Устройство для считывания информации с перфожетона

Устройство для считывания информации с перфожетона

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Его использование в системах управления доступом позволяет повысить надежность считывания информации. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, распределители импульсов, элементы И, группу усилителей, усилитель, элемент ИЛИ, триггер, группу излучателей, счетчик импульсов и группу фотоприемников. Технический результат достигается благодаря введению группы усилителей, группы излучателей, счетчика импульсов, группы фотоприемников, элементов задержки, групп ключевых элементов и регистров сдвига. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления доступом.

Одно из известных устройств содержит три фотоприемника, которые оптически связаны с осветителем, три усилителя, управляющий триггер, регистр, элементы И, НЕ, ИЛИ, реверсивный счетчик, дешифратор, распределитель, четыре формирователя импульсов [1] Другой из известных устройств содержит три фотоприемника, источник света, три усилителя, два элемента И, формирователь импульсов, счетчик, регистр [2] Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для считывания информации с перфожетона, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом первого распределителя импульсов, первый элемент И, элемент ИЛИ, триггер, первый счетчик импульсов, второй распределитель импульсов, первый n-й выходы которого (n-число информационных дорожек перфожетона) соединены через соответственно первый n-й усилители первой группы со входами одноименных излучателей первой группы, оптически связанных через канал приема перфожетона с одноименными фотоприемниками первой группы, усилитель, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и информационному входу первого регистра сдвига [3] Известные устройства характеризуются отсутствием узлов, обеспечивающих исключение влияния "дребезга" при считывании информации с перфоносителя, возникающего вследствие наличия люфтов, вибраций и т.п. при прохождении перфоносителя между оптическими элементами устройства, что приводит к снижению достоверности считываемой информации.

Техническим результатом при создании данного изобретения является повышение надежности считывания информации.

Для его достижения в устройство для считывания информации с перфожетона, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом первого распределителя импульсов, первый элемент И, элемент ИЛИ, триггер, первый счетчик импульсов, второй распределитель импульсов, первый n-й выходы которого (n число информационных дорожек перфожетона) соединены через соответственно первый n-й усилители первой группы со входами одноименных излучателей первой группы, оптически связанных через канал приема перфожетона с одноименными фотоприемниками первой группы, усилитель, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и информационному входу первого регистра сдвига, введены второй счетчик импульсов, первая группа из n ключевых элементов, вторые группы из двух усилителей, излучателей, фотоприемников и ключевых элементов, второй n-й регистры сдвига и первый n-й элементы задержки, входы которых объединены с управляющими входами одноименных ключевых элементов первой группы и подключены соответственно к первому n-ому выходам второго распределителя импульсов, (n + 1)-й выход которого соединен с его входом запрета работы, первый выход первого распределителя импульсов подключен ко входу обнуления первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен со входом обнуления второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и тактовому входу второго распределителя импульсов, второй и третий выходы первого распределителя импульсов соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, с управляющими входами соответственно первого и второго ключевых элементов второй группы и со входами соответственно первого и второго усилителей второй группы, выходы которых подключены к входам одноименных излучателей второй группы, оптически связанных через канал приема перфожетона с одноименными фотоприемниками второй группы, выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам одноименных ключевых элементов соответствующих групп, выходы которых соединены со входом усилителя, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первому и второму установочным входам триггера и к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход триггера подключен к счетному входу второго счетчика импульсов и входу обнуления второго распределителя импульсов, выходы элементов задержки соединены с тактовыми входами одноименных регистров сдвига, информационные входы которых объединены.

Сопоставительный анализ с прототипом [3] показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов, что свидетельствует о соответствии изобретения условию "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники не выявило предложенные отличительные признаки по совокупности введенных блоков и связей, обеспечивающих получение нового свойства и отличающих заявленное техническое решение от прототипа [3] Это свидетельствует о соответствии данного решения условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства; на фиг. 2 перфожетон.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый и второй распределители 2 и 3 импульсов, первый третий элементы И 4-6, усилители 7 и 8 второй группы, усилители 9 первой группы, усилитель 10, элемент ИЛИ 11, триггер 12, излучатели 13 и 14 второй группы, излучатели 15 первой группы, первый и второй счетчики 16 и 17, фотоприемники 18 и 19 второй группы, фотоприемники 20 первой группы, первый n-й элементы 21 задержки, ключевые элементы 22, 23 второй группы, ключевые элементы 24 первой группы, первый n-й регистры 25 сдвига, перфожетон 26.

