تبديل التقنيات لتجميعات الحافة العسكرية والجوية

نظرًا لاستمرار تطور التقنيات المحمولة باليد والمثبتة على اللوحة التي تدعم مقاتلينا الحربيين ، لا تزال معظم الأجهزة تتطلب نوعًا من الأزرار المادية أو المفاتيح أو لوحة المفاتيح للعمل. أسفرت التطورات الهائلة في المعرفة عن الذكاء الاصطناعي وأنظمة التدابير الكهرومغناطيسية المضادة والوعي بالحالة ، لكن المفتاح المفتوح عادة يظل عنصرًا أساسيًا لاعتبارات واجهة الإنسان للآلة (HMI).

 

لتأهيل منتج على متن طائرة أو مركبة أرضية أو منصة أخرى ، هناك العديد من متطلبات التصميم الحاسمة التي تم توضيحها من خلال المواصفات العسكرية المختلفة. منذ نشأتها ، خضعت المتطلبات البيئية لـ MIL-STD-810 و RTCA / DO-160 و MIL-STD-461 وما إلى ذلك لعشرات المراجعات لمواكبة التطورات في التقنيات. لكن هذه المراجعات لم يكن لها تأثير يذكر على استخدام المفاتيح والأزرار بشكل عام ، ولهذا السبب ، فإن العديد من التقنيات التي عملت منذ 50 عامًا لا تزال فعالة حتى اليوم.

 

 

اعتبارات مهمة لاختيار التبديل الخاص بك

أثناء تطوير الإطار المخصص أو لوحة الواجهة الخاصة بك ، من المهم أن تقرر مبكرًا بشأن تقنية التبديل المراد استخدامها وكيفية دمج المفتاح. تتطلب بعض المفاتيح وعصا التحكم والأزرار التخصيص للتركيب ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى دائرة كهربائية متخصصة لتعمل.

 

يمكن أن يؤدي تغيير أنواع المفاتيح أثناء التطوير إلى إعادة تصميم ، مما سيضيف بلا شك التكلفة والوقت لمشروعك. اقض الوقت مقدمًا في البحث عن التقنيات المختلفة مع التأكد من أن المفتاح الذي حددته هو الخيار الأفضل.

 

 

  1. نوع التبديل

سواء كان مشروعك يتطلب مفتاح تبديل أو مفتاح غشاء أو شريط تمرير أو مفتاح ضغط عادي ، فإن تقنيات التبديل هذه تختلف في الحجم والتعقيد والوظيفة. من أهم الاعتبارات عند اختيار مفتاح هو دراسة كيفية توصيله ببقية جهازك.

 

يتم تثبيت بعض المفاتيح الجاهزة مثل مفاتيح التبديل أو الروك على لوحة وتتطلب بعض الأسلاك الملحومة للعمل. يتم تثبيت أنواع المفاتيح الأخرى على السطح وتجميعها في لوحة دائرة كهربائية. إذا كان التبديل المخصص الجاهز (COTS) مطلوبًا ، فخصص الوقت لمراجعة التوفر والمخاوف المتعلقة بالمهلة.

 

 

  1. دخول الغبار والمياه

على الرغم من أن المواصفات العسكرية مثل MIL-STD-810 و RTCA / DO-160 ليست مرتبطة بـ IEC 60529 ونظام تصنيف IP ، إلا أنها متشابهة من حيث تعريف الحماية من دخول الماء والغبار. كيف وأين يتم استخدام المفتاح سيحدد مستويات مقاومة الغبار ومقاومة الماء اللازمة. سيكون المفتاح المثبت على اللوحة في سيارة همفي أكثر عرضة للأتربة والرطوبة مقارنة بالزر الموجود على أداة مثبتة على حامل

 

تم تصميم بعض الألواح السطحية لهذه الظروف القاسية (الشكل 1) وتتضمن أنظمة إحكام معقدة ومركبات وضع في القدر لإغلاق مفاتيحها. على سبيل المثال ، تتوفر مفاتيح التبديل مع الأحذية المطاطية التي توفر ختمًا مقاومًا للماء. يتم تغليف بعض المفاتيح مثل مفاتيح القبة داخل طبقات من الأفلام المصفحة ومختومة بمواد لاصقة قوية. عند تصميمها بشكل صحيح ، يمكن لهذه الأجهزة أن تصمد أمام متطلبات الرياح والأمطار التي تحركها الرياح وفقًا للمعايير العسكرية والفضائية الحالية.

