Устройство для подавления дребезга контактов @ выключателей Советский патент 1991 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для устранения влияния дребезга контактов выключателей (переключателей) на работу цифровых схем, в частности при реализации многоклавиатурных пультов, например в навигации.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в случае одновременной коммутации четного чис- ла выключателей, формирующих синхрон- ные и синфазные (парафазные) последовательности импульсов дребезга при включении и выключении.

На фиг.1 представлена схема устройст- ва для подавления доебезга контактов п выключателей; на фиг.2 - пример выполнения формирователя импульсов по фрожу и спаду входного сигнала.

Устройство для подавления дребезга контактов п выключателей (фиг.1) содержит блок 1 приема информации, а каждый из каналов устройства - первый 2, второй 3 резисторы, конденсаторы 4, Dt-триггер 5, выключатель 6, общую шину 7 и шину 8 источника питания. В устройство введен многоразрядный двоичный полный сумматор 9, первый формирователь 10 импульсов и формирователь 11 импульсов, для каждого из выходов сумматора 9, мноювходовои элемент ИЛИ 12, RS-триггер 13, вычитающий 14 и информационные 15 входы двоичного счетчика 16 с параллельной записью, причем входы 14 и 15 являются уигановоч- ными для параметров дребезга. Каждый иь формирователей 10 и 11 импульсов по фронту и спаду входного сигнала содержит (фиг.2) шесть инверторов 17 г. элемент 2И- ИЛИ-НЕ 18.

Рассмотрим работу устройства.

Пусть в начальный момент прямой выход RS-триггера 13 находится ч нулевом положении. При изменении положения контактов любого выключатепя 6 сигнал с сгз выхода поступает на соотзетствующмл информационный вход Dt-триггера 5 и на один из входов двоичного сумматора 9. Наличие в составе устройства двоичного сумматора 9, на входы которого подключены ком /т/г руемые выключатели 6, позволяет получить на выходе сумматора 9 изменение сигнала при изменении (например, дребезга) сигналов на его входах. Задержка изменения сигнала по крайней мере на из выходов сумматора практически не зависит от числ з каналов и определяется задержкой той ступени двоичного сумматора 9, на входе которой (которых) происходит изменение сигнала, и зависит оттипа элемент, басы,

на которой реализовано устройство, в частности сумматор 9.

Поэтому практически мгновенно изменение сигнала на выходе через соответствующий формирователь 11, вернее импульсом с его выхода, через элемент ИЛИ 12 поступает на S-вход RS-триггера 13, устанавливая низкий уровень на инверсном его выходе, и на вход разрешения параллельной записи счетчика 16, концом импульса осуществляя в него запись кода, выставленного на информационных входах 15.

Длительность импульсного сигнала на выходе формирователей 10,11 (фиг.2) определяется суммарной задержкой инверторов 11 (в данном случае их учитывается пять из шести. При этом инверторы с первого по пятый участвуют в формировании длительности импульса вырабатываемого го положительному, а с второго по шестой вырабатываемого по отрицательному перепад/ входного сигнала.

Двоичный счетчик 16 с параллельной записью кода, выставленного на информационных входах 15 и работающего на вычитание при подаче частоты f на вычитающий вход 14 (при низкого уровня па е. о к-входе) ,. едназьачен для фиксации момента окончания дребезга контактов выключателей гутег , выработки сигнала об- нугения счетчика 16 Частота f, постоянно поступающая на вход 14 сче чика, при условии нал ия низкого уроьня на R-входе и отсутствия записывающего по С-гходу им- .ульса, постоянно уменьшает значение за- П1л мваемого с входов 15 кода при каждом появлении импульса на выходе элемента ИЛи; 12.

При обнулении счетчика импульс с его выхода поступает на R-вход RS-триггера 13, устанавливает ка его обоатчом выходе зна- ч т 1 , которое блочирует работу входа вь , 1ания счетчика 16 до поступления нового импульса с выхода элемента ИЛИ 12 нз S-вход НЬ-триггеоэ 13 и одновременно нз оход параллельной записи счетчика 16. Как и v протггипа, в зависимости от условий примечйнич ,строГл,т8а путе- изменекия значения кода is входах 15 лг,л i-астоть, на входе 14 двоичного сче чика 1C можно задержать подплан -г «v на выходе обнуления с 1-зтч ткз но . время от мэменто поспедье о vu, ,.-nei-. x сигнала. л зяичимо)о на з, ( бо одном сумматора 9.

При г-азрядчости двоичного счетч ча К и при значенс; f предоставляется возможность выбора задержки At в пределах

ISA,.

