Устройство для ввода информации

Устройство для ввода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ , содержащее последовательно включенные первуюклавишу, первый автогенератор и первый выпрямитель, первый компаратор, выход которого является выходом устройства, о т л и ч ающе е с я тем, что, с целью повыиения надежности устройства, оно содержит последовательно включенные вторую клавишу, второй автогенератор и второй выпрямитель, первый и второй преобразователи частоты в напряжение, входы которых подключены к выходам первого и второго автогенераторов соответственно, первый блок коммутации, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к выходам первого, второго выпрямителей и первого, второго преобразователей частоты в напрян;ение соответственно , последователь,но включенные дискриминатор напряжений, умножитель, интегратор, фильтр нижней частоты и второй блок коммутации, генератор импульсов , выход которого подключен к входу обнуления интегратора, первый и второй выходы первого блока коммутации подключены к первому и второму входам дискриминатора напряжений, третий компаратор, вход-которого подключен к первому выходу второго блока коммутации, второй компаратор, вход которого подключен к второму выходу второго,блока коммутации и входу первого компаратора, выход третьего комnapaifopa подключен к управляющим входам первого и второго блоков коммутации, выходы первого и второгокомпараторов подключены к первым управляющим входам первого и второго блоков коммутации. 2.Устройство по п.1, о т л И чающееся тем, что первый блок коммутации содержит первый, второй, третий и четвертый ключи, входы которых являются первым, вторым, третьим и четвертым входами блока соответ л ственно, RS-триггер, R- и S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и инверсный выходы подключены к управлякнцим входам первого, второго ,и третьего, четвертого ключей соот;ветственно , выход первого ключа соединен с выходом третьего ключа и является первым выходом блока, выл ход второго ключа соединен с выходом четвертого ключа и является вторым выходом блока. . т 3.Устройство по П.1, о т л и тчающееся тем, что второй о о:) блок коммутации содержит первый и второй ключи, первые входы которых являются входом блока, вторые входы подключены к шинам опорного положительного и нулевого напряжений, а выходы - к первому и второму выходам . блока соответственно, RS-триггер, R- и S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и.инверсный выходы RS-триггера подключены к входам вто .рого и первого ключей соответственно

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 3504697/18-24 (22) 25.10.82 (46) 23 ° 01.84. Бюл. Р 3 (72). И.A. Егоров, О.E Чеботаев и В.Д. Шинкевич (53) 681 306(088.8) (56) 1. Заявка Великобритании

М 1306825, кл. Н 03 К 17/00, 1973, 2 ° Чебарев, A.H. и др. Вопросы анализа формирования информации касанием. — Сб. "Проблемы передачи и преобразования информации". Киев, ."Наукова Думка", 1977, с. 77 (прототип) ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно включенные первую клавишу, первый автогенератор и первый выпрямитель, первый компаратор, выход которого. является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, .с целью повьиаения надежности устройства, оно содержит последовательно включенные вторую клавишу, второй автогенератор и второй выпрямитель, первый и второй преобразователи частоты в напряжение, входы которых подключены к выходам первого и второго автогенераторов соответственно, первый блок коммутации, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к выходам первого, второго выпрямителей и первого, второго преобразователей частоты в напряжение соответственно, последовательно включенные дискриминатор напряжений, умножитель, интегратор, фильтр нижней частоты и второй блок коммутации, генератор импульсов, выход которого подключен к входу обнуления интегратора, первый и втОрой выходы первого блока коммутации подключены к первому и второму входам дискриминатора напряжений, тре3(51) Н 03 К 17 00 С 06 Р 3 02 тий компаратор, вход которого подклю. чен к первому выходу второго блока коммутации, второй компаратор, вход которого подключен к второму выходу второго. блока коммутации и входу первого компаратора, выход третьего компаратора подключен к вторым управляющим входам первого и второго блоков коммутации, выходы первого и второго компараторов подключены к первым управляющим входам первого и второго блоков коммутации.

2. Устройство по и 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый блок коммутации содержит первый, второй, третий и четвертый ключи, входы которых являются первым, вторым, треть Е им и четвертым входами блока соответственно, Rs-триггер, R- u S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и инверсный выходы подключены к управляющим входам первого, второго Я и третьего, четвертого ключей соот«

,ветственно, выход первого ключа соединен с выходом третьего ключа и является первым выходом блока, выход второго ключа соединен с выходом четвертого ключа и является вторым выходом блока.

3. Устройство по п.1, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что второй о блок коммутации содержит первый и второй ключи, первые входы которых являются входом блока, вторые входы подключены к шинам опорного положительного и нулевого напряжений, а выходы - к первому и второму выходам . блока соответственно, RS-триггер, В- и S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и.инверсный выходы

RS-триггера подключены к входам второго и первого ключей соответственно.

1069160

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации в ЗВМ тактильнь1м способом.

