Сенсорная клавиатура Советский патент 1990 года по МПК H03K17/945 

13

(Л

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Целью изобретения является повышение быстродействия сенсорной клавиатуры за счет устранения влияния дребезга контактов на ее работу. Сенсорная клавиатура содержит мультиплексор 1, сенсорные площадки 2, генератор 3, счетчики 4, 5, 6, регистр 7, элементы И 8, 9, 16, 17, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 11, D-триггер 12, информационные 13 и адресные 14 выходы, схему 15 начальной установки, RS-триггер 18 E-типа. При включении питания схема начальной установки вырабатывает короткий импульс логического "0", который устанавливает на выходе RS-триггера 18 E-типа логическую "1", которая переводит сенсорную клавитуру в состояние готовности. При касании одной из сенсорных площадок 2 и совпадении кодов на входах мультиплексора 1 на его выходе появляются импульсы дребезга контакта. Первый же логический "0" на выходе мультиплексора 1 переключает триггер 18, выходной сигнал которого разрешает счет счетчику 6 и переключение триггера 12. По окончании заполнения счетчика 6 переключается триггер 12, что соответствует разрешению считывания информации с адресных выходов 14. При отпускании сенсорной площадки 2 первый же импульс логической "1" с выхода мультиплексора 1 разрешает переключиться триггеру 18 по входу, на котором присутствует логический "0". Выходной сигнал триггера 18 разрешает счет счетчику 4, время заполнения которого больше времени дребезга отпускания. Появление логической "1" на выходе счетчика 4 переводит сенсорную клавиатуру в состояние готовности. 1 ил.

Ш-1С

ел ел ел

00

ел

О, который устанавливает на выходе RS-триггера 18 Е-типа логическую 1, которая переводит сенсорную клавиатуру в состояние готовности. При каса- нии одной из сенсорных площадок 2 и совпадении кодов на входах мультиплексора 1 на его выходе появляются импульсы дребезга контакта. Первый логический О на выходе мультиплек- сора 1 переключает триггер 18, выход- ой сигнал которого разрешает счет счетчику 6 и переключение триггера 12. По окончании заполнения счетчика 16 переключается триггер 12, что соот-

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия сенсорной клавиатуры за счет устранения влияния дребезга контактов на работу устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Сенсорная клавиатура содержит мультиплексор 1, сенсорные площадки 2, генератор 3, первый 4, второй 5 и третий 6 счетчики, регистр 7, первый 8 и второй 9 элементы И, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 11, D-триггер 12, информационный 13 и адресные 14 выходы, а также схему начальной установки 15, два элемента И |6 и 17 и RS-триг- гер Е-типа 18.

Информационные входы мультиплексора 1 соединены с соответствующими сенсорными площадками 2, а управляющие входы - с соответствующими выходами второго счетчика 5 и входами регистра 7 выходы которого являются адресными выходами 14 устройства, а вход синхронизации регистра 7 соединен с входом сброса первого счетчика 4, первым входом элемента ИЛИ 10, инверсным выходом D-триггера 12 и первым входом первого элемента И 8, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 5 а второй вход первого элемента И 8 соединен с первым входом второго элемента И 9 и счетным входом первого счетчика 4, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с вторым входом второго

ветствует разрешению считывания информации с адресных выходов И. При отпускании сенсорной площадки 2 первый же импульс логической 1 с выхода мультиплексора 1 разрешает переключиться триггеру 18 по входу, на котором присутствует логический О. Выходной сигнал триггера 18 разрешает счет счетчику 4, время заполнения которого больше времени дребезга отпускания. Появление логической 1 на выходе счетчика 4 переводит сенсорную клавиатуру в состояние готовности. 1 ил.

5

0

5

0

5

0

5

элемента И 9, выход которого соединен с входом сброса третьего счетчика 6 и через элемент НЕ 11 с входом сброса П-триггера 12, прямой выход которого является информационным выходом 13 устройства, D-вход триггера 12 подключен к шине логической 1, а С-вход соединен с выходом третьего счетчика 6, счетный вход которого соединен с выходом генератора 3, стробирующим входом мультиплексора и вторым входом четвертого элемента И 17, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 9, а первый вход четвертого элемента И 17 соединен с прямым выходом.RS-триггера .Е-типа 18, R и S-входы которого соединены соответственно с выходом мультиплексора 1 и выходом третьего элемента И 16, первый и второй входы которого соединены соответственно со схемой начальной установки 15 и инверсным выходом D-триггера 12.

