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一、作品簡介
1.作品外觀
2.研究背景
目前在諸多工業(yè)手持設(shè)備的操作中，多數(shù)操作還是設(shè)備自帶的外部硬按鍵方式完成相關(guān)動作，有些設(shè)備的操作還較為單一、并且多次重復(fù)一樣的一系列的操作，這使得操作人員操作起來較為乏味、枯燥、而且容易出錯及效率低等一系列問題出現(xiàn)，這時此工具的出現(xiàn)就顯得格外有意義。
因某些工業(yè)手持設(shè)備操作時需要長期的、大量的、重復(fù)性的按一定路徑完成相應(yīng)的按鍵操作，此工具能夠代替操作人員完成這一系列的操作，而且不需要操作人員始終參與。可以真正自動化的通過本工具完成這些按下按鍵才能操作設(shè)備的功能，如本文作者就需要對某些手持工業(yè)設(shè)備按一定路徑進行瀏覽數(shù)據(jù)、掃描數(shù)據(jù)、破解協(xié)議等操作，可以解決人員操作的枯燥乏味、容易出錯效率低等問題。
本工具通過嵌入式程序設(shè)置固定編碼來代替相應(yīng)按鍵的指令，用MCU控制多路單刀繼電器的吸合代表相應(yīng)按鍵的按下（如最基本最簡單的上、下、左、右、確認(rèn)、退出等），可通過簡單調(diào)整，控制功能更為強大的多按鍵的各種設(shè)備，同時還伴有相應(yīng)指示燈提示相應(yīng)按鍵的按下，通過工具串口接收相應(yīng)的操作代碼或增加上位機軟件，把一系列動作指令編寫成XML文件，可通過上位機軟件完全快速的、準(zhǔn)確的完成相應(yīng)功能。
應(yīng)用前景：它的應(yīng)用非常廣泛，小到游戲設(shè)備、大到工業(yè)技師應(yīng)用的手持設(shè)備或者大型工業(yè)設(shè)備以及多按鍵操作的儀器儀表。通過稍加改動或改變相應(yīng)的嵌入式程序可代替各種設(shè)備的重多按鍵操作，故有很大的市場應(yīng)用空間。
3.作品亮點
本工具通過驅(qū)動相應(yīng)繼電器代替設(shè)備按鍵完成一系列按鍵功能，效率高且不易出錯，通過對某一固定設(shè)備的按鍵按下動作時間調(diào)整好相應(yīng)驅(qū)動延時程序即可應(yīng)用。下班后可在無人員操作的情況下自動工作，第二天上班可收集勞動成果，趣味性較強，操作方便，更具實用價值等亮點。
二、系統(tǒng)構(gòu)架圖
三、硬件部分的描述1.模擬硬件按鍵工具原理圖
圖1 系統(tǒng)電源&上電軟啟動原理圖
圖2 串口通訊原理圖
圖3 處理器原理圖
圖4 驅(qū)動&繼電器&輸出連接器原理圖
2.實現(xiàn)原理
1).圖1為系統(tǒng)電源及上電軟啟動原理圖，本工具通過USB串口線連接PC端USB接口，從而提供5V電源，經(jīng)上電軟啟動電路后通過AMS1117-3V3
轉(zhuǎn)換輸出3.3V,為系統(tǒng)供電，同時USB接口也作為PC端與工具上處理器之間通訊的接口。
2). 圖2為串口通訊原理圖，本工具通過USB串口線連接PC端USB接口，經(jīng)過串口芯片F(xiàn)T232RL實現(xiàn)PC串口端與工具處理器通訊。
3). 圖3為處理器及控制的外圍電路原理圖，除了處理器的最小系統(tǒng)外，串口1（PA9,PA10）用來與PC通訊，PA1用來讀取工具串口CBUS3的狀態(tài)，
可在上位機上顯示工具在線狀態(tài)。PA2-PA6用來控制大電流驅(qū)動器ULN2003,從而驅(qū)動后級繼電器的正常吸合，并伴有相關(guān)指示燈，J2為可擴展的
預(yù)留接口。
4). 圖4為驅(qū)動器、繼電器、輸出連接接口原理圖，ULN2003用來控制驅(qū)動繼電器，輸入低電平，輸出高電平。圖4中所有繼電器的1號引腳通過J1位
連接器連接所控制工業(yè)設(shè)備相應(yīng)按鍵的常態(tài)端，所有繼電器的2號引腳通過J4位連接器連接所控制工業(yè)設(shè)備相應(yīng)按鍵的觸發(fā)端。
四、材料清單五、軟件部分的描述六、總結(jié)設(shè)計該作品的初衷在于一些自帶按鍵的手持操作設(shè)備，因某些需要反復(fù)讀取采集設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)常按照一定的路徑重復(fù)按下相關(guān)按鍵，故設(shè)計此工具用于替代硬件按鍵操作。
調(diào)試時需要弄清楚所要替代設(shè)備按鍵操作的鍵盤觸控方式，并將相關(guān)引腳接出引線，例如本次例程中的設(shè)備，有的鍵盤是矩陣式鍵盤有的是非矩陣式鍵盤；另一個需要注意的細節(jié)是設(shè)備上按下按鍵的靈敏度，調(diào)整好工具端相應(yīng)的延時。因工具端程序操控按鍵靈敏度較高，當(dāng)接收到按鍵需求，延時函數(shù)一定要調(diào)好，以此保證不會多次按下按鍵的誤操作。
當(dāng)訪問設(shè)備路徑及菜單層數(shù)較多時，我們可以下載一個按鍵精靈，將我們需要重復(fù)操作的指令編寫成腳本文件，我們運行事先編寫完成的或錄制的腳本文件就可以自動訪問各種設(shè)備中的數(shù)據(jù)。
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