一种无触摸光感应按键电路的制作方法

专利2022-11-15  116


本实用新型涉及光感应按键技术领域,具体为一种无触摸光感应按键电路。



背景技术:

新型冠状病毒是在人体中发现的冠状病毒新毒株。该病毒症状一般为发热、乏力、干咳、逐渐出现呼吸困难,严重者表现为急性呼吸窘迫综合征,脓毒症休克,难以纠正的代谢性酸中毒和凝血功能障碍,新型冠状病毒能够通过呼吸等方式进行传播。而人们在公共场合需要触碰按键,对一些装置的开关进行控制。

为防止触摸传染毒病,人们应减少与外界物体的接触,市场上现有的按键是大多是触摸式,使用者使用按键时需要与按键接触,存在感染病毒的可能性,安全性不高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种无触摸光感应按键电路,以解决上述背景技术中提出的市场上现有的按键是大多是触摸式,使用者使用按键时需要与按键接触,存在感染病毒的可能性,安全性不高的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种无触摸光感应按键电路,包括电源提供电路、主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器,所述光感应解码电路为vl53l0x光感应解码电路,所述vl53l0x光感应解码电路中的vl53l0x模块是940nm激光vcsel,所述主控制器与光感应解码电路通过i2c接口连接,所述主控制器与bsbi视频处理器的播放基板采用gpio中断通讯,实现切换视频播放,所述电源提供电路与主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器电连接。

优选的,所述光感应解码电路设置有引脚编号1-12,所述引脚编号1avddvcsel电源vcsel电源,所述引脚编号2avssvcsel地面vcsel接地,所述引脚编号3gnd接地连接到主接地,所述引脚编号4gnd2接地连接到主接地,所述引脚编号5xshut数字输入关断引脚,活动低电平,所述引脚编号6gnd3接地连接到主接地,所述引脚编号7gpio1数字输出中断,打开排放输出,所述引脚编号8dnc数字输入不连接,所述引脚编号9sda数字输入/输出i2c串行数据,所述引脚编号10scl数字输入i2c串行时钟输入,所述引脚编号11avdd电源,连接到主电源,所述引脚编号12gnd4接地连接到主接地,所述引脚编号9sda连接有电阻r2,所述引脚编号10scl连接有电阻r3,所述引脚编号5xshut连接有电阻r6,所述引脚编号7gpio1连接有电阻r7,所述光感应解码电路设置有电容c5和电容c6。

优选的,所述主控制器内部设置有主控制器电路,所述主控制器电路设置有脚位1-25,所述脚位1连接有电阻r4,所述电阻r4分别与vpp、vdd、和c3连接,所述电阻r4与vdd之间设置有电阻r1,脚位8连接有scl,所述脚位10连接有sda,所述脚位11连接有led/io,所述脚位13连接有gpio,所述脚位15连接有icspclk,所述脚位16连接有icspdat,所述脚位19连接有xshut,所述脚位1920连接有int。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1)本实用新型适用于bsbi视频处理器、广告机开发及需用到按键的产品;

2)通过本实用新型,使用者进行按键时,不需要用手接触到按键,用手或其它的能反光的物体在按键正面划过,按键就能感应从而实现按键功能,避免沾染病毒。

附图说明

图1为本实用新型光感应解码电路图;

图2为本实用新型主控制器电路图;

图3为本实用新型主控制器正面结构示意图;

图4为本实用新型控制器底面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例:

请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:一种无触摸光感应按键电路,包括电源提供电路、主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器,所述光感应解码电路为vl53l0x光感应解码电路,所述vl53l0x光感应解码电路中的vl53l0x模块是940nm激光vcsel,vcsel驱动程序,带高级嵌入式微控制器的测距传感器4.4*2.4*1.0mm,测量绝对范围最高达2m,在高红外环境光照条件下运行,先进的嵌入式光学串扰补偿,简化盖玻璃保护眼睛安全,所述电源提供电路用dc3.3v电源供电,所述主控制器为pic16(l)f18326主控制器,所述主控制器与光感应解码电路通过i2c接口连接,所述主控制器与bsbi视频处理器的播放基板采用gpio中断通讯,实现切换视频播放,所述电源提供电路与主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器电连接。

