Устройство для ввода информации Советский патент 1984 года по МПК G06F3/02 

сл

SAd Х Изобретение относится к вычислительной технике и может найти приме нение в комплекте.вычислительных ма шин для ручного ввода символьной ин формации . Известноустройство, содержащее клавиат уру, состоящую из комплекта клавиш,, закрепленных на рычагах, с установленными rfa них кодирукицими масками с отверстиями, соответствую щими коду вводимого символа, а так же фотодиодов. Клавиша с маской перемещается относительно лучей света направленных в фотодиоды 1, . Устройство требует источника сва та с большим сроком службы и прецизионного выполнения оптико-механической системы. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее пластину-звукопровод с укрепленными на ее гранях приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определения координаты воздейст вия, выход которого является выходо устройства. Устройство служит для определения координат попадания и является электронно-акустической мишенью 2. Устройство не обладает возможнос тью ввода символьной информации в ЭВМ. Цель изобретения - расширение об применения путем обеспечения возможности ввода символьной информации , Поставленная цель достигается те Что устройство для ввода информации Содержащее пластину-эвукопровод с укрепленными на ее гранях приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определения коорди наты воздействия, выход которого яв ляется выходом устройства, содержит генератор возбуждения и акустические возбудители колебаний, закрепле ные над пластиной звукопроводом с возможностью перемещения вертикально относительно плоскости пластинызвукопровода и подключенные к выходу генератора возбуждения. На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства для ввода информации. Устройство содержит, клавиатуру, состоящую из койплекта клавиш 1, закрепленных, например, на плоской наружной поверхности прокладки 2 из мягкого эластичного диэлектричес кого материала. На внутренней поверхности этой прокладки под клавишами имеются пазы 3 прямоугольного сечения с нанесенными на противоположных поверхностях электродами 4. Одноименные электроды пазов гальванически соединены между собой с помседью запрессованных в прокладку 2 токопроводов 5. В пазах 3 прокладки установлены акустические возбудители 6 колебаний в фбрме брусков из пьезоэлектрического материала так, что часть калсдого из них выступает над внутренней поверхностью прокладки. Торцы выступающих частей акустических возбудителей колебаний скруглены. На внутренней поверхности прокладки имеются выступы 7, выполненные заодно с прокладкой, высота которых больше высоты выступающей части акустических возбудителей колебаний. Устройство содержит также генератор 8 возбуждения, к выходу которого подсоединены токоподводы 5 прокладки, и шифратор 9, состоящий из плоской прямоугольной пластины-звукопровода 10 с расположенными вдоль ее четырех краев линейчатыми Ч - 11, 12 и Y - 13, 14 приемниками акустических колебаний, два двухвходовых блока 15 и 16 определения координаты воздействия, два преобразователя 17 и 18 временных интервалов в цифровой код и выходной регистр 19. Прокладка 2 своими выступами 7 лежит на поверхности пластины-звукопровода 10. Каждый из блоков 15 и 16 определения координаты воздействия служит для формирования временных интервалов разности моментов прихода акустической, волны к одинаково координатным пьезрприемником и состоит из двух импульсных формирователей 20 и 21 сигналов пьезоприемников, двух RS-триггеров 22 и 23, двух элементов И 24 и 25, элемента ИЛИ 26 и обще bo для обоих блоков элемента 27 задержки. Устройство работает следующим образом. При легком нажатии на какую-либо клавишу 1, соответствующую определенному вводимому символу, происходит прогиб участка эластичной прокладки 2, находящегося под этой клавишей . При этом соответствукяций акустический возбудитель 6 колебаний, находящийся в пазу 3, расположенном под данной клавишей, перемещается вместе с участком прокладки вниз и .своим торцом касается поверхности пластины-звукопровода 10, Поскольку все акустические возбудители колебаний прокладки подсоединены к генератору 8 возбуждения, в них непрерывно возбуждается ультраакустические колебания. Поэтому при касании акустическим возбудителем 6 колеба- , НИИ поверхности пластины-звукопровода 10 ультраакустические колебания акустического возбудителя колебаний передаются пластине 10, ив ней во все стороны от точки касания начинает распространяться ультразвуковая сферическая волна. При отпускаНИИ клавиша 1 за счет упругих свойст прокладки 2 возвращается в свое первоначальное состояние и .акустический контакт между акустическим возбудителем 6 колебаний и поверхностью пла тины-звукопровода 10 прекращается. Каждый из акустических возбудителей колебаний при нажатии соответствукмцей клавиши входит в акустический контакт с определенной точкой пласти ны звукопровода 10. Поскольку зазор между торцами акустичес ких возбудителей колебаний и поверхностью пластины-звукопровода 10 при несформированной прокладке составляет 3-4 мм, а прокладка достаточно эластична, то для создания акустического контакта между ними требуется незначительное усилие нажатия на клавишу порядка 1-2 Н и незначительное перемещение клавиши на указанную величину. Это повышает удобства работы с клавиатурой устройства. Распространяющаяся в пластине 10 ультразвуковая сферическая волна через определенные временные промежутки достигнет приемников акустических колебаний 11 - 14. Моменты прихода фронта волны и приемникам акустических колебаний 11 - 14 зависят от мес тоположения точки воздействия торца акустического возбудителя колебаний относительно краев пластины 10. Система из четырех линейчатых при емников акустических колебаний 11 14 позволяет наиболее простыми средствами фиксировать X и У координаты точки воздействия торца акустического возбудителя колебаний относительно осей координат, проведенных через центр симметрии пластины параллельно ее краям. Действительно,пусть t/i - время прохождения волны от точки ее возбуждения до одного из одинаковых координатных приемников акустических колебаний, например того, который находится в положительном направлении данной координаты, а tz - время прохождения этой же волны до другого одинаково координатного приемника акустических колебаний. Если, например, , то разность времен прихода фронта волны к указанным приемникам акустических колебаний . Поскольку скорость распространения волны в звукопроводе постоянна. то можно записать Йг-вд где i.4 - расстояния от точки возбуждения волны до COOTветствующих одинаково координатных приемников акустических колебаний. Обозначая полную длину пластины в .направлении рассматриваемой координаты L, 3 апишем: . t.4-«. где 2х - величина рассматриваемой координаты точки возбуждения волны относительно указанной системы координат. « д.. .-LAvb 2li VS6 Vu Таким образом, разность времен прихода фронта волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний пропорциональна величине соответствующей координаты точки возбуждения волны. При изменении знака этой координаты также меняется знак рассмотренной разности времен прихода фронта волны, т.е. . При достижении фронтом волны приемников акустических колебаний в них возб5окдаются электрические колебания, которые передаются на входы блоков 15 и 16 определения координаты воздействия. С помощью импульсных формирователей 20 и 21 блоков 15 и 16 определения координаты электрические колебания сигналов приемников акустических колебаний преобразуются в электрические импульсы, которые воздействуют на S-входы Й9 -триггеров 22 и 23 и взводят их в единичное состояние. При этом на первых входах первого 24 и второго 25 элементов И устанавливается единичный уровень, а на нулевых выходах первого 22 и второго 23 й-З-триггеров устанавливается нулевой уровень,причем сигнал с нулевого выхода первого триггера 22 воздействует на второй вход второго 25 элемента И, а сигнал с нулевого выхода второго US -триггера 23 поступает на второй вход первого 24 элемента И. Единичный уровень на обоих входах одного из элементов И 24 и 25 будет существовать одновременно лишь в течение промежутка времени, равного разности моментов взвода C.S -триггеров 22 и 23, причем если раньше взво- дится tiS -триггер 22, то указанное состояние возникает на входах элемента И 25, а в другом случае - соответственно на входах элемента И 25. Когда U.S -триггеры 22 и 23 взводятся одновременно, что соответствует одновременному приходу волны к одинаковокоординатным приемникам акустических колебаний, то указанное состояние не возникает на входах элементов И 24 и 25. Состояние, когда -триггер 23 взводится раньше, соответствует отрицательному знаку разности моментов прихода акустической волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний.

