УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G01D7/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в приборостроении и измерительной технике.

Известна схема трехуровневого индикатора, в которой индикаторы соединены по комбинированной последовательно-параллельной схеме, описанная в книге Граф Р. Электронные схемы. 1300 примеров. М. Мир, 1989, с. 292, рис. 41.3.

Недостатком этого решения является комбинированное включение индикаторов, при котором максимальный ток течет только через первый индикатор. Через второй индикатор течет меньший ток, поскольку ток первого индикатора разветвляется между резистором, подсоединенным к катоду первого индикатора, и анодом второго. Точно также разветвляется ток второго индикатора между резистором, подсоединенным к катоду второго индикатора, и анодом третьего.

В звуковоспроизводящей технике известно устройство с светодиодной шкалой и управлением от микросхемы, описанное в статье Комбинированный индикатор выходной мощности усилителя 34, опубликованной в журнале Радио, 1987, N 8, с. 32. Устройство применено для защиты усилителя мощности и акустической системы от перегрузки. В нем использовано последовательное включение индикаторов.

Недостатком данного решения является узкоспециальное применение управляемой светодиодной шкалы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, описанное в брошюре В помощь радиолюбителю, вып. 113, М. Патриот, 1992, рис. 13, с. 39. Устройство содержит четырехуровневую систему индикации, состоящую из последовательно соединенных индикаторов, запитываемых от общего генератора тока. В качестве управляемых шунтирующих ключей использованы четыре транзисторных ключа. Это устройство выбрано за прототип.

Недостатком прототипа является ограниченное использование устройства, затрудняющее его применение для формирования индикаторной матрицы из m столбцов и n строк.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения технического результата в устройстве индикации, содержащем генератор тока, индикаторы и ключи, соединенные так, что генератор тока одним полюсом подключен к одной клемме источника питания, а другим к группе из m индикаторов, соединенных параллельно по цепи анодов, каждый из катодов которых соединен с одним контактом группы из m положений управляемого переключателя, другая группа контактов которого соединена между собой и с анодами второй группы из m индикаторов, также соединенных параллельно, каждый из катодов второй группы индикаторов соединен с одним контактом группы из m положений второго управляемого переключателя, другая группа контактов которого соединена между собой и с анодами третьей группы из m индикаторов, также соединенных параллельно, каждый из катодов (n-1) группы индикаторов соединен с одним контактом группы из m положений (n-1) управляемого переключателя, другая группа контактов которого соединена между собой и с анодами n группы из m индикаторов, соединенных параллельно по цепи анодов, а каждый из катодов которых соединен с одним контактом группы из m положений n-го управляемого переключателя, другая группа контактов которого соединена с общей точкой схемы, к которой подключена вторая клемма источника питания, причем каждая из n групп индикаторов, включая управляемый переключатель на m положений, зашунтирована управляемым ключом.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства: на фиг. 2 представлен процесс формирования и вывода на индикацию символа Ы на 35-элементной матрице.

Устройство по фиг. 1 содержит источник тока 1, индикаторную сборку из m индикаторов 2, управляемые переключатель 3 и 4, составляющие блок 5, клеммы для подключения источника питания 6 и 7 и управляющие входы 8 и 9. На вход 8 подается сигнал, управляющий строкой, а на вход 9 сигнал, управляющий столбцом; n блоков 5 соединены последовательно между собой и с общей точкой 7 устройства.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом. В исходном состоянии при произвольных положениях замыкателей переключателей 3 в каждом из блоков 5 ключи 4 замкнуты и ток через индикаторы не течет. Он протекает по цепи: первый полюс источника питания, источник тока, нормально замкнутые контакты ключей 4, общая шина 7, второй полюс источника питания. Этот режим соответствует короткозамкнутому источнику тока. При нем все индикаторы погашены.

В зависимости от способа адресации информация должна подаваться на входы 9 и 8 каждого из блоков 5 в паралелльном коде, устанавливая замыкатели переключателей 3 в положение, соответствующее алгоритму управления по столбцам. Процедуры управления строками сводятся к замыканиям или размыканиям ключей 4 каждого из блоков 5, предусмотренным программой управления. Покажем это на примере формирования знаков на 35-элементной матрице (из пяти столбцов и семи строк). Пусть первому управляющему импульсу устройства соответствует замыкание первой группы контактов переключателя 3 (фиг. 1), второму - замыкание второй группы, пятому замыкание пятой группы из m контактов управляемых переключателей 3 блоков 5. Соответственно замкнутое или разомкнутое состояние контактов ключей 4 блоков 5 несет информацию о том будет погашен или засвечен индикатор данной группы. При этом замкнутым контактам ключей соответствует низкий уровень напряжения, а разомкнутым высокий.