 

 

  1. عملية درجة حرارة منخفضة

مع انخفاض درجة الحرارة ، تصبح المواد صلبة وتقل مرونتها الميكانيكية بشكل كبير. يمكن أن تصبح بعض المواد البلاستيكية والمعادن هشة في درجات الحرارة المنخفضة وتفشل قبل الأوان. أي مفتاح بأجزاء متحركة عرضة بشكل خاص للإرهاق أو الفشل المبكر.

 

تتطلب العديد من المشاريع التشغيل حتى -40 درجة مئوية ، مما يحد من خيارات التصميم. يستخدم المطاط الصناعي السيليكوني في عدة أنواع من تقنيات الطقس البارد مثل الحذاء المطاطي ولوحة المفاتيح (الشكل 2) وغطاء الغشاء. يعد السيليكون اختيارًا ممتازًا للمواد لأنه يجمع بين المرونة في درجات الحرارة المنخفضة ومرونة الحشية لإغلاق العناصر بشكل صحيح. إذا كان الخيار الجاهز مطلوبًا ، فهناك العديد من الخيارات للمفاتيح المؤهلة التي تغطي النطاق في أنواع المفاتيح.

  1. استجابة مسموعة

واحدة من أفضل الطرق للتأكد من الضغط على مفتاح هو أن يصدر المفتاح صوتًا مسموعًا أو ينقر عند الضغط عليه. يمكن توصيل مكبر صوت في نظامك مما يسمح لحدث تسجيل مفتاح بإصدار صوت تنبيه أو ضوضاء أخرى. إذا تم إنشاء صوت رقمي ، فتأكد من تحديد مستوى الصوت وشكل الموجة.

 

بالنسبة لبعض التطبيقات ، خاصة بالنسبة للمنتجات المحمولة باليد أو منتجات دودة الجسم ، قد يكون هناك حاجة لتشغيل المفتاح بصمت. بعض المفاتيح الميكانيكية مثل المفاتيح اللمسية تصدر ضوضاء من تلقاء نفسها بمجرد تشغيلها. عندما يتم تصميمها بشكل صحيح في نظام ، يمكن للمفاتيح المقببة (الشكل 3) إجراء نقرة خفية أو صوت خاطف مما يوفر للمستخدم تأكيدًا على أنه تم الضغط على الزر بنجاح.

 

  1. التدريع

عادةً ما يتم تصميم الواقي في حواف وألواح أمامية للمساعدة في حماية الإلكترونيات الدقيقة بالداخل. تمت إضافة الحماية أيضًا إلى هذه الأنواع من المنتجات لإبعاد الانبعاثات غير المرغوب فيها للإلكترونيات المجاورة. على الرغم من أن المفاتيح الموجودة داخل الحواف والألواح الأمامية نفسها ليست معرضة لخطر كبير من تداخل التداخل الكهرومغناطيسي ، فإن أنظمة دعم المفاتيح قد تكون شديدة التأثر بالانبعاثات المشعة والموجهة.

 

تعد إضافة الأفلام والرقائق الموصلة أحد الخيارات لحماية اللوحة الأمامية. يجب تصميم هذه الأنواع من رقائق التدريع بحيث لا تؤثر سلبًا على مخططات الإضاءة الخلفية المعقدة الموجودة.

 

 

  1. بيئات عالية الاهتزاز

العديد من المنتجات الكهروميكانيكية بما في ذلك المفاتيح متينة لتحمل اهتزازات ميل إيرو وملامح الصدمات. سواء كان الاهتزاز ناتجًا عن اضطراب الطائرة ، أو ترددات تمرير الشفرة للطائرة ذات الأجنحة الدوارة ، فإن الركوب الصعب الناتج يمكن أن يؤثر على أداء المفتاح وعمره. تم تصنيف بعض مفاتيح التبديل المقواة بالمللي والمصممة للبيئات القاسية لمحات اهتزاز جيبية تصل إلى 100 جرام.

