Устройство для считывания информации Советский патент 1983 года по МПК G06K7/08 

« Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для ввода информации .в ЗВМ в автоматизированных системах управления. Известны устройства для считывания информации, содержащие генераторы j считывающие элементы, усилители элементы распознавания, соединенные выходами усилителей и предназначенные для считывания информации с носи телей с кодовыми элементами, изготов ленными из пластинок небольшого размера Г } . Однако указанные устройства сложны, громоздки и, кроме того, не допускают высокой плотности информации на носителе. Известно также устройство для счи тывания информации, содержащее блок возбуждения, выходы которого соединены с вертикальными шинами матрицы считывания информации, компаратор, выход которого соединен с информационным входом регистра, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с блоком возбуждения, третий выход соединен с управляющим входом компаратора, а че.т вертый является синхронизирующим выходом устройства, выходы регистре являются информационными выходами устройства С2 3 . Известное устройство характеризуется недостаточной надежностью из-за чувствительности к сдвигу носителя информации относительно центра считывающих элементов, а также из-за наличия моточных элементов. Цель изобретения - повышение надежности устройства для считывания информации. Поставленная цель достигается тем что в устройство для считывания ин|формации введены триггер, счетчик и коммутатор, информационнее входы которого соединены с горизонтальными шинами матрицы считывания информации при этом управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом блока управления, шестой выход блока управ ления соединен с первыми входами триггера и счетчика, выход компаратора соединен с вторым входом тригге ра, а вход - с выходом коммутатора, второй вход счетчика соединен с выхо дом т,риггера, а выход - с входом бло ка управления и с управляющим входом регистра. 5 Вертикальные шины считывающей матрицы состоят из последовательно соединенных пар П-образных проводников, соединенных последовательно, горизонтальные шины состоят из двух полуобмоток, расположенных параллельно и соединенных встречно, полуобмотки горизонтальных шин индуктивно связаны с соответствующими П-образными проводниками вертикальных шин. Кроме того, блок управления содержит генератор, первый, второй и третий формирователи, первый и второй дешифраторы и счетчик, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, третий выход счетчика является шестым выходом блока управления, выход генератора соединен с входами счетчика и первого и второго формирователей, выходы первого, второго и третьего формирователей являются соответственно первым, третьим и четвертым выходами блока управления, выходы первого и второго дешифраторов являются соответственно вторым и пятым выходами блока управления. На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - считывающий элемент. Устройство содержит считывающие элементы 1, шины 2 возбуждения, съемные шины 3, блок k возбуждения считывающих элементов, коммутатор 5, коммутатор 6, триггер 7, счетчик 8, регистр 9 носитель 10 кодов, модулирующие элементы 11, блок 12 управления, задающий генератор 13, счетчик l4 опроса считывающих элементов, дешифратор 15 входов опроса считывающих элементов, дешифратор 16 и формирователи 17, 18 и 19. Устройство работает следующим образом. Блок 4 возбуждения поочередно опрашивает считывающие элементы 1. При опросе считывающих элементов импульс тока подается в шину 2 возбуждения, которая имеет участки АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ, параллельные парной съемной шине 3 (фиг.2). При изменении тока в шине 2 возбуждения (на фронтах импульса ) на индуктивно связанных участках АБ, , ДЕ и ЖЗ съемной шины индуцируются сигналы ЭДС ей, е Так как участки АБ и ВГ шины возбуждения направлены встречно по отношению к съемной шине, то результирующий сигнал на выходе съемной шины .равен разности сигналов, индуцирован ных на этих участках, т.е. ерез е -I +е2 )- (е 3 + е j. Участки АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ равны. Поэтому в исходном состоянии сигналы е 1 2 равны и результирующий сигнал равен Если участок АБВГ накрыть проводящей поверхностью, а участок ДЕЗЖ оставить открытым, то при изменении тока в шине возбуждения в проводящей поверхности возникнут вихревые токи, поле которых направлено встреч но полю тока в шине возбуждения, в результате чего сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, умень)е + шаются зультирующии сигнал на выходе съемной шины будет отрицательным е (е + e2h{e,, + е ) -е. Если участок АБВГ оставить открытым, а участок ДЕЗЖ накрыть проводящей поверхностью, то сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, будут больше, чем на участках ДЕ и ЖЗ и результирующий сигнал на выходе съемной шины будет положительный еJ- (е + е,) +е. Таким образом, в предлагаемом устройстве 1 и О представляются разнополярными сигналами. Возможны несколько способов орга низации матрицы считывающих элементов. При одном из них число шин воз буждения равно числу считывающих элементов, а одна пара съемных шин последовательно охватывает все считывающие элементы. В этом случае чи ло элементов возбуждения блока t ра но числу считывающих элементов, а пара съемных шин подключена к одном усилителю воспроизведения. Такой сп соборганизации матрицы Считывающих элементов характеризуется повышенны ми затратами схем возбуждения блока 4 и низкой плотностью считывающих элементов с повышенным уровнем поме Другой способ предусматривает чи ло шин возбуждения равным числу сто цов матрицы, а число съемных шин числу строк. Причем каждая пара съемных шин, охватывающих одну стро матрицы, подключена к своему усилителю воспроизведения. Такая схема отличается высокими затратами обору дования и плотностью считывающих эле-55 ментов. При еще одном способе число шин .