Устройство для ввода графической информации
О П И С А Н И Е (и) 48823I
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Смз Ометскик
Социалистическик
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16,10.73 (21) 1965881 18-24 с присоединением заявки Ме (32) Приоритет
Опубликовано 15.10.75. Бюллетень М 38
Дата опубликования описания 26.02.76 (51) М. Кл. G 061< 11, 00
Государственный комитет
Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.12 (088,8) (72) Авторы изобретения
В. П. Сыч, В. А. Маслюков, В. Я. Зенин и И. А. Чадович
Г
Институт технической кибернетики АН БелорусскоГ ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к полуавтоматическим устройствам ввода в цифровые вычислительные машины координат изображения непосредственно с документа, и входит в класс устройств, основанных на измерении времени распространения ультразвуковой волны в различных средах.
Известны полуавтоматические устройства для ввода в ЦВМ графической информации, основанные на измерении времени распространения ультразвуковой волны в воздушной среде.
Известные устройства содержат подвижный электроакустический преобразователь, связанный со схемой управления, расположенные под прямым углом друг к дрязгу приемники акустических колебаний, подключенные через время-импульсные преобразователи ко входам соответствующих счетчиков кооодинат, генератор тактовых импульсов, соединенный с одними из входов время-импульсных преобразователей, другие входы которых связаны с подвижным электроакустическим преобразователем.
Недостатком этих устройств является невысокая точность измерения координат. Точность измерения зависит от параметров воздушной среды: температуры, влажности, давления, газового состава. Отклонение температуры воздуха на +-1 С приводит к изм íåíèþ скорости распространения звука на +-0,175 /о.
При этом расстояние в 500 мм измеряется с погрешностью +0,875 мм. Изменение относи5 тельной влажности от 0 до 90 /о дает изменение скорости звука на 1о/о, изменение атмосферного давления от 700 до 800 мм рт, ст. дает изменение скорости звука на 0,01 о/о, удвоение нормального содержания углекисло10 ты в воздухе приводит к измененшо скорости звука на 0,007о/о.
Целью изобретения является повышение точности определения координат изображения путем компенсации погрешности, возникаю15 щей из-за колебаний скорости звука.
Указанная цель достигается тем, что устройство содержит дополнительный электроакустический преобразователь, подключенный к дополнительном . входу одного из время20 импульсных преобразователей, блок постоянной памяти, дешифратор, последовательно соединенные блок вычитания кодов, сумматор и преобразователь код — напряжение, выход которого подключен к управляющему входу
25 генератора тактовых импульсов, а разрядные выходы одного из счетчиков координат и выходы блока постоянной памяти соединены со входами блока вычитания кодов, выходы которого подключены ко входам сумматора и через дешифратор — к схеме управления.
488231
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство для ввода графической информации содержит два электролкустических Ilpc .образовлтеля 1 и 2, приемники акустических колебаний 3 и 4, управляемый по частоте генератор 5 тактовых импульсов, счетчики б и
7 координат по осям Х и У, схему 8 управления, два время-импульсных преобразователя
9 и 10, блок 11 постоянной памяти, блок 12 вычитания кодов, сумматор 13, преобразователь 14 кода в напряжение и дешифратор 15.
Электро акустические преобразователи 1 и
2 генерируют короткие звуковые импульсы.
Приемники 3 и 4 акустических колебаний преобразуют принятыс звуковые импульсы в электрические сигналы.
Управляемый по частоте генератор 5 формирует тактовые импульсы для измерения временных интервалов (расстояний) по осям Х и У.
Счетчики б и 7 служат для фнк",.ции расстояний по осям Х и У ии ввыыддалччи и иих во внешние устройства (например, ЦВМ).
Схема 8 управления предназначена для координации работы блоков и схем устройства.
Время-импульсные преобразователи 9 и 10 осуществляют преобразование времени распространения звуковой волны от электроакусти геского преобразователя 1 или 2 до приемников 3 и 4 в серию импульсов. Каждый время-импульсный преобразователь 9 или 10 содержит триггер и логическую схему <;И».