Известна усовершенствованная ключевая схема, срабатывающая при прикосновении, содержащая ключ, источник переменного напряжения, конденсатор для фиксации напряжения, блокй, заряда и выборки напряжения конден- .сатора, генератор импульсов Е13. Ю(3

Однако устройство имеет низкую надежность иэ-за одномодальности воздействия (изменение емка сти, а также температурного и временного дрей- . фа характеристик. 15

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому является устройство для ввода информации, содержащее последовательно включенные первую клавишу, первый автогенера- 2О тор и первым выпрямитель, первый компаратор, выход которого является выходом устройства. Касание человека клавиши приводит к изменению амплитуды колебаний, котоРое Фиксируется 25 компаратором С23.

Недостатком известного устройства является низкая надежность формирования сигнала, обусловленная анализом только амплитуды автоколебания. Поэтому невозможно компенсировать неизбежный температурный и временной дрейф характеристик автогенератора, стабилизация которых технически сложна и не всегда возможна ло условиям эксплуатации. Помехи также могут вызвать ложное формирование сигнала. !

Цель изобретения — повышение надежности устройства для ввода инфор- 4О мации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее последовательно вк" чен"ые первую клавишу перв"й 45 автогенератор и первый выпрямитель, первый компаратор, выход которого является выходом устройства, последовательно включенные вторая клавиша, второй автогенератор и второй выпрямитель, первый и второй преобразователи частоты в напряжение, входы которых подключены к выходам

riepaaro и второго автогенераторов аоответстэенно, первый блок коммутации, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к выходам первого, второго выпрямителей и первого, второго преобразователей частоты в напряжение соответственно, последовательно включен- 60 ные дискриминатор напряжений, умножитель, интегратор, Фильтр нижней частоты и второй блок коммутаций, генератор импульсов, выход которого подключен к входу обнуления интегратора, первый и второй выходы первого блока коммутации подключены к первому и зторому входам дискриминатора напряжений, третий компаратор, вход которого подключен к первому выходу второго блока коммутации,второй компаратор, вход которого подключен к второму выходу второго блока коммутации и входу первого компаратора, выход третьего компаратора подключен к вторым управляющим входам первого и второго блоков коммутации, выходы первого и второго компараторов подключены к первым управляющим входам первого и второго блоков коммутации.

Кроме того, первый блок коммутации содержит первый, второй„третий и четвертый ключи, входы которых являются первым, вторым, третьим и четвертым вхоцами блока соответственно, Hs-триггер, В- и S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и инверсный выходы подключены к управляющим входам первого, второго и третьего, четвертого ключей соответственно, выход первого ключа соединен с выходом третьего ключа и является первым выходом блока, выход второго ключа соединен с выходом четвертого ключа и является вторым выходом блока, При этом, второй блок коммутации содержит первый и второй ключи, первые входы которых являются входом блока, вторые входы подключены к шинам опорного положительного и нулевого напряжений, а выходы — к перному и второму выходам блока соответственно, Rs-триггер, а- и S-входы которого являются первым и вторым управляющими входами блока, а прямой и инверсный выходы ВБ-триггера подключены к управляющим входам второго и первого ключей соответственноа

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для ввода информации; иа фиг. 2 — принципиальная схема автогенератора гармонических колебаний; на Фиг. 3 — вариант принципиальной схемы интегратора.

Устройство для ввода информации (фиг. 1) содержит первую 1 и вторую

2 клавиши, первый 3 и второй 4 автогенераторы, первый 5 и второй 6 выпрямители, первый 7 и второй В преобразователи частоты в напряжение, первый 9 и второй 10 блоки коммутации, дискриминатор 11 напряжений, умножитель 12, генератор 13 импульсов, интегратор 14, фильтр 15 нижней частоты, перв |й 16, второй 17, третий 18 компараторы и выход устройства 19.

1069160

В автогенераторе 3, нагруженном дополнительньм колебательньвл конту- 40 ром, изменяется амплитуда U> и частота м4 колебаний (уменьшается).

При установившемся касании (процесс . прикосновения сопровождается изменением площади контакта) автогенератор 45

3 вырабатываеТ колебания с параметрами Щс и Му. (причем Ул (Ц мэка.сй,)..

Колебания напряжения преобразуются выпрямителем 5 в постоянный уровень, а преобразователь 7 формирует напри- 5О жение, пропорциональное частоте

М (Ue)

Автогенерртор 4, нагруженный постоянно на контрольную клавишу 2, выпрямитель 6,преобразователь мируют постоянный уровень Uq и на,пряжение, пропорциональное аз (причем U> Б„, à U> - дд, с требуемой точностью). В блоке 9 коииутацйи в начальный момент работы устройства 60 .(когда отсутствует касание коммутируется амплитчла колебаний (ключи 20 и 21 замкнуты, а 22 и 23 разомкнуты, триггер 24 находится э состоянии логической "1").,65. Первый 9 блок коммутации содержит первый 20, второй 21 третий 22, четвертый 23 ключи и RC-триггер 24.

Второй блок 10 коммутации содержит RS-триггер 25 и первый 26, второй 27 ключи, шины опорного положительного 28 и нулевого 29 напряжений.

