Устройство для ввода информации Советский патент 1989 года по МПК G06F3/02 

О5

to

(Х 4

1. 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в сенсорны ; пуль- tax ввода информации в блоки управления и ЭВМ.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности путем сопряжения сенсорных контактов С матрицей через полевые транзисторы

На фиг. 1 представлена функцио- 1|1альная схема устройства; на фиг. 2 - нариант исполнения блока согласования; на фиг. 3 - вариант исполнения (вухфазнбго генератора импульсов.

Устройство для ввода информации фиг. 1) сод ержит матрицу 1 коммутационных элементов 2, блок 3 согласования, регистр 4 вывода данных, двухфазный генератор 5 импульсов. Комму- ационный элемент 2 содержит полевой ранзистор 6, канал которого включен d перекрестие матрицы 1, а к затвору годключены резистор 7 и сенсорный . Контакт 8 емкостного типа. Горизонтальные и вертикальные шины 9 и 10 матрицы J соединены с входами блока 3 согласования, выходы которого Соединены с информационными входами регистра 4 вывода данных. Выход 11 Генератора 5 импульсов соединен через резисторы 7 с затворами полевых транзисторов 6, а выход 12 - с входом записи регистра 4, Выходы 13 регистра 4 являются выходами устройства.

Блок 3 согласования (фиг. 2) предназначен для согласования уровней сигналов матрицы 1 с уровнями логических цепей и для кодирования инфор мации (при необходимости). В приводимом исполнении (для матрицы 4x4) бло 3 согласования содержит транзисторы 14 и элементы И-НЁ 15. Транзисто

ры -14 предназначены для согласования ется величиной вносимой емкости и

уровней сигналов вертикальных шин 10

..

матрицы 1 с уровнями элементов И-ЫЕ 15 Последние предназначены для получения двоичного кода номера включенно- ,го сенсорного контакта.

Двухфазный генератор 5 импульсов (фиг. 3) предназначен для формирова- Ния двух последовательностей импульсов , сдвинутых относительно друг друга. В проводимом исполнении генератор 5 импульсов содержит мультивибратор 16, к выходу которого через цепь 17 задержки подключен триггер Шмитта 18. Выходы мультивибратора 16

50

55

величиной сопротивления резистора В результате в момент .появления по жительного фронта на выходе 12. ген ратора 5 одно из перекрестий матри ,цы 1 закорочено через канал соотве ствующего полевого транзистора 6. Блок согласования формирует по сиг лам с шин 9 и 10 код, который пост пает на информационные входы регис ра 4. Положительный фронт импульсо 12 записывает этот код в регистр 4 с выходов 13 которого данный код п тупает на внешние устройства. При пускании сенсорного контакта 8 ре0

5

п

5

0

5

и триггера Шмитта 18 являются выходами 11 и 12 генератора 5 соответственно.

В качестве регистра 4 может быть использована микросхема К155ТМ8, в качестве элемента И-НЕ 15 - микросхема К155ЛАЗ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (ни один из сенсорных контактов 8 не включен) тактовые импульсы с выхода 11 генератора 5 импульсов поступают через резисторы 7 на затворы полевых транзисторов 6 и открывают их (на фиг. 4 - положительные уровни импульсов). При этом вертикальные и горизонтальные шипы 9 и 10 матрицы 1 соединяются между собой через каналы полевых транзисторов 6. По окончании импульса матрица 1 приходит в исходное состояние.

Коммутация матрицы 1 происходит с некоторой задержкой, вносимой паразитной емкостью затворов транзисторов 6 и монталса (на фиг. 4 эта задержка из-за малости не показана).. Положительный фронт импульса с выхода 12 приходит на вход записи регистра 4 в тот момент, когда матрица 1 перешла в исходное состояние и на выходе элементов И-ЫЕ 15 блока 3 согласования устанавливается снова уровень О. Поэтому положительный

фронт импульса с выхода 12 записывает во все разряды регистра 4 нули. При касании пальцем сенсорного контакта 8 емкость, подключенная к затвору, возрастает. Поэтому включение и выключение канала соответствующего транзистора 6 происходит с задержкой, величина которой определя0

5

величиной сопротивления резистора 7. В результате в момент .появления положительного фронта на выходе 12. генератора 5 одно из перекрестий матри- ,цы 1 закорочено через канал соответствующего полевого транзистора 6. Блок согласования формирует по сигналам с шин 9 и 10 код, который поступает на информационные входы регистра 4. Положительный фронт импульсов 12 записывает этот код в регистр 4, с выходов 13 которого данный код поступает на внешние устройства. При отпускании сенсорного контакта 8 регистр 4 очередным импульсом 10 возвращается в исходное состояние.

Выбирая величину сопротивления резисторов 7 достаточно большой, можно получить задержку переключения матрицы значительно большую, чем время переходных процессов в блоке 3 согласования и регистра 4, что обес- печивает четкое срабатывание устройства. При необходимости производится регулировка задержки импульсов 12 пр помощи подстройки цепи 17 задержки.

Все сенсорные контакты 8 могут быть выполнены в виде проводящих площадок на печатной плате, что значительно проще и надежнее клавиатуры на механических кнопках. Пример ис- полнения блока 3 согласования показывает простоту согласования и кодирования сигналов матрицы 1. Это позволяет выполнить саму матрицу 1, блок 3 согласования, регистр 4 и ге-

нератор 5 на небольшом количестве микросхем.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее матрицу коммутационных элементов, регистр, информационные входы которого через блок согласования подключены к шинам матрицы коммутационных элементов, выходы регистра являются информационными выхода ми устройства, отличающе - е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, -в него введен генератор импульсов , а каждый коммутационный элемент матрицы содержит полевой транзистор, канал которого включен в перекрестие шин матрицы коммутационных элементов а затвор подключен к сенсорной площадке и через ограничительный элемент соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен с синхровходом регистра.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в сенсорных пультах ввода информации. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности. Устройство содержит матрицу I коммутационных элементов 2, блок согласования 3, регистр 4, генератор импульсов 5, а коммутационный элемент 2 содержит полевой транзистор 6, канал которого включен в перекрестие шин матрицы 1, а к затвору подключены резистор 7 и сенсорная площадка 8 емкостного типа. 3 ил.