一種非接觸式絕對位置旋鈕的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種開關旋鈕，特別是涉及一種非接觸式絕對位置旋鈕。
【背景技術】
[0002]現有的開關旋鈕大都屬于物理連接的開關旋鈕，如電位器式開關旋鈕、帶桿編碼式開關旋鈕，這種物理連接的旋鈕不僅在使用中會因機械結構的磨損影響使用壽命，同時物理連接的旋鈕在使用時由于需要在電器設備的面板上開孔，破壞設備外殼的完整性和密封性，導致面板的受力強度會大大削弱，還會導致設備外部的污染物進入設備內部，對設備內部的零部件和電路構成污染和破壞，同時在一定程度上也妨礙了面板的清潔。
[0003]為此，人們提出了一種感應式開關旋鈕，如授權公開號為CN 101005280 B(專利號為ZL 200610033206.X)的中國發明專利就公布了這樣一種感應編碼開關，其包括感應開關板與感應旋鈕，所述感應開關板與所述感應旋鈕分別放置在操作面板的兩側，并通過所述感應開關板中心的第一永磁體與所述感應旋鈕中心的第二永磁體的相互吸引來定位，所述感應開關板包括均勻分布在同一圓周上的η (η >= 3)個霍爾開關，所述感應旋鈕包括用來固定第二永磁體的底座、安裝在該底座上的旋鈕以及均勻分布在該旋鈕內殼的同一圓周上的m(m為偶數)個永磁體，通過旋轉所述旋鈕產生相對于所述感應開關板變化的磁場。這種感應編碼開關無須在操作面板上開孔即能安裝，能很好保持電器設備外殼的完整性，可以較好達到防水、防潮與防漏電的目的。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種結構新穎的、同時具備線性旋轉角度位置檢測、且同樣無需在電器設備上開孔的非接觸式絕對位置旋鈕。
[0005]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種非接觸式絕對位置旋鈕，包括感應開關電路板與感應旋鈕，所述感應開關電路板與所述感應旋鈕分別放置在操作面板的兩側，其特征在于:
[0006]所述感應旋鈕包括位于中心位置的圓柱形同面具有N極和S極、且N極和S極中心對稱的感應永磁體，設置在感應永磁鐵外的第一圓環形定位永磁體，以及用于固定感應永磁體和第一圓環形定位永磁體的能夠轉動的旋鈕基座；
[0007]所述感應開關電路板上設置有第二圓環形定位永磁體，能檢測感應永磁體轉動而產生磁場變化的磁感應元件，及與磁感應元件連接的用于計算感應旋鈕旋轉角度的MCU單元;
[0008]感應開關電路板與感應旋鈕通過第一圓環形定位永磁體與第二圓環形定位永磁體的相互吸引來定位。
[0009]作為改進，所述磁感應元件位于感應開關電路板上且與旋鈕基座中心的感應永磁體的中心同軸，這樣磁感應元件能較好的檢測感應永磁體轉動而產生磁場變化，便于后續MCU計算感應旋鈕旋轉角度。
[0010]所述磁感應元件可以采用磁旋轉位置編碼器，也可以采用可編程非接觸式電位器。
[0011]而所述MCU單元則直接讀取磁旋轉位置編碼器或可編程非接觸式電位器內部寄存器數值，然后通過數學運算，計算感應旋鈕的旋轉角度。
[0012]與現有技術相比，本發明的優點在于:結構簡單新穎，可以實時檢測感應旋鈕相對與設定O點旋轉的絕對角度，具有電位器的線性度，同時磁感應元件與感應旋鈕不存在接觸，使用壽命長，且無需在設備面板上開孔，確保了面板的完整性，從而也避免了設備內部的器件受面板外的污染物污染和破壞。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例中非接觸式絕對位置旋鈕的結構示意圖。
[0014]圖2為圖1例中感應旋鈕的仰視圖；
[0015]圖3為圖1例中感應開關電路板的俯視圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0017]如圖1所示的非接觸式絕對位置旋鈕，包括感應開關電路板與感應旋鈕，所述感應開關電路板與所述感應旋鈕分別放置在操作面板3的兩側，其中
[0018]所述感應旋鈕包括位于中心位置的圓柱形同面具有N極和S極、且N極和S極中心對稱的感應永磁體21，設置在感應永磁鐵外的第一圓環形定位永磁體22，以及用于固定感應永磁體和第一圓環形定位永磁體的能夠轉動的旋鈕基座23，參見圖2所示；