所述光感应解码电路设置有引脚编号1-12,所述引脚编号1avddvcsel电源vcsel电源,所述引脚编号2avssvcsel地面vcsel接地,所述引脚编号3gnd接地连接到主接地,所述引脚编号4gnd2接地连接到主接地,所述引脚编号5xshut数字输入关断引脚,活动低电平,所述引脚编号6gnd3接地连接到主接地,所述引脚编号7gpio1数字输出中断,打开排放输出,所述引脚编号8dnc数字输入不连接,所述引脚编号9sda数字输入/输出i2c串行数据,所述引脚编号10scl数字输入i2c串行时钟输入,所述引脚编号11avdd电源,连接到主电源,所述引脚编号12gnd4接地连接到主接地,所述引脚编号9sda连接有电阻r2,电阻r2为引脚编号9sda上拉电阻,所述引脚编号10scl连接有电阻r3,电阻r3为引脚编号10scl上拉电阻,所述引脚编号5xshut连接有电阻r6,电阻r6为引脚编号5xshut上拉电阻,所述引脚编号7gpio1连接有电阻r7,电阻r7为引脚编号7gpio1上拉电阻,所述光感应解码电路设置有电容c5和电容c6,电容c5和电容c6为vl53l0x供电脚位滤波电容,削除供电电路毛刺,外部电源avdd上的电容器应尽可能靠近avdvcsel和avssvcsel模块引脚,外部上拉电阻值可在i2c总线规范中找到,拉起通常每条总线只安装一次,靠近主机,avdd为2.8v和400khzi2c时钟的上拉电阻器的建议值为1.5k到2k欧姆,必须始终驱动xshut引脚,以避免电流泄漏,如果主机状态不为人所知,则需要上拉,使用hw待机模式(无i2c通信)需要xshut,xshut和gpio1上拉建议值为10k欧姆,如果不使用,gpio1将不连接,主机客户应用程序使用api(应用程序编程接口)控制vl53l0x设备,api向客户应用程序公开了一组高级功能,允许控制vl53l0x固件(fw),如初始化/校准、开始/停止、范围开始/停止,api是一个交钥匙解决方案,它由一组c函数组成,能够快速开发最终用户应用程序,而不会造成直接多个寄存器访问的复杂性,api的结构方式可以通过隔离良好的平台层在任何类型的平台上编译,api允许用户充分利用vl53l0x功能,vl53l0xfw完全管理硬件(hw)寄存器访问。