Сенсорная клавиатура работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда нет прикосновения ни к одной из сенсорных площадок 2, на всех информационных входах мультиплексора 1 присутствуют логические 1, т.е. и на выходе мультиплексора 1 также присутствует логическая 1. Схема начальной установки 15 по включению устройства формирует короткий импульс логического О, который проходит через третий элемент И 16 и устанавливает RS-трИ - гер Е-типа 18 в состояние логической 1, которая позволяет импульсам генератора 3 проходить через четвертый элемент И 17 и далее через второй

элемент И 9 на вход сброса третьего счетчика 6, а также, инвертируясь элементом НЕ 11 на вход сброса D-триг- гера, запрещая, таким образом, заполнение счетчика 6 и устанавливая логический О на неинвертирующем выходе D-триггера 12. Уровень логической 1 на инверсном выходе D-триггера 12 удерживает первый счетчик в нулевом положении. При этом логическая 1 на выходе элемента ИЛИ 10 разрешает прохождение импульсов через второй элемент И 9. Импульсы с выхода элемента И 17 благодаря логической 1 на инверсном выходе D-триггера через первый логический элемент И 8 поступают на счетный вход второго счетчика 5, который последовательно меняя кодовые комбинации на адресных входах мультиплексора 1, производит опрос информационных входов, соединенных с соответствующими сенсорными площадками 2. Информация в регистре 7 и на адресных выходах 1 не изменяется, а на информационном выходе 13 поддерживается уровень логического 0м.

Если оператор касается одной из сенсорных площадок 2, то на выходе мультиплексора 1, а значит и на R-входе RS-триггера Е-типа при кодовой комбинации второго счетчика 5, соответствующей номеру выбранной сенсорной площадки 2, появляется дребезг, первый же логический О которого устанавливает на выходе S-триггера Е-типа 18 логический О, который в свою очередь, проходя через четвертый и втором логические элементы И 17 и 9, разрешает заполнение третьего счетчика 6 и, инвертируясь элементом НЕ 11, разрешает переключение D-триггера 12. Разрядная емкость третьего счетчика 6 выирается такой, чтобы время его заолнения превышало время дребезга касания, т.е. времени временного пропадания и появления контакта пальца оператора с сенсорной площадкой 2. По окончании заполнения третьего четчика 6 перепад напряжения на его выходе переключает D-триггер 12, на еинвертирующем выходе которого, т.е. а информационном выходе 13, появяется сигнал, разрешающий считывание нформации с адресных выходов 14. Кроме того, уровень логического О на выходе RS-триггера Е-типа 18, про

558516

ходя через четвертый элемент И 17 и

первый элемент И 8, запрещает дальнейшее заполнение второго счетчика 5, поддерживая тем самым на его выходах нужную кодовую комбинацию, соответствующую номеру сенсорной площадки 2. По перепаду на инверсном выходе D-триггера 12 происходит фиксация в регистре 7 и вывод на адресные выходы кодовой комбинации первого счетчика 4. Кроме того, логический О на инверсном выходе снимает запрет с заполнения первого счетчика 4 и запрещает прохождение информации через второй логический элемент И 9, поддерживая на его выходе уровень

10

15

20

логического О. Периодическое заполнение третьего счетчика 6 лишь подтверждает состояние D-триггера 12.

При отпускании сенсорной площадки 2 на выходе мультиплексора дребезг первым же уровнем логической 1 на R-входе RS-триггера Е-типа 18 перебросит его в состояние логической 1, которая в свою очередь разрешит прохождение импульсов генератора 3 через четвертый логический элемент И 17 на счетный вход первого счетчи

ка, время заполнения которого выбирается большим времени дребезга отпускания сенсорной площадки 2. Появление на выходе первого счетчика 4 логической 1 приведет к тому, что следующий импульс генератора 3 пройдет через второй логический элемент И 9 на вход сброса третьего счетчика 6, обнулив его и через элемент НЕ 11 на R-вход D-триггера 12, вернув его в исходное положение, что в свою очередь приведет к приведению всей сенсорной клавиатуры в исходное состояние.

Формула изобретения

Сенсорная клавиатура, содержащая мультиплексор, сенсорные площадки, генератор, три счетчика, регистр, два элемента И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, D-триггер, информационные входы мультиплексора соединены с соответствующими сенсорными площадками, а управляющие входы - с соответствующими выходами первого счетчика и входами регистра, выходы которого являются адресными выходами клавиатуры, а его вход синхронизации соединен с

1

входом сброса первого счетчика, первым входом элемента ИЛИ, инверсным выходом D-триггера и первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, а второй вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И и счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входо второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса третьего счетчика и через элемент НЕ - с входом сброса D-триггера, прямой выход которого является информационным выходом клавиатуры, D-вход соединен с шиной логической единицы, а С-вход соединен с выходом третьего счетчика счетный вход которого соединен с

0

5

8

выходом генератора и со стробирующим входом мультиплексора, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет исключения влияния дребезга на работу клавиатуры, введены RS-триггера Е-типа, третий и четвертый элементы И и схема начальной установки,выход которой соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом D-триггера, выход третьего элемента И соединен с S-входом RS-триггера Е-типа, Rвход которого соединен с выходом мультиплексора, прямой выход RS-триггера Е-типа соединен с перёым входом четвертого элемента И, второй вход соединен с выходом генератора, вы20

ход четвертого элемента И соединен с первым входом второгЪ элемента И.