Устройство для ввода информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ , содержащее координатный планшет , выходы которого соединены с входами первого суммирующего усилителя,, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности устройства, в него введены второй и третий суммирующие усилители, первый и второй переключатели, первый, и третий формирователи импульсов, первый и второй нуль-органы, первый, второй, третий, четвертый и пятьй элементы И, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, генератор импульсов , первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый и. второй блоки сравнения, выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства и соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов ИЛИ,.первого и второго формирователей импульсов и второго элемента И, второй вход которого через третий формирователь импульсов соединен с выходом третьего элемента И, а выход соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, управляющими входами первого и второго регистров и является третьим управляющим выходом устройства, выхог ды первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго триггеров и входами установки первого и второго счетчиков, выходы переполнения которых соединены с вторыми входами первого и втотриггеров , выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго переключателей, первые информационные входы которых соединены с входами первого и второго блоков сравнения и выходом первого суммирующего (Л усилителя, вторые информационные вхос: ды первого и второго-переключателей соединены с выходами соответственно второго и третьего суммирующих усилителей , входы которых соединены с соответствующими выходами координатг ного планшета, выходы первого и второго переключателей соединены с соотсо а: ветствующими вторыми входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами со со соответственно Первого и второго нульорганов , выходы которых соединены с входами третьего элемента И и соответствующими первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с соответствующими счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно.первого и второго регистров , выходы которых являются информационными выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) G 06 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к вто скомм свидгальству

„3 е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPbfTHA. (21) 3540216/21-24 (22) 10.01.83 (46) 23.01.85. Бюл. 9 3 (72) Ю.П. Карпушин, А.Н. Король и В.Д. Машук (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 681.327. 11(088.8) (56) 1. Патент Англии N9 1435265, кл. 6 .04 Н, опублик. 1974.

2. Патент Англии У 1552753, кл. Q 04 Н, опублик. 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНфОРМАЦИИ, содержащее координатный планшет, ввпсоды которого соединены с входами первого суммирующего усилителя,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй и третий суммирующие усилители, первый и второй переключатели, первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй нуль-органы, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, генератор импульсов, первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый и. второй блоки сравнения, выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства и соединены с входами перво го элемента И, выход которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов ИЛИ, первого и второго формирователей импульсов и второго элемента И, второй вход которого через третий формирователь импульсов соединен с выходом третьего элемента,.SU„„11 1 9

И, а выход соединен с вторыми входа ми первого и второго элементов ИЛИ, управляющими входами первого и второго регистров и является третьим управляющим выходом устройства, выхо; ды первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго триггеров и входами установки первого и второго счетчиков, выходы переполнения которых соединены с вторыми входами первого и втотриггеров, выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго переключателей, первые информационные входы которых соединены с входами первого и второго блоков срав-I

«О нения и выходом первого суммирующего усилителя, вторые информационные вхо- Ц ф ды первого и второго-переключателей С соединены с выходами соответственно второго и третьего суммирующих усиЪФ лителей, входы которых соединены с соответствующими выходами координат-, ного планшета, выходы первого и второго переключателей соединены с соответствующими вторыми входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго нуль. органов, выходы которых соединены с входами третьего элемента И и соответствующими первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы ко торых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с соответствующими счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно. первого и второго регистров, выходы которых являются информационными выходами устройства.

1 113613

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в терминальных устройствах ЭВИ.

Известно устройство для ввода гра5 фической информации в 3ВМ, содержащее клавишную панель из отдельных изолированных один от другого участков, чувствительных к прикосновению. При касании этих участков шумом или паль- 10 цем оператора происходит изменение емкости, индуктивности или проводимости цепи, что обнаруживается специальными схемами и фиксируется как нажатие клавиши (1 j.

