脚3与第三电感一端连接；所述第三电感分别与第八电容一端、第九电容一端连接；所述第九电容另一端与地线连接。
11.在第一方面的一些可实现方式中，所述信号屏蔽模块包括第三电阻、第二三极管、
第四电阻、第三电容、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三三极管、第七电阻、第四三极管、第八电阻、第五电容；所述第三电阻一端分别与第四电阻一端、第五电阻一端、第六电阻一端、第四三极管集电极端和电源+24v连接；所述第三电阻另一端分别与第三电容一端和第二三极管集电极端连接；所述第三电容另一端分别与第四电阻另一端和第三三极管基极端连接；所述第二三极管基极端分别与第五电阻另一端和第四电容一端连接；所述第二三极管发射极端分别与第三三极管发射极端、地线、第四三极管发射极端、第八电阻一端和第五电容一端连接；所述第四电容另一端分别与第六电阻另一端、第七电阻一端和第三三极管集电极端连接；所述第七电阻另一端与第四三极管基极端连接；所述第五电容另一端分别与第八电阻另一端和输出端out连接。
12.在第一方面的一些可实现方式中，切换模块还设有手动切换单元；所述手动切换单元与切换模块并联，所述切换单元包括一个触发开关。
13.第二发明，提供了一种基于薄膜开关的转换控制方法，所述方法表达如下：转换薄膜开关的控制通道；判断是否接受到转换控制指令信息；能接收到控制指令则进行下一步；不能收到控制指令则停留在转换控制指令的接收；判断转换信息指令是否匹配，匹配则进行下一步；不匹配则返回至指令信息匹配阶段进行信息的重新匹配；阻断不匹配的操作信息指令，使匹配指令信息平稳传输；判断所述匹配信息是否稳定，稳定则返回至阻断不匹配信息指令阶段，对不匹信息进行过滤；不稳定则进行下一步；扩展受影响的控制信号；调整受损信号，执行远程操作。
14.第三方面，提供了一种基于薄膜开关的转换控制设备，所述设备包括：编码器、处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，所述编码器将传输信号或数据进行编制，转换为专属通信，符合所述存储器的存储信息，所述设备还包括信号转换设备和安稳设备，所述信号转换设备将薄膜开关转换系统输出的模拟量和开关量信号转换成可被远程操作设备识别的数字信号；通过红外传输以及信号放大扩展至安稳设备，替代现场的模拟信号和开关量采集，作为安稳设备的策略计算的输入，所述安稳设备测试时通过红外传输至信号转换设备，经所述转换设备识别，以动作接点反馈给薄膜开关转换系统，形成闭环测试，以实现第二方面的一种基于薄膜开关的转换控制方法。
15.第四方面，提供了一种计算机可读存储介质；计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现第二方面的一种基于薄膜开关的转换控制方法。
16.有益效果：一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质，本发明针对现有的开环测试无法对现有的设备进行动态闭环测试，通过构建试验测试体
系，满足了信息交互、远程通信和信号转换实现远程控制及对转换系统的测试，远程控制可提高操作人员与设备的可视角，提高设备的调节方位，精准判断设备的调试位置；再通过信号屏蔽模块在实现远程控制时屏蔽附近干扰段；同时利用信号放大模块提高信号的转换范围，提高信号的传导量；再对薄膜开关进行转换时进行运行诊断，判断是否满足转换条件，保证转换系统的安全。
附图说明
17.图1是本发明的薄膜开关的转换控制系统框图。
18.图2是本发明的手动切换单元示意图。
19.图3是本发明的切换模块电路图。
20.图4是本发明的信号屏蔽模块电路图。
21.图5是本发明的红外收发模块电路图。
22.图6是本发明的功率放大模块电路图。
23.图7是本发明的薄膜开关的转换控制方法流程图。
24.图8是本发明的闭环测试流程图。
具体实施方式
25.本发明通过一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质，通过闭环测试使输出返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制，进而使控制带有反馈信息；在对薄膜开关转换时进行运行诊断，判断是否满足转换条件，保证转换系统的安全；下面通过实施例，并结合附图对本方案做进一步具体说明。
26.薄膜开关是集按键功能、指示元件、仪器面板为一体的一个操作系统；由面板、上电路、隔离层、下电路四部分组成；按下薄膜开关，上电路的触点向下变形，与下电路的极板接触导通，手指松开后，上电路触点反弹回来，电路断开，回路触发一个信号；薄膜开关结构严谨，外形美观，密封性好；具有防潮湿，使用寿命长等特点；广泛应用于电子通讯、电子测量的仪器，工业控制，医疗设备，汽车工业，智能玩具，家用电器等领域。
27.传统的开关控制需要在薄膜开关设置位置进行操作，这样会限制设备的调试和操作范围，而采用远程控制会出现薄膜开关设置点也可以操作，这样会发生指令信息重叠，造成设备运行轨迹变化，在远程操控时如果距离太远会造成接收信号中断，从而停止远程信息的传递，在远程控制时外界干扰会影响远程控制指令信息传递，形成指令发出时接收端接收不到发送指令。
