Переключающее устройство с сенсорным управлением Советский патент 1983 года по МПК H03K17/945 

(S) ПЕРЕКЛЮЧАОДЕЕ УСТРОЙСТВО С СЕНСОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах бесконтактной комму тации, срабатывающих при прикосновении к сенсорной площадке. Известно сенсорное переключающее устройство, содержащее генератор импульсов и п -переключающих каналов, камсдый из которых состоит из элемента И-НЁ1 триггера f 1 . Недостаток данного устройства низкая надежность работы. Наиболее близким к предлагаемому является переключатель с сенсорным управлением, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик к п-сенсорную ячейку, состоящую из интегрир ющих цепей, пороговых элементов и триггера Г2 . Недостатком указанного устройства является невысокая надежность работы обусловленная критичностью к длитель ости тактовых импульсов и борьбой с омехами и наводками. Цель изобретения - повышение надежности . Указанная цель достигается тем что в переключающее устройство с .сен сорным управлением, содержащее генератор тактовых импульсов и п сенсор-, ных ячеек, каждая из которых сострит. из интегрирующей цепи, первый вход КОТО.РОЙ соединен с сенсорной площадкой, а выход подключен к входу порогового элемента, и триггера, выход которого соединен с первой выходной шиной и через соответствующий счетчик с второй входной шиной, введены блок связи, элемент задержки и в каждую сенсорную ячейку - элемент И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока связи, а также с вторыми входами интегрирующей цепи и через элемент задержки с первыми входами элемента И сенсорных ячеек, вторые входы которых подключе ны к выходу соответствующего порогового элемента, а выходы элементов И соединены с вторыми входами блока сая зи и первыми входами соответствующих триггеров, вторые входы которых подключены к выходу блока связи, а выхо ды триггеров соединены с третьими входами блока связи. При этом блок связи содержит первый и второй элементы ИЛИ, элемент И и счетчик, причем входы первого и jBToporo элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми и третьими входами блока связи, а выходы соответственно с входом сброса счетчик и первым входом элемента И, второй вход Которого подключен к первому вх ду блока связи, а выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к выходу блока связи. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит п сенсорных ячеек 1, каждая из которых состоит и сенсорной площадки 2, интегрирующей цепи 3 с переменной величиной емкости, порогового элемента k, элемента И 5 и RS-триггера 6, счетчики 7, ге нератор 8 тактовых импулБсов, элемен 9 задержки и блок 10 связи, который выполнен на элементах ИЛИ 11 и 12, элементе И 13 и счетчике 1. Выходам устройства являются шины 15 и 16. Блок 10 связи ячеек обеспечивает выполнение необходимых функций сенсорным переключателем - функций переключателя без фиксации и с незавиСИМОЙ фиксацией. Устройство работает следующим образом. Последовательность импульсов поло жительной полярности (произвольной длительности) с генератора 8 тактовы импульсов поступает на вход интегрирующей цепи 3 и одновременно через элемент 9 задержки, обеспечивающий задержку переднего фронта тактового импульса,.компенсирующую задержку интегрирующей цепи 3 и порогового элемента , - на один из входов элемента И 5. С выхода интегрирующей цепи 3 сиг нал поступает на вход порогового элемента i, с выхода которого последоаательность импульсов отрицательно полярности поступает на другой вход элемента И 5 и запрещает прохождение импульса, поступающего с выхода элемента 9 задержки на вход элемента И 5, на вход RS-триггера 6. При касании площадки 2, подключенной к входу интегрирующей цепи 3, вносится дополнительная емкость и задержка импульса на выходе порогового элемента 4 увеличивается. Увеличение задержки приводит к тому, что создаются условия для прохождения части импульса, подаваемого на второй вход элемента 5 И, на установочный вход RS-триггера 6, что вызывает его включение. Длительность этих импульсов зависит от величины дополнитепьной (вносимой) емкости. Сигналы с выходов элементов И 5 и RS-триггеров 6 поступают соответственно на вторые и третьи входы блока 10 связи ячеек, на первый вход которого поступают импульсы с генератора В. В блоке 10 связи, обеспечивающем реализацию функций переключателя без фиксации (управляющий сигнал представляет собой однократный импульс с длительностью, равной времени касания), импульсы, поступающие с элементов 5 И,| через первый элемент ИЛИ 11 поступают на вход сброса (установки в О) счетчика . Сигналы, поступающие на третьи входа блока 10 связи (с выходов RS-триггероа 6), через элемент ИЛИ 12 поступают на один из входов элемента И 13, разрешая (при касании к какой-либо площадке 2) прохождение импульсов с генератора 8iJocтyпaющиx на второй вход элемента И 13 с пер- вого входа блока 10 на счётный (тактовый) вход счетчика I. При касании площадки 2 из-за эффекта дребезга, особенно в начальный и конечный моменты касания, будет иметь место пропадание импульсов на выходе элемента И 5, а следовательно, и на входе сброса счетчика И. Ввиду того, что тактовые импульсы на счетный вход счетчика И импульсов продолжают поступать, будет происходит заполнение счетчика И. Ёмкость счетчика И выбирается таким образом, чтобы кратковременное пропадание импульсов на его входе сброса, являющееся результатом эффекта дребезга, не вызывало полного заполнения счетчика 1. После прекращения касания импульсе на выходе элемента. И 5, а следовательно, и на ахо-. 51 |Де установки в О счетчика И отсутствуют. Счетчик 14 поступающими на счетный вход тактовыми импульсами заполняется полностью и сигнал с выхода счетчика k поступает на входы установки в О RS-триггеров 6, уста навливая их в О и прекращая тем самым поступление тактовых импульсов на счетный вход счетчика Н импульсов. Следовательно, сигнал с выходной шины 15 RS-триггера 6 может быть использован в качестве управляющего сигнала при реализации функции переключателя без фиксации - электронной кнопки. С выхода RS-триггера 6 однократны импульс возникающий при каждом каса нии, поступает (при необходимости реализации функции переключателя с независимой фиксацией) на вход сметчика 7 являющегося вторым переключащим элементом, используемым при реализации переключателя с независимой фиксацией. При этом в качестве управляющего сигнала используется сигнал с шины 16. Аналогичным образом устройство работает при касании любой сенсорной ячейки. Таким образом, введение блока свя зи и в каждую сенсорную ячейку - эле мента И позволяет повысить надежност устройства, поскольку оно не критичн к длительности тактовых импульсов и обладает высокой помехоустойчивостью Формула изобретения 1. Переключающее устройство с сен сорным управлением, содержащее генератор тактовых импульсов и п сенсорных ячеек, каждая из которых состоит из интегрирующей цепи, первый вход 776 которой соединен с сенсорной площадкой , а выход подключен к входу порого вого элемента, и триггера, выход которого соединен с первой выходной шиной и через соответствующий счетчик с второй выходной шиной, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введены блок связи, элемент задержки и в каждую сенсорную ячейку - элемент И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока связи, а также с вторыми входами интегрирующей цепи и через элемент задержки с первыми входами элемента И сенсорных ячеек, вторые входы которых подключены к выходу соответствующего порогового элемента, а выходы элементов И соединены с вторыми вхо дами блока связи и первыми входами соответствующих триггеров, вторые входы которых подключены к выходу Глока связи, а выходы триггеров соединены с третьими входами блока связи. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок связи содержит первый и второй элементы ИЛИ, элемент И и счетчик, причем входы первого и второго элементов ИЛИ соединены сортветственно вторыми и третьими входами блока связи, а выходы соответственно с входом сброса счетчика и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к первому входу блока связи, а выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к выходу блока связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 17/00, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 17/00, 13.07.79.