[发明专利]分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散控制系统技术领域，特别涉及一种分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法。

背景技术

随着工业控制现场中分散控制系统（DCS）的发展，需要特定的DCS操作员键盘对系统进行控制。该键盘使操作员能对系统的操作更加直观，操作方法更加简捷，以降低对操作员的操作技能要求，进一步减少误操作的可能，从而提高整个生产线的自动化能力。DCS操作员键盘正是基于这个目的产生的。该键盘在功能上除了兼容标准PC键盘的功能外，增加了DCS功能扩展区和用户自定义扩展区，如逻辑开、逻辑关、手动、自动、报警、输出步长等等，一旦有按键动作，键盘立刻响应并将按键编码发给主机，主机根据接收到的按键编码调用相应的子函数来完成响应功能。

同时该键盘支持目前广泛流行的USB接口的标准PC键盘通讯协议。USB协议专门为人机交互设备提供了接口描述，即HID设备类。用户可以按照HID设备类的协议设计通用键盘，也可以根据自己的需要设计特殊的键盘，以满足不同的应用场合。USB通信协议的设备一旦接入主机USB接口，主机调用底层驱动自动完成USB设备的枚举，实现方便快捷的即插即用。

现在根据用户需求，要求在操作员键盘上集成鼠标功能。通常实现此功能要在键盘上集成一个滚轮鼠标来实现。而由于操作员键盘的尺寸和功耗限制，集成一个鼠标是不现实的。

发明内容

本发明是针对现有的操作员键盘上无法集成鼠标功能的问题，提出了一种分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法，以满足操作员键盘对尺寸和功耗的要求，增强操作员键盘功能，提高工业自动化能力，并有效降低成本。

本发明的技术方案为：一种分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法，具体包括如下步骤：

1）在原分散控制系统操作员键盘上增加六个功能键，分别为上移，下移，左移，右移，鼠标左键，鼠标右键，约定功能键值对应鼠标的移动和点击功能，键盘USB接口中增加ARM Cortex-M3内核的芯片，实现通过USB接口与上位机通信；

2）ARM Cortex-M3内核的芯片内引入状态转移法和定时器中断，定时器每10ms中断调用键盘任务来处理按键信息，键盘任务将按键状态分为按键扫描、消抖处理、按键确认、释放处理4种，并将按键处理过程转化为这4种状态转移处理，即所有按键均经过按键扫描、消抖处理、按键确认、释放处理4个状态转移处理，先对按键进行扫描，若无按键按下，则每隔10ms扫描一次；若有按键按下，记录下按键所处键盘的位置代码，转向消抖处理；所按下按键若通过消抖处理，则确认其位置代码，进入到按键确认阶段，将位置代码转换为按键HID码并发送；否则释放其位置代码，转到按键扫描处重新扫描；发送完其HID码的按键再进行消抖处理看释放否；若按键未释放则继续等待，若已释放则转向按键扫描处重新扫描；

3）上位机对鼠标键值的处理及功能实现：上位机接收USB通信接口信息后通过监控软件首先对键盘事件进行响应处理，调用对应信息处理函数，在对应的信息处理函数中对接收的相应的键码值进行具体处理，获取鼠标位置，根据约定移动鼠标到相应位置或按下、释放鼠标，实现操作动作。

所述六个功能键分别为鼠标左键、鼠标右键、鼠标上移、鼠标下移、鼠标左移、鼠标右移，约定对应键码值分别的PageUp、PageDown、UpArrow、DownArrow、LeftArrow 、RightArrow。

本发明的有益效果在于：本发明分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法，不仅增强键盘功能，使其集成鼠标功能，进一步提高DCS系统自动化的能力，同时还极大降低了成本，并具有较强的经济效益。

附图说明

图1为本发明分散控制系统操作员键盘与上位机通讯示意图；

图2为本发明键盘主程序流程图；

图3为本发明键盘任务处理函数流程图；

图4为本发明按键状态转移图。

具体实施方式

分散控制系统操作员键盘支持鼠标功能的实现方法，如图1所示，即在原键盘3上增加六个特殊功能键4（上移，下移，左移，右移，鼠标左键，鼠标右键），约定特殊键值对应鼠标的移动和点击功能，并通过和上位机1监控软件相结合来实现。这个方法经济有效，在原有的框架下通过简单的修改软件就完成了这个功能。具体包括三部分：键盘3和上位机1的USB通信接口2；键盘3的任务处理；上位机1对鼠标键值的处理及功能实现。