28.现有开环测试方法无法对现场装置的安稳设备进行动态闭环测试，进而对受控对象的变化不能作进一步的控制。
29.综上，在本申请中，申请人认为传统薄膜开关的转换，基于操作界面和远程操作界面远程传输时无法屏蔽附近干扰段，造成远程发送操作指令信息，操作界面收不到反馈信息为解决现有技术中存在的原因，本发明实施例提供了一种基于薄膜开关的转换控制系统、方法、设备及计算机可读取介质，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行描述。
30.在一个实施例中，提供了一种基于薄膜开关的转换控制系统，所述系统包括：切换模块，用于将薄膜开关的控制转换成远程控制；红外收发模块，用于根据薄膜开关的远程控制，得到远程控制红外传输信号；功率放大模块，对所述红外传输信号进行扩展；信号屏蔽模块，根据所述薄膜开关的远程控制转换，阻断不匹配指令信息。
31.在一个实施例中，切换模块包括继电器、第五二极管、第四二极管、第四电感、第十二电阻、光电耦合器、第六二极管、第九电阻、第五三极管、第十电阻、第十一电阻，在切换模块中，光电耦合器与继电器组成双重切换路径，光电耦合器通过接收薄膜开关内部设置的切换发光二极管发送切换信号，使光电耦合器闭合，进而向继电器发送导通电压，进而转换薄膜开关控制方式，通过双重控制降低瞬间导通时出现冲击电压，防止超出元器件承受的耐压值。
32.其中继电器设置有五个端口；所述五个端口分别表示为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口；所述第一端口和第二端口为输入端；而第三端口、第四端口和第五端口为输出端；所述光电耦合器与所述继电器进行切换配合，用所述继电器的开关状态实现远程控制设备的打开和关闭；所述光电耦合器通过薄膜开关内部设置的发光管，感知光源实现薄膜开关的远程切换。
33.在一个实施例中，根据继电器和所述光电耦合器，得出如下连接方式：所述第一端口与电源+24v连接；所述第二端口与地线连接；所述第三端口分别与第五二极管负极端、第四二极管正极端、第六二极管负极端、第十电阻一端、电源端+vcc连接；所述第四端口与地线连接；所述第五端口分别与第五二极管正极端、第四电感一端、第九电阻一端连接；所述第四电感另一端与第四二极管正极端连接；所述第九电阻另一端分别与第六二极管正极端、第五三极管集电极端连接；所述第五三极管基极端分别与第十一电阻一端和光电耦合器引脚3连接；所述第十一电阻另一端分别与地线和第五三极管发射极端连接；所述第十电阻另一端与光电耦合器引脚4连接；所述光电耦合器引脚1与电源+3.3v连接；所述光电耦合器引脚2与第十二电阻一端连接；所述第十二电阻另一端与p1连接；所述第四二极管为所述切换模块中的发光二极管。
34.在一个实施例中，红外收发模块包括发射电路和接收电路，所述发射电路包括微调电阻、第一二极管、第一电阻、第一电容、集成电路、第二电容、第二电阻、第二二极管、第三二极管、第一三极管；在红外收发模块中，微调电阻和第一电阻组成电压调节支路，进而调节传输电压值，通过固定电阻和微调电阻的结合满足不同的电压值，控制集成电路的相应时间，第二二极管和第三二极管组成第二分支电路，通过第二二极管的光亮判断第三二极管工作状态；第二电阻调节集成电路向第一三极管的传输电压值，保证第一三极管的安全运行。
35.所述集成电路设有八条引脚；所述八条引脚分别与第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚，其中所述第七引脚与第一二极管正极端连接；所述第二引脚和第六引脚均与第一二极管负极端、微调电阻一端、第一电容一
端连接；所述第一引脚分别与地线、第一电容另一端和第二电容一端连接；所述第二引脚与第二电容另一端连接；所述第三引脚与第二电阻一端连接；所述第八引脚和第四引脚均与、第二二极管正极端、电源+24v和第一电阻一端连接；所述第一电阻另一端与微调电阻另一端连接；所述第二二极管负极端与第三二极管正极端连接；所述第三二极管与第一三极管集电极端连接；所述第一三极管基极端与第二电阻另一端连接；所述第一三极管发射极端与地线连接；所述接收电路包括红外接收器和子端口；所述红外接收器引脚3与子端口引脚3连接；所述红外接收器引脚2与子端口引脚2连接；所述红外接收器引脚1与子端口引脚1连接；所述第二二极管为发射电路中的指示灯；第三二极管为发射电路中的红外发射管。
36.在一个实施例中，功率放大模块包括前置射频器、第一电感、第二电感、、第七电容、后置射频器、第三电感、第八电容、第九电容；在功率放大模块中，前置射频器和后置射频器组成双通道信号扩展支路，再结合第六电容和第七电容，对单一通道信号中的干扰段进行过滤，保证放大后信号的稳定，第三电感抑制输出端电磁波段的干扰。