[0019]所述感應開關電路板I上設置有第二圓環形定位永磁體11，能檢測感應永磁體轉動而產生磁場變化的磁感應元件12，及與磁感應元件連接的用于計算感應旋鈕旋轉角度的MCU單元(圖中未示出)，參見圖3所示；
[0020]感應開關電路板I與感應旋鈕通過第一圓環形定位永磁體22與第二圓環形定位永磁體11的相互吸引來定位。
[0021]本實施例中，所述磁感應元件12位于感應開關電路板上且與旋鈕基座23中心的感應永磁體21的中心同軸。且磁感應元件采用型號為AS5600的12位可編程非接觸式電位器。
[0022]第一次使用時用戶需根據自身需求先對感應旋鈕的旋轉變化方向進行設定，SP順時針旋轉增加還是逆時針旋轉增加，其次對感應旋鈕的起始O點以及終點(小于等于360度)進行設定，第一次使用設定之后便不需要進行再次設置，除非感應旋鈕的起始與終止點及變化方向需要更改。當感應旋鈕中感應永磁體21相對于磁感應元件發生同軸旋轉時，磁感應元件感應到磁場的變化，并通過MCU內部的軟硬件電路轉換成為旋鈕旋轉的絕對角度對應的數字量，MCU通過直接讀取磁旋轉位置編碼器或可編程非接觸式電位器內部寄存器數值，然后通過數學運算，計算感應旋鈕的旋轉角度。12位可編程非接觸式電位器中12位寄存器滿量程值為:4095，MCU讀取的寄存器值為:Value_regester (O?4095); —周為:360°，感應旋鈕當前旋轉角度的值為:N0W_value = (360*Value_regester)/4095 ；在我們的實際應用中，不要求精度很高，雖然讀取的是12位的寄存器，但是一般往往只用高8位，MCU實際的數學運算為:高8位寄存器滿量程值為:255，MCU讀取的寄存器值為:Value—regester (O?255)，一周為:360。，感應旋鈕當前旋轉角度值為:NOW—value =(360*Value—regester)/255ο
【主權項】
1.一種非接觸式絕對位置旋鈕，包括感應開關電路板與感應旋鈕，所述感應開關電路板與所述感應旋鈕分別放置在操作面板的兩側，其特征在于: 所述感應旋鈕包括位于中心位置的圓柱形同面具有N極和S極、且N極和S極中心對稱的感應永磁體，設置在感應永磁鐵外的第一圓環形定位永磁體，以及用于固定感應永磁體和第一圓環形定位永磁體的能夠轉動的旋鈕基座； 所述感應開關電路板上設置有第二圓環形定位永磁體，能檢測感應永磁體轉動而產生磁場變化的磁感應元件，及與磁感應元件連接的用于計算感應旋鈕旋轉角度的MCU單元； 感應開關電路板與感應旋鈕通過第一圓環形定位永磁體與第二圓環形定位永磁體的相互吸引來定位。2.根據權利要求1所述的非接觸式絕對位置旋鈕，其特征在于:所述磁感應元件位于感應開關電路板上且與旋鈕基座中心的感應永磁體的中心同軸。3.根據權利要求1所述的非接觸式絕對位置旋鈕，其特征在于:所述磁感應元件采用磁旋轉位置編碼器。4.根據權利要求1所述的非接觸式絕對位置旋鈕，其特征在于:所述磁感應元件采用可編程非接觸式電位器。5.根據權利要求3或4所述的非接觸式絕對位置旋鈕，其特征在于:所述MCU單元直接讀取磁旋轉位置編碼器或可編程非接觸式電位器內部寄存器數值，然后通過數學運算，計算感應旋鈕的旋轉角度。
【專利摘要】本發明涉及一種非接觸式絕對位置旋鈕，包括感應開關電路板與感應旋鈕，所述感應開關電路板與所述感應旋鈕分別放置在操作面板的兩側，其特征在于：所述感應旋鈕包括位于中心位置的圓柱形同面具有N極和S極、且N極和S極中心對稱的感應永磁體，設置在感應永磁鐵外的第一圓環形定位永磁體，以及用于固定感應永磁體和第一圓環形定位永磁體的能夠轉動的旋鈕基座；所述感應開關電路板上設置有第二圓環形定位永磁體，能檢測感應永磁體轉動而產生磁場變化的磁感應元件，及與磁感應元件連接的用于計算感應旋鈕旋轉角度的MCU單元。本發明結構新穎，同時具備線性旋轉角度位置檢測、且同樣無需在電器設備上開孔。
【IPC分類】H03K17/95
【公開號】CN105227170
【申請號】CN201510685758
【發明人】史井雄, 譚蓁, 曾令均, 嚴力峰, 茅忠群, 諸永定, 方獻良
【申請人】寧波方太廚具有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月19日