感应开关旋钮及终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种感应开关旋钮及终端设备。


背景技术：

2.现有的感应式旋钮大多采用磁感应方式或者光感应方式，其中，采用磁感应方式的开关旋钮的结构与编码方式较为复杂且成本较高，而采用光感应方式的开关旋钮由于光路容易被干扰和遮挡导致故障率较高。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中感应式开关旋钮存在的上述缺陷，提供一种感应开关旋钮及终端设备。
4.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种感应开关旋钮，包括电路板、旋钮主体、旋转检测组件以及原点检测组件；其中：
6.所述电路板与所述旋钮主体相对设置，并且所述电路板分别与所述旋转检测组件以及所述原点检测组件电连接；
7.所述旋转检测组件用于检测所述旋钮主体的旋转方向与旋转角度；
8.所述原点检测组件用于检测所述旋钮主体是否位于原点位置。
9.较佳地，所述旋转检测组件包括若干第一霍尔开关以及若干第一永磁体；其中：
10.若干所述第一霍尔开关设置在所述电路板上并与所述电路板电连接，用于在检测到所述第一永磁体时触发脉冲信号；
11.若干所述第一永磁体设置在所述旋钮主体的内部，并与所述旋钮主体一同旋转。
12.较佳地，所述旋转检测组件包括两个所述第一霍尔开关以及至少两个所述第一永磁体；其中：
13.两个所述第一霍尔开关与所述旋钮主体的旋转中心所形成的夹角小于相邻两个所述第一永磁体与所述旋转中心所形成的夹角。
14.较佳地，两个所述第一霍尔开关分布在以所述旋转中心为圆心的同一圆弧上。
15.较佳地，两个所述第一霍尔开关分别设置在所述圆弧的端部位置与中间位置。
16.较佳地，多个所述第一永磁体沿着以所述旋转中心为圆心的圆周均匀分布。
17.较佳地，所述第一永磁体的形状为圆弧形；
18.所述第一永磁体占据所述圆周的比例与相邻两个所述第一永磁体之间的间隔占据所述圆周的比例相同。
19.较佳地，所述电路板包括第三永磁体，所述旋钮主体包括第四永磁体；
20.所述第三永磁体和所述第四永磁体用于所述电路板与所述旋钮主体的对准。
21.较佳地，所述原点检测组件包括第二霍尔开关和第二永磁体；其中：
22.所述第二霍尔开关设置在所述电路板上并与所述电路板电连接，用于在检测到所
述第二永磁体时触发脉冲信号；
23.所述第二永磁体设置在所述旋钮主体的内部，并与所述旋钮主体一同旋转；
24.和/或，
25.所述电路板与所述旋钮主体分离设置。
26.一种终端设备，包括操作面板以及上述任一种感应开关旋钮；其中：
27.所述感应开关旋钮设置在所述操作面板上。
28.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的感应开关旋钮，包括分体设置的电路板和旋钮主体，结构简单且易于维护，并且同时具备旋转检测组件与原点检测组件，能够准确地对旋钮主体的旋转方向和旋转角度进行判断，通用性较强，有利于编码方法的实现以及用户体验的提升。
附图说明
29.图1为根据本实用新型实施例1的感应开关旋钮的模块示意图。
30.图2为根据本实用新型实施例1的感应开关旋钮的局部结构示意图。
31.图3为根据图2的感应开关旋钮的逻辑时序示意图。
具体实施方式
32.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
33.实施例1
34.本实施例提供一种感应开关旋钮，图1示出了本实施例的模块示意图。参照图1，本实施例提供的感应开关按钮包括电路板1、旋钮主体2、旋转检测组件3以及原点检测组件4，其中，电路板1与旋钮主体2相对设置，并且电路板1分别与旋转检测组件3以及原点检测组件4电连接，旋转检测组件3用于检测旋钮主体2的旋转方向与旋转角度，原点检测组件4用于检测旋钮主体2是否位于原点位置。
35.在本实施例中，电路板1与旋钮主体2优选分离设置，从而，电路板1与旋钮主体2可以分别进行维修与替换，有利于提高感应开关旋钮的使用寿命，并有利于降低感应开关旋钮的维护成本。
36.具体地，在本实施例中，电路板1可以包括第三永磁体11，旋钮主体2可以包括第四永磁体21，由于第三永磁体11和第四永磁体21之间存在相互吸引，从而，第三永磁体11和第四永磁体21可以用于电路板1与旋钮主体2的对准。
