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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в клавишных устройствах ввода информации. Известно устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру с емкостными клавишами, усилителями, блок кодирования, генератор импульсов и клавишный конденсатор 1П. Недостатком этого устройства явля ется низкая надежность из-за сложной 1конструкции клавиши. Известно также устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, клавиатуру в составе клавишных и постоянных конденсаторов, первые компараторы,блок синх ронизации, коммутатор, источник опор ных напряжений, триггеры, причем выход генератора импульсов подключен к входам клавиатуры и блока синхрони зации, первый выход последнего соеди нен, с первым входом коммутатора, а второй выход - с вторым входом комму. татора, третьи входы которого соотве ственно соединены с выходами источНика опорного напряжения, а первый выход коммутатора - с первыми входами первых компараторов,вторые входы которых подключены к соответствующим выходам клавиатуры, а выходы - к прямым и ин версным входам соответствующих триггеров , выходы которых подключены к .соответствующим выходам устройства 12 В известном устройстве возможна ситуация, когда оператор случайно , сбойно нажмет две или более клавиши и через соответствующие клавишные конденсаторы на входы компараторов пост пят импульсы от генератора импульсов причем амплитуда этих импульсов превысит уровень опорного напряжения на неинвертирующих входах компараторов соответствующих клавиш. При этом происходит установка в состояние 1 триггеров, соответствующих сработанным компараторам. На выходе устройства появится сбойная информация. Это снижает достоверность вводимой информации. Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информа ции путем исключения ввода сбойной информации при одновременном нажатии двух или более клавиш. Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информаци содержащее генератор импульсов, сенсорные датчики, группу компараторов, блок синхронизации, коммутатор, источник опорных напряжений, триггеры, выходы которых являются выходами устройства, первый и второй входы триггеров соединены с соответствующими выходами компараторов группы, первые входы которых соединены с пер выми выходами сенсорных датчиков, входы которых соединены с выходом генератора и входом блока синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены с первым и вторым выходами источника опорного напряжения, вторые входы компараторов группы соединены с первым выходом коммутатора, дополнительно введены компаратор, первый и второй элементы И и суммирующий элемент, первый рыход которого соединен с шиной нулевого потенциала, вторые входы сенсорных датчиков соединены с вторым выводом суммирующего элемента и первым входом компаратора, .второй вход которого соединен с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый информационные входы коммутатора соединены с третьим и четвертым выходами источника опорного напряжения, выход компаратора соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, выходы и второго элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым входами триггеров. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства.; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства. Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, сенсорные датчики 2, состоящие из клавишного Зк и постоянного 3h конденсаторов, компараторы 4 группы, блок 5 синхронизации, коммутатор 6, источник 7 опорных напряжений, триггеры 8 группы, выходы 9 устройства, суммирующий элемент 10, компаратор 11, первый и второй элементы И 12 и 13 соответственно. На фиг. 2 введены следующие обозначения: Q - напряжение и на выходе генератора 1 импульсов; cf - тактовые импульсы ТИ 2 на первом выходе блока синхронизации; Ь - тактовые импульсы ТИ 1 на втором выходе блока синхронизации; г - напряжение U с выхода сенсорного датчика 2; 3 - опорные напряжения Uon и Uana с первого выхода коммутатора 6; & - напряжение Ui/,. с выхода первого компаратора 4; w напряжение Uc на суммирующем элементе 10; -j - опорные напряжения Uonj и .Uon-i на втором выходе коммутатора 6; м - напряжение U с выхода второго компаратора 11; w - сигнал с выхода первого элемента И 12; «л. - сигнал с выхода второго элемента И 13;.м сигнал на выходе триггеров 8. Выходы первых компараторов 4 подключены к прямым и 1|1нверсным входам соответствующих триггеров В,выходы

которых подключены к соответствующим выходам устройства. Выход второго компаратора 11 подключен к первым входам первого и второго элементов И 12 и 13. Выход первого элемента И 12 соединен с первыми синхронизирующими входами триггеров 8 выход второго элемента И 13 - с вторыми синхрониэирукидими входами триггеров 8. Второй выход коммутатора б подключен к первому входу второго компаратора 11. второй вход которого соединен с объединенными выходами постоянных конденсаторов 3 и первым входом суммирующего элемента Ю, второй вход которого подключен к нулевому потенциалу.

Наэначение элементов устройства следующее. .Генератор 1- импульсов слу жит для формирования Импульсного сигнала, обеспечивающего синхронизацию работы элементов устройства. Сенсорные датчики 2, состоящие из клавишного Зк и постоянного Зг конденсаторов , служат для формирования импульсного сигнала на входах компараторов 4 группы. БЛОК 5 синхронизац-ии служит для формирования тактовых импульсов двух серий ТИ 1 на своем втором выходе и ТИ 2 на своем первом выходе. Триггеры b группы служат для временного хранения формируемой информации устройством и последующей ее выборки внешним устройством (не показанов . Суммирующий элемент 10, компаратор 11, первый и второй элементы И 12 и 13 служат для фиксации признака нажатия двух или более клавиш сенсоров 2 и блокировки синхронизирующих импульсов записи информации в триггеры 8 группы. Источник 7 опорных напряжений служит для формирования стабильных опорных напряжений на входах компараторов 4 группы и компаратора 11. Коммутатор б служит для коммутации опорных напряжений Uoni в так-те ТИ 1 и ( в такте ТИ 2 на входах компараторов 4, а также для коммутации опорного напряжения Uon 5 такте ТИ 1 и UoniS такте ТИ 2 на входе компаратора ll. Генератор 1 импульсов может быть, например,выполнен в виде мультивибратора на транзисторах по типовой схеме. Компараторы устройства, например, представляют собой микросхемы типа 252СА1 или любого другого типа, обеспечивающие требуемый порог срабатываНИН. Источник 7 опорных напряжений может быть выполнен, например, в виде стабилизированного источника опорных напряжений Uom/ , (on-j, Uofl4 o любой известной типовой схеме, обеспечивающей требуемую стабильность уровня напряжений для устойчивой работы компараторов 4. KoivMyTaTOp 6 может быть выполнен на аналоговых ключах, например, типа 101КТ1 или

124КТ1, которые в соответствующие какты ТИ 1 и ТИ 2 обеспечивают подключение соответствующего опорного напряжения на входы компараторов 4 и 11. Суммирующий элемент10 может быть выполнен, например, в виде резистора .

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с генератора 1 импульсов Сфиг. 2а) подается на емкостной делитель сенсорных датчиков 2, состоящих из клавишного Зи и постоянного 3 и конденсаторов, и на вход блока 5 синхронизации. На первом выходе блока 5 синхронизации формируются тактовые импульсы ТИ 2 (фиг. 2 в), а на втором выходе - тактовые импульсы ТИ 1 (фиг. 2 б) . На инвертирующий вход первого компаратора 4 поступают импульсные сигналы с емкостного делителя, модуляция по амплитуде которых при нажатии и отжатии клавиш показана на фиг. 2 It . На неинвертирующие входы компараторов 4 подаются импульсы опорных напряжений Uon, (Фиг,2а) поступающих от источника 7 через коммутатор ё в такте ТИ 1 - Uom , в такте ТИ 2 - Оопч . С выхода компараторов 4 сигнал (фиг. 2 е) подается на элемент совпсщения R -входа триггера 8,

0 а инверсный сигнал - на элемент совпадения 5-входа триггера 8. При каса.нии сенсорного датчика 2.на суммирующем элементе 10 происходит падение импульсного напряжения от емкостного делителя сенсорного датчика 2, пропорционального количеству нажатых клавиш ((фиг. 2 ж). На неинвертирующий вход компаратора 11 подаются импульсы с амплитудами опорных нап. ряжений и УОПЦ (фиг. 2 з), поступающих от источника 7 опорных напряжений через коммутатор 6 в такте ТИ 1. в такте ТИ 2 - . С выхода компаратора 11 при превышении опорного

5 напряжения на его входе,напряжения суг Флирующего элемента 10 поступают импульсы на входы первого и второго элементов И 12 и 13. Причем порог срабатывания компаратора 11 таков, что при касании лишь одного сенсор0ного датчика 2 на его выходе формируются импульсы разрешения для элементов И 12 и 13 (фиг. 2 иУ, а при касании двух и более Сенсорных датчиков импульсы пропадают. Элемент И 12

5 стробируется в такте ТИ i2 и на его выходе появляются импульсы (фиг. 2ic) Элемент И 13 стробируется в такте ТИ 1 и На .его выходе появляются импульсы Сфиг. 2 л). В начальном состо0янии нет касания сенсооных датчиков импульсы, поступающие на 5 - вход триггера 8 по синхроимпульсс1м с выхода элемента И 12, устанавливают триггер 8 в состояние О

5 {фиг. 2м).

При правильном касании одного из сенсорных датчиков 2 амплитуда импульсов, поступающих на инвертирующий вход компаратора 4, растетj и в результате сравнения с опорными импульсами по неинвертирующим входам компаратора 4 на его выходе ПРОИСХОДИТ пропадание сначала импульсов в такте ТИ 1, а затем импульсов в такте ТИ 2 Таким образом на R -вход триггера 8 поступит сигнал нулевого уровня, однако запись 1 в триггер 8 произойдет лишь в такте ТИ 2 с выхода элемента И 12 когда на соответствующий вход триггера поступит импульс разрешения записи (фиг. 2 к) , и на выходе триггера появится потенциал единичного уровня фиг. 2 м). При отпускании сенсорного датчика 2 триггер 8 продолжает оставаться в состоянии 1 до тех пор, пока в такте ТИ 1 импульс с выхода сенсорных датчиков 2 превышает опорное напряжение Uom поступающее на неинвертирующий вход компаратора 4, причем как только это условно не соблюдается, на выходе компаратора 4 в такте ТИ 1 отсутствуют импульсы. По синхросигналу с выхода элемента И 13 происходит обнуление соответствующего триггера 8.

В случае сбойного двойного касания оператором двух или более сенсорных датчиков 2 напряжение импульсных сигналов с емкостного делителя сенсорных датчиков 2 формирует на суммирующем элементе 10 сигнал, по амплитуде превышающий опорные напряжения Оопг и Ыопч в соответствующих тактах ТИ 1 и ТИ 2 (фиг. 2 Ж1. Этот сигнал с выхода суммирующего элемента 10 поступает на инвертирующий вход компаратора 11, на выходе которого происходит пропадание импульсов (фиг. 2 и). Сигнал нулевого уровня с выхода компаратора 11 запрещает прохождение чере.з элементы И 1 и 13 стробирующих импульсов блока 5 синхронизации на входы триггеров 8. Записи сбойной информации в триггеры 8 не происходите/Очередная запись информации в триггеры 8 возможна лишь только при одной нажатой клавише .

9

ппппппппппппппппппппп п п п п п п п п п п п

п п п п п п

S

пл

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор импульсов , сенсорные датчики, группу компараторов, блок синхронизации, коммутатор, источник опорных напряжений, триггеры, выходы которых являются выходами устройства, первый и второй входы триггеров соединены с соответствующими выходеили компараторов группы, первые входы которых соединены с первыми В1з1ходами сенсорных датчиков, входы которых соединены с выходом генератора и входом блока синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входе и коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены с первым « вторым выходами источника опорного напряжения, вторые входы компарато- . ров группы соединены с первым выходом коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности вводимой информации путем исключения ввода сбойной информации от нажатия двух и более клавиш в него введены компаратор, первый и второй элементы И и суммирующий элемент, первый выход КОТОРОГО соединен с шиной нулевого потенциала, вторые входы сенсорных датчиков соединены с вторым выводом суммирующего элемента и первым входом компаратора. ВТОРОЙ вход КОТОРОГО соединен с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый g информационные входы коммутатора со& сл динены с третьим и четвертым выходами источника опорного напряжения,выходакомпаратора соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены соот- S ветственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, выходы перво го и второго элементов И соединены соответственно с третьими и четвертыми вход с1ми триггеров. 4 сь

ffjAcf/rri/e

-.П-ПТИШ-Птг т:.иЧтТ Ш1ГО1нП1Т - н- ,1

., j:;:n: i ;:ji:.TOT;;n::;m..

ППП П ПППППП

и

П П П П П П

н

П П

П

л

шш

ouuffff f ef cffTJue

П П

Фиг. 2