Однако устройство имеет низкую разрешающую способность, сложно в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ввода информации в систему обработки данных, например в ЭВМ, содержащее жесткую пластину (панель) прямоугольной формы, опирающуюся по крайней мере на два силоизмерительных датчика, расположенных в углах пластины, реагирующих на приложенное к пластине давление и преобразующих его в электрический сигнал, Выходы датчиков подключень к входам суммирующего и двух дифферен-. циальных усилителей. Выход суммирую— щего усилителя соединен с входом порогового элемента, а выход каждого дифференциального усилителя — с входом соответствующего. аналого-цифро35 вого преобразователя, стробирующие входы которых соединены с выходом порогового элемента. Соединение дат,чиков с суммирующим усилителем обес". печивает получение на его выходе

40 сигнала,.пропорционального силе нажатия и весу пластины. Дифференциальные усилители подключены к датчикам таким образом, чтобы их выходной сигнал бып пропорционален коор45 динатам точки касания и силе нажа.тия. Сигнал, пропорциональный дискретным координатам нажимаемых клавиш, появляется на выходе аналогоцифровых преобразователей в момент срабатывания порогового элемента Г23.

С помощью известного устройства можно однозначно определять коорди,наты дискретных точек касания только в узком диапазоне сил, равном порогу срабатывания порогового элемента.

Это не позволяет вводить непрерь вные линии, так как невозможно провести линию с постоянным усилием, рав9 2 ным порогу срабатывания. Расширение диапазона срабатывания порогового элемента приводит к снижению точности и разрешающей способности устройства. Указанные недостатки не позволяют использовать данное устройство в качестве устройств ввода графической информации и управления перемещением маркера, а также в качестве предэкранной сенсорной панели, Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее координатный планшет, выходы которого соединены с входами первого суммирующего усилителя, введены второй и третий суммирующие усилители,первый и второй переключатели,первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй нуль-органы, первый, второй, третий, четвер-, тый и пятый элементы И, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, генератор импульсов, первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый и второй блоки срав нения, выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства и соединены ,с входами первого элемента И, выход .которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов ИЛИ, первого и второго формирователей импульсов и второго элемента И, второй вход которого через третий формирователь импульсов соединен с выходом третьего . элемента И а выхол соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ,управляющими входами первого и второго регистров и являются третьим управляющим выходом устрой— ства, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго триггеров и входами установки первого и второго счетчиков, выходы переполнения которых соединены с вторыми входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго переключателей, первые информационные входы которых соединены с входами первого и второго блоков сравнения и выходом первого суммирующего усилителя, вторые информационные входы первого и второго переключателей соединены с выходами соответственно второго и третьего суммирующих усилителей, входы котоз 11361 рых соединены с соответствующими вь ходами координатного планшета, выходы первого и второго переключателей соединены с соответствующими вторыми входами первого и второго формирова5 телей импульсов, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго нуль-органов, выходы которых соединены с входами третьего элемента И и соответствующими первыми 1О входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с соответствующими счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго регистров, выходы которых. являются информационными выходами устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит жесткую пластину 1 и четыре силоизмерительных датчика 2 координатного планшета, первый 3, второй 4 и третий 5 суммирующие усилители, первый 6,второй 7 переключатели, первый 8 и второй 9 формирователи импульсов, первый 10 и

30 второй 11 нуль — органы, первый 12 и второй 13 триггеры, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, первый 16 и второй 17 счетчики, первый 18 и второй

19 регистры, первый 20 и второй 21 блоки сравнения, генератор 22 импуль- З5 сов, третий формирователь 23 импульсов, третий 24, четвертый 25, пятый

26, первый 27 и второй 28 элементы И.

Устройство работает следующим образом.

В начальном состоянии, когда не касаются пластины 1, на датчики 2 действует только усилие, обусловленное весом пластины 1. Поскольку вес 45 пластины 1 является величиной постоянной, то его можно легко компенсировать известными методами, например начальной балансировкой силоизмерительных датчиков 2, включенных по 50 мостовой схеме. В этом случае сигнал с каждого датчика 2 равен нулю и сигнал, снимаемый с первого суммирующего усилителя 3, также равен нулю. Потенциал с выхода первого бло-55 ка 20 сравнения через первый элемент

И 27 закорачивает первые входы формирователей 8 и 9 импульсов и запи39 4 рает второй элемент И 28. Потенциал блока 21 сравнения является разрешающим для первого элемента И 27„

При нажатии пластины 1 с усилием, превышающим порог срабатывания блока 20 сравнения, сигнал с его выхода открывает первый элемент И 27 и через элементы ИЛИ:14 и 15 поступает на дифференцирующие входы триггеров

12 и 13, устанавливая их передним фронтом в начальное состояние, обеспечивающее подключение второго 4 и третьего 5 суммирующих усилителей через соответствующие (аналоговые) переключатели 6 и 7 к вторым {интегрирующим) входам формирователей 8 и 9 импульсов. Этот же сигнал, посту пая на дифференцирующие установочные входы счетчиков 16 и 17, устанавливает их в начальное состояние. Одновременно с первых входов обоих фор мирователей 8 и 9 импульсов снимается закорачивающий потенциал.