Сформированный одним из элементов И 24 и 25 временной интервал поступает на вход элемента ИЛИ 26, а с его выхода - на первый выход каждого из блоков 15 и 16 определения координа1гы воздействия. На второй выход каждого из указанных блоков 15 и 16 определения координаты воздействия поступает единичный сигнал с выхода элемента И 25, соответствукнций отрицательному знаку раз йости моментов прихода волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний. Временные интервалы с первых выходов блоков 15 и

16определения координаты воздейстВИЯ поступают на входа преобразователей 17 и 18 временных интервалов

в цифровой код. Сформированные цифровые коды с выхода преобразователей

17и 18 подаются на входы выходного регистра 19. Единичные сигналы с вторах выходов блоков определения координаты воздействия подаются, непосредственно на входы выходного регистР .

При взводе одного из «S -триггеров 22 и 23 фронт перепада 0/1 поступает на вход элемента 27 задержки,в котором задерживается на время.

равное временизатухания волны в зёукопроводе , а затем подается на

R-входы указанных триггеров, устанавливая их в нулевое состояние.

Таким образом, при нажатии на клавишу, соответствующую определенному вводимому символу, на шинах выходного регистра возникает цифровой код этого символа, вводимьлй в .

Устранение в предлагаемом устройстве рычагов с кодовыми зубца «1 и комбинационных планок, а также новое крепление клавиш на эластичной прокладке и новая конструкция шифратора, в которой не используются контактные группы, позволяет повысить срок службы устройства для ввода информации в ЭВМ, упростить технологию его изготовления и повысить удобства в работе с устройством и раоаирить область применения.

Годовой экономический эффект от использования предлагаемого устройства по сравнению с базовым прототипом составляет 357 руб, что при годовой потребности в подобных устройствах {3000 шт.) обеспечивает годовой экономический эффект от использования годового объёма производства - 1 млн. 71 тыс. руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, сод жащее пластину-звукопрЬвод с укрепленными на. ее гранях приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определения координаты воздействия, выход которого яв 1яется выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности ввода символьной информации, оно содержит генератор возбуждения и акустические возбудители колебаний, закрепленные над пластиной звукопроводом с возможностью перемещения вертикально относительно плоскости § пластины-звукопровода и подключенные к выходу генератора возбуждения.