Многопозиционный сенсорный переключатель Советский патент 1985 года по МПК H03K17/945 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в пультах управления различных устройств, в частности в коммутаторах и устройствах ввода информации в ЭВМ. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу. Многопозиционный сенсорный переключатель, содержит М сенсорных ячеек, состоящих из последовательно соединенных сенсорных площадок 1, усилителя 2, RS-триггеров 3, оптоэлектронных элементов 4 и ячеек 5 памяти, а также М-входового элемента И-НЕ 6, входы которого подключены к выходам усилителей 2, ячейку 7 управления запуском, первый вход которой подключен к выходу М-входового элемента И-НЕ 6, генератор 8, выход которого подключен к второму входу ячейки 7 управления запуском, выход которой подключен к первым R-входам RS-триггеров 3. Переключатель работает следующим образом. Когда оператор не касается сенсорной пло щадки 1, на выходе усилителя 2 присутствует уровень напряжения логической «1 (фиг.2а). Следовательно, на выходе М-входового элемента И-НЕ 6 присутствует уровень напряжения логического «О (фиг.26), который поступает на первый вход ячейки 7 управления запуском одновременно на второй вход ячейки управления запуском с вы.хода генератора 8 поступают импульсы напряжения (фиг. 2в). При этом на выходе ячейки 7 управления запуском присуствует уровень напряжения логического «О (фиг.2г), а с выхода RS-триггера 3 на вход оптоэлектронного элемента 4 поступает уровень напряжения логического «О (фиг.2д). На выходе оптоэлектронного элемента 4 поддерживается также уровень напряжения логического .«О (фиг.2е), В ячейке 5 памяти присутствует напряжение логического «О (фиг.2ж). При касании оператором сенсорной площадки 1 через вносимую им электроемкость на входе усилителя 2 наводятся сигналы переменного напряжения. Эти сигналы усиливаются и формируются в прямоугольные импульсы усилителем 2 (фиг.2а). Затем эти сигналы инвертируется М-входовым элементом НЕ-И 7 (фиг.26), и устанавливают в исходное состояние яче;йку 7 управления запуском, т.е. на выходе ячейки 7 устанавливается уровень напряжения логической «1 (фиг. 2г). RS-триггер 3 устанавливается в состояние логической «1, т.е. на его инверсном выходе устанавливается уровень напряжения логического «О, блокирующий по Rвходам остальные RS-триггеры 3 (фиг. 2д). Если теперь оператор вместе с выбранной сенсорной площадкой 1 случайно коснется других сенсорных площадок 1, то ложных включений не произойдет. Таким образом на выходе оптоэлектронного элемента 4 появляется уровень напряжения логической «1 (фиг.2е) и в ячейке 5 памяти присутствует уровень напряжения логической «1 - «Включено (фиг.2ж). По окончании касания оператором сенсорной площадки 1 на выходе ячейки 7 управления запуском снова возникает через некоторое время уровень напряжения логического «О (фиг.2г) и RS-триггер 3 устанавливается в исходное состояние (фиг.2д). Для повторной записи в ячейку 5 памяти состояния логического «О - «Выключено - необходимо повторно прикоснуться к соответствующей сенсорной площадке 1. В качестве ячейки 7 управления запуском используется двух - четырех разрядный регистр сдвига с элементом НЕ. Импульсные сигналы с выхода генератора 8 поступают на синхронизирующий вход сдвигового регистра и записывают в нем уровень напряжения логической «1, установленный на его информационном входе. Поэтому с выхода элемента НЕ снимается уровень напряжения логического «О. Сенсорные импульсные сигналы поступают с выхода М-входового элемента И-НЕ 6 на вход «Сброс сдвигового регистра и записывают в нем уровень напряжения логического «О, т.е. уровень напряжения логической «1 на выходе элемента НЕ. При этом импульсные сигналы генератора 8 не успевают записывать снова единичный код в сдвиговый регистр далее его второго разряда, если частота сигналов генератора 8 меньше частоты сенсорных сигналов наведенного переменного напряжения в п раз, где п - целое число, или равна ей, и с выхода сдвигового регистра снимается уровень напряжения логической «1, т.е. уровень напряжения логического «О с выхода ячейки 7 управления запуском. Таким образом, предлагаемый многопозиционный сенсорный переключатель за счет введения М-входового элемента И-НЕ и сдвигового регистра имеет уменьшенный «дребезг, так как выключение RS-триггеров сенсорных ячеек после окончания прикосновения к сенсорным площадкам происходит с некоторой задержкой, опеределяемой числом разрядов сдвигового регистра, имеет повыщенную помехоустойчивость за счет оптоэлектронного элемента и осуществляет блокировку незадействованных сенсорных ячеек при касании какой-либо сенсорной площадки.

лгш

а

лплп

1. МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий генератор импульсов и М сенсорных ячеек, каждая из которых содержит сенсорную площадку, связанную с входом усилителя, RS-триггер и ячейку памяти, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены М оптоэлектронных элементов, М-входовый элемент И-НЕ, ячейка управления запуском, первый вход которой подключен к выходу М-входового элемента И-НЕ, входы которого подключены к выходам соответствующих сенсорных ячеек и S-входам соответствующих RS-триггеров, выход ячейки управления запуском подключен к первому R-входу RS-триггеров, а вы ходы RS-триггеров подключены к соответствующим R-входам остальных RS-триггеров и через соответствующие оптоэлектронные элементы - к соответствующим ячейкам памяти. 2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что ячейка управления запуском содер-жит сдвиговый регистр и элемент НЕ, при чем синхронизирующий вход сдвигового регистра подключен к выходу генератора импульсов, вход «Сброс подключен к выходу М-входового элемента И-НЕ, информационный вход подключен к щине уровня напряS жения логической «1, а выход сдвигового (Л регистра через инвертор подключен к вы.ходу ячейки управления запуском. со о ел О5

ж

о

Фиг. 2