37.所述前置射频器引脚1与第一电感一端连接；所述前置射频器引脚2与第二电感连接；所述第二电感另一端分别与后置射频器引脚2和第七电容一端连接；所述第七电容另一端与地线连接；所述第一电感分别与后置射频器引脚1和第六电容一端连接；所述第六电容另一端与地线连接；所述后置射频器引脚3与第三电感一端连接；所述第三电感分别与第八电容一端、第九电容一端连接；所述第九电容另一端与地线连接。
38.在一个实施例中，信号屏蔽模块包括第三电阻、第二三极管、第四电阻、第三电容、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三三极管、第七电阻、第四三极管、第八电阻、第五电容；信号频闭模块中，第三电阻、第四电阻、第三电容和第二三极管与第五电阻、第六电阻、第四电容和第三三极管组成锯齿波控制压控振荡器，使之生成工作频段的扫频信号，破坏覆盖区内不匹配信息的远程控制与薄膜开关的数据交换，在通过第四三极管的通断传递生成的频闭信号。
39.所述第三电阻一端分别与第四电阻一端、第五电阻一端、第六电阻一端、第四三极管集电极端和电源+24v连接；所述第三电阻另一端分别与第三电容一端和第二三极管集电极端连接；所述第三电容另一端分别与第四电阻另一端和第三三极管基极端连接；所述第二三极管基极端分别与第五电阻另一端和第四电容一端连接；所述第二三极管发射极端分别与第三三极管发射极端、地线、第四三极管发射极端、第八电阻一端和第五电容一端连接；所述第四电容另一端分别与第六电阻另一端、第七电阻一端和第三三极管集电极端连接；所述第七电阻另一端与第四三极管基极端连接；所述第五电容另一端分别与第八电阻另一端和输出端out连接。
40.在一个实施例中，切换模块还设有手动切换单元；所述手动切换单元与切换模块并联，所述切换单元包括一个触发开关，手动切换单元与切换模块组成两组切换方式，满足不同需求下的控制转化。
41.在一个实施例中，提供一种基于薄膜开关的转换控制方法，所述方法具体表述如下：转换薄膜开关的控制通道；
判断是否接受到转换控制指令信息；能接收到控制指令则进行下一步；不能收到控制指令则停留在转换控制指令的接收；判断转换信息指令是否匹配，匹配则进行下一步；不匹配则返回至指令信息匹配阶段进行信息的重新匹配；阻断不匹配的操作信息指令，使匹配指令信息平稳传输；判断所述匹配信息是否稳定，稳定则返回至阻断不匹配信息指令阶段，对不匹信息进行过滤；不稳定则进行下一步；扩展受影响的控制信号；调整受损信号，执行远程操作。
42.在一个实施例中，提供了一种基于薄膜开关的转换控制设备，所述设备包括：编码器、处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，所述编码器将传输信号或数据进行编制，转换为专属通信，符合所述存储器的存储信息，所述设备还包括信号转换设备和安稳设备，所述信号转换设备将薄膜开关转换系统输出的模拟量和开关量信号转换成可被远程操作设备识别的数字信号；通过红外传输以及信号放大扩展至安稳设备，替代现场的模拟信号和开关量采集，作为安稳设备的策略计算的输入，所述安稳设备测试时通过红外传输至信号转换设备，经所述转换设备识别，以动作接点反馈给薄膜开关转换系统，形成闭环测试，以实现上述的基于薄膜开关的转换控制方法。
43.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机；程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述的基于薄膜开关的转换控制方法。
44.在一个实施例中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现以下步骤：转换薄膜开关的控制通道；判断是否接受到转换控制指令信息；能接收到控制指令则进行下一步；不能收到控制指令则停留在转换控制指令的接收；判断转换信息指令是否匹配，匹配则进行下一步；不匹配则返回至指令信息匹配阶段进行信息的重新匹配；阻断不匹配的操作信息指令，使匹配指令信息平稳传输；判断所述匹配信息是否稳定，稳定则返回至阻断不匹配信息指令阶段，对不匹信息进行过滤；不稳定则进行下一步；扩展受影响的控制信号；调整受损信号，执行远程操作。
45.在一个实施例中，根据图二至图四所示，第一三极管、第五三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管型号均为npn；第三二极管表示红外发射器；集成电路型号为ne555；u5表示继电器；u6表示光电耦合器；u1表示集成电路；j2表示红外接收器；j1表示子端口；u3表示前置射频器；u4表示前置射频器；gnd表示地线；s1表示触发开关。
46.还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者设备描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
47.以上，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施
例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。