Если хотя бы на одном из входов счетчика 9 сигнал все же изменяется раньше времени At от окончания изменения любого предыдущего, то соответствующий формирователь 11 импульсов сформирует сигнал, который через элемент ИЛИ 12 поступит на S-вход RS-триггера 13 (но не изменит состояние его выходов), а также на вход параллельной записи счетчика 16, что приведет к записи в него кода, выставленного на входах 14, т.е. не обнулившись, счетчик опять заполнится до определенного уровня, что воспримется устройством как продолжение дребезга.

Лишь когда выработается сигнал обнуления счетчика 16, т е не меньше, чем по прошествии времени Л t от последнего изменения сигнала на выходе сумматора 9, это будет воспринято как окончание дребезга на всех контактах

Поскольку в реальности возможно одновременное или по крайней мере перемещающееся переключение выключателей, то при указанном построении устройства минимальное время Atmin на которое должен настраиваться счетчик 16 и которое является (индикатором) указателем окончания дребезга, должно выбираться из соотношения

At Atmm - Тдр Л Тдр г АР махг

Иначе схема может настраиваться не на длительность дребезга ГЛР , а на максимальную длительность периода дребезга Тдр среди выключателей устройства и его возможное увеличение ( Л ТДР )

Итак, сигнал обнуления счетчика 16, поступая на R-вход RS-триггера 13, переведет триггер в состояние О на прямом выходе. Изменение состояния, уловленное формирователем 10 с его выхода, в виде импульса, поступающего на синхровходы Dt-триггеров, зафиксирует на их выходах, связанных с входами блока 1 приема информации, новое состояние выключттелей после окончания дребезга (оно будет лишь у перекоммутированных выключателей, у остальных же подтвердятся прежние значения, уровни).

В случае, когда одновременно осуществляется коммутация четного числа выключателей с одинаковыми в пределах чувствительности устройства параметрами дребезга периодом дребезга Тдр и длительностью дребезга гдр , предлагаемое устройство отработает это изменение, поскольку изменение будет отработано или на тех выходах сумматора 9. на один из входов

которого поступает сигнал дребезга, или на соседнем старшем, если оба сигнала на одноименных входах сумматора. Соответственно на выходах определенных изменением сигналов формирователей 11, сформируется (если число выключателей с дребезгом коммутации четное и их более двух) импульс, который через элемент ИЛИ 12 поступит на вход параллельной записи

счетчика 16 и S-вход RS-триггера 13, вызвав тем самым изменение его выходов. По этому изменению на R-входе счетчика4 16 устанавливается разрешающий потенциал и начнется отсчет времени At

окончания дребезга и одновременно формирователем 10 выработается импульс, поступающий на синхровходы Dt-триггеров и фиксирующий своим задним фронтом новое состояние четного числа выключателей.

Резистор 2 формирует уровень 1 на информационном входе Dt-триггера 5, повышая его помехозащищенность при разомкнутых контактах выключателей 6.

Резистор 3 и конденсатор 4 образуют интегрирующую цепь и предназначены для подавления импульсных помех, наводимых на входные лини ; ПРЗИ коммутационные элементы Ьлок осуществляет поием и обработку сигналов с ыхода Q-триггеров.

Ппедл,-; аемое позволяет подавлять доебгзг кочт.-.ктоз вь п очате- лей (ИСПОЛЬЗУЯ минимум зг. OHT9i ТОБ разъема) как при коммутации одного

так и при коммутаини не i ольких контактов одновременно Р тзр .f случае пройгтво позволяет ооущест пь npei. чзионние повторение вхогною сигнала с фильтрацией дребезга за счет отсутствия задержки при

реакции устройства на появление дребезга.

Устройство j , тивно ьаботзит и в системах, где гозможно одновременно появление дребезгов контактов, нескольких

выключателе, например в пультах ручного ввода, клавишных устройствах и т.д., за счет автоматической фиксации момента окончания дребезга контактов и зтписи установившихся значений

Формула изобретения

Устройство ДТР подавления дребезга контактов п выкл очателеч., содержащее два формировэть/ч импульсов, двоичный счетчик с параллельной записью, RS-триггер, а в каждом из каналов - два резистора, конденсатор, D-триггер и выключатель, причем в каждом из п каналов подвижный контакт выключателя через первый резиcrop соединен с информационным входом D-триггера, который через второй резистор подключен к шине питания, а через конденсатор - к общей шине, неподвижные контакты всех п выключателей подключены к общей шине, выходы каждого D-триггера соединены с соответствующими выходными шинами, а синхровходы D-триггеров объединены и соединены с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к прямому выходу RS-триггера, инверсный выход которого соединен со входом Сброс двоичного счетчика, выход Заем которого соединен с R-входом RS- триггера, подключенного S-входом к стро- бирующему входу параллельной записи двоичного счетчика, вычитающий вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а информационные входы -с кