阅读说明：本技术 一种基于t’触发器的脉冲触发自锁按钮开关 (Pulse trigger self-locking button switch based on T' trigger ) 是由 李福生 张伟业 徐磊 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮,属于电路式开关领域,短路金属片贴附在按钮底座的四角上且与电压输入Vin+端相连；短路金属环贴附在按钮底座上表面；按钮底座的下表面具有第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚,分别与内嵌式逻辑控制电路的电压输入Vin+端相连、电压输入GND端相连、电压输出Vout+端相连和电压输出GND端相连；接触金属镂空隆起按钮的四角紧贴在按钮底座上的四角短路金属片上；接触金属镂空隆起按钮与短路金属环之间形成脉冲触发开关S1。本发明采用T’触发器翻转原理控制MOS管关断来实现开关自锁和打开,省去使用微处理器控制,节省了整个系统的成本,使得接触按钮开关的应用场景更加广泛。(The invention discloses a pulse triggering self-locking button based on a T' trigger, belonging to the field of circuit switches.A short circuit metal sheet is attached to four corners of a button base and is connected with a voltage input Vin + end; the short circuit metal ring is attached to the upper surface of the button base; the lower surface of the button base is provided with a first pin, a second pin, a third pin and a fourth pin which are respectively connected with a voltage input Vin + end, a voltage input GND end, a voltage output Vout + end and a voltage output GND end of the embedded logic control circuit; the four corners of the contact metal hollowed-out bump button are tightly attached to the four-corner short circuit metal sheet on the button base; and a pulse trigger switch S1 is formed between the contact metal hollowed-out bump button and the short circuit metal ring. The invention adopts the T' trigger flip principle to control the turn-off of the MOS tube to realize the self-locking and the turn-on of the switch, saves the use of a microprocessor for control, saves the cost of the whole system and leads the application scene of the contact button switch to be wider.)

一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关

技术领域

本发明涉及数字电路技术领域，尤其涉及一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关。

背景技术

公知的自锁开关均为机械式自锁，这种设计存在一些不足之处：占用空间较大、不利于高度集成化、机械接触不灵敏、时间久机械部分容易损坏、并且常规按钮开关在应用过程中会出现抖动过程，需要人为设置消抖电路或者消抖程序等，而目前常用的按钮自锁电路是通过处理器来控制三极管或者MOS管来实现电路的自锁，这样需要在电路中添加微处理器，这样不仅会占用微处理器的资源，而且在一些不需要微处理器的地方上增加了整个电路的成本及电路的复杂程度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关，通过运用T’触发器的电路自锁和电平翻转功能来实现P-MOS管的导通与关断从而实现了开关的自锁导通与关断，使电路克服占用空间大、不易集成等问题，应用场景更加广泛。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮，包括接触金属镂空***按钮、短路金属环、短路金属片、按钮底座、内嵌式逻辑控制电路；所述短路金属片贴附在按钮底座的四角上；所述短路金属环贴附在按钮底座上表面；所述按钮底座的下表面具有第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚；所述接触金属镂空***按钮的四角紧贴在按钮底座上的四角短路金属片上；接触金属镂空***按钮与短路金属环之间形成脉冲触发开关S1；所述第一引脚和短路金属片均与内嵌式逻辑控制电路的电压输入Vin+端相连；所述第二引脚与内嵌式逻辑控制电路的电压输入GND端相连；所述第三引脚与内嵌式逻辑控制电路的电压输出Vout+端相连；所述第四引脚与内嵌式逻辑控制电路的电压输出GND端相连。

进一步的，所述内嵌式逻辑控制电路包括T’触发器、电平反相器、功率P-MOS管、电阻R、电阻R，T’触发器信号输入端接到短路金属环，T’触发器的信号输出端接入到电平反相器的输入端，电平反相器的输出端接入到功率P-MOS管的栅极，功率P-MOS管的源极与短路金属片电连接后作为电压输入Vin+端，功率P-MOS管的漏极作为到电压输出Vout+端，短路金属环还与电阻R的一端相连，电阻R的另一端作为电压输入GND端；功率P-MOS管的漏极还与电阻R的一端相连，电阻R的另一端作为电压输出GND端。

进一步的，所述内嵌式逻辑控制电路内嵌在按钮底座内部。

进一步的，还包括LED指示灯，所述LED指示灯贴附在按钮底座上表面；LED指示灯位于短路金属环中部。

进一步的，所述LED指示灯的正端连接到第四引脚上，负端连接到一个电阻一端，电阻另一端接地。

进一步的，开关打开时有贴敷于按钮底座表面的LED指示灯亮，开关关断时贴敷于按钮底座表面的LED指示灯灭。

进一步的，所述触金属镂空***按钮在按下弯曲变形后接触到短路金属环时形成短路金属环与短路金属片的短路从而触发内部的T’触发器电平信号翻转。

进一步的，触金属镂空***按钮由中部和四周镂空并且中部呈弧形***，四周连接到按钮底座的短路金属片上，镂空部分用以通过LED指示灯的光，***部分防止无外力作用下接触到短路金属环。