В качестве примера рассмотрим процесс формирования буквы Ы на 35-элементной матрице, который протекает согласно циклам, изображенным на фиг. 2. С приходом первых импульсов на входы 9 управляемых по столбцам переключателей блоков 5 замыкаются контакты первых групп. Это соответствует появлению первого импульса на временной диаграмме U_C1-C5(t), показанных на фиг. 2. Если при этом ключи, управляющие строками, замкнуты, то ток от источника 1 протекает через них и индикаторы не засвечиваются, поскольку имеем режим короткозамкнутого источника тока. При одновременном появлении импульсов на входах 8 семи управляющих ключей все семь ключей одновременно разомкнуты. Это соответствует наличию первой колонки импульсов U_1-7 на диаграммах фиг. 2. Индикаторы первого столбца индикаторной матрицы засветятся и будут высвечивать начальную вертикальную палочку буквы Ы. При поступлении на входы 9 каждого из блоков 5 импульсов U_C2, U_C3 и U_C4 (фиг. 2), управляющих столбцами, а на входы 8 четвертого и седьмого блоков 5 сдвоенных импульсов U₄, U₇, на входы 8 пятого и шестого блоков 5 - импульсов U₅ и U₆, размыкающих указанные ключи управления строками, будем иметь процессы, подобные описанному. На индикаторной матрице будут высвечены точки пересечения второго и третьего столбцов, четвертой и седьмой строк, четвертого столбца, пятой и шестой строк, что соответствует процессу формирования округлой части первой половины буквы Ы. Процесс формирования вертикальной палочки второй половины буквы Ы подобен процессу формирования ее начального аналога, только в этом случае по входам 9 каждого из блоков 5 будут подаваться импульсы U_C5, а по входам 8 импульсы U_1-7, размыкающие ключи 4, управляющие строками.

При частоте следования управляющих импульсов более 100 Гц свечение символа Ы будет достаточно устойчивым и без мельканий.

В предлагаемом устройстве могут быть использованы светодиодные индикаторы КИПЦ 09 И, К 2/7К, КИПТ 21 А, Б, В 5К, Л, М и др.

Предлагаемое устройство индикации позволяет формировать любые буквенно-цифровые символы, набирать тексты и мнемосхемы, что представляет интерес при проектировании информационных табло и мнемощитов.

Использование: в измерительной технике, радиоэлектронике. Сущность изобретения: устройство индикации содержит источник тока 1, индикаторную сборку из m индикаторов 2, управляемые переключатель 3 и ключ 4, составляющие блок 5, клеммы для подключения источника питания 6 и 7 и управляющие входы 8 и 9. Вход 8 служит для управления строкой, а вход 9 - столбцом; n блоков 5 соединены последовательно между собой и с общей точкой 7 устройства. В зависимости от способа адресации, информация должна подаваться на входы 8 и 9 каждого из блоков 5 в параллельном коде. Устройство индикации позволяет формировать любые буквенно-цифровые символы, набирать тексты и мнемосхемы, что представляет интерес при проектировании информационных табло и мнемощитов. 2 ил.

Устройство индикации, содержащее генератор тока, индикаторы и управляемые ключи, отличающееся тем, что в него введены n m-позиционных управляемых переключателей, а индикаторы в нем распределены в n групп по m индикаторов в каждой группе, причем катод i-го (i 1, 2, m) индикатора j-й (j 1, 2, n) группы соединен с i-м вторым контактом j-го m-позиционного управляемого переключателя, первые m контактов которого соединены между собой, с первым выводом j-й группы и с первым контактом j-го управляемого ключа, второй контакт которого соединен с m анодами индикаторов j-й группы и вторым выводом j-й группы, при этом перый вывод j-й (j 1, 2, n 1) группы соединен с вторым выводом (j + 1)-й группы, первый вывод n-й группы соединен с первым выводом источника питания, второй вывод которого через генератор тока связан с вторым выводом первой группы.