Способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в эвм и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к машинной графике, в частности к способам и устройствам для ввода графической информации, предназначенным для управления курсором на дисплее ЭВМ. Техническим результатом, достигнутым в изобретении, является для способа формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ упрощение формирования управляющего электрического сигнала. Техническим результатом, достигаемым в изобретении, для устройства для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, является упрощение конструкции и удобство пользования устройством. В состав устройства входят антенна, генератор электрических колебаний, частотомер, узел сопряжения. Тело перемешают в электромагнитном поле, а управляющий электрический сигнал формируют измерением величины изменения частоты электрических сигналов, создающих электромагнитное поле. 2 с. и 2 з.п ф-лы, 3 ил.

Способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ и устройство для его реализации.

Изобретение относится к машинной графике, в частности к способам и устройствам для ввода графической информации, предназначенным для управления курсором на дисплее ЭВМ.

Известен способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, заключающийся в том, что наводят электромагнитное поле, изменяют параметры электромагнитного поля и формируют управляющий электрический сигнал.

Электромагнитное поле наводят последовательной подачей напряжения в шины, параметры электромагнитного поля изменяют перемещением антенны по шинам, а управляющий электрический сигнал формируют после наведения индукционного напряжения в обмотке антенны [1] Недостатком известного способа является сложность формирования управляющего электрического сигнала из-за необходимости формирования токовых сигналов выборки в шинах и перемещения антенны по координатным шинам.

Известно устройство для создания управляющего электрического сигнала для ввода ЭВМ, содержащее генератор электрических колебаний, антенную и измеритель параметров электрических колебаний. В шины подаются электрические сигналы, формирующие электромагнитное поле, под действием которого в обмотке антенны, перемещаемой над панелью с шинами, наводится индукционное напряжение. По величине этого напряжения определяется позиция обмотки [1] Недостатком известного устройства является его сложность, т.к. оно состоит из большого количества элементов: панель с шинами, узел для формирования таковых сигналов в шинах, узел, формирующий управляющий сигнал.

Кроме этого, снижается удобство в пользовании устройством из-за необходимости размещения пластины на рабочем столе оператора.

Известен способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, заключающийся в том, что наводят электромагнитное поле, изменяют параметры электромагнитного поля и формируют управляющий электрический сигнал. Электромагнитное поле наводят последовательной подачей напряжения в координатные шины, параметры электромагнитного поля изменяют перемещением антенны по координатным шинам, а управляющий электрический сигнал формируют после наведения индукционного напряжения в детекторной обмотке антенны [2] Недостатком известного способа является сложность формирования управляющего электрического сигнала из-за необходимости формирования токовых сигналов выборки в координатных шинах, перемещения антенны по координатным шинам, детектирования токовых сигналов выборки и формирования управляющего электрического сигнала по величине напряжения в детекторной обмотке.

Известно устройство для создания управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, содержащее генератор электрических колебаний, антенну (детекторную обмотку) и измеритель параметров электрических колебаний. В координатные шины подаются последовательные электрические сигналы, формирующие электромагнитное поле, под действием которого в детекторной обмотке антенны, перемещаемой над панелью с шинами, наводится индукционное напряжение.

По величине этого напряжения детектором определяется позиция обмотки [2] Недостатком известного устройства является его сложность, т.к. оно состоит из большого количества элементов: панель с координатными шинами, узел для формирования токовых сигналов выборки в координатных шинах, детектор, считывающий индукционное напряжение и по сигналам выборки формирующий управляющий сигнал, кабель, соединяющий детекторную обмотку с ЭВМ.

Точность определения координат зависит от числа координатных шин, что значительно усложняет конструкцию при необходимости получения высокой точности.

Кроме того, снижается удобство в пользовании устройством из-за необходимости размещения пластины на рабочем столе оператора и из-за пользования перемещаемой оператором антенны (детекторной обмотки), соединенной с ЭВМ кабелем, мешающим работе оператора.

В основу изобретения поставлена задача создания способа формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, в котором за счет перемещения тела в электромагнитном поле изменяют параметры электромагнитного поля, а также формирования электрических сигналов, частота которых зависит от изменения параметров электромагнитного поля, обеспечивает упрощение формирования управляющего электрического сигнала.

Задача создания способа формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ решается тем, что в способе формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, заключающемся в том, что наводят электромагнитное поле, изменяют параметры электромагнитного поля и формируют управляющий электрический сигнал для ввода в ЭВМ, согласно изобретения, используют, по крайне мере, одну антенну, электромагнитное поле наводят у всех антенн, параметры электромагнитного поля изменяют перемещением тела в электромагнитном поле формируют частоту электрических сигналов в соответствии с измененными параметрами электромагнитного поля, а управляющий электрический сигнал формируют измерением величины изменения частоты электрических сигналов, создающих электромагнитное поле, при перемещении тела в электромагнитном поле.