Генератор 1 обеспечивает на выходе непрерывную последовательность прямоугольных импульсов (например, при наличии на перфожетоне двух информационных дорожек, частота следования импульсов должна быть не менее 16 кГц).

Распределители 2 и 3 представляют собой двоичные счетчики, соединенные с дешифраторами, выводы последних являются выходами распределителей.

Излучатели 13-15 представляют собой обычные излучающие диоды инфракрасного диапазона длин волн.

Счетчик 16 представляет собой двоичный двухразрядный счетчик.

Счетчик 17 представляет собой двоичный счетчик с количеством разрядов, равным количеству отверстий синхродорожки на перфожетоне.

Фотоприемники 18-20 представляют собой обычные фотодиоды, способные работать в инфракрасном диапазоне длин волн.

Элементы 21 задержки обеспечивают задержку сигналов на время, равное половине длительности импульса, генерируемого генератором 1.

Ключевые элементы 22-24 выполнены в виде транзисторных ключей.

Регистр 25 сдвига содержит количество разрядов, равное количеству отверстий синхродорожки на перфожетоне.

Перфожетон 26 является составной частью пропуска. Перфожетон имеет несколько рядов отверстий: один ряд синхродорожка, другие информационные дорожки.

Количество n усилителей 9, излучателей 15, фотоприемников 20, элементов 21 задержки и регистров 25 сдвига равно количеству n информационных дорожек на перфожетоне 26.

Конструкция устройства такова, что при движении перфожетона 26 в устройстве, считывание синхродорожки производится последовательно двумя оптопарами (излучатель 13 фотоприемник 18, излучатель 14 фотоприемник 19), расположенными одна за другой по ходу движения перфожетона 26. При этом, так как расстояние между отверстиями синхродорожки L1 на перфожетоне 26 более расстояния L2 между фотоприемниками 18 и 19, то отверстие синхродорожки может быть расположено на пути луча только одной оптопары. Луч другой оптопары в это время перекрыт. Одновременно не могут быть не перекрыты лучи сразу двух этих оптопар. Одновременное неперекрытие двух лучей сигнализирует об изъятии перфожетона 26 из устройства и необходимости приведения схемы в исходное состояние. Оптопары, образованные излучателями 15 и фотоприемниками 20, предназначены для считывания информационных дорожек.

Устройство работает следующим образом.

На вход распределителя 2 импульсов с генератора 1 поступает непрерывная последовательность импульсов. Распределитель 2 работает циклически, с периодом цикла, равным (3 + n) тактов, где n количество информационных дорожек на перфожетоне 26. Каждый такт равен одному периоду повторения входных импульсов. В первом такте распределитель 2 обнуляет счетчик 16. На время второго такта включает излучатель 13 через усилитель 7. На время последнего такта распределитель 2 включает излучатель 14.

Если перфожетон 26 не вставлен в приемный канал устройства, то оптические сигналы с излучателя 13 и излучателя 14 попадают на фотоприемники 18 и 19 соответственно. Сигналы с фотоприемника 18 и фотоприемника 19 через соответствующие открытые ключи 22, 23 (ключ 22 открывается на время второго такта, ключ 23 на время последнего такта) приходят на усилитель 10 и далее на элементы И 5 и И 6. На выходе элемента И 5 во втором такте появляется единичный сигнал, который далее поступает на S-вход триггера 12. На выходе элемента И 6 в последнем такте появляется единичный сигнал, который далее поступает на R-вход триггера 12. Таким образом на инверсном выходе триггера 12 появляется нулевой сигнал, который, во-первых, разрешает работу распределителя 3 на время, равное (n + 1) тактам, где n количество информационных дорожек на перфожетона 26. Во-вторых, увеличивает на единицу содержание счетчика 17. Временные характеристики распределителя 2 и распределителя 3 подобны таким образом, что за один цикл работы распределителя 2 сигналы на выходах распределителя 3 не появляются.

