車載can總線按鍵面板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車載CAN總線按鍵面板，所述按鍵面板包括硅膠面殼、PCB板和塑料底殼，其中，所述硅膠面殼上設有透明硅膠按鍵區和黑色硅膠隔離區,所述PCB板上設有按鍵主體和LED燈，所述按鍵主體和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，所述LED燈包括LED指示燈和LED背景燈，所述按鍵主體位于透明硅膠按鍵區的下方，所述LED指示燈位于黑色硅膠隔離區的下方。本實用新型通過采用按鍵和指示燈代替機械開關，并將按鍵主體和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，從而大大提高使用壽命，簡化布線，減小按鍵面板的體積；通過在LED指示燈上方設置黑色硅膠隔離區避免燈光干擾，安全可靠。
【專利說明】車載CAN總線按鍵面板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種按鍵面板，尤其涉及一種車載CAN總線按鍵面板。
【背景技術】
[0002]目前國內外工程機械車輛上普遍使用的是翹板開關加一個控制器來實現設備的燈光、空調、行走、臂架控制等功能控制。這種控制方式帶來幾個問題:
[0003]I)成本非常高。由于使用了 2種部件，尤其是控制器價格不菲。
[0004]2)使用的翹板開關是機械式開關，是易損件，一般壽命不到10萬次。
[0005]3)翹板開關加控制器所占用的物理空間非常大，而工程車輛上部件很多，原本位置就不夠，導致駕駛艙位置非常局促。
[0006]4)布線復雜。翹板開關每一個都需要3根線，20個翹板開關需要接60根線，而且與現有的控制器距離間隔較遠，布線成本高且維護麻煩。
[0007]如果采用按鍵開關和指示燈，則又存在如下問題:
[0008]I)每個按鍵上的指示燈需要單獨顯示，背景燈需要一直亮，彼此之間不能相互干擾。在設計時由于一共要在小尺寸里面集成幾十個個LED指示燈，而材料是硅膠。硅膠的特性是能夠透光。這將會導致一個指示燈點亮的時候，旁邊的指示燈區域也會獲得燈光。這種情況在指示燈多的時候特別容易出現。這個關鍵技術不解決，就無法有效識別哪個指示燈是點亮狀態，從而無法使用。
[0009]2)按鍵壽命控制
[0010]由于車載按鍵面板集成了幾十個按鍵在一塊面板上，使用的是硅橡膠，在設計時很難控制硅膠的平整度，即使平整了，當手指按下時，被按住的硅膠按鍵會塌下，而邊上的按鍵會鼓起，一會影響手感，更重要的會影響壽命。長此以往，按鍵很容易按塌陷。這個關鍵技術將會影響按鍵的使用壽命。
[0011]3)電流及熱量控制
[0012]車載按鍵面板需要使用了上百個Led，而且要求在強光下能夠顯示。這就要求在選擇LED時必須選擇10nit左右的LED，而長壽命的LED通過的電流都要超過30mA，80個LED同時打開時電流則需要2.5A，加上設計時需要冗余50%，則最好需要5A的輸出電流。而常用的電源模塊都只能提供3A的電流。怎樣提供5A的電流這將是設計的關鍵所在。同時所有的LED都打開時,熱量非常大,如何控制熱量也是一大難點。
實用新型內容
[0013]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種車載CAN總線按鍵面板，不但能夠大大提高使用壽命，簡化布線，減小按鍵面板的體積，并且安全可靠，大大降低成本。
[0014]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種車載CAN總線按鍵面板，包括硅膠面殼、PCB板和塑料底殼，其中，所述硅膠面殼上設有透明硅膠按鍵區和黑色硅膠隔離區，所述PCB板上設有按鍵主體和LED燈，所述按鍵主體和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，所述LED燈包括LED指示燈和LED背景燈，所述按鍵主體位于透明硅膠按鍵區的下方，所述LED指示燈位于黑色硅膠隔離區的下方。
[0015]上述的車載CAN總線按鍵面板，其中，所述透明硅膠按鍵區按行列呈矩陣分布，所述LED指示燈和黑色硅膠隔離區分布在透明硅膠按鍵區的上方，所述LED背景燈分布在透明硅膠按鍵區的兩側。
[0016]上述的車載CAN總線按鍵面板，其中，所述黑色硅膠隔離區通過在透明硅膠中進行二次注塑形成。
[0017]上述的車載CAN總線按鍵面板，其中，每個透明硅膠按鍵區上方的LED指示燈和位于該透明硅膠按鍵區下方的按鍵主體并聯在一起并連接喇叭進行同步控制。
[0018]上述的車載CAN總線按鍵面板，其中，所述每個透明硅膠按鍵區的上方設有三個LED指示燈，所述CPU模塊通過GP1 口連接LED指示燈，每個GP1 口連接8個LED指示燈。
[0019]上述的車載CAN總線按鍵面板，其中，所述按鍵主體為鍋仔片按鍵，所述鍋仔片按鍵和PCB板之間設有通孔。