Использование, по крайней мере, одной антенны, наведение электромагнитного поля у всех антенн, изменение параметров электромагнитного поля перемещением тела в электромагнитном поле и формирование частоты электрических сигналов в соответствии с измененными параметрами электромагнитного поля обеспечивает наведение электромагнитного поля вокруг антенны и формирование электрических сигналов, частота которых зависит от положения тела относительно антенны.

Измерение величины изменения частоты электрических сигналов, создающих электромагнитное поле, при перемещении тела в электромагнитном поле позволяет сравнительно просто формировать управляющий электрический сигнал для ввода в ЭВМ.

Другой задачей изобретения является создание устройства для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, в котором за счет последовательного соединения антенны, генератора электрических колебаний и частотомера обеспечивается упрощение и удобство пользования устройством.

Задача выполнения устройства для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ решается тем, что устройство для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ содержит генератор электрических колебаний, антенну, измеритель параметров электрических колебаний и узел сопряжения с ЭВМ. Согласно изобретения, измеритель параметров электрических колебаний выполнен в виде частотомера, а антенна последовательно соединена с генератором электрических колебаний, частотомером и узлом сопряжения с ЭВМ.

Выполнение измерителя параметров электрических колебаний в виде частотомера и последовательное соединение антенны с генератором электрических колебаний частотомером и узлом сопряжения с ЭВМ позволяет формировать управляющий электрический сигнал для ввода в ЭВМ в простой конструкции и создавать удобство в пользовании устройством, т.к. для ввода информации в ЭВМ (для перемещения курсора на экране дисплея) достаточно перемещения любого тела, в том числе и части оператора, относительно антенны.

Целесообразно в устройстве для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ выполнять частотомер в виде смесителя, соединенного выходом со счетчиком, и гетеродина, соединенного со вторым входом смесителя, вход смесителя является входом частотомера, выход которого является выходом счетчика.

Выполнение в устройстве для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ частотомера в виде смесителя, соединенного выходом со счетчиком, и гетеродина, соединенного со вторым входом смесителя, вход смесителя является входом частотомера, выход которого является выходом счетчика, позволяет при изменении частоты гетеродина перед началом и в процессе его работы регулировать предела изменения разности частот генератора и гетеродина, что необходимо при использовании различных по своим электрическим свойствам тел, перемещаемых относительно антенны.

Целесообразно частотомер снабжать второй антенной, соединенной с гетеродином.

Снабжение частотомера второй антенной, соединенной с гетеродином, позволяет автоматически регулировать пределы изменения разности частот генератора электрических колебаний и гетеродина при изменении электрических свойств тела, перемещаемого относительно антенны.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ; на фиг.2 блок-схема частотомера; на фиг.3 блок-схема устройства для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ с двумя антеннами.

Устройство для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ при работе по одной координате перемещения содержит (фиг.1) антенну 1, последовательно соединенную с задающим контуром генератора 2 электрических колебаний, работающим в диапазоне радиочастот, и частотомером 3, подключенным к ЭВМ через узел 4 сопряжения.

Частотомер 3 (фиг.2) может быть выполнен в виде смесителя 5, соединенного выходом со счетчиком 6, и гетеродина 7, соединенного со вторым входом смесителя 5.

Частотомер 3 может быть резонансного, цифрового или гетеродинного типа.

Устройство может быть снабжено (фиг.3) второй антенной 8, соединенной с гетеродином 7. Тело предназначено для перемещения в зоне антенны 1 или зоне между антеннами 1 и 8.

Устройство для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ может быть выполнено для двух и более координат перемещения аналогичным образом.

Для перемещения курсора по одной координате у антенны 1 наводят электромагнитное поле путем генерации электрических колебаний генератором 2 электрических колебаний с частотой, определяемой задающим колебательным контуром.

Параметры электромагнитного поля изменяют перемещением тела 9, например, части тела оператора или какого-либо другого тела в электромагнитном поле без контакта с антенной 1, формируют частоту электрических сигналов в соответствии с измененными параметрами электромагнитного поля, т.к. перемещение тела 9 приводит к изменению электрических характеристик задающего контура генератора 2 электрических колебаний.

Величину изменения частоты электрических сигналов измеряют частотомером 3.

Измерение величины изменения частоты электрических колебаний может быть осуществлено, например, подачей электрических сигналов от генератора 2 электрических колебаний и гетеродина 7 в смеситель 5. На выходе из смесителя 5 возникает биения с частотой, равной разности частот генератора 2 электрических колебаний и гетеродина 7. Частота биения определяется счетчиком 6, и формирующийся на выходе управляющий цифровой электрический сигнал вводится через узел 4 сопряжения в ЭВМ.