37.进一步地，在本实施例中，电路板1与旋钮主体2之间可以设置有操作面板，具体地，电路板1与旋钮主体2可以分别设置在操作面板相对的两个平面上，例如，可以分别设置在操作面板的左右两个平面上，又例如，可以分别设置在操作面板的上下两个平面上。
38.在本实施例中，旋转检测组件3优选包括若干第一霍尔开关31以及若干第一永磁体32，其中，若干第一霍尔开关31可以设置在电路板1上并与电路板1电连接，用于在检测到第一永磁体32时触发脉冲信号，若干第一永磁体32可以设置在旋钮主体2的内部，并与旋钮主体2一同旋转。
39.具体地，在本实施例中，旋钮主体2的内部可以设置有若干用于固定安装第一永磁体32的容纳槽，使得第一永磁体32可以随着旋钮主体2的旋转而旋转，进而，第一霍尔开关
31检测到的磁场大小可以随着旋钮主体2的旋转而变化。在本实施例中，第一霍尔开关31用于在检测到第一永磁体32(例如，检测到磁场大小大于第一预设阈值，其中，第一预设阈值可以根据实际应用自定义设置)时，输出高电平信号(以“1”表示)，还用于在检测不到第一永磁体32(例如，检测到的磁场大小不大于第一预设阈值)时，输出低电平信号(以“0”表示)，由此，在本实施例中，第一霍尔开关31只有两种状态，即“0”和“1”。
40.进一步地，在本实施例中，旋转检测组件3优选包括两个第一霍尔开关31以及至少两个第一永磁体32，其中，两个第一霍尔开关31与旋钮主体2的旋转中心所形成的夹角小于相邻两个第一永磁体32与旋转中心所形成的夹角。从而，在本实施例中，根据两个第一霍尔开关31触发脉冲信号的先后顺序，可以确定旋钮主体2的旋转方向是顺时针还是顺时针，此外，根据各第一霍尔开关31触发脉冲信号的次数，还可以确定旋钮主体2的旋转角度。
41.在本实施例中，两个第一霍尔开关31优选分布在以旋转中心为圆心的同一圆弧上，进一步地，两个第一霍尔开关31优选分别设置在该圆弧的端部位置与中间位置。在本实施例中，多个第一永磁体32优选沿着以旋转中心为圆心的圆周均匀分布，在本实施例中，第一永磁体32的形状优选为圆弧形，并且第一永磁体32占据圆周的比例与相邻两个第一永磁体32之间的间隔占据圆周的比例相同。
42.具体地，在本实施例中，假设第一永磁体32的个数为y个(y为大于等于2的自然数)，则有y个第一永磁体32等间距的分布在圆周上并将安装有第一永磁体32的圆周平均分为2y份，并且相邻两份中，一份安装有第一永磁体32，另一份未安装有第一永磁体32。基于此，两个第一霍尔开关31与旋转中心形成的夹角为360/4y，旋钮主体2每旋转360/4y度时，至少一个第一霍尔开关31的输出状态发生变化，因此，本实施例提供的感应开关旋钮旋转一周所能感应到的编码数为4y。
43.在本实施例中，原点检测组件4可以包括第二霍尔开关41和第二永磁体42，其中，第二霍尔开关41可以设置在电路板1上并与电路板1电连接，用于在检测到第二永磁体42时触发脉冲信号，第二永磁体42可以设置在旋钮主体2的内部，并与旋钮主体2一同旋转，并且，第二霍尔开关41与第二永磁体42优选分布在以旋钮主体2的旋转中心为圆心的同心圆上。
44.具体地，在本实施例中，旋钮主体2的内部还可以设置有若干用于固定安装第二永磁体42的容纳槽，使得第二永磁体42可以随着旋钮主体2的旋转而旋转，进而，第二霍尔开关41检测到的磁场大小可以随着旋钮主体2的旋转而变化。在本实施例中，第二霍尔开关41用于在检测到第二永磁体42(例如，检测到磁场大小大于第二预设阈值，其中，第二预设阈值可以根据实际应用自定义设置)时，输出高电平信号(以“1”表示)，还用于在检测不到第二永磁体42(例如，检测到的磁场大小不大于第二预设阈值)时，输出低电平信号(以“0”表示)，由此，在本实施例中，第二霍尔开关41只有两种状态，即“0”和“1”。
45.在本实施例中，在旋钮主体2被旋转前，旋钮主体2位于原点位置，有第二霍尔开关41输出“1”，如果旋钮主体2未位于原点位置，有第二霍尔开关41输出“0”。因此，在旋钮主体2被旋转时，可以结合旋钮主体2是否位于原点位置来具体确认旋钮主体2的旋转角度，具体地，以旋钮主体2离开原点位置为起点，开始统计各第一霍尔开关31触发脉冲信号的累计次数，以确定旋钮主体2的旋转角度。
46.图2示出了本实施例的旋转检测组件3的一种示例，参照图2，旋转检测组件3包括
两个圆弧形的第一霍尔开关31(分别记作霍尔开关a和霍尔开关b)以及两个第一永磁体32(分别记作永磁体c和永磁体d)，安装有第一永磁体32的圆周被平均分为了4份，霍尔开关a和霍尔开关b与旋转中心形成的夹角为360/4y。
