Сенсорная клавиатура Советский патент 1985 года по МПК H03K17/945 

1 1

Изобретение относится к импульсной технике-и может быть использовано в пультах управления и в устройствах ввода и вьшода информации.

Известны сенсорные переключатели, содержащие сонсорные площадки, элементы 2И-НЕ, D-триггеры, инвертор, генератор. В этом устройстве каждая сенсорная площадка требует включения в схему устройства индивидуального элемента 2И-НЕ и D-триггера, что значительно усложняет конструкцию и ухудшает надежность рабо ты L1} Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сенсорная клавиатура, содержащая сенсорные площадки, мультиплексор, информационные входы которого соединены с сенсорными площадками, адресные входы подключены к вьтходам счетчика, а стробирующий вход соединен с выходом генератора, тактовым входом счетчика и стробирующим входом регистра, информационные входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы регистра являются выходом сенсорной клавиатуры 2 .

В устройствах такого типа прикосновение оператора к сенсорной площадке приводит к появлению дополнительной задержки переключения мультиплексора на время, необходимое для заряда емкости, вносимой оператором в систему (емкость тела оператора относительно общей шины). Эта дополнительная задержка в общей длительности задержки переключения мультиплексора соизмерима с собственной его задержкой переключения, а отношением этих величин определяется надежность работы и чувствительность устройства.

Однако величина емкости, вносимой оператором, недостаточна для того, чтобы указанное отношение могло достичь хотя бы 10, вследствие чего надежность работы и чувствительность клавиатуры недостаточны, чтобы обеспечить необходимую достоверность сигналов на его выходе.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет увеличения дополнительной задержки переключения мультиплексора при переходном процессе на его информационных входах.

576852

Цель достигается тем, что в сенсорную клавиатуру, содержащую сенсорные площадки, мультиплексор, адресные входы которого подключетгм 5 к выходам счетчика и информационным входам регистра, а выход подключен к входу разрешения записи регистра, а также генератор, выход которого соединен с входом счетчика и строби10 рующими входами мультиплексора и регистра, введены распределители тока, при этом первый вход каждого распределителя тока подключен к соответствующей сенсорной площадке, tS второй вход подключен к соотв.етствyюп eмy информационному входу мультипдексора, а выходы распределителей тока подключены к общей шине.

0 Кроме того, каждый распредцлитель тока выполнен на транзисторе р-П-р -типа, база и эмиттер которого являются соответственно первым и вторым входами, а коллектор - выходом распределителя тока.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. I

Устройство содержит сенсорные

площадки 1, каждая из которых через распределитель 2 тока соединена с соответствующим информационным входом мультиплексора 3, адресные входы которого присоединены к счетчику 4, и регистр 5. Генератор

5 6 своим выходом соединен с тактовым входом счетчика 4 и стробирующими входами мультиплексора 3 и регистра 5, а выход мультиплексора 3 присоединен к входу разрешения регистра 5,

0 выходы которого являются выходами устройства.

. Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все сенсорные площадки 1 свободны. Импульсы с выхода генератора 6, поступая на вход счетчика 4, изменяют потенциалы на его выходах и на адресных входах мультиплексора 3. При поступ0 Ленин импульса с выхода генератора 6.на стробирующий вход мультиплексора 3 последний открывается, на его выходе появляется разрешающий сигнал, поступающий на вход разрешения

5 регистра.

Из информационного входа мультиплексора 3, номер которого соответствует комбинации уровней сиг31

налов на его адресных входах, начинает вытекать ток, который поступает в распределитель 2 тока. В зависимости от коэффициента распределения этот ток распределяется так, что значительная его часть поступает в общую шину, а оставшаяся часть к шине сенсорной площадки для заряда монтажной емкости и емкости, вносимой оператором до напряжения порогового уровня НС мультиплексоре 3. Так как ток заряда указанных емкостей в несколько раэ меньше тока, вьп-екающего из мультиплексора 3, то длительность переходного процесса на его информационном входе увеличится примерно во столько же раз, т.е. примерно во столько же раз увеличится длительность дополнительной задержки переключения мультиплексора, что и способствует повышению надежности работы сенсорной клавиатуры.

При достижении напряжением на информационном входе мультиплексора 3 порогового значения последний переключается и разрешающий сигнал снимается с его выхода .и с входа разрешения регистра 5, поэтому в момент окончания импульса на выходе генератора 6 и стробирующем дходе регистра.5 запись информации в регистр 5 не происходит.

Окончание импульса на выходе генератора 6 вызывает выключение мультиплексора 3,все информационные входы его закрьшаются, изменяется состояние счетчика 4,подготавливая опрос следующей сенсорной площадки. Емкость монтажа, вносимая операто76854

ром, разряжается через сопротивление утечки.

С поступлением следующего импульса с выхода генератора 6 цикл 5 повторяется.

Распределитель 2 тока в предлагаемой сенсорной клавиатуре вьтолнен на транзисторе р- -р-типа, база которого присоединена к шине сенсорной площадки, эмиттер - к информационному входу мультиплексора, а коллектор подключен к общей шине. Транзистор в этом случае работает в активном режиме в течение всего переходного режима на инфор мационных входах мультиплексора.

При коэффициенте усиления транзистора по току, равном В, ток, поступающий на его эмиттер с информационного входа мультиплексора, распределяется так, что на его базу

1

часть тока

ответвляется только

B-t-1

эмиттера, а на его коллектор - остальная часть тока эмиттера. В то же время напряжение на эмиттере тразистора повторяет напряжение на его базе.

Таким образом, выполнив распределитель тока на транзисторе с коэффициентом усиления по току, равньм В, можно приблизительно в Ь раз уменьшить ток заряда вносимой оператором емкости и, соответственно, в В/2 раз увеличить длительность дополнительной задержки переключения мультиплексора при переходном процессе на его информационных входах, благодаря чему и достигается положительный эффект.

1. СЕНСОРНАЯ КЛАВИАТУРА, содержащая сенсорные площадки, мультиплексор адресные входы которого подключены к выходам счетчика и ин-. формацноиньм входам регистра, а выход подключен к входу разрешения записи регистра, а также генератор, выход которого соединен с входом счетчика и стробирующими входами мультиплексора и регистра, отличающаяся тем, что, с целью повьппения надежности, в нее введены распределители тока, при этом первый вход каждого распределителя тока подключен к соответствующей сенсорной площадке, второй вход подключен к соответствующему информационному входу мультиплексора, а выходы распределителей тока подключены к общей шине. 2. Клавиатура по п.1,.о т л ичающаяся тем, что каждый распределитель тока выполнен на транзисторе типа, база и эмиттер которого являются соответственно первым и вторым входами, а (Л коллектор - выходом распределителя тока. сд О) 00 ел