В случае выполнения устройства с двумя антеннами 1 и 8 перемещением тела 9 относительно антенн 1 и 8 изменяет параметры электромагнитного поля, создаваемого этими антеннами 1 и 8, и электрические характеристики задающих колебательных контуров генератора 2 электрических колебаний и гетеродина 7. Это приводит к изменению частоты электрических сигналов, вырабатываемых генератором 2 электрических колебаний и гетеродином 7, и, соответственно, к изменению разности частот формируемой, смесителем 5. Разность частот определяется счетчиком 6, и управляющий электрический сигнал подается в ЭВМ через узел 4 сопряжения.

Пример применения способа.

У антенны 1 наводят электромагнитное поле путем генерации электрических колебаний с частотой 100 кГц генератором 2 электрических колебаний. Параметры электромагнитного поля изменяют перемещением тела 9 (руки оператора) в электромагнитном поле без контакта с антенной 1.

Формируют частоту электрических сигналов в соответствии с измененными параметрами электромагнитного поля- частота электрических колебаний, вырабатываемых генератором 2 электрических колебаний, непрерывно изменяется до 1100 кГц.

Измеряют величину изменения частоты электрических сигналов от 0 до 100 кГц и вводят полученные значения через устройство 4 сопряжения в ЭВМ в качестве управляющего электрического сигнала. Если при управлении курсором на экране ЭВМ по заданной координате необходимо формировать 200 положений курсора, то изменение частоты генератора 2 электрических колебаний от 1000 кГц до 1100 кГц будет соответствовать изменению позиции курсора от 0-ой до 199. Позиция 20 курсора будет соответствовать интервалу частот генератора 2 электрических колебаний от 1010,0 кГц до 1010,5 кГц, т.е. полоса частот генератора 2 электрических колебаний, соответствующая одной позиции курсора, будет равна 0,5 кГц, что определяет необходимую точность частотомера 3. Изменение параметров электромагнитного поля перемещения тела 9 в электромагнитном поле относительно антенны 1, формирование частоты электрических сигналов в соответствии с измененными параметрами электромагнитного поля и измерение изменения частоты электрических сигналов, создающих электромагнитное поле, при перемещении тела 9 в электромагнитном поле обеспечивает формирование электрических сигналов, частота которых зависит от положения тела 9 относительно антенны 1 и позволяет сравнительно просто формировать управляющие электрические сигналы для ввода в ЭВМ.

Выполнение измерителя параметров электрических колебаний в виде частотомера 3 и последовательное соединение антенны 1 с генератором 2 электрических колебаний и узлом 4 сопряжения с ЭВМ позволяет создавать управляющий электрический сигнал для ввода в ЭВМ в простой конструкции и создавать удобство в пользовании устройством благодаря обеспечению возможности управления ЭВМ путем перемещения любого тела относительно антенны 1.

Выполнение в устройстве для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ частотомера 3 в виде смесителя 5, соединенного выходом со счетчиком 6, и гетеродина 7, соединенного со вторым входом смесителя 5, вход смесителя 5 является входом частотомера 3, выход которого является выходом счетчика 5, позволяет при изменении частоты гетеродина 7 перед началом и в процессе его работы регулировать пределы изменения разности частот генератора электрических колебаний и гетеродина 7, что необходимо при использовании различных по своим электрическим свойствам тел 9, перемещаемых относительно антенны 1.

Снабжение частотомера 3 второй антенной 8, соединенной с гетеродином 7, позволяет автоматически регулировать пределы изменения частот генератора 2 электрических колебаний и гетеродина 7 при изменении электрических свойств тела 9, перемещаемого относительно антенн 1 и 8.

Способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ и устройство для его реализации прошли успешно испытания.

Формула изобретения

1. Способ формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, заключающийся в том, что формируют электромагнитное поле, изменяют его параметры, принимают электромагнитное поле по крайней мере с помощью одной антенны и формируют управляющий электрический сигнал для ввода в ЭВМ, отличающийся тем, что параметры электромагнитного поля изменяют перемещением тела в электромагнитном поле, преобразуют электромагнитное поле в дополнительный электрический сигнал, частота которого изменяется в зависимости от параметров электромагнитного поля, а формирование управляющего электрического сигнала осуществляют в зависимости от изменения частоты дополнительного электрического сигнала.

2. Устройство для формирования управляющего электрического сигнала для ввода в ЭВМ, содержащее генератор электрических колебаний, антенну, измеритель параметров электрических колебаний и узел сопряжения с ЭВМ, отличающееся тем, что измеритель параметров электрических колебаний выполнен в виде частотомера, а антенна последовательно соединена с генератором электрических колебаний, частотомером и узлом сопряжения с ЭВМ.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что частотомер выполнен в виде смесителя, выход которого соединен со счетчиком, выход которого является выходом частотомера, выход которого является первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что частотомер снабжен второй антенной, соединенной с выходом гетеродина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3