При достижении выходным напряжением формирователя 8 или 9 импульсов нулевого значения срабатывает соединенный с ним нуль-орган 10 или 11, что открывает управляемый им четвертый 25 или пятый 26 элемент И, и соответственно, подает запрещающий потенциал на третий элемент И 24. Через открытый элемент И 25 или 26 счетные импульсы генератора 22 поступают на счетный вход соответствующего счетчика 16 или 17. За время Т> счетчик суммирует N импульсов, а затем выдает сигнал переполнения, который опрокидывает соответствующий триггер 12 или

13, подключая тем самым к инверсному входу формирователя 8 или 9 импульсов выходной сигнал первого суммирующего усилителя 3. При этом сам счетчик

16 или 17 устанавливается в начальное состояние.

Напряжение на выходе соответствующего формирователя 8 или 9 импульсов начинает уменьшаться, а соответствующий счетчик 16 или 17 заполняться импульсами, начиная от нулевого значения содержимого;

В момент перехода выходным напряжением формирователя 8 или 9 импульсов нулевого значения срабатывает нуль-орган 10 или 11 и запирает соответствующий четвертый 25 или пятый 26 элемент И, тем самым прекращая счет и одновременно подает разрешакмций потенциал на элемент И 24 ° По приходу разрешающих потенциалов с обоих нуль1136139

5 органов 10 и 11 срабатывает элемент

И 24, вырабатывая сигнал конца цикла измерения, который, пройдя третий формирователь 23 импульсов, поступает на второй элемент И 28.. 5

В случае, если давление на пласти» ну находится в рабочем диапазоне, импульс конца цикла изменения проходит.второй элемент И 28, переписывает содержимое счетчика 16 и 17 в выходные регистры 18 и 19 и через элементы ИЛИ 14 и 15 устанавливает .счетчики

16 и 17 и триггеры 12 и 13 в началвное состояние. При этом аналоговые переключатели 6 и 7 вновь подключают к 15 вторым входам формирователей 8 и 9 импульсов выходы соответствующих вто. рого и третьего суммирующих усилите лей 4 и 5. Цикл измерения повторяется, сигнал конца цикла измерения по 2О

:сту в систему обработки, куда заведены также выходы выходных регистров 18 и 19 и выходы блоков 20 и 21 сравнения (минимума и максимума).

В случае необходимости сигналы с блоков 20 и 21 сравнения могут использоваться оператором и обрабатывающей. системой. для выделения отдельных вво" димых точек..

Если давление на пластину достигнет предельного значения, то срабатывает соответствующий блок 20 и 21 сравнения (минимума или максимума), первый элемент И 27 закроется, что вызовет закорачивание первых входов формирователей 8 и 9 импульсов и запирание второго элемента И 28. Таким образом,. при выходе давления за границы диапазона датчиков 2 в ту или другую сторону вырабатывается сигнал информирующий об этом систему обработки, а устройство устанавливается в исходное состояние, сохраняя при этом последние правильные показания выходных регистров 18 и 19.

Для повышения точности измерений сигналы начального пуска и конца цикла могут синхронизироваться 0Т питающей сети.

Варьируя. форму планшета, количест во и расположение датчиков, можно создать целый ряд устройств ввода, способных определять точки касания в различных системах координат с различной точностью по оптимальным в каждом конкретном случае алгоритмам,,и,следовательно, минимизировать слож. ность и стоимость устройства ввода.

113613о

Составитель С. Ганич

Техред jI.Коцюбняк Корректор Н. Король

Редактор В. Петраш

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

Заказ 10286/36 Тираж 710 Подписное

ВНИ 4ЙИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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