Автогенератор гармонических коле-, баний (фиг. 2), соединенный с клавишей, содержит тк - клавишу; пт полевой транзистор; L„, Lya - ин-дуктивиости; Ил и Й» - вэаимойндуктивиостиу R — активное сопротивление С - емкость и (R,, C ) - электрическую схему замещения человекаоператора.

Интегратор (фиг . 3) содержит R активное сопротивление; Кл — ключ;

С вЂ” емкость; ОУ - операционный усилитель °

Первая 1 клавиша основная предназначена цля касания пальцем руки человека-оператора.

Вторая 2 клавиша по выполнению аналогична основной. а используется как контрольная (на ней наводятся посторонние по лехи).

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

Автогенератор 2 гармоническчх колебаний вырабатывает колебания с амплитудой U> и частотой сд, . Во время касания клавиши 1 пальцем руки человека-оператора создается дополнительный колебательный контур автогенератора 3 за счет того, что кожиьЯ покров обладает активньвли и евпсостиыч сопротивлениями.

Таким образом, на дискриминатор

11 поступают напряжения Uc, и

В дискриминаторе 11 определяется разность напряжений, поступающих на его входы, т.е. аул = Ua - Uî при анализе амплитуды и aQ

0,19 — Цд, при анализе частоты.

Умножитель 12 и интегратор 14 при отсутствии касания формируют квадратичное отклонение A амплитуды колебаний автогенератора 3 от эталонного на определенном интервале времени дt, задаваемом .генератором

13 иь тульсов Ao = / (ь0, ) dt нулевому уровню. 4 фильтр 15 нижней частоты усредняет эти значения. В начальный момент работы устройства в блоке 10 коммутации через ключ 27 на компараторы 16 и 17 подается сигнал с выхода фильтра 15, на компаратор

18 через ключ 26 подается положительное напряжение с шины 28, большее порога его срабатывания (триггер 25 блока 10 коммутации находится в состоянии логической "1"). Компаратор 17 формирует сигнал при входном напряжении в интервале 1.A,, A / а компаратор 16 в интервале Ч„, Wq), причем WÄ » А ° При отсутствии касания на выходе компараторов 16 и 17 нулевой сигнал, так как в дискриминаторе 11 разность напряжений равна нулю, а значит и на выходе интегратора .14 - нулевое напряжение.

При касании пальцем руки человека-оператора клавиши 1 в автогенера» горе 3 происходит уменьшение амплитуды U до Б„ и частоты (й„ до д колебаний, соответственно на входе преобразователя 7 появляется напряжеНИЕ U Ä Сс- U,И ВЫПряМИтЕЛя — НаПРЯжение U< (U . Соответственно иа выходе дискриминатора имеем а4, > аУ,, а на выходе интегратора 14 Л„р А, причем A, (Ак

При наличии касания напряжение с выхода фильтра 15 устанавливается в интервале CA«A>g и на выходе компаратора 17 появляется сигнал, переключающий RS-триггер 24 в состояние логического "0". Сигнал на выходе компаратора 16 будет отсутствовать (так как всегда А L W„ C. W ).

При переключении три гера 24 ключи

20 и 21 разомкнутся, а ключи 22 и 23 замкнутся и на дискриминатор 11 будут поступать напряжения > и .Пш

На выходе интегратора 14 появится напряжение

W - i (UZ) а ьС

Если касан е истинно, т.е. принадлежит интервалу (.ъ, ), то на выходе комцаратора 16 появится сигнал (его входное напряжение в .интервале (W,, W

16, являющийся сигналам касания, поступает на выходную шину устройства 19 и переключает триггер 25 блока 10 коммутации. При этом ключи 26 и 27 меняют свое состояние на противоположное, а на вход. компараторов 16 и 17 подается напряжение, равное нулю, вход компаратора 18 соециняется с выходом фильтра 15.

Последнее необходимо, чтобы не формировать несколько сигналов в течение одного касания. Только по окончании касания, когда разность U и U станет близкой к нулю, комйа ратор 18 формирует -сигнал, устанавливающий триггеры 24 и 25 в состояниЕ логической "1", и устройство перейдет к анализу разности амплитуд V и Uz гармонических колебаний. Если она близка к нулю, то устройство находится в ожидании следую-. щего касания. На вход компаратора

18 через ключ 26 поступает напряжение, большее порога срабатывания, и сигнал на выходе компаратора 18 отсутствует. При следующем касании описанный процесс повторяется. устройство обладает большей надежностью формирования сигнала касания за счет оценки изменений параметров основного автогенератора не относительно порогового значения, как в известном устройстве, а от15 носительно эталонных параметров дополнительного автогенератора. Это позволяет компенсировать влияние окружающих условий и помех на работу устройства °.1069160

Рт &ак

СоставитеЬь В. Верховский

ТехредЛ.Пилипенко Корректор С. Шекмар

Редактор А. Шандор

11493/56 тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4