Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1989 года по МПК G08C23/04 

Фиг.1

рователь 5 импульсов, первъй элемент И 6, второй элемент И 7, первьм триггер 8, второй триггер 9, регистр 10, третий И и четвертьй 12 триггеры, третий элемент И 13, счетчик 14, элемент 15 сравнения кодов, светоизлуча- тель 16; на подвижном объекте - фотоприемник 17, формирователь .18 импульсов, элемент И 19, автономный источник 20 питания, счетчик 21, блок 22 питания, блок 23 кодирования, приемную антенну 24, светоизлучатель 25 и развязьшающий диод 26. Цель достигается за счет введения светоизлучателя 16, оптически связанного с фотоприемником 17, светоизлучателя 25, оптически связанного с фотоприемником 3, автономного источника 20 питания, счетчика 21 и других элементов. Передача и прием сигналов с подвижного объекта осуществляются оптическим спо- способом. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и 1шформационной технике, предназначено для кодирования и декодирования подвижных объектов и разветвлен ных конвейерных линий. Цель изобрете-. ния - повышение информативности устройства и его помехозащищенности. Устройство содержит на неподвижном - объекте генератор 1, передающую антенну 2, фотоприемник 3, первый формирователь 4 импульсов, второй форми

1

Изобретение относится к автоматике и информационной технике и может быть использовано в системах управления конвейерными линиями, в гибких производственных системах механообработки, сборки в приборостроительной, радиотехнической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение информативности устройства и его помехозащищенности.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для передачи и приема информации; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит две конструктивно независимые части. Первая часть устанавливается на неподвижньй объект и .содержит генератор 1, передающую антенну 2, фотоприемник 3, пер- вьй 4 и второй 5 формирователи импульсов, .первьш 6 и второй 7 элементы И, первый 8 и второй 9 триггеры, регистр 10, третий li и четвертьй 12 триггеры, третий элемент И 13, счетчик 14, элемент 15 сравнения кодов, светоизлучатель 16.

Вторая часть устройства (вьщелена рамкой) располагается на подвижном объекте и содержит фотоприемник 17, формирователь 18 импульсов, элемент И 19, автономньй источник 20 питания счётчик 21, блок 22 питания, блок 23 кодирования, приемную антенну 24, светоизлучатель 25, развязьшающий диод 26.

Устройство работает следующим образом.

5

Передающая 2 и приемная 24 антенны выполняются в форме, например, прямоугольных рамок и.з необходимогр числа витков изолированного провода.

Передающая антенна 2 подключена к генератору 1 и излучает вблизи себя .энергию электромагнитного поля. Частота генератора 1 лежит в пределах нескольких десятков килогерц.

При подходе подвижного объекта приемная антенна 24 принимает энергию электромагнитного поля антенны 2, а блок 22 питания выпрямляет напряжение, фильтрует и стабилизирует его. Полученное напряжение превьппает напряжение автономного источника 20 питания, развязывающий диод открывается, счетчик 21 и Т РУГие элементы второй части устройства получают напряжение от блока 22 питания.

Переменное напряжение приемной антенны 24 находится в одной фазе с переменным напряжением генератора 1

5 (диаграмма о). Блок 23 кодирования содержит коммутатор и логическую схему. Из сигнала антенны 24 блок 23 кодирования вырабатьгоает прямоугольные импульсы в положительные полупериоды переменного напряжения генератора 1, (диаграмма (5).

Коммутатор, управляемьй логической схемой, последовательно опрашивает и кодирует состояние выходов 5 двоичных разрядов счетчика 21 и на втором выходе блока 23 кодирования формируется структура информационно- го сигнала (диаграмма 8), представляющего собой периодически повторяющу0

юся последовательность импульсов, состоящую из стартового и информационных импульсов. При этом стартов ый импульс формируется перед началом опроса первого разряда счетчика 21, его длительность составляет полтора периода переменного напряжения генератора 1 - первый полупериод положительной полярности, полупериод отри- цательной полярности, второй полупериод положительной полярности. Затем в следующий - третий полупериод положительной полярности, формируется информационный импульс - логическая 1, если первьш разряд счетчика 21 находится в состоянии логической 1 в противном случае формируется логический О. Ai-iajiorH4HO в следующие семь полупериодов положительной по- лярности формируются остальные информационные импульсы, .