На счетный вход счетчика 16 в течение одного цикла работы распределителя 2 поступают два импульса (один с выхода элемента И 5 через элемент ИЛИ 11, другой с выхода элемента И 6 через элемент ИЛИ 11), в результате чего на его выходе появится сигнал, который обнулит счетчик 17. При вставлении перфожетона 26 в канал приема перекрываются оптические лучи между излучателем 13 и фотоприемником 18 и между излучателем 14 и фотоприемником 19. При этом на выходах фотоприемника 18 и фотоприемника 19 появляются нулевые сигналы. Вследствие этого счетчик 17 не будет обнуляться в каждом цикле. Далее, при движении перфожетона 26 происходит освобождение луча, образованного излучателем 13 и фотоприемником 18. При этом в каждом цикле на время второго такта появляется единичный сигнал на выходе фотоприемника 18, который, пройдя через ключ 22, усилитель 10 и элемент И 5, приходит на S-вход триггера 12. На инверсном выходе триггера 12 появляется нулевой сигнал, который разрешает работу распределителя 3. На выходах распределителя 3 в каждом такте появляются сигналы, которые через усилители 9 включают соответствующий излучатель 15 на время одного такта. Излучение от излучателя 15 через отверстия соответствующей информационной дорожки перфожетона 26 воздействует на соответствующий фотоприемник 20. Сигнал с фотоприемника 20 через открытый соответствующий ключ 24 и усилитель 10 поступает на информационный вход соответствующего регистра 25 сдвига. Запись и сдвиг информации в регистре 25 осуществляется задержанным в соответствующем элементе 21 задержки на время, равное половине длительности такта, импульсом, поступающим с первого выхода распределителя 3. В следующем такте появится сигнал на следующем выходе распределителя 3 и далее аналогичным образом в следующий регистр 25 сдвига запишется информация со следующей информационной дорожки перфожетона и т.д.

В (n + 1)-м такте на последнем выходе распределителя 3 появится единичный сигнал, который запретит работу распределителю 3. Таким образом, происходит одноразовое считывание информации с перфожетона. При дальнейшем движении перфожетона перекрывается луч, образованный оптопарой: излучатель 13 фотоприемник 18. Далее освобождается луч, образованный оптопарой излучатель 14 фотоприемник 19.

При освобождении луча оптопары излучатель 14 фотоприемник 19 единичный сигнал с выхода фотоприемника 19 через ключ 23, усилитель 10 и элемент И 6 поступает на обнуляющий вход триггера 12. Вследствие этого на выходе триггера 12 появляется единичный сигнал, который обнуляет распределитель 3. Одновременно этот сигнал увеличивает на единицу содержимое счетчика 17.

При дальнейшем движении перфожетона 26 в устройстве перекрывается луч оптопары: излучатель 13 фотоприемник 18. В результате этого триггер 12 устанавливается в единичное состояние. Вследствие этого на обнуляющем входе распределителя 3 устанавливается нулевой сигнал, который запускает распределитель 3 на один цикл. Происходит считывание следующих битов информации с информационных дорожек и т.д. После считывания последних битов информации на выходе счетчика 17 появляется нулевой сигнал, который закрывает элемент И 4 и тем самым предотвращает поступление тактовых импульсов на распределитель 3. Считывание номера перфожетона окончено. После изъятия перфожетона счетчик обнулится, и схема приведется в исходное состояние, а в регистрах сдвига 25 останется информация о номере перфожетона.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ПЕРФОЖЕТОНА, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом первого распределителя импульсов, первый элемент И, элемент ИЛИ, триггер, первый счетчик импульсов, второй распределитель импульсов, первый n-й выходы которого (n число информационных дорожек перфожетона) соединены через соответственно первый - n-й усилители первой группы с входами одноименных излучателей первой группы, оптически связанных через канал приема перфожетона с одноименными фотоприемниками первой группы, усилитель, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и информационному входу первого регистра сдвига, отличающееся тем, что в него введены второй счетчик импульсов, первая группа из n ключевых элементов, вторые группы из двух усилителей, излучателей, фотоприемников и ключевых элементов, второй n-й регистры сдвига и n элементов задержки, входы которых объединены с управляющими входами одноименных ключевых элементов первой группы и подключены соответственно к n выходам второго распределителя импульсов, (n + 1)-й выход которого соединен с его входом запрета работы, первый выход первого распределителя импульсов подключен к входу обнуления первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с входом обнуления второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и тактовому входу второго распределителя импульсов, второй и третий выходы первого распределителя импульсов соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, с управляющими входами соответственно первого и второго ключевых элементов второй группы и с входами соответственно первого и второго усилителей второй группы, выходы которых подключены к входам одноименных излучателей второй группы, оптически связанных через канал приема перфожетона с одноименными фотоприемниками второй группы, выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам одноименных ключевых элементов соответствующих групп, выходы которых соединены с входом усилителя, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первому и второму установочным входам триггера и к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход триггера подключен к счетному входу второго счетчика импульсов и входу обнуления второго распределителя импульсов, выходы элементов задержки соединены с тактовыми входами одноименных регистров сдвига, информационные входы которых объединены.