
SUPMAX2000專用操作員鍵盤介紹
一、產(chǎn)品介紹
SUMAX2000系統(tǒng)是我公司力推的新型分散控制系統(tǒng),其目標(biāo)對象定位于中型火電站 SUPMAX2000專用操作員鍵盤中,鍵盤區(qū)采集到按鍵信息 操作員鍵盤作為系統(tǒng)的配件 可以從上表中得出 二 1 常規(guī)的技術(shù)指標(biāo): 外部尺寸 (長×寬×高):360mm x180mm×25mm 按鍵數(shù)量:88個 USB接口輸出電壓:5V DC+5% USB接口輸出電流:最大輸出電流280mA USB連接線:<1.5m 2、正常 工作條件 溫度:5℃-40℃ 相對濕度:20%~85%(無結(jié)露) 大氣壓力:( 86-106)kPa 上位機(jī)供電電壓:5VDC+10% 上位機(jī)供電電流:≥500mA 鍵碼包含了64個通用標(biāo)準(zhǔn)鍵和14個組合的特殊功能鍵 三、工藝特點 1電子線路 操作員鍵盤另外增加一個USB2.0外接接口 電路板采用了無鉛化化金工藝制作的兩層板 2組裝工藝 該產(chǎn)品電子部分主要有一塊電子線路板 面板和外殼、后蓋板之間的組裝用普通螺絲即可裝牢 針對面板和外殼的縫隙結(jié)合部,采用防水乳膠灌入密閉數(shù)據(jù)連接線采用塑模外層 在整個的開發(fā) 四 對SUPMAX2000專用操作員鍵盤的性能、質(zhì)量及成本費(fèi)用有重大影響的主要零部件有: -STM32F103R8T6 Cortex核單片機(jī)芯片采用意法半導(dǎo)體STM32系列 -CY7C65621 USB集線器芯片 采用賽普拉斯半導(dǎo)體 -外殼:采用不銹鋼壓住外殼,外表噴漆 -防水防塵面板:采用防水塑料薄膜覆在鏤空的不銹鋼上板面罩上組成 -防靜電高壓電容 這些元器件或結(jié)構(gòu)配件均是市面上普遍供有 再來比一下同類型的操作員鍵盤的售價 本產(chǎn)品為SUPMAX2000DCS對應(yīng)的操作員鍵盤,同先前的SUPMAX800系列的操作員鍵盤相比 從市場角度來分析 根據(jù)同類產(chǎn)品的價格范圍以及實際起到的功能作用,建議售價:7000元 五、技術(shù)特點 我們在設(shè)計操作員鍵盤之初參考了各種同類產(chǎn)品,比較它們的功能及性能。考慮到鍵盤的通用性,我們保留了大部分普通鍵盤的鍵碼。又為了增強(qiáng)鍵盤的一般功能,我們增加了USB2.0接口的擴(kuò)展。對于配合控制系統(tǒng)組態(tài)和監(jiān)控的特殊功能鍵,則是我們設(shè)計中最主要的部分.這里硬件主控制體采用了STM32系列的cortex芯片。Cortex芯片可靠性高,實際功耗小,價格低廉,十分適合此款操作員鍵盤的設(shè)計。而鍵盤所用的按鈕為歐姆的4055F系列按鍵重復(fù)可敲打超過10萬次,保證了鍵盤按鈕的牢固和使用壽命。 從原理圖上可以看出核心器件Cortex輸出了11組掃描信號,并且接收反饋的8組信號。這些掃描反饋信號線交織鋪設(shè)在鍵盤矩陣當(dāng)中,當(dāng)按鍵按下時掃描線發(fā)出的脈沖將與反饋回來的脈沖完全吻合,由此cortex得知該鍵被按下 隨后我們又考慮到實際現(xiàn)場操作中 程序編寫中,我們遇到了Shift鍵作為單鍵實現(xiàn)長按連發(fā)功能和作為組合鍵(上檔鍵)實現(xiàn)中的特殊問題。Shift鍵單按時有兩種含義,或是單鍵形式,或是處于實現(xiàn)組合鍵時的等待階段.由于實現(xiàn)機(jī)理不同,有別于一般單鍵形式以及兩個普通單鍵(非Shift)同時按下或先后按下的情況.基于我們整體設(shè)計方案中狀態(tài)轉(zhuǎn)移分析法和定時器每10ms中斷的設(shè)計,針對以上難點,我們設(shè)計了區(qū)別于其他單鍵、多鍵和組合鍵及特殊功能鍵經(jīng)過按鍵掃描、消抖處理、按鍵確認(rèn)、釋放處理4個狀態(tài)轉(zhuǎn)移處理的實現(xiàn)原理。而將Shift單鍵形式在經(jīng)過第一次掃描并消抖確認(rèn)后,返回全按鍵掃描階段,單獨處理發(fā)送且狀態(tài)不轉(zhuǎn)移。由于主程序每l0ms的中斷調(diào)用,則實現(xiàn)長按連發(fā)功能。又由于處在掃描狀態(tài)中,兼順實現(xiàn)了處于實現(xiàn)組合鍵時的等待階段.該思路很好的解決了難題。最后程序完好實現(xiàn)需要的功能。 在現(xiàn)場DCS的調(diào)試過程中,需要多臺工程師站同時調(diào)試,而實際項目一般只有1-2臺工程師站,其他的操作員使用操作員鍵盤不能完成上程師站的所有功能,因此我們在設(shè)計中增加了USB、HUB轉(zhuǎn)接口,可以外接標(biāo)準(zhǔn)104鍵盤,鍵盤利用USB HUB芯片轉(zhuǎn)接一路標(biāo)準(zhǔn)USB1.1接口的數(shù)據(jù)差分線出來,作為外接鍵盤的接口 在實現(xiàn)鍵盤的USB2.()擴(kuò)展接口的時候我們選取了cypress的USB集線器芯片.如上圖 六、樣機(jī)照片 由正面視圖可見SUPMAX2000專用操作員鍵盤為外殼黑色噴漆、帶彩色薄膜標(biāo)識的普通鍵盤樣式。外形大方雅觀。由背面可以見操作員鍵盤配以螺釘裝配,機(jī)殼牢蚓堅實。配有橡皮墊腳,安放輕巧,不易損壞和被損壞外表面。 七、檢測報告 我們對SUPMAX2000專用操作員鍵盤進(jìn)行了包括EMC試驗在內(nèi)的測試,具體包括的項目如下: 1、基本功能 2、與影響量有關(guān)的試驗 3、靜電放電抗擾度試驗 4、USB輸出電壓、電流 5、抗運(yùn)輸環(huán)境 6、外觀 7、外殼防護(hù) 按照上海自動化儀表股份有限公司W(wǎng)KS型操作員鍵盤企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的WKS型操作員鍵盤的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗方法