На диаграмме 3 показано, что первый, щестой и восьмой разряды счетчика 21 находятся в состоянии логичес- кой 1, что соответствует в счетчике 21 коду числа 2°+ 2 161.

Информационный сигнал блока 23 кодирования поступает на светоизлуча- тель 25, вырабатывающий соответству- ющие световые импульсы, которые попадают на фотоприемник 3j вырабатывающий соответствующие электрические сигналы, из которых первый формирователь 4 импульсов вырабатывает соот- ветствующие прямоугольные импульсы.

Формирователь 5 импульсов на пер- iBOM и втором выходах вырабатывает короткие импульсы логической 1 в .момент достижения максимума полупери ода отрицательной и положительной полярности переменного напряжения генератора 1 соответственно (диаграммы г, ).

В исходном состоянии первьй выход первого триггера 8 находится в состоянии логической 1, второй выход - в состоянии логического О, сигнал на выходе второго триггера 9 - в состоянии логической 1.

При поступлении на второй вход элемента И 6 стартового импульса на его выход проходит короткий импульс с первого выхода второго формирователя 5 импульсов, который устанавливает в состояние логического О выходы регистра 10, первый выход первого триггера 8,« а его второй выход в состояние логической 1, При этом первый элемент И 6 закрывается, а второй элемент И 7 открывается. После этого на выход второго элемента И 7

проходит первый импульс с второго выхода формирователя 5 импульсов, который поступает на синхронизирующий

, вход регистра 10. При этом на девятом выходе регистра 10 устанавливается сигнал логической 1

так как на

первом - информационном входе, в это момент присутствует сигнал логической М - стартовьй импульс, а на -других выходах происходит сдвиг информации.

После прихода девятого импульса на синхронизирующий вход регистра 0 на его первом выходе устанавливается сигнал лопгческой , который своим передним фронтом устанавливает на выходе второго триггера 9 сигнал в состояние логического О, второй элемент И 7 закрывается, на выходах регистра 10 устанавливаротся сигналы, соответствующие сигналам на выходах счетчика 21 соответственно. Внешнее устройство вырабатьшает код числа (например, код числа 165), поступаю- щш на второй вход элемента 15. Посл этого внешнее устройство вырабатьгоа- ет сигнал логическая I (диаграмма е), который устанавливает на выходе счетчика 14 код числа, считанного со счетчика 21, для чего выходы регистра 1 О подключены к соответствующим входам предварительной установки счетчика 14, устанавливает сигнал на выходе третьего триггера i1 в состояние логической 1 (диаграмма ж). После этого третий элемент И 3 от- крьшается, на его выход проходят импульсы с третьего выхода формирователя 5 импульсов, на котором выраба- тываются короткие импульсы логической 1 в момент перехода переменного напряжения генератора 1 через нуль (диаграмма ), Импульсы с выхода третьего элемента И 13 поступают на вход четвертого триггера 12, на выходе которого формируются импульсы логической 1 в полупериоды отрицательной полярности переменного напряжения генератора 1 (диаграмма ы). Импульсы с выхода четвертого триггера 12 поступают на третий вход счетчика 14 и своим задним фронтом изменяют код на его выходес При поступлении равенства кода числа на выходе счетчика 14 и кода числа с третьего входа устройст

в по заднему фронту последнего им- 1г|гльса (диаграмма и ) на выходе эле- 15 вырабатывается сигнал, по которому сигнал на выходе третьего TJpHrrepa 11 устанавливается в состояние логического О, а третий эле- мгнт И 13 закрывается.