 

 

  1. إثبات الانفجار

عند تشغيل الأجهزة الإلكترونية داخل حجم مغلق مثل قمرة القيادة أو جسم الطائرة ، من المهم عدم وجود مكونات كهربائية حية مكشوفة أو أقواس محتملة. هذه الحقيقة صحيحة بشكل خاص إذا كان الوقود أو خليط متفجر آخر قريبًا.

 

يمكن أن تنتج أنواع معينة من المفاتيح قوسًا كهربائيًا صغيرًا ، لذلك من المهم مراعاة متطلبات التأهيل قبل اختيار تقنية التبديل. يوضح اختبار الغلاف الجوي المتفجر (الشكل 4) كما هو محدد في المعايير العسكرية والفضائية الحالية أن جهازك لن يحدث انفجارًا أثناء العمل في جو غني بالوقود.

  1. الإضاءة الخلفية والتعتيم

تعتبر بعض لوحات المفاتيح ضرورية للاستخدام في كل من ظروف الإضاءة والظلام. يدمج المصممون مخططات الإضاءة الخلفية الذكية للسماح بتشغيل التبديل وإمكانية القراءة في مجموعة واسعة من البيئات.

 

بالنسبة للوحة إلكترونيات الطيران التي يتم تركيبها داخل قمرة القيادة ، قد تحتوي مفاتيح موضع التثبيت على متطلبات الإضاءة الخلفية لأنظمة معلومات الرؤية الليلية (NVIS) أو نظارة الرؤية الليلية (NVG). عادةً ما تكون هذه التصميمات متخصصة ومتوافقة مع MIL-STD-3009 ، وهي المواصفات التي تحكم متطلبات الرؤية الليلية للطائرات.

 

عادةً ما يتم تصميم مصابيح LED وأفلام NVIS الأخرى بالتنسيق مع المفاتيح لإنشاء مخطط إضاءة خلفية موحد ومضاء بشكل صحيح. بعض الإضاءة الخلفية قابلة للتعتيم ، ولكن يتم تشغيل ذلك عادةً بواسطة PCBA المضيف أو دائرة تعديل عرض النبض (PWM).

 

 

  1. الوزن

الوزن هو مصدر قلق لغالبية المشاريع العسكرية والفضائية. نظرًا لأن المفاتيح بطبيعتها صغيرة بشكل عام ، فإنها لا تمثل محركات رئيسية في تقديرات الوزن. ستدرج معظم مفاتيح تبديل COTS قيم الوزن المقاسة في أوراق البيانات المقابلة. تزن مفاتيح القبة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ نفسها كسور الجرام وهي نسبة صغيرة من إجمالي وزن النظام عند مقارنتها بعناصر مثل السحابات أو الألواح المشكّلة أو الأسلاك. يجب تحليل وزن المفاتيح ، ولكن يجب فحصها فقط كسائق للوزن إذا كانت هناك حاجة إلى مفتاح أو ميزة خاصة.

 

 

  1. بروتوكول الاتصال

بالنسبة للمشروعات البسيطة ، يمكن توصيل المفاتيح بنظام الجهد المنخفض 5VDC العادي وتعمل حسب الرغبة. عادةً ما يتم وضع المفاتيح في مصفوفة ويتم توصيلها جميعًا بدبوس أرضي مشترك واحد. على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى 4 مفاتيح ، فسيكون موصل 5 سنون كافياً.

 

بالنسبة لكميات المحولات الأعلى ، يمكن إنشاء مصفوفة لزيادة عدد المفاتيح بدون تأثير كبير على عدد سنون الموصل. ولكن بالنسبة لبعض المشاريع التي تحتوي على أكثر من 20 مفتاح تحويل ، أو حيث تكون المساحة محدودة ، يمكن استخدام أداة تشفير المصفوفة لتحويل بيانات التبديل إلى بروتوكول اتصال شائع مثل RS422.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية