Клавишное устройство для цифрового кодирования символов Советский патент 1984 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычисли тельной технике, а именно к бесконтактным клавишным устройствгий подго товки и ввода данных, и может быть использовано в устройствах символьноге ввода, программирующих устройствах, клавишных пультах оконечных устройств ЭВМ и в других устройства имекщих в своем составе клавиатуру большого объема. Известны бесконтактные клавишные устройства для цифрового кодировани символов, в которых эффект переключения достигается наложением на кодирующий элемент связанной с клавишей проводщей пластины tl. Известные устройства требуют дальнейшей обработки выходных сигналов, т.е. их усиления и преобразо вания Кроме того, при нажати клавиши выходная информация отббражается изменением амплитуды выходного сигнала. Так как выходные сигналы однополярны я отношение сигнал к помехе небольшое, то надежность такого устройства недостаточно высо кая. ..,,-. Наиболее близкой к изобретению является бесконтактная клавиатура для управления электронной схемой, содержащая клавиши с токопроводящимй пластина, счетчик, дешифратор, блок для различения сигналов, шифра -тор и расположенные в параллельных .костях шины возбуждения и ишны съема, имеющие участки взаимного {Пересечения, при этом выходы счетчика соединены с входамидешифратора и шифратора, выходы дешифратора соединеиы с шинами возбуждения, шины съема подклночены к входам блока дпя различения сигналов, выход кото рого подсоединен к входу шифратора. В зтсад устройстве при нажатии клави ши токопроводящая пластина накладывается на шины возбуждения и съема в точке их пересечения та. обеспечива ет их перекрытие. Вследствие этого увеличивается ем1Гостмая связь между пластиной и шинами возбуждения и съема, которые образуют плечо ем.костного моста. Сигналы через емкос ный мост поступает на вход блока для различения сигналов, а с него на шифратор для получ ения закодированного сигнала, соответствуюцего конкретной клавише 2. . Каясдая клавиша данного устройства имеет два положения, которым соответствует два состояния - включен ное и выключенное. Эти два состояни выражаются наличием большей или мен шей амплитуды сигналов; т.е. сигналы однополярны. Кроме того, кодирую щие сигналы имеют большой разброс амплитуд, поскольку емкость конденсаторов, образующихся при наложени пластины на шины,;зависит как от их конструктив ных параметров, так и от диэлектрической проницаемости зазора конденсатора. Это затрудняет различение кодирующих сигналов. Поэтому данное устройство имеет недостаточно высокую надежность. Целью изобретения является повышение надежности клавишного устройства для цифрового кодирования символов. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем клавиши с токопроводящими плартинами, счетчик, дешифратор, блок,для различения сигналов, шифратор и расположенные в параллельных плоскостях шины возбуждения и шины съема, имеющие участки взаимного пересечения, при этом выходы счетчика соединены с входами дешифратора и шифратора, выходы деиифратора соединены с шиналш возбуждения, шины съема .подключены к входам блока для различения сигналов, выход которого подсоединен к входу шифратора, шины съем.а состоят из четырех параллельных электрически связанных секций, шины возбуждения размещены над первой и второй парой секций шин съема, и выполнены в виде вст речно включенных по отношению к шине съема прямоугольных незамкнутых контуров, имеющих участки, перекрШающие шины съема,причем участки одноГо контура перекрывают секции первой пары шин съема и имеют меньшую длину, чем участки другого контура, перекрываихаиа секции второй пары шин съема и расположенные под токопроводящими пластинами клавиши, а блок для различения сигналов выполнен в виде«блока для различения разнополярных сигналов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из основания 1, представлягацего собой многослойную печатную плату, и подпружиненных клавиш с пластинами 2 из токопроводящего материала. На основании 1 последовательно расположены слой 3 с шинами 4 съема, слой 5 с шинами 6 возбуждения, которые покрыты диэлектриком 7. Кроме того, на основании расйоложены счетчик 8, дешифратор 9, блок 10 для различения разнополярных сигналов и шифратор 11. Переключающий элемент образован взаимным пересечением участков шин 4 съема и шин 6 возбуждения. При пропускании импульса тока по шине б , возбуждения ее участки аЬ, с, аЪ и cd наводят в секциях шины съема ЭДС. Поскольку участки а% и имеют большую длину, чем а.Ъ и cd, сигналы, находимые ими в шине съема, будут больше, и на выходе шины съема образуется разнрстный сигнал, так как участки аЪ и cd включены по отношению к шине с ема встречно участкам aV и cd . Такое состояние переключающего элемента соответствует нажатой клавише, когда токопроводящая пластина 2 удалена на некоторое расстояние от участка взаимного пересечения шин 4 съема и шин 6 возбуждения.

