Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в управляющие или вычислительные системы. Целью изобретения является повьвпение надежности устройства. Устройство содержит демультиплексор 1, блок управления 2, блок емкостных датчиков 3, аналоговый мультиплексор 4 и блок детектирования 5. Демультиплексор 1 и мультиплексор 4 под управлением блока 2 опрашивают блок емкостных датчиков 3. Изменения емкости датчика при касании фиксируются блоком детектирования 5, амплитуда и длительность выходного импульса которого оказывается равной амплитуде и длительности импульса возбуждения на выходе демультиплексора 1. На всех выходах мультиплексора 4 поддерживаются одинаковые потенциалы, что уменьшает длительность переходных процессов § при переключении входов мультиплексора 4. Блок детектирования 5 имеет ff высокую чувствительность и широкий f динамический диапазон работы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК лв) +U ос

А1 (su e С 06 Р 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПОкДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4219931/24-24 (22) 01.04, 87 (46) 23.11.88. Бюл. Ф 43 (71) Винницкое производственное объединение "Терминал" (72) А.АеКириллов, Ю.П.Лясновский, Ю.Н.Маршенов и A,Ë.Îáîëåíñêèé (53) 681.327.21 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1203503, кл. С 06 F 3/02, 1984.

Патент США Р 4405917, кл. С 06 F 3/02, 1983 ° (54) УС РОЙС ВО dna SSOllA WeOrmym (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в управляющие или вычислительные системы. Целью изобретения является повьнпение надежности устройства. Устройство содержит демультиплексор 1, блок управления 2, блок емкостных датчиков

3, аналоговый мультиплексор 4 и блок детектирования 5. Демультинлексор 1 и мультиплексор 4 под управлением блока 2 опрашивают блок емкостных датчиков 3. Изменения емкости датчика при касании фиксируются блоком детектирования 5, амплитуца и длительность выходного импульса которого оказывается равной амплитуде и длительности импульса возбуждения на выходе демультиплексора 1. На всех выходах мультиплексора 4 поддерживаются одинаковые потенциалы, что уменьшает длительность переходных процессов при переключении входов мультнплексо- Т ра 4 ° Блок детектирования 5 имеет высокую чувствительность и аирокий динамический диапазон работы. 6 ил.

1439570

Изобретение относится к автоматике, и вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в управляющие или, вычислительные системы.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг.1 изображена функционапьная схема устройства на фиг.2 - конст- g рукция блока детектирования» на фиг 3 эквивалентная схема подключения емкостного датчика к источнику возбуди; дения, на фиг.4 - временные диаграч,;мы, поясняющие работу устройства (Ср,„„и - емкость пассивного датчика,, Со .- емкость активного датчика)) на фиг.5 - конструкция блока детекти. рования для одиночного датчика, на фиг.б - временные диаграммы работы 2О блока детектирования. устройство для ввода информации содержит демультинлексор 1, блок 2 управления, блок 3 емкостных датчиков, аналоговый .мультиплексор 4 и блок

5 детектирования.

Блок детектирования состоит as блока 6 нагрузочных элементов, интегрального компаратора 7, фильтра 8 напряжения питания, (состоящего из делителя R 3 и К 4 и емкости С ), а также двух нагрузочных элементов 9 и 30 обратной связи (R 3 иВ 2) и детектирующе . го элемента f3 (Сзх) °

Устройстве работает следующим образом.

35 йри подаче на вход емкостного датчика блока 3 напряжения возбуждения

06 на входе блока 5 детектирования формируется напряжение Бехи зависимость которого от U описывается фор- 4О мулой где С - емкость датчика,"

С - входная емкость блока 5

Ьх детектирования, R — входное сопротивление бловх ка 5 детектирования, с — время.

Временные диаграммы, соответствующие этой формуле, показаны на фиг.4. иведенной формулы видно, что амплитуда сигнала U „ зависит только от величины Се„и Cz, а. от величины

Rüõ зависит только длительность импульса. Это позволяет s целях увели чения помехоустойчивости устройства уменьшить Ке„ без потери динамического диапазона полезного сигнала. Минимальное значение Rù ограничивается быстродействием блока 5 детектирования и крутизной фронтов импульсов возбуждения, подаваемых на вход емкостного датчика блока 3.