所述主控制器内部设置有主控制器电路,所述主控制器电路设置有脚位1-25,所述脚位1连接有电阻r4,所述电阻r4分别与vpp、vdd、和c3连接,所述电阻r4与vdd之间设置有电阻r1,脚位8连接有scl,所述脚位10连接有sda,所述脚位11连接有led/io,所述脚位13连接有gpio,所述脚位15连接有icspclk,所述脚位16连接有icspdat,所述脚位19连接有xshut,所述脚位1920连接有int,脚位1、mclr,脚位15、pclk,脚位16、sda,另外结合供电与回路地,实现控制的下烧录,电阻r1为脚位1的上拉,为其提供电,电容c3对pic16(l)f18326烧录滤波功能,电阻r4为烧录时调节供电电压,脚位15、ra5(xshut),实现对vl53l0x的唤醒功能,脚位6、rb6(scl),脚位10、rb4(sda)实现对vl53l0x数据通讯功能,脚位13、rc0(gpio)与bsbi视频播放处理器通讯,实现视频切换功能,脚位11、rc2(led/io)实现正常运行时的指示灯功能,电容c2对pic16(l)f18326供电滤波功能,pic16(l)f18326脚位20、ra4(int)与vl53l0x的脚位7相连,实现轮循环检测功能,使用控制xshut引脚模式,选项1:从主机连接和控制xshut引脚,此选项有助于优化功耗,因为vl53l0x可在不使用时完全关闭电源,然后通过主机gpio(使用xshut引脚)唤醒,hw待机模式定义为存在avdd且xshut低的期间,选项2:xshut引脚不受主机控制,通过上拉电阻与avdd绑定,如果不控制xshut引脚,在这种情况下,设备在fw启动后自动进入sw待机状态,不进入hw待机状态,spad和温度校准,为了优化系统的动态,spad校准在初始制造校准期间只需执行一次,校准数据应存储在主机上,温度校准是两个参数(vhv和相位cal)的校准,这些参数取决于温度,这两个参数用于设置设备灵敏度,校准应在初始制造校准期间执行,测距偏移校准、测距偏移的特征是平均偏移,这是测量与实际距离的中心,偏移校准应在工厂进行,以获得最佳性能(建议在10厘米时),偏移校准应考虑:电源电压和温度vl53l0x模块上方的保护盖玻璃,i2c接口使用两个信号:串行数据线(sda)和串行时钟线(scl),连接到总线的每个设备都使用唯一的地址,并且存在一个简单的主/从关系,sda和scl线路都使用位于主机上的上拉电阻连接到正电源电压,当线路浮动且上拉电阻器向上拉线时,会出现高条件,当没有数据传输时,两条线都很高,时钟信号(scl)生成由主设备执行,设备启动数据传输,vl53l0x上的i2c总线的最大速度为400kbits/s,使用设备地址为0x52,信息以8位数据包(字节),后跟确认位,ac表示vl53l0x确认,am表示主确认(主机总线主控),内部数据通过在scl上升沿的sda采样来生成,在scl的高时间段内,外部数据必须保持稳定,另外情况是,当sda分别下降或上升时,开始(s)或停止(p)条件,而scl较高,信息包含一系列字节,前面是启动条件,后跟停止或重复开始(另一个开始条件,但没有前面的停止条件),然后是另一条消息,第一个字节包含设备地址(0x52),并指定数据方向,如果最小显著位为低(即0x52),则消息是主写入从属,如果lsb已设置(即0x53),串行接口通信都必须从启动条件开始,vl53l0x模块通过低驱动sda电线来确认收到有效地址,存储读/写位的状态(地址字节的lsb),并解释从sda采样的下一个字节数据,在写入序列中,接收的第二个字节提供了一个8位索引,该索引指向其中一个内部8位寄存器,api中有3种测距模式:1、在调用api函数后,只执行一次单测距,系统自动返回sw待机状态,2、连续测距在调用api函数后以连续的方式进行测距,一旦测量完成,另一个测量将立即开始,用户必须停止测距返回sw待机,停止前完成最后一次测量,3、定时测距在调用api函数后连续进行测距,当一个度量完成时,另一个度量在用户定义的延迟之后开始,这个延迟(内部测量周期)可以通过api定义,用户必须停止测距返回sw待机,如果在距离测量期间出现停止请求,则在停止之前测量完成,如果在间隔测量期间发生,量程测量立即停止,本产品使用连续测距:1、测距阶段由距离设置和距离测量组成,2、在测距操作过程中,发射多个vcsel红外脉冲,然后被目标物反射回来,被接收阵列检测到,vl53l0x内置的光电探测器采用了先进的超高速spad技术(单光子雪崩二极管),3、范围的典型计时预算为33ms(init/range/housekeeping),而实际范围测量为23ms,最小量程测量周期为8ms,4、数字处理(内务处理)是测距序列中计算、验证或拒绝测距测量的最后一个操作,该处理的一部分在内部执行,而另一部分由api在主机上执行,在数字处理结束时,测距距离由vl53l0x自己计算,如果无法测量距离(微弱信号,无目标),则提供相应的错误码,在设备本身上执行以下功能:信号值检查(弱信号)偏移校正串扰校正(有盖玻璃时)最终测距值计算,api执行以下操作:返回忽略阈值rit检查(检查信号与相声),检查(精度条件)等最终状态计算。