возбуждения равно числу столбцов матрицы, а съемные шины подключены к входам коммутатора, коммутирующего съемные шины на один усилитель воспроизведения блока k Способ характеризуется высокой ллотностьй считывающих элементов и низкими затратами оборудования. В предлагаемом устройстве применена мультиплексная схема выборки считывающих элементов. Задающий генератор 13 блока управления запускает счетчик It опроса считывающих элементов. Причем младшие разряды счетчика служат для выборки съемных шин, а старшие для выборки шин возбуждения, поэтому младшие разряды счетчика 1 подключены к дешифратору 16, а старшие - к дешифратору 15 входов опроса считывающих элементов. Таким образом, при работе счетчика в счетном режиме происходит последовательная выборка всех считывающих элементов-матрицы. При выборке шин возбуждения матрицы в каждую шину подается импульс тока, который формируется в блоке k возбуждения. При этом на один из входов схемы совпадения блока возбуждения подается потенциал от дешифратора 15 а на второй - импульс тока от формирователя 17. При совпадении разрешающего потенциала дешифратора 15 и импульса тока формирователя 17 в выбранную шину возбуждения поступает импульс тока опроса считывающих элементов. При подаче импульса тока в шину возбуждения оказываются возбужденными все считывающие элементы, образованные этой шиной , и на всех съемных шинах индуцируются считанные сигналы, которые поступают на входы коммутатора. Дешифратором 16 выбирается нужная съемная шина, и выбранный и предварительно усиленный сигнал поступает на вход компаратора 6. В каждом такте генератора формирователем 18 вырабатываются стробирующие сигналы компаратора, которые выделяют считанные информационные сигналы на фоне помех. На выходе компаратора считанные информационные сигналы имеют уровни, достаточные для управления логическими элементами стандартных микросхем. С выхода компаратора информация поступает в выходной регистр, куда она заносится по сигналу от накопительного счетчика 8, Для фиксации правильной установки, носителя кодов над матрицией считывающих элементов и разрешения выдачи информации с выходного регистра в матрицу считывающих элементов введен один элемент о В нормальном состоянии (при отсутствии носителя кодов с него смитывается О, а при установке над ним ьюдулирующего элемента считывается 1, Для этого участки АБ и 8Г в этом элементе выполнены 1длиннее, чемучасткб.гДЕ и ЖЗ. Разность длин этих участков выбирают такой, чтобы при помещении модулирующего элемента над участком АБВГ считанный сигнал менял полярность, т.е. чтобы выполнялось условие е + е Участки АБ и ВГ в этом элементе выполняются такой же длины, как и во всех информационных элементах, а участки ДЕ и ЖЗ - короче. Таким образом, переключение этого контрольного элемента из О в 1 произойде когда все модулирующие элементы буду находиться над своими считывающими элементами матрицы. Для повышения надежности распознавания переключения контрольного элемента из О в 1 в устройство введен накопительный счетчик. При установке fюcитeля кодов над считывающими элементами на границе переключения контрольного элемента из О в 1 в результате тремора руки этот элемент может несколько раз переключаться из О в 1 и обратно. В результате с носителя может быть считана ложная информация. Поэтому в устройстве выполнено условие съема информации при многократном считывании 1 с контрольного элемента. Это условие выполняется благодаря наличию накопительного счетчика, включенного между компаратором 6 и выходным регистром. При считывании информации с носителя кодов накопитель ный счетчик подсчитывает количество 1, считанных без обратного переклю чения в О с контрольного элемента, и при заполнении единицами вырабатывает сигнал занесения информации в выходной регистр, а из блока управ ления выдается сигнал съема информации с выходного регистра. Контрольный считывающий элемент матрицы опра шивается последним. Информация этого элемента заносится в триггер 7, на информационный вход которого поступает информация из компаратора 6, а вход синхронизации подключен к старшему разряду счетчика I. Сигнал с выхода триггера 7 подается на вход установки в О накопительного сметчика 8, на счетный вход которого поступает сигнал от старшего разряда счетчика 1. Переключение старшего разряда счетчика 1 в О соответствует последовательному опросу всех считывающих элементов матрицы, последний из которых является контрольным. Если контрольный элемент считывает О, то уровень на выходе триггера 7.устанавливает накопительный счетчик 8 в О. Если на выходе триггера 7 1, то накопительный счетчик подсчитывает количество опросов контрольного считывающего элемента матрицы и при достижении заданного количества, что соответствует переключению старшего разряда накопительного счетчика, происходит занесение считанного кода в выходной регистр 9. Одновременно в блоке управления происходит формирование сигнала управления кода выходного регистра и разрешения его опроса. Носитель кодов в предлагаемом устройстве может быть выполнен из изолирующего и проводящего материала. В первом случае модулирующие элементы представляют собой проводящие участки, расположенные над участками АБВГ считывающих элементов при записи 1 или над участками ДЕЖЗ при записи О. В этом случае носитель кодов может быть изготовлен фотохимическим методом из фольгированного диэлектрика. Во втором случае модулирующие элементы представляют собой отверстия или углубления в проводящем материале, расположенные над участками ДЕЖЗ считывающих элементов при записи 1 или над участками АБВГ при записи О. Носитель кодов с модулирующими элементами может быть выполнен в этом случае из фольгированного диэлектрика методом перфорации, фотохимической печати, сверления металла или. штамповкой. I Считывающие элементы в предлагаемом устройстве имеют плоскую конструкцию, поэтому плотность информации в ней определяется их геометрическими размерами и может достигать более 10 элементов на 1 см-. Устройство надежно функционирует при удалении носителя кодов от считывающих элементов до 1 мм. Считывающие элементы представляют собой печатные проводники, изготовленные методом фотохимической печати одновременно с иаготовлением печатной платы схем управления. Точность изготовления считывающих элементов определяется технологией изготовления печатных плат. Такие элементы не требуют индивидуальной подстройки.

Таким образом, технология изготовления предлагаемого устройства намного проще, чем известных индукционных устройств считывания .

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении надежности устройства вследствие его меньшей чувствительности к точности положения информационных пластинок и отсутствия сложных индуктивных моточных элементов.

gji/.