Устройство для передачи и приема сигналов телеуправления Советский патент 1986 года по МПК G08C19/18 

Изобретение относится к те;1емехани1 с и может быть применено для управления на расстоянии объектами в энерг осистемах, шахтах и т. д.

Цель изобретения - Г1()выи1ение достоверности нриема сигналов и упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена функциопал1Д1ая схема передающей стороны устройства: на фиг. 2 - временные диаграммы работы передающей стороны; на фиг. 3 - функциональная схема приемной cropoisbi устройства; на фиг. 4 - вре.менная диаграмма работы приемной стороны устройства; на фиг. 5 -- воз.можная нринципиальпая схема приемной стороны устройства.

Передающая сторона ((})иг. I) содержит генератор 1, первый элемент 2 ИЛИ, счетчик 3, де1пифратор 4, коммутатор 5, блок б формирователей импульсов, второй формирователь 7 импульсов, второй сумматор 8, первый сумматор 9, передатчик И), второй элемент 1 ИЛИ, нервый формирователь 12 импульсов, 13 задержки.

Приемная сторопа (фиг. 3) содержит нри- емник 14, первый счетчик 5, дешифратор 16, первый блок 17 триггеров, второй блок 18 триггеров, генератор 19, второй счетчик 20, раснределитель 21 имнульсов.

Принципиальная схема (фиг. 5) содержит счетчики, де1нифраторы, триггеры, элементы ИМЕ, резисторы и блоки триггеров.

Устройство работает с.чедующим образом.

После подключения источника питания не- редаюи1ей части на всех выходах деип|ф- ратора 4 устанавливаются низкие (высокие) уровни напряжения независимо от состояния входов, так как на его втором входе присутствует уровень нанряжения, занрендаю- щий де1нифрацию. Через определенный промежуток времени на выхо;че генератора за- пускающих импульсов 1 появится короткий импульс, который через перВ1з1Й вход первого элемента 2 ИЛИ проходит на второй вход счетчика 3, устанавливая его в нулевое состояние, а через второй вход второго элемента 1 1 ИЛИ и нервый формирователь имнульсов 12 - на второй вход де- п ифратора 4, в результате чего на нервом выходе дегпифратора 4 появится и.мпульс, длительность которого равна длительности временного интервала, соответствуюп;его передаче логического нуля. По переднему фронту этого имнульса вторым формирователем 7 импульсов формируется короткий импульс, который через второе суммирующее устройство 9 поступает на вход передатчика 10. Импульс, выделенный на нервом выходе дешифратора 4, одновременно поступает на нервый вход коммутатора 5 команд, в котором либо расншряется, ,;1ибо по первому каналу передается «лог. 1, либо поступает на выход без изменения, если передается «лог. О. Полученный импульс поступает на нервый вход блока 6 формирователей имнульсов, в котором формируется короткий импульс по его заднему фронту (срезу) и через второй сумматор 8 и первый сумматор 9 поступает на вход передатчика 10. С выхода сумматора 8 импульс поступает одновременно на первый вход счетчика 3 и через первый вход второго элемента 1 1 ИЛИ и первый формирователь 12 имнульсов па второй вход де- 1пифратора, в результате чего на втором

выходе дешифратора появится импульс, соответствующий передаче логического нуля. Далее сигнал претерпевает аналогичные преобразования в коммутаторе 5 команд, блоке 6 и втором сумматоре 8. Процесс повторяется. Импульс последовательно выде5 ляется на выходах деншфратора до последнего. С последнего выхода де1нифратора импульс поступает на вход элемента 13, в котором задерживается на время, равное промежутку между кадрами. Задержанный и.мпульс через второй вхОлТ, первого элемента 2ИЛИ поступает на второй вход счетчика 3, сбрасывает его в нулевое состояние, а также через второй вход второго элеме)та 11 ИЛИ и нервый формирователь 12 имнульсов на второй вход дeпJифpaтopa, в результате

5 на его первом выходе появляется описанный ранее импульс, и весь процесс полностью повторяется.

Процесс формирования сигнала на нереда- .юп1ей стороне поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг. 2. На

0 фиг. 2а изображен импульс на Выходе генератора 1. На фиг. 26 изображены импульсы на вторых входах счетчика 3 и второго элемента 11 ИЛИ. Форма и вре.менное положение импульсов на выходе первого формирователя 12 импульсов изображены на фиг. 2в.