При этом импульсы поступают также на светоизлучатель 16, вырабатьшаю- 1ЩЙ световые импульсы, поступающие на фотоприемник 17, который вырабатывает соответствующие электрические сигналы, а формирователь 18 импуль- сэв преобразует их в прямоугольные и 1пульсы, поступающие на первьй вход эпемента И 19, а на его второй вход. поступают импульсы с первого выхода блока 23 кодирования, на котором вырабатываются прямоугольные импульсы логической 1 в полупериоды отрицат шьной полярности переменного напряжения генератора 1. Таким образом, Hi выход элемента И 19 сигналы с фотоприемника 17 могут проходить на в:сод счетчика 21 только в полуперио- дл отрицательной полярности переменного напряжения генератора 1, что по- в|)Ш1ает помехозащищенность устройства

При перемещении подвижного объекта н.шряжение блока 22 питания уменьшает C1I до нуля, развязывающий диод закры- B.ieTCH, счетчик 21 получает напряже- |1ле от автономного источника 20 питаем. Благодаря включению диода 26 энергия автономного источника 20 питания практически используется только счетчиком 21, другие элементы подвижной части устройства энергию питания н получают.

Форму.ла изобретения Устройство для передачи и приема

35 рой вход счетчика объединены и являются вторым входом устройства, второй вход третьего триггера подключен к выходу элемента сравнения кодов, первьй вход которого является третьим входом устройства, второй вход элемента сравнения кодов соединен с выходом счетчика, выход третьего элемента И подключен к входу четвертого

, -- триггера, выход которого соединен с

иИфор мации,содержащее на неподвижном45 третьим входом счетчика и входом светоизлучателя, а на подвижном объекте введены фотоприемник, формирователь импульсов, элемент И, счетчик,автономный источник питания, светоизлуча- 50 тель и- развязывающий диод, выход фотоприемника на подвижном объекте через формирователь импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к первому вы- 55 ходу блока кодирования, выход элемента И соединен с первым входом счетчиобъекте последовательно соединенные генератор и передающую антенну, ин- д|/ктивно связанную с приемной а:нтен- нЬй на подвижном объекте, выход ко- тЬрой соединен с входом блока пита- н и первым входом блока кодирова- нЦя, отличающее ся тем, , с целью повышения информативности устройства и его помехозащищенно- , в него на неподвижном объекте в: едены фотоприемник, первьй и вто- рфй формирователи импульсов, регистр, т)иггеры, элементы И, элемент сравнения кодов, счетчик и светоизлучатель.

ка, второй вход которого подключен к отрицательной клемме блока питания, третий вход счетчика подк.г1ючен к по

выход фотоприемника на неподвижном объекте соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и информационному входу регистра, второй и третий входы первого элемента И соединены соответственно с первыми выходами второго формирователя импульсов и первого триггера, вторые выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго триггера., выход второго элемента И подключен к синхронизирующему входу регистра, выход первого элемента И соединен с первым входом первого триггера и нулевым входом регистра, первьй выход которого подключен к первому входу второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров объединен) и являются первым входом устройства, выход второго триггера является первым выходом устройства , вторые выходы регистра подключены к соответствующим .первым входам счетчика и являются вторыми выходами устройства, третий выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, выход третьего триггера подключен к второму входу третьего элемента И и является третьим выходом устройства, первый вход третьего триггера и второй вход счетчика объединены и являются вторым входом устройства, второй вход третьего триггера подключен к выходу элемента сравнения кодов, первьй вход которого является третьим входом устройства, второй вход элемента сравнения кодов соединен с выходом счетчика, выход третьего элемента И подключен к входу четвертого

ка, второй вход которого подключен к отрицательной клемме блока питания, третий вход счетчика подк.г1ючен к положительной клемме автономного источника питания и объединен с катодом развязывающего диода, анод которого соединен с положительной клеммой блока питания, отрицательные клеммы автономного источника питания и блока питания объединены, выходы счетчика соединены с соответствующими вторыми

Первый, no/iyпериод ло/гож. no/i9f3.

Jpefuuu по/tynepuod по/гож. .

п п п

Стартовый ил п.

в

г д

m I п m

и п я п пя п я я я е JL

115 56189

Я П Я Я Я Я Я Я Я Я П

я я я я я

п п

входами блока кодирования, второй выход которого подключен к светоизлуча- телю, выход которого оптически- сопряжен с входом фотоприемника на неподвижном объекте, выход светоизлучате- ля на неподвижном объекте оптически связан с входом фотоприемника на подвижном объекте.

п п П п п -1

(Лиформси ионнь/й. имп /

m I п m

1Я11 я я я ЯЛЯЯ JMJ I1J

L