[0020]實用新型本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板，通過采用按鍵和指示燈代替機械開關，并將按鍵主體和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，從而大大提高使用壽命，簡化布線，減小按鍵面板的體積；通過在LED指示燈上方設置黑色硅膠隔離區避免燈光干擾，安全可靠，大大降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型車載CAN總線按鍵面板結構爆炸示意圖；
[0022]圖2為本實用新型車載CAN總線按鍵面板正面結構示意圖；
[0023]圖3為本實用新型按鍵面板上硅膠雙色注塑面殼的背面結構示意圖；
[0024]圖4為本實用新型按鍵面板上PCB板結構示意圖；
[0025]圖5為本實用新型使用的鍋仔片按鍵結構示意圖。
[0026]圖中:
[0027]I硅膠面殼2PCB板3塑料底殼
[0028]4透明硅膠按鍵區5黑色硅膠隔離區6按鍵主體
[0029]7LED指示燈8LED背景燈9通孔
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0031]圖1為本實用新型車載CAN總線按鍵面板結構爆炸示意圖。
[0032]請參見圖1，本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板包括硅膠面殼1、PCB板2和塑料底殼3，其中，所述硅膠面殼I上設有透明硅膠按鍵區4和黑色硅膠隔離區5，所述PCB板2上設有按鍵主體6和LED燈，所述按鍵主體6和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，所述LED燈包括LED指示燈7和LED背景燈8，所述按鍵主體6位于透明硅膠按鍵區4的下方，所述LED指示燈7位于黑色硅膠隔離區5的下方。
[0033]圖2為本實用新型車載CAN總線按鍵面板正面結構示意圖；圖3為本實用新型按鍵面板上硅膠雙色注塑面殼的背面結構示意圖。
[0034]請繼續參見圖2和圖3，本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板，其中，所述透明硅膠按鍵區4按行列呈矩陣分布，所述LED指示燈7和黑色硅膠隔離區5分布在透明硅膠按鍵區4的上方，所述LED背景燈8分布在透明硅膠按鍵區4的兩側，如圖4所示。
[0035]本實用新型采用的透光材質是硅膠，硅膠本體是透明色的，可以充分利用這點解決背景燈透光問題，以使得按鍵上的圖標能夠在夜晚顯示。為了避免背景燈和按鍵上方的指示燈相互干擾，也為了避免按鍵上方指示燈之間的干擾，對硅膠采用了特殊的雙色注塑工藝。所述黑色硅膠隔離區5通過在透明硅膠中進行二次注塑形成。由于二次注塑顏色為黑色，其他區域為透明色，這樣背景燈部分與指示燈之間被黑色塑膠遮擋，不會串擾光源進入。同時指示燈之間由于都是黑色的，光源也不會相互干擾，從而徹底解決光源干擾問題。
[0036]本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板，所述按鍵主體6選用鍋仔片按鍵，所述鍋仔片按鍵和PCB板2之間設有通孔9，如圖4和圖5所示。本實用新型使用鍋仔片作為按鍵主體6，鍋仔片的使用壽命非常高，可以達到100萬次以上。如果使用其他類型的按鍵如輕觸開關的話，使用壽命短，且產品厚度較厚。整體平整性沒有保證。再配合使用硅膠作為按壓對象。這樣可以充分應用硅膠的固有彈力來確保鍋仔片能有效回彈且受力非常均勻，保證了使用壽命。此外，在每個鍋仔片與PCB板之間留出縫隙，S卩設置小圓點通孔9，從而保證每次鍋仔片被壓下去時氣流能夠釋放，大大延長鍋仔片的使用壽命。
[0037]本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板，所述每個透明硅膠按鍵區4的上方優選設有三個LED指示燈7，所述CPU模塊通過GP1 口連接LED指示燈7，要實現對每個指示燈都單獨控制，需要每個指示燈占用CPU的I個GP1 口，這樣指示燈越多則需要的CPU資源越多，以20個按鍵為例，每個按鍵配置3個指示燈，則需要CPU提供至少80個GP1 口，每個指示燈需要30mA電流，再加上背景燈至少需要20個，則最少需要2.4A電流，冗余設計則需要提供5A電流。這對PCB設計和CPU選擇來說非常困難，而且不利于擴展。本實用新型通過CPU的一個GP1 口來輪詢控制8個指示燈。如果控制80個指示燈只需10個GP1口即可，這樣節省了 CPU資源，同時控制的8個指示燈只需I個指示燈的電流30mA。這樣總體只需要0.3A電流，大大降低了輸出電流，從而也控制了熱量。
[0038]本實用新型將所有的按鍵和指示燈集成到PCB板2上，通過CPU采集到按鍵和指示燈的信息，然后經過程序運算后通過CAN總線發送出去，從而實現了 CAN總線控制。這樣的集成方式便于進行程序控制，通過CAN總線控制大大減少了布線，只需4根線即可實現按鍵與指示燈的控制，而且距離可以100多米，節省布線空間。
[0039]在工地上運行的車輛噪聲非常大，基本聽不清楚。本實用新型的車載CAN總線按鍵面板提供了聲音和指示燈共同指示按鍵狀態，確保每次按鍵按下的狀態是確認的。每個透明硅膠按鍵區4上方的LED指示燈7和位于該透明硅膠按鍵區4下方的按鍵主體6并聯在一起并連接喇叭進行同步控制。通過在PCB板2中加入喇叭和LED燈，通過CPU進行同步控制，當按鍵按下時，相應的LED燈亮起，同時驅動喇叭響起，這樣就實現了聲光一體控制；而傳統的按鍵無法做到。
[0040]本實用新型還提供一種上述車載CAN總線按鍵面板的制作方法，其中，包括如下步驟:
[0041]a)先利用第一模具注塑透明硅膠形成包含有透明硅膠按鍵區4的硅膠面殼1，等硅膠干后再利用第二模具繼續注塑黑色硅膠，從而在硅膠面殼I形成黑色硅膠隔離區5 ；
[0042]b)使用沉金工藝制作PCB板2，并在PCB板2上使用鍋仔片按鍵進行貼片形成按鍵主體6，所述鍋仔片按鍵位于透明硅膠按鍵區4下方；
[0043]c)接著在按鍵主體6周圍設置LED燈形成LED指示燈7和LED背景燈8，所述LED指示燈7位于黑色硅膠隔離區5下方；
[0044]d)制作塑料底殼3，并將硅膠面殼1、PCB板2和塑料底殼3組裝在一起，并在接縫處灌上硅膠。采用全密封結構，使得產品達到IP67的防護等級，做到聲音與燈光一起響應，更好地避免出現聲音是悶的，以及指示燈之間出現干擾等現象。
[0045]本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板，沉金工藝之目的的是在印制線路表面上沉積顏色穩定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層，貼片時保證鍋仔片與PCB充分粘合，具體處理過程如下:
[0046]先對PCB板2進行除油、微蝕、活化和后浸等前處理；
[0047]接著在PCB板2上進行沉鎳和沉金處理；
[0048]然后再對PCB板2進行廢金水洗、DI水洗(去離子水)和烘干處理等后處理；
[0049]最后在PCB板2上放置鍋仔片按鍵的位置開設通孔9。
[0050]綜上所述，本實用新型提供的車載CAN總線按鍵面板及其控制方法，通過采用按鍵和指示燈代替機械開關，并將按鍵主體和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，從而大大提高使用壽命，簡化布線，減小按鍵面板的體積；通過在LED指示燈上方設置黑色硅膠隔離區避免燈光干擾，安全可靠，大大降低成本。具體優點如下:
[0051]
序號類爾I本實用新型魯_撞鍵
成本卨
I 成本成本低，只有傳統的50%成木耑要按鍵加一個控制器才能實____現專利的功能_
I 使相壽命壽命超過100霧次壽命小于丨O方次，[:1極鉍損壞
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[0052] 雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種車載CAN總線按鍵面板，包括硅膠面殼(I)、PCB板(2)和塑料底殼(3)，其特征在于，所述硅膠面殼(I)上設有透明硅膠按鍵區(4)和黑色硅膠隔離區(5)，所述PCB板(2)上設有按鍵主體(6)和LED燈，所述按鍵主體(6)和LED燈均通過CAN總線和CPU模塊相連，所述LED燈包括LED指示燈(7)和LED背景燈(8)，所述按鍵主體(6)位于透明硅膠按鍵區(4)的下方，所述LED指示燈(7)位于黑色硅膠隔離區(5)的下方。
2.如權利要求1所述的車載CAN總線按鍵面板，其特征在于，所述透明硅膠按鍵區(4)按行列呈矩陣分布，所述LED指示燈(7)和黑色硅膠隔離區(5)分布在透明硅膠按鍵區(4)的上方，所述LED背景燈(8)分布在透明硅膠按鍵區(4)的兩側。
3.如權利要求2所述的車載CAN總線按鍵面板，其特征在于，所述黑色硅膠隔離區(5)通過在透明硅膠中進行二次注塑形成。
4.如權利要求2所述的車載CAN總線按鍵面板，其特征在于，每個透明硅膠按鍵區(4)上方的LED指示燈(7)和位于該透明硅膠按鍵區(4)下方的按鍵主體(6)并聯在一起并連接喇叭進行同步控制。
5.如權利要求4所述的車載CAN總線按鍵面板，其特征在于，所述每個透明硅膠按鍵區(4)的上方設有三個LED指示燈(7)，所述CPU模塊通過GP1 口連接LED指示燈(7)，每個GP1 口連接8個LED指示燈(7)。
6.如權利要求1所述的車載CAN總線按鍵面板，其特征在于，所述按鍵主體(6)為鍋仔片按鍵，所述鍋仔片按鍵和PCB板(2)之間設有通孔(9)。
【文檔編號】H01H13/83GK203950718SQ201420334276
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】曾暉 申請人:上海宏英智能科技有限公司