5 На фиг. 2г изображен сигнал, сни.маемый с первого выхода дешифратора 4. Преобразование импульсов, производимое первым каналами коммутатора команд 5, блока 6 формирования импульсов и первы.м суммирующим устройством 8 поясняют фиг. 2д, 2е и 2ж соответственно, причем из фиг. 2д видно, что по первому каналу передается «лог. 1. На фиг. 2з изображены импульсы на выходе второго формирователя 7 имнульсов. На фиг. 2и, кил изображены

5 имнульсы, снимаемые с выхода ден ифратора 4, формируемые вторыми каналами коммутатора 5 команд и блока 6 формирования импульсов (по каналу передается «лог. О). На фиг. 2м изображены импульсы, снимаемые с третьего выхода дешифра0 тора 4. На фиг. 2н и п изображены импульсы, формируемые последними каналами коммутатора 5 команд и блока 6 формирования импульсов (передается «лог. 1). На фиг. 2р изображены имнульсы, снимаемые с последнего выхода дешифратора 4.

5 На фиг. 2с изображеп этот же импульс, преобразованный в элементе 13. На фиг. 2т изображен полный сигнал, формируемый предлагаемым устройством.

Полученный сигнал посредством передатчика через линию связи поступает на вход приемника.

После подачи питающих напряжений и при отсутствии сигнала на входе приемника счетчики 15 и 20 устанавливаются в произ- 5 вольное состояние. Второй счетчик 20 начинает считать импульсы, вырабатываемые генератором 19. Допустим, что счет начинается с нуля. Тогда на выходах распределиторого на первом выходе распределителя 21 появился импульс, который поступает на второй вход дешифратора 16, в связи с чем на втором его выходе появляется импульс, который переводит первую ячейку блока 17 триггеров в единичное состояние. Если же по первому каналу передается «лог. О, промежуток между первым и вторым импульсами будет коротким и второй счетчик 20 до заданного числа не досчитает, так

теля 21 последовательно появятся импуль- )Q как будет сброшен на нуль вторым по сы, первый из них воздействует на дешиф-порядку импульсом сигнала управления. В

результате в первую ячейку блока 17 триггеров запишется «лог. О. Второй импульс будет также сосчитан первым счетчиком 15 и, если по второму каналу переревернет одну из ячеек блока 17 тригге- 15 дается «лог. 1, на третьем выходе дешиф- ров в единичное состояние. Следуюш.ийратора 16 появится импульс, который заимпульс (со второго выхода распределителя 21) воздействует на второй вход блока 18 триггеров, в результате чего состояние триггеров блока 17 триггеров перепишется в блок 18. триггеров, на одном из выходов которого появится уровень «лог. 1. Следующий импульс (с третьего выхода распределителя 21) воздействует на второй вход первого счетчика 15, сбросив его в нулевое состояние, и на второй вход блока 17 тригге- 25 импульсом подключится последний (не ис- ров, приведя его в исходное состояние.пользуемый) выход дешифратора 16, вторым

Так как второй счетчик 20 продолжает счи-импульсом будет произведена перезапись

состояний блока 17 триггеров в блок 18 триггеров, а третьим импульсом будет проратор 16 по второму входу, в результате чего на одном из выходов дешифратора 16 (в соответствии с состоянием первого счетчика 15) появится импульс, который пе20

пишет во вторую ячейку блока 17 триггеров «лог. 1. После прохождения кадра во всех ячейках блока 17 триггеров будет произведена запись в соответствии с содержанием приходящей информации. За последним импульсом в кадре следует более длинный промежуток, в течение которого появятся импульсы на первом, втором и третьем выходах распределителя 21. Первым

тать, то на выходе распределителя 21 снова появится импульс, на время прохождения которого подключатся выходы дешифратоизведен сброс первого счетчика 15 в нулера 16, однако импульс выделится теперь на 30 вое состояние и возврат ячеек блока 17

первом его выходе, который остается неиспользованным, следовательно триггеры дополнительного блока 17 триггеров останутся в исходном состоянии (на всех выходах будут состояния «лог. О). Импульсом со

триггеров в исходное состояние.

Таким образом, на выходах блока 18 триггеров будут присутствовать уровни напряжения в соответствии с переданной в кадре информацией, и устройство оказывавторого выхода распределителя 21 будет про- 35 ется подготовленным к приему следующего изведена запись информации в ячейки ос-кадра.