本发明的有益效果是：本发明提供的按钮开关小型化，节省使用机械式按键自锁开关的纵向和横向空间，减少在电路板中的使用空间，便于电路高度集成化；能够在需要自锁的接触式开关电路上节省价格昂贵的微处理器元器件，减少整个电路的成本和节约了电路中微处理器的资源空间；开关结构简单，所需集成电路成本低并且在很多不需要价格昂贵的微处理器但又希望使用接触自锁开关的电路板上有了更多的选择；该开关的出现可以进一步推进电子产品的轻盈化、小型化、超薄化、无需外接消抖电路和消除抖动脉冲的软件程序处理等。

附图说明

下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图1为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关的关键部位机械分解图；

图2为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关的顶部接触弹片机械图；

图3为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关底座部分顶部示意图；

图4为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关底座部分底部示意图；

图5为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关机械设计整体图；

图6为基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮开关内部电路设计图；

其中：接触金属镂空***按钮1、LED指示灯2、短路金属环3、短路金属片4、按钮底座5、内嵌式逻辑控制电路6、第一引脚7、第二引脚8、第三引脚9、第四引脚10。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本申请的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1-6所示，本实施例提供一种基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮，包括接触金属镂空***按钮1、短路金属环3、短路金属片4、按钮底座5、内嵌式逻辑控制电路6；

所述短路金属片4贴附在按钮底座5的四角上；

所述短路金属环3贴附在按钮底座5上表面；

所述按钮底座5的下表面具有第一引脚7、第二引脚8、第三引脚9和第四引脚10；

所述接触金属镂空***按钮1的四角紧贴在按钮底座5上的四角短路金属片4上；接触金属镂空***按钮1与短路金属环3之间形成脉冲触发开关S1；

所述第一引脚7和短路金属片4均与内嵌式逻辑控制电路6的电压输入Vin+端相连；

所述第二引脚8与内嵌式逻辑控制电路6的电压输入GND端相连；

所述第三引脚9与内嵌式逻辑控制电路6的电压输出Vout+端相连；

所述第四引脚10与内嵌式逻辑控制电路6的电压输出GND端相连。

在本实施例中，所述内嵌式逻辑控制电路6包括T’触发器、电平反相器、功率P-MOS管、电阻R1、电阻R2，T’触发器信号输入端接到短路金属环3，T’触发器的信号输出端接入到电平反相器的输入端，电平反相器的输出端接入到功率P-MOS管的栅极，功率P-MOS管的源极与短路金属片4电连接后作为电压输入Vin+端，功率P-MOS管的漏极作为到电压输出Vout+端，短路金属环3还与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端作为电压输入GND端；功率P-MOS管的漏极还与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端作为电压输出GND端。

如图6所示，T’触发器由4个双输入与非门和2个三输入与非门构成，由状态方程Q＝Q’(CP↑)来实现触发器输出电平信号的翻转，当T’触发器输出信号为高电平接入反相器的输入端，电平反相器输出端输出相反的电平信号拉低P-MOS管的栅极(G极)导通功率P-MOS管维持开关的打开。

在本实施例中，为了方便使用者在使用过程中辨别开关的导通状态，基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮还包括LED指示灯2，所述LED指示灯2贴附在按钮底座5上表面；LED指示灯2位于短路金属环3中部。具体电连接为：所述LED指示灯的正端连接到第四引脚上，负端连接到一个2K欧姆电阻一端，电阻另一端接地。当开关打开时有贴敷于按钮底座5表面的LED指示灯2亮，开关关断时贴敷于按钮底座5表面的LED指示灯2灭。

在本实施例中，触金属镂空***按钮1由中部和四周镂空并且中部呈弧形***，四周连接到按钮底座5的短路金属片4上，镂空部分用以通过LED指示灯的光，***部分防止无外力作用下接触到短路金属环3。

当触金属镂空***按钮1在按下弯曲变形后接触到短路金属环3时，形成短路金属环3与短路金属片4的短路，T’触发器接收按钮传送过来的信号上升沿后翻转和维持触发器的输出端电平信号，电平反相器把触发器输出端的电平信号翻转输出到功率P-MOS管的栅极控制功率P-MOS管的通断，功率P-MOS管的栅极接收到电平反相器的输出端是低电平时，导通功率P-MOS管维持电路打开，从而实现开关作用。

上述实施例提供的基于T’触发器的脉冲触发自锁按钮，可以用于在节约成本的简单电路和不想占用微处理器资源而又想获得电路自锁同时减少因应用机械式开关占用过大电路空间的电子电路中。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。