[实用新型]一种具有隐藏式按键的智能电表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能电表，属于用电信息智能采集领域。

背景技术

随着智能电网的发展,越来越多的智能采集终端被用于电网中。作为智能电网数据采集的重要基础设备-智能电表，被广泛用于电能测量、计量、用电数据信息上传下载等功能。

随着“节能减排、低碳经济、构建和谐环境”发展理念的提出，国家正在大力建设坚强智能电网。而智能电表是智能电网的重要组成部分，具有智能化、信息化的电能表是未来节能型智能电网的最终用户智能化终端的发展方向。然而现在的电能表上的查询、设置按键均为传统的机械式按键，容易出现接触不良、不防水损毁电表ARM、按键老化坏掉等问题，同时，由于电能表按键的位置处于前面板，容易出现用户误操作、乱按、乱设置篡改电表的预先设置导致电表出错，导致电力集抄系统的抄表成功率下降，严重影响智能电网的稳定性。要建设与用户友好互动的智能电网就必然需要一套稳定可靠的采集系统，迫切需要一种具有隐蔽功能的触摸按键来解决现有的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种具有隐藏式按键的智能电表，以解决电力集抄系统中电能表按键都是传统的机械式按键，保养麻烦，不能抑制灰尘、水蒸气，容易导致按键接触不良，甚至烧毁控制芯片，无法满足集抄系统对智能电表可靠性要求的问题。

为解决上述问题，提供一种具有隐藏式按键的智能电表，该智能电表包括按键、绝缘层和电表本体，绝缘层设置于电表本体的表面，按键为电容式触摸应按键，按键包括金属触摸片和电容触摸芯片，金属触摸片设置于绝缘层上，电容触摸芯片封装于绝缘层的内侧。

前述智能电表中，金属触摸片的表面颜色与绝缘层的颜色相同，且二者的外表面相平齐；

前述智能电表中，金属触摸片由PCB覆铜焊盘组成，用于将手指触摸的信号输入到ASC0104-2芯片；

前述电容触摸芯片是由MOS工艺制造的电容触摸芯片ASC0104-2，该芯片结构简单，性能稳定，具有个触摸输入端口及个直接输出端口，通过对芯片引脚的配置，可以实现多种工作模式。

与现有技术相比，本实用新型使用电容式触摸按键取代传统机械式按键，在使用时，该按键的封装与电表的外壳一致，只有专业人员通过电表的型号代码才能知道按键的具体位置，成功解决了传统机械按键接触不良、使用不便、不防水、用户乱按等问题，降低智能用电信息采集系统的故障率，提升了集抄的成功率。同时，采用电容触摸芯片(ASC0104-2)使触摸按键整体电路简单易于实现，提高了系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是智能电表的结构示意图；

图2是智能电表硬件框图；

图3是触摸按键软件流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型作进一步地详细描述，

实施例：

参照图1和图2，本实施例提供一种具有隐藏式按键的智能电表，该智能电表包括按键1、绝缘层2和电表本体3，绝缘层2设置于电表本体3的表面，按键1为电容式触摸应按键，按键1包括金属触摸片11(触摸按键)和电容触摸芯片12，金属触摸片11设置于绝缘层2上，金属触摸片11的表面颜色与绝缘层2的颜色相同，且二者的外表面相平齐，电容触摸芯片12可封装于绝缘层2的内侧。

电容触摸芯片12是由MOS工艺制造的ASC0104-2芯片，该芯片结构简单，性能稳定，具有2个触摸输入端口及2个直接输出端口，通过对芯片引脚的配置，可以实现多种工作模式，ASC0104-2芯片是一个电容式触摸按键电路，在使用时芯片通过检测PCB上的一小块“覆铜焊盘”，与四周“地信号”构成一个感应电容的变化来识别有无按键动作。即利用感应电容与电阻构成的RC回路，检测充放电时间的变化量来判断有无触摸。当手指触摸时会形成耦合电容，耦合电容持续充放电使容量增大最终导致整个电路的充电时间变长。通过检测充电周期的变化，来检测到电容的变化，从而判断是否有手指触摸。当有触摸时，ASC0104-2芯片将输入的触摸信号转换为高/低电平输入到GPIO口供处理。

金属触摸片11：由PCB覆铜焊盘组成，是触摸感应按键的基础，通过金属触摸感应片可以将手指触摸的信号输入到ASC0104-2芯片，由芯片进行电容-充电时间变换后输出到控制器芯片，由控制芯片去判断所要实现的动作。

为了使控制面板布局紧凑，减少按键数量、降低成本、提高智能电表系统的稳定性和可靠性，在软件设计时，对按键的响应进行了优化设计，通过利用单击、双击的方式实现单个按键完成2种动作。

当触摸金属感应片时，ASC0104-2芯片通过检测充电周期的变化，当检测到电容C1上电压发生变化时，进而判断触摸状况并将触摸信号转换为高/低电平经TPQO和TPQ1端口输入到STM32F103C8T6内进行后续处理。在本实用新型中，为了及时响应按键信号，控制器采用外部中断的方式对来自于触摸芯片的信号进行处理。当收到来自外部中断请求后，控制器STM32F103C8T6则进入中断程序并保护现场关闭中断，进行消抖动处理。在STM32F103C8T6确定有一次按键按下后，开始对按下的次数进行累加处理，识别在200ms内是否只按下一次，若只有一次按下视为单击，电表执行查看电表计量数据的功能，否则为双击，执行电表参数设置功能，恢复现场，开中断返回主程序，具体流程如图3所示。