новногр блока 18 триггеров.Работа устройства для приема сигналов

В случае, если второй счетчик 20 начи-телеуправления поясняется графическим манает счет с произвольного числа, первый по порядку импульс может быть выдан со второго или третьего выходов распределителя 20. При этом на второй вход дешифратора 16 импульс не поступает, а следовательно, в ячейках блоков 17 и 18 триггеров будут записаны нули. Импульс с третьего выхода распределителя 21 сбросит первый счетчик 15 в нулевое состояние.

При отсутствии сигнала на входе на выходах устройства устанавливаются напряжения, соответствующие уровню «лог. О, за время прохождения одного кадра.

Первый импульс сигнала управления сбросит на нуль второй счетчик 20. Одновременно этот же импульс будет сосчитан первым счетчиком 15. В случае, если по первому каналу передается «лог. 1, про40

териалом, приведенным на фиг. 4.

На фиг. 4а приведен конкретный сигнал телеуправления, полученный от передатчика, где Т| и Т2 - временные промежутки, соответствующие передаче «лог. О (Ti) и «лог. 1 (Т2); Тз - промежуток между кадрами. На фиг. 46 изображен сигнал,

45 вырабатываемый генератором 19. На фиг. 4в изображен сигнал на первом выходе распределителя 21. Из рисунка видно, что импульсы приходятся на временные промежутки, соответствующие передаче «лог. 1 и промежуток между кадрами. На фиг. 4г и д

50 изображены соответственно сигналы на втором выходе дешифратора 16 и первом выходе блока 17 триггеров. Так как по первому каналу передается «лог. О, то импульсы в названных точках отсутствуют. На фиг. 4е и ж изображены соответственно

межуток между первым и вторым импуль- 55 сигналы на третьем выходе дешифратора

сами будет достаточным для того, чтобы второй счетчик 20 досчитал до определенного заданного числа, при достижении ко16 и втором выходе блока 17 триггеров. Так как по второму каналу передается «лог. 1, на первом выходе распределидается «лог. 1, на третьем выходе дешиф- ратора 16 появится импульс, который заимпульсом подключится последний (не ис- пользуемый) выход дешифратора 16, вторым

пишет во вторую ячейку блока 17 триггеров «лог. 1. После прохождения кадра во всех ячейках блока 17 триггеров будет произведена запись в соответствии с содержанием приходящей информации. За последним импульсом в кадре следует более длинный промежуток, в течение которого появятся импульсы на первом, втором и третьем выходах распределителя 21. Первым

состояний блока 17 триггеров в блок 18 триггеров, а третьим импульсом будет произведен сброс первого счетчика 15 в нуле

териалом, приведенным на фиг. 4.

На фиг. 4а приведен конкретный сигнал телеуправления, полученный от передатчика, где Т| и Т2 - временные промежутки, соответствующие передаче «лог. О (Ti) и «лог. 1 (Т2); Тз - промежуток между кадрами. На фиг. 46 изображен сигнал,

вырабатываемый генератором 19. На фиг. 4в изображен сигнал на первом выходе распределителя 21. Из рисунка видно, что импульсы приходятся на временные промежутки, соответствующие передаче «лог. 1 и промежуток между кадрами. На фиг. 4г и д

изображены соответственно сигналы на втором выходе дешифратора 16 и первом выходе блока 17 триггеров. Так как по первому каналу передается «лог. О, то импульсы в названных точках отсутствуют. На фиг. 4е и ж изображены соответственно

сигналы на третьем выходе дешифратора

сигналы на третьем выходе дешифратора

16 и втором выходе блока 17 триггеров. Так как по второму каналу передается «лог. 1, на первом выходе распределителя 21 появится импульс (фиг. 4в), одновременно появится импульс на третьем выходе дешифратора 16 (фиг. 4е) и напряжение «лог. 1 на втором выходе блока 17 триггеров (фиг. 4ж). По последнему каналу передается «лог. 1, в связи с чем на предпоследнем выходе дешифратора 16 и последнем выходе блока 17 триггеров сигналы имеют вид, изображенный на фиг. 4з и и, соответственно. После последнего импульса следует промежуток между кадрами, за время которого появляются импульсы на первом, втором и третьем выходах распределителя 21, что поясняется фиг. 4в, кил. Импульс со второго выхода распределителя 21 поступает на второй вход блока 18 триггеров, в результате чего на его выходах устанавливаются соответствующие уровни напряжения, что изображено на фиг. 4м, н и р. Импульс с третьего выхода распределителя 21 приводит блок 17 триггеров в исходное состояние (фиг. 4ж и л), откуда видно, что срез импульсов на выходах блока 17 триггеров приходится на временную позицию названного импульса.

