一种抗电磁干扰的人机交互系统及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种抗电磁干扰的人机交互系统及装置，属于隔离电路技术领域，包括人机交互单元、主控单元和隔离单元，所述人机交互单元包括按键输入模块、旋钮输入模块、显示模块，所述隔离单元包括光耦隔离模块和隔离通信模块；所述按键输入模块、旋钮输入模块经光耦隔离模块与控制单元连接，显示模块经隔离通信模块与主控单元连接。本实用新型专利技术通过光耦隔离模块实现按键输入模块、旋钮输入模块与主控单元之间的电气隔离，通过隔离通信模块实现显示模块与主控单元之间的电气隔离，提升系统的抗干扰性能和设备的稳定性，有效避免因干扰而引起的误动作或导致的设备损坏。而引起的误动作或导致的设备损坏。而引起的误动作或导致的设备损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种抗电磁干扰的人机交互系统及装置


[0001]本技术涉及隔离电路
，尤其涉及一种抗电磁干扰的人机交互系统及装置。

技术介绍

[0002]在很多仪器和设备的操作面板上，需通过物理按键和/或调节旋钮和/或显示屏幕等实现人机交互。通常情况下物理按键是使用其开闭特性，通过上/下拉电阻的方式，实现电平转换，由MCU的I/O口直接检测电平翻转来实现按键输入检测；调节旋钮采用可调电阻和旋转编码开关的方式，由MCU的ADC检测电压或者I/O口检测编码开关状态来实现操作输入；显示屏幕一般通过串口通信与MCU实现信息交互。在某些特定应用场合，电磁干扰较大，而人机交互均需要暴露物理按键、调节旋钮、显示屏幕，因此容易引入干扰信号到MCU，严重时甚至损坏MCU，使系统无法正常工作。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术人机交互过程中易引入干扰信号的问题，提供了一种抗电磁干扰的人机交互系统及装置。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种抗电磁干扰的人机交互系统，系统具体包括人机交互单元、主控单元和隔离单元，所述人机交互单元包括按键输入模块、旋钮输入模块、显示模块，所述隔离单元包括光耦隔离模块和隔离通信模块；所述按键输入模块、旋钮输入模块经光耦隔离模块与控制单元连接，显示模块经隔离通信模块与主控单元连接。
[0005]在一示例中，所述主控单元为ARM、FPGA、单片机、PLC中的任意一种。
[0006]在一示例中，所述按键输入模块包括顺次连接的按键矩阵电路和编码电路，编码电路输出端与光耦隔离模块连接。
[0007]在一示例中，所述光耦隔离模块包括第一光耦隔离子模块和第二光耦隔离子模块，按键输入模块经第一光耦隔离子模块与主控单元连接，旋钮输入模块经第二光耦隔离子模块与主控单元连接。
[0008]在一示例中，所述第一光耦隔离子模块、第二光耦隔离子模块具体为光电耦合器。
[0009]在一示例中，所述系统还包括电平转换单元，主控单元依次经电平转换单元、隔离通信模块与显示模块连接。
[0010]在一示例中，所述电平转换单元具体为电平转换器。
[0011]在一示例中，所述系统还包括第一电源单元和第二电源单元，第一电源单元用于为按键输入模块、旋钮输入模块、主控单元和隔离通信模块供电，第二电源单元用于为显示模块供电。
[0012]在一示例中，所述第一电源单元包括顺次连接的电源模块和隔离直流电压转换模块。
[0013]需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
[0014]本技术还包括一种抗电磁干扰的人机交互装置，装置包括上述任一示例所述人机交互系统。
[0015]与现有技术相比，本技术有益效果是：
[0016]（1）在一示例中，通过光耦隔离模块实现按键输入模块、旋钮输入模块与主控单元之间的电气隔离，通过隔离通信模块实现显示模块与主控单元之间的电气隔离，提升系统的抗干扰性能和设备的稳定性，有效避免因干扰而引起的误动作或导致的设备损坏。
[0017]（2）在一示例中，通过电平转换单元实现主控单元输出信号的电平转换，以此提升主控单元与通信模块之间的通信可靠性。
[0018]（3）在一示例中，通过两个电源单元分别对不同系统组件进行供电，电源单元之间相互隔离，保证系统运行的稳定性。
附图说明
[0019]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0020]图1为本技术一示例中的系统框图；
[0021]图2为本技术一示例中的系统框图；
[0022]图3（a）为本技术一示例中按键输入模块的部分电路原理图；
[0023]图3（b）为本技术一示例中按键输入模块的部分电路原理图；
[0024]图4（a）为本技术一示例中编码电路的部分电路原理图；
[0025]图4（b）为本技术一示例中编码电路的部分电路原理图；
[0026]图5为本技术一示例中按键输入电路的插接器示意图；
[0027]图6为本技术一示例中旋转编码开关的电路原理图；
[0028]图7（a）为本技术一示例中光耦隔离模块的部分电路原理图；
[0029]图7（b）为本技术一示例中光耦隔离模块的部分电路原理图；
[0030]图7（c）为本技术一示例中光耦隔离模块的部分电路原理图；
[0031]图8为本技术一示例中电平转换单元的电路原理图；
[0032]图9为本技术一示例中隔离通信模块的电路原理图；
[0033]图10为本技术一示例中隔离直流电压转换模块的电路原理图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0035]在本技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，属于“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。
[0036]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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技术中的具体含义。
[0037]此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0038]如图1所示，在实施例1中，一种抗电磁干扰的人机交互系统，具体包括人机交互单元、主控单元和隔离单元，所述人机交互单元包括按键输入模块、旋钮输入模块、显示模块，所述隔离单元包括光耦隔离模块和隔离通信模块；所述按键输入模块、旋钮输入模块经光耦隔离模块与控制单元连接，显示模块经隔离通信模块与主控单元连接。本示例中，通过光耦隔离模块实现按键输入模块、旋钮输入模块与主控单元之间的电气隔离，通过隔离通信模块实现显示模块与主控单元之间的电气隔离，以此提升系统应用至强干扰环境下的抗干扰性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗电磁干扰的人机交互系统，其特征在于：其包括人机交互单元、主控单元和隔离单元，所述人机交互单元包括按键输入模块、旋钮输入模块、显示模块，所述隔离单元包括光耦隔离模块和隔离通信模块；所述按键输入模块、旋钮输入模块经光耦隔离模块与控制单元连接，显示模块经隔离通信模块与主控单元连接。2.根据权利要求1所述抗电磁干扰的人机交互系统，其特征在于：所述主控单元为ARM、FPGA、单片机、PLC中的任意一种。3.根据权利要求1所述抗电磁干扰的人机交互系统，其特征在于：所述按键输入模块包括顺次连接的按键矩阵电路和编码电路，编码电路输出端与光耦隔离模块连接。4.根据权利要求1所述抗电磁干扰的人机交互系统，其特征在于：所述光耦隔离模块包括第一光耦隔离子模块和第二光耦隔离子模块，按键输入模块经第一光耦隔离子模块与主控单元连接，旋钮输入模块经第二光耦隔离子模块与主控单元连接。5.根据权利要求4所述抗电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐远灿，陈万垒，
申请(专利权)人：成都歆慎科技有限公司，
类型：新型
国别省市：