Блок 11 постоянной памяти предназначен для хранения кода, соответствующего эталонному (фиксированному) расстоянию.
Блок 12 вычитания кодов в процессе автоподстройки частоты генератора 5 вычитает из числа, хранящегося в блоке 11 постоянной памяти, содержимое счетчика б и передает разницу этих чисел с соответствующим знаком в сумматор 13.
Сумматор 13 производит алгебраическое суммирование чисел с учетом знаков.
Преобразователь 14 кода в напряжение преобразует код сумматора-вычитателя 13 в аналоговую величину, управляющую частотой ген ер а тор а 5.
Дешифратор 15 (дешифратор нуля) в момент равенства кодов счетчика б координат и блока 11 постоянной памяти фиксирует окончание цикла автоподстройки генератора 5 и выдает импульс готовности устройства к измерениям в схему управления 8.
Подвижный электроакустический преобразователь 1 связан со схемой управления 8 и со входами время-импульсных преобразователей 9 и 10.
Дополнительный электр оакустический преобразователь 2 связан со схемой управления
8 и подключен к одному из входов время-импульсного преобразователя 9 (к нулевому входу триггера), другие входы которого подсоединены к приемнику 4 акустических колебаний и генератору 5, а выход — к счетчику
7 координат.
Приемник 3 акустических колебаний подклю сн к ОднОму нз ходов время-:! мп льсного .и" .образователя 10,;Ipv!01! вход которого ! связлн с генератором 5, а выход — со счетчиком G координат. Блок 12 вычитания кодов свопмп входами подсоединен к разрядным выходам счетчика 7 и блока 11 постоянной памяти, а выходами через последовательно включенные сумматор 13 и преобразователь
14 кода в напряжение — к управляющему входу управляемого генератора 5.
В памяти ПЗУ хранится число минимальных единиц шкалы расстояний устройства, соответствующее фиксированному расстоянию прсобразователя 2 до приемник» 4 аку тических колсбаний (а;). Н .бходпмый дилпазоп частот
Л управляемого генератора 5 в зависимости
0 и, печений скoPocTII P2cIIPOOTP II!0:! IIII 3DУкл в с;: дс определяется по фор:;уле
Л -- /аах m а
IV» С„,.
Л э +mi;>
Где х-„., -хэт
Здесь Л ;, — число в ПЗУ; С,х и С„,:„— млкснмлльная и мини аль ля скорости звука при изменении параметров ср"..ы в принятом рлбо- е.,: диапазоне.
Устройство работает следуюпц|м образом.
Перед началом измерения схема 8 управления вырабатывает импульс, который по-, ступает нл электроакустический преобразователь 2 и в момент излучения последним звукового импульса — на вход время-импульсного преобразователя 9. При этом на вход счетчика 7 координат начинают поступать тактовые импульсы с генератора 5. Когда звуковая волна достигает приемника 4, поступление тактовых импульсов в счетчик 7 координат прекращается и в нем оказывается записанным некоторое число Nь Если это число по какой-либо причине окажется не равным числу N„, записанному в блоке 11 постоянной памяти, блок 12 вычитания подает на вход сумматора 13 разницу !V„ — IVI этих чисел с соответствующим знаком. Код на выходе сумматора 13 при этом изменяется и преобразуется с помощью преобразователя 14 кода в соответствующее напряжение, которое для генератора 5 является управляющим. Частота генератора 5 изменится пропорционально
N,,— Н, (6f!=К Лба,— Л1 ), и описанный цикл автоматической подстройки повторится, при этом с каждым циклом подстройки Л „— Л 1 будет уменьшаться.
Когда в процессе автоподстройки число, записанное в счетчике 7 окажется равным числу, хранящемуся в блоке 11 постоянной памяти, сумматор 13 сохраняет свой код.
Дешифратор 15 определяет нулевое состояние блока 12 вычитания кодов, и автоматическая подстройка прекращается, 488231
10
Схема 8 управления выдает сигнал на проведение измерения.
Цикл автоматической подстройки повторяется перед каждым измерением.
Таким сбразом, независимо от того, под воздействием какого фактора была получена ошибка при измерении эталонного расстояния, система автоматической подстройки устранит эту ошибку. Если к„выбрано из
УСЛОВ!!й Кд = К!!!!! И Кд )Дща:э ГДС Измерение координат элементов изображения производят обычным путем. Оператор помсщ:. -т ко !Оц -Bë кового пера (электроакустического преобразователя 1) в точку изображения, координаты которой необходимо определить, и нажимает кнопку на корпусе преобразователя 1. При этом схема 8 управления производит автоподстройку генератора 5. После трех-четырех циклов автоподстройка заканчивается, и схема управления передаст импульс с дешифратора 15 на электроакустический преобразователь 1, который излучает короткий звуковой импульс. Одновременно импульс с выхода преобразователя 1 проходит на входы время-импульсных преобразователей 9, 10 и разрешает поступление тактовых импульсов на счетчики координат 6 и 7. В моменты, когда сферический волновой фро:!т, образующийся на кончике звукового пера, достигает плоскости чувствительных приемников 3 и 4 акчстически : колебаний, на их выходах формируются сигналы, прекращающие поступ:!ение такrOBbix импульсов в счетчики координат 6 и 7. При этом в счетчиках оказываются записанными с высокой точностью координаты Х и У. Циклы автом атической подстройки при к,„, = 1 и заканчив" þòñÿ за время около 10 мсек. Это позволяет осуществлять автопод15 2О, Д ЗЭ 40 стройку как в режиме одиночных измерений, так и в режиме непрерывного ввода со скоростью до 100 измерений в секундч. Устройство обладает широкими функцнональнымн возможностями (ввод практически с любых носителей графической информации, в том числc с экранов ЭЛТ н оптических проекционных систем, поэтапный ввод изображений большого формата путем пер- McIEIO ня приемников 3, 4 акустических колебаний по полю чертежа). Формула изобретения Устройство для ввода графической пнформац1ш, содержащее подвп1кньш элсктроакустический преобразователь, связ!3н,:! !!1 со cxe 10ii ) i!j> EI3;ICHEIEI, IIpEIC>lllIII EI акуСТ lчСС1 нх колебаний, расположенные под прямым углом друг к другу, и подкгночеш1ые через времяимпульсные преобразователи ко входам соответствующих счетчиков координат, генератор тактовых импульсов, сос;1 шснный с одш1ми нз входов время-пэшу Ibcilbix преобразовате:IСЙ, др3 Гнс Г;Оды которых связа!1ы с элекTp03EE) CTII iCCIEII;LI IIpC0бразОвате 1PII, О T l EIч а ю щ е е с я тем, что, с цель!0 повышсшгя точности определения координат изображения, оно содержит дополнительньш электроа1йст11 !сск!!!1 прсО613аз;)В lтс,lь, полк.llочс11ный к допол11!!тсль11омм входу од!ого из врсмяимпульсных чрсабразователсй, блок постоянной памяти, дешифратор, последовательно соединенные блок вычит::ния кодов, сумматор и преобразОВатсль код —. напряже!1Ilс, Bl,lx01 коТ013ОГО ПО К. !, О .C.i b ) Н1:BB. ibю!ЦС31У BXO,<) нсратора такTOBbix. и3:пульсов. а разрядныс выходы одного из счет.iliKoB коорд;шат и Выходы блока постоя:шой памяти сосд1!не! ы со входамп блока вы-:èòàiiiiÿ кодов. выходы кот:poio подклю-. åíû ко входа.1 с3мматор» il через дешифратор — к схеме управлсшш. Редактор Б. Ианкина Составитель В. Киселев Текред Т. Курилко Корректор А. Дзесова Заказ 14!/18 Изд. ¹ 1881 Изд. № 679 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Подписное