Вели клавиша не нажата, то под действием пружины пластина 2 прижата к переключакяцему элементу и перекрывает место взаимного пересечения участков и сй .шин б возбуждения с секциями шин 4 съема. При пропускании импульса тока по шине 6 возбуждения ЭДС будет наводиться ив пластине 2, при этом в не0 возникают токи Фуко. Эти токи, в свою очередь, наводят ЭДС в шине 4 съема, ослабляя ЭДС,наведённую в шине съема участками аЪ и c.cij шины 6 возбуждения. В результате ЭДС, наведенная в шине съема участками аЬ и cd шины возбуждения, окажется больше, чем ЭДС, наведенная участками a-V . я coJ , и на выходе шины съема образуется разностный сигнал, полярность которого будет противоположной полярности сигнала, образующегося при на жатой клавише. Таким образом, переключающим элементом вырабатываются разнополярные сигналы, отрёикакхцие два положения, клавиш или два состояния самого элемента.

Устройство работает следующим образом.

. Счетчик 8 формирует коды номеров клавиш, которые поступают на деыифратор 9 и шифратор 11. Дешифратор 9 вырабатывает ток возбуждения и пос лает его поочередно пр шинс1М 6 воз5 буждения переключающим элементам в соответствии с кодом номера клавиш. Сигнал с переключающих элементов поступает по шинам 4 съема на блок 10 для-различения разнополярных сигна0 лов, которьай опознает сигнал, соот|вётствующий нажатой клавише с токопроводящей пластиной 2, в формирует 1в этом случае выходной сигнал, поступанхций на шифратор 11. По этому

5 -сигналу на выходе шифратора 11 уста навливается код, соответствукиций номеру.нажатой клавиши. Испытания этого устройства показали , что изобретение гюзволяет поQ лучить разнополярные переключающие сигналы, что обеспечивает высокую {надежность различения сигналов,и повышенную надежность работь клавнп 1НОГО устройства для цифрового кодн5 рования символов.

Кроме того, изобретение позволяет использовать блок для различения :сигналов, требующий меньших аппара турных затрат для с&оей реализации, а клавиатура обладает минигиумом де;талей и малой удельной стоимостью ;на одну клавишу, что позволяет осу Щвствить её массовое производство и обуславливает целесообразность 5 ,построения клавиатуры больших объе:МОВ.

КЛАВИШНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО КОДИРОВАНИЯ СИМВОЛОВ, Ьодержацее к/1авиши с токопроводяо1И1в1 пластинамиf счетчик, дешифрато{, блок для различения сигнёшов, шифратор и расположенные в параллельных плоскостях iiuraHbi возбуждения и шины съема имеющие участски взаимного пересечения, при этом выходы счетчика соединены с входами дешифратора и шифратора, выходы дешифратора соединены с шинами возбуждения, шины съема подк лючены к входам блока для различения сигналов, выход которого подсоединен к входу- шифратора, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения надежности, шины съема состоят из четырех параллельных электрически связанных секций, шины возбуж. дения размещены над первой и второй парой секций шин съема и выполнены в виде встречно включенных по отношению к шине съема прямоугольных незамкнутых контуров, имеющих участки, перекрывакхцие шины съема, причем участки одного контура перекрывают секции первой пары шин съема и имеют меньшую длину, чем участки дру-. л ГОТО контура, перекрывающие секции л второй пары шин съема и расположенные под токопровоДящими пластинами клавиш, а блок для различения сигналов выполнен в виде блока для ра:зли;чения разнополярных сигналов. Mi о -si СП ND 4; ел