47.图3示出了根据图2的感应开关旋钮的逻辑时序示意图，结合图3，本实施例的感应开关旋钮，可以基于以下两种原理来判断旋钮主体2的旋转方向是顺时针还是逆时针，具体地：
48.原理一
49.设定有以下几种状态为顺时针旋转：
50.状态1：在霍尔开关a的输出从“0”到“1”的瞬间，且霍尔开关b的输出为“0”时，霍尔开关a发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的顺时针旋转；
51.状态2：在霍尔开关a的输出从“1”到“0”的瞬间，且霍尔开关b的输出为“1”时，霍尔开关a发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的顺时针旋转；
52.状态3：在霍尔开关b的输出从“1”到“0”的瞬间，且霍尔开关a的输出为“0”时，霍尔开关b发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的顺时针旋转。
53.状态4：在霍尔开关b的输出从“0”到“1”的瞬间，且霍尔开关a的输出为“1”时，霍尔开关b发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的顺时针旋转。
54.设定有以下几种状态为逆时针旋转：
55.状态1：在霍尔开关a的输出从“0”到“1”的瞬间，且霍尔开关b的输出为“1”时，霍尔开关a发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的逆时针旋转；
56.状态2：在霍尔开关a的输出从“1”到“0”的瞬间，且霍尔开关b的输出为“0”时，霍尔a发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的逆时针旋转；
57.状态3：在霍尔开关b的输出从“1”到“0”的瞬间，且霍尔开关a的输出为“1”时，霍尔开关b发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的逆时针旋转。
58.状态4：在霍尔开关b的输出从“0”到“1”的瞬间，且霍尔开关a的输出为“0”时，霍尔开关b发生了状态变化，设定该状态变化为旋钮主体2的逆时针旋转。
59.原理二
60.设定组合如下：
61.组合1：霍尔开关a输出“1”，霍尔开关b输出“1”。
62.组合2：霍尔开关a输出“0”，霍尔开关b输出“1”。
63.组合3：霍尔开关a输出“0”，霍尔开关b输出“0”。
64.组合4：霍尔开关a输出“1”，霍尔开关b输出“0”。
65.旋钮主体2在顺时针旋转时，霍尔开关a和霍尔开关b的编码按组合1
‑2‑3‑4‑
1的顺序变化，旋钮主体2在逆时针旋转时，霍尔开关a和霍尔开关b的编码按组合1
‑4‑3‑2‑
1的顺序变化。
66.本实施例提供的感应开关旋钮，同时检测第一霍尔开关的脉冲边沿和电平状态，一方面，在两个第一霍尔开关中的任意一个发生电平状态改变时，都可以判断旋转主体的旋转方向；另一方面，也可以根据两个第一霍尔开关的电平状态的变化，来判断旋转主体的旋转方向。又有，单片机检测跳边沿的要求较高，而检测电平状态的要求较低，从而，本实施例提供的感应开关旋钮降低了对单片机的要求。
67.本实用新型提供的感应开关旋钮，包括分体设置的电路板和旋钮主体，结构简单且易于维护，并且同时具备旋转检测组件与原点检测组件，能够准确地对旋钮主体的旋转方向和旋转角度进行判断，通用性较强，有利于编码方法的实现以及用户体验的提升。
68.实施例2
69.本实施例提供一种终端设备，包括操作面板以及实施例1提供的感应开关旋钮，其中，感应开关旋钮设置在所述操作面板上。具体地，感应开关旋钮包括的电路板与旋钮主体可以分别设置在操作面板相对的两个平面上，例如，可以分别设置在操作面板的左右两个平面上，又例如，可以分别设置在操作面板的上下两个平面上。
70.本实施例提供的终端设备，可以实现为燃气灶等可以适用感应开关旋钮的设备，并且由于采用了实施例1提供的结构简单且易于维护的感应开关旋钮，能够准确地对感应开关旋钮的旋转方向和旋转角度进行判断，通用性较强，有利于编码方法的实现以及用户体验的提升。
71.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。