工作原理:高级嵌入式微控制器的测距传感器,精确距离范围,测量绝对范围可达2m,先进的嵌入式光学串扰补偿,简化盖玻璃选择,眼睛安全,光感应模块由pic16(l)f芯片控制,iic总线通讯连续检测,只要微有光线的条件下,用手或其它的能反光的物体在按键正面划过,按键就能感应从而实现按键功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型;因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种无触摸光感应按键电路,包括电源提供电路、主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器,其特征在于:所述光感应解码电路为vl53l0x光感应解码电路,所述vl53l0x光感应解码电路中的vl53l0x模块是940nm激光vcsel,所述主控制器与光感应解码电路通过i2c接口连接,所述主控制器与bsbi视频处理器的播放基板采用gpio中断通讯,实现切换视频播放,所述电源提供电路与主控制器、光感应解码电路和bsbi视频处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种无触摸光感应按键电路,其特征在于:所述光感应解码电路设置有引脚编号1-12,所述引脚编号1avddvcsel电源vcsel电源,所述引脚编号2avssvcsel地面vcsel接地,所述引脚编号3gnd接地连接到主接地,所述引脚编号4gnd2接地连接到主接地,所述引脚编号5xshut数字输入关断引脚,活动低电平,所述引脚编号6gnd3接地连接到主接地,所述引脚编号7gpio1数字输出中断,打开排放输出,所述引脚编号8dnc数字输入不连接,所述引脚编号9sda数字输入/输出i2c串行数据,所述引脚编号10scl数字输入i2c串行时钟输入,所述引脚编号11avdd电源,连接到主电源,所述引脚编号12gnd4接地连接到主接地,所述引脚编号9sda连接有电阻r2,所述引脚编号10scl连接有电阻r3,所述引脚编号5xshut连接有电阻r6,所述引脚编号7gpio1连接有电阻r7,所述光感应解码电路设置有电容c5和电容c6。

3.根据权利要求1所述的一种无触摸光感应按键电路,其特征在于:所述主控制器内部设置有主控制器电路,所述主控制器电路设置有脚位1-25,所述脚位1连接有电阻r4,所述电阻r4分别与vpp、vdd、和c3连接,所述电阻r4与vdd之间设置有电阻r1,脚位8连接有scl,所述脚位10连接有sda,所述脚位11连接有led/io,所述脚位13连接有gpio,所述脚位15连接有icspclk,所述脚位16连接有icspdat,所述脚位19连接有xshut,所述脚位1920连接有int。

技术总结
本实用新型公开的属于光感应按键技术领域,具体为一种无触摸光感应按键电路,包括电源提供电路、主控制器、光感应解码电路和BSBI视频处理器,所述光感应解码电路为VL53L0X光感应解码电路,所述VL53L0X光感应解码电路中的VL53L0X模块是940nm激光VCSEL,所述主控制器与光感应解码电路通过I2C接口连接,所述主控制器与BSBI视频处理器的播放基板采用GPIO中断通讯,实现切换视频播放,所述电源提供电路与主控制器、光感应解码电路和BSBI视频处理器电连接,本实用新型适用于BSBI视频处理器、广告机开发及需用到按键的产品,通过本实用新型,使用者进行按键时,不需要用手接触到按键,用手或其它的能反光的物体在按键正面划过,按键就能感应从而实现按键功能,避免沾染病毒。

技术研发人员:唐青松
受保护的技术使用者:蓝海帆科技(深圳)有限公司
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2021.04.06

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