Сенсорный переключатель Советский патент 1988 года по МПК H03K17/945 

На фиг.1 представлена функциональ- 5 Диненные стоки - выходом ячейки.

ная электрическая схема сенсорного переключателя; на фиг. 2 - схема выходных каскадов регистра КМОП-типа с подключенными сенсорными площадками.

Сенсорный переключатель содержит последовательно соединенные генера- тор 1 импульсов, счетчик 2 и регистр .3 памяти, выходы которого являются выходами устройства. Инверсный выход генератора 1 подключен к входу синхронизации первого регистра 4 сдвига КМОП-типа, к вьпсодам которого подключены сенсорные площадки 5,причем D-вход регистра 4 сдвига подключен к выходу переноса счетчика 2, а R- вход регистра 4 сдвига соединен с шиной 6 начальной установки. В цепь I питания регистра 4 сдвига включена RS-цепь 7, к которой подключен поро- гово-усилительный блок 8, выход которого соединен с входом синхронизации регистра 3 памяти и R-входом второго регистра 9 сдвига, вход синхронизации которого соединен с выходом переноса счетчика 2, а D-вход соединен с шино :. 10 электропитания. Выход последнего : разряда второго регистра 9 сдвига яв ляется дополнительным выходом устройства.

Сенсорная клавиатура работает следующим образом.

При включении устройства сигналом начальной установки по шине 6 все разряды первого регистра 4 сдвига . устанавливаются в состояние лог. О Импульсы генератора 1 поступают на счетчик 2 и при переполнении счетчика 2 на его входе переноса возникает сигнал, который удерживается в течение одного периода сигнала генератора 1. Через полпериода сигнал с инверсного выхода генератора 1 записывает сигнал переноса счетчика 2 в

к

0

5

0

5

0

5

0

5

которому подключена сенсорная площадка 5.

При продвижении по разрядам первого регистра 4 сдвига лог. 1 выходные ячейки этого регистра последовательно переключаются из состояния лог, О в состояние лог, I и обратно. В статике КМОП регистр 4 потребляет незначительный ток порядка десятых долей микроампера. При переключениях регистра 4 в его цепи питания возникают короткие импульсы тока, которые интегрируются RC-цепью 7 и их амплитуда на входе пброгово-усили- тельного блока 8 ниже порога срабатывания блока 8.

При касании оператором какой-либо сенсорной площадки 5 в ее цепь вносится дополнительная емкость порядка 30...50 пФ относительно общей щины. При переключении регистра 4 в лог. I на заряд емкости оператора идет дополнительный ток, который вызывает на RS-цепи 7 падение напряжения, величина которого достаточна теперь для срабатывания порогово-усили- тельного блока 8, импульс с выхода которого поступает на вход синхронизации регистра 3 памяти и фиксирует в нем код счетчика 2, который однозначно связан с номером выхода первого регистра 4 и номером сенсорной площадки 5, так как запись лог. 1 в первый регистр 4 инициируется сигналом переноса счетчика 2. Одновременно импульс с выхода порогово-уси- лительного блока 8 поступает на R- вход второго регистра 9 сдвига, при этом на выходе последнего разряда регистра 9 появляется уровень лог. О, сигнализирующий о том, что оператор касается сенсорной площадки 5 и на. выходах регистра 3 памяти присутствую ет ее код. Лог. О на дополнитель

ном выходе поддерживается все время, пока оператор касается сенсорной площадки 5, так как импульсы с выхода порогово-усилительного блока 8 про- изводят сброс второго регистра 9 сдвига в нулевое состияние с периодом f , равным времени цикла счета счетчика 2,

Если во время снятия касания возникает дребезг, т.е. прерывание касания на некоторое время , то в последовательности импульсов на выходе порогово-усилктельного блока 8 возникают пробелы, но они не приво- дят к пропаданию лог. О на выходе регистра 9 сдвига, так как лог. 1 на выходе последнего разряда второго регистра 9 сдвига может появиться только через время f. п Т i (п-1 ), где п - число разрядов регистра 9. Если , то пробелы в последовательности импульсов с выхода порогово-усилительного блока 8 будут подавлены, т.е. дребезг погашен. Аналогич- ные процессы происходят и в начальный момент -касания сенсорной площадки 5. После поступления последнего импульса на вход R второго регистра 9 сдвига через время Т устройство возвращает- ся в исходное состояние и готово к очередной операции ввода.

Формула изобретения

1, Сенсорный переключатель, содержащий сенсорные площадки и последовательно соединенные генератор импуль0

5 0 5 о

5

сов, счетчик и регистр памяти, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности за счет повьшения помехоустойчивости и устой- |Чивости к воздействию статического Электричества, в него введены первый КМОП-типа и второй регистры сдвига, RS-цепь, состоящая из параллельно соединенных резистора и конденсатора, и порогпво-усилительньй блок,причем вход синхронизации первого реги- стра сдвига подключен к инверсному выходу генератора импульсов,информационный вход подключен к выходу переноса счетчика и входу синхронизации второго регистра- сдвига, вход сброса - к шине начальной установки, а выходы подключены к соответствующим сенсорным площадкам, вывод плюсовой шины питания первого регистра сдвига подключен к входу порогово-усилительного блока и через RS-цепь - к шине плюсового электропитания и информа- . ционному входу второго регистра сдвига, выход порогово-усилительного блока подкл очен к входу сброса второго регистра сдвига и входу синхронизации регистра памяти.

2. Переключатель по п,1, о т ли - чающий ся тем, что порогово- усилительный блок состоит из транзистора р-д-р-ти1та и резистора, включенного между общей шиной и коллектором транзистора, эмиттер которого подключен к шине плюсового электропитания, база подключена к входу блока, а выход - к коллектору транзистора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет повышения помехоустойчивости и устойчивости к воздействию статического электричества, что достигается подключением сенсорных площадок к выходам регистра КМОП-типа, находящихся всегда в низкоимпедансном состоянии . Переключатель содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, счетчик 2 и регистр 3 памяти, а также первый регистр 4 сдвига, выходы которого соединены с соответствующими сенсорными площадками 5, в цепь его питания включена RS-цепь 7, порогово-усилительный блок 8 и второй регистр 9 сдвига.Инверсный выход генератора соединен с входом синхронизации регистра 4 сдвига, D-вход которого соединен с выхо- § дом переполнения счетчика, а вывод питания соединен через блок 8 с входом сброса регистра 9 сдвига и С-вхо- дом регистра 3 памяти. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

12