Величина Сех определяется из формулы с учетом емкости С реального датчика и необходимой для блока 5 детектирования величины динамического диапазона входного сигнала (отношения амплитуд 0зх активного и пассивного емкостного датчика).

Описанный принцип положен в ocaosy работы блока детектирования для одиночного емкостного датчика (фиг.5), содержащего интегральный компаратор

7 с глубокой положительной обратной связью (К f и К Z), обеспечивающей такой режим работы интегрального компаратора 7, при котором он имеет два устойчивых состояния на выходе и не может самопроизвольно, в отсутствие входного сигнала, изменять текущее состояние. Блок 5 детектирова-ния работает под управлением разнополярных импульсов тока как RS-триггер,. что также снижает чувствительность к помехам. Временная диаграмма работы блока детектирования для одиночного емкостного датчика показана на фиг.6, Для обеспечения правильного режима рабопа по постоянному току в точке соединения КЗ„ и R 1 поддержиsac ca потенциал U<<„. Ho переменному току зта точка подключается к общему проводу через детектирующий элемент 33 (Сз). Делитель напряжения на В 3 и R 4 задает постоянное соотношейие 0 !U„„ что обеспечивает поддержание заданного режима работы при изменении напряжения в широких пределах, Описанная конструкция блока детектирования для одиночного емкостного датчика восстанавливает не только амплитуду но и длительность входного сигнала, осуществляя при этом подавление помех в выходных цепях емкостных датчиков. блока 3. Это позволяет получить высокую помехоустойчивость.

Конструкция блока детектирования для одиночного емкостного датчика положена в основу блока 5 детектирования. Выходы блока 6 нагрузочных

Устройство для ввода информации, содержащее блок управления, демультиплексор, блок детектирования, блок емкостных датчиков и аналоговый мультиплексор, выходы блока управления соединены с адресными входами аналогового мультиплексора и входами демультиплексора, выходы которого соединены с входами блока емкостных датчиков, выходы которого соединены с информационными входами аналогового мультиплексора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, блок детектирования содержит интегральный компаратор, два нагрузочных элемента обратной связи, Фильтр напряжения питания, детектирующий элемент и блок нагрузочных элементов, выходы которого соединены с информационными входами аналогового мультиплексора, выход интегрального компаратора является выходом устройства, первый вход интегрального компаратора соединен с выходом аналогового мультиплексора, выход фильтра напряжения питания соединен с входом блока нагрузочных элементов и через детектирующий элемент - с первым входом интегрального компаратора, первый нагрузочный элемент обратной связи включен между выходом фильтра напряжения питания и вторым входом интегрального компаратора, второй Нагруэочный элемент обратной связи вклю чен между выходом и вторым входом интегрального компаратора.

143957 элементов соединены с входами аналогового мультиплексора 4 и выходами блока 6. Причем каждый из нагрузочных элементов блока 6 выполняет роль

К „ для одного из столбцов блока 3

5 емкостных датчиков. В остальном блок

5 работает так же, как и блок детектирования для одиночного датчика.

Влияние электрических параметров ана-1О логового мультиплексора 4 на работу блока 5 компенсируется небольшим as-, менением номиналов Rex è Csx

Показанное на фиг.2 включение блока 6 нагрузочных элементов позволяет .15 поддерживать одинаковые потенциалы на всех входах аналогового мультиплексора 4, устраняя затягивание переходных процессов при переключении входов. 20

В процессе работы устройства под управлением блока 2 осуществляется сканирование блока 3 емкостных датчиков. При этом демультинлексор 1 осуществляет распределение импульсов 25 возбуждения по строкам блока 3 аналоговый мультиплексор 4 поочередно подключает к входу блока 5 детектирования столбцы блока 3, В такте опроса емкостного датчика блока 3, емкость которого увеличивается от внешнего воздействия, на выходе блока 5 детектирования появляется импульс, равный по амплитуде и длительности импульсу возбуждения, приложенного к входу емкостного дат35 чика блока 3.

Сигнал на выходе блока 5 детекти" рования служит флагом для определения координат сработавшего емкостного датчика.

Возможность в широких пределах изменять чувствительность блока 5 де,тектирования позволяет устройству надежно работать с лобыми конструкО

4 циямн емкостных датчиков и не иметь жестких ограничений на топологию разводки и технологию их изготовления.

Формула изобретения

1439570

1439570

ВНИипи Заказ 6077/47 Тщ аж 704 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ь