Возможная принципиальная схема устройства для приема телесигналов изображена на фиг. 5.

Первый и второй счетчики выполнены на интегральной микросхеме AI типа К564ИЕ10. Сигнал управления подается на С-вход первого и Р-вход втрого счетчиков. Дешифратор выполнен на микросхеме А2-К564ИД1, основной блок триггеров - на микросхеме А4 - типа К564ТМЗ, дополнительный блок триггеров - на микросхеме Аз-типа К564ТР2. В качестве распределителя импульсов применена микросхема Аб-типа К564ИД1. Генератор выполнен на элементах Аб-| и Аб-2 микросхемы К564ЛА7 (4 элемента 2И-НЕ), причем третий ее элемент Аб--з использован в качестве инвертора, необходимого для стробирования дешифратора А2, так как в качестве входа стробирования используется четвертый его вход. Четвертый элемент Аб-4 служит для подачи уровня «лог. 1 на входы СЕ счетчиков (Ai), Е и Р основного и дополнительного блоков триггеров (Аз и А4).

Устройство принимает 4 команды, которые выполняются независимо одна от другой.

Масса прибора, выполненного по данной схеме (без источника питания) менее 10 г.

Прибор легко повторяется радиолюбителями, не требует налаживания и регулировки и предназначен для управления на расстоянии различными моделями.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов телеуправления, содержащее на передающей стороне генератор, счетчик, выходы которого соединены с первыми входами дешифратора, первый и вторые выходы которого соединены с входами коммутатора, передатчик, выход которого соединен с линией связи, на приемной стороне - приемник, вход которого подключен к линии связи, первый счетчик, выходы которого соединены с первыми входами дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности приема информации и упрощения устройства, в устройство введены на передающей стороне формирователи импульсов, блок формирователей импульсов, сумматоры, элемент задержки и элементы ИЛИ, выход генератора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами счетчика и второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ через первый формирователь импульсов соединен с вторым входом дешифратора, третий выход которого через элемент задержки соединен с

вторым входом первого элемента ИЛИ, первый выход дешифратора через второй формирователь импульсов соединен с первым входом первого сумматора, выходы коммутатора соединены с соответствующими входами блока формирователей импульсов, выходы которого через второй сумматор соединены с вторым входом первого сумматора, входом генератора и вторыми входами счетчика и второго элемента ИЛИ, выход первого сумматора соединен с входом передатчика, на приемной стороне введены генератор, второй счетчик, распределитель импульсов и блоки триггеров, выход приемника соединен с первыми входами первого и второго счетчиков, второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора,

выходы второго счетчика соединены с входами распределителя импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входами дешифратора и объединенными вторыми входами первого счетчика и первого блока триггеров,

выходы которого соединены с первыми входами второго блока триггеров, третий выход распределителя импульсов соединен с вторым входом второго блока триггеров, выходы которого являются выходами устройства, выходы дешифратора соединены с вторыми входами первого блока триггеров.

ф1/г.

(Риг.

Изобретение относится к устройствам для передачи и приема сигналов и может быть применено для управления на расстоянии различными объектами. Целью изобретения является повышение достоверности устройства и упрощение его приемной части. Сигнал управления представляет собой периодическую последовательность коротких прямоугольных импульсов одинаковой длительности, разделенных промежутками различной длительности. В устройстве согласно изобретению время прохождения кадра не является постоянным, а зависит от содержания передаваемой информации, так как временная позиция «лог. О в каждом канале короче временной позиции «лог. 1. Для достижения поставленной цели на передающей стороне устройство содержит счетчики, коммутатор команд, служащий для формирования промежутка времени между соседними импульсами, несущего информацию «лог. 1 или «лог. О, на приемной стороне устройство содержит два блока триггеров для записи и хранения принятой информации по каждому из каналов и распределитель импульсов, управляющий работой приемной части. 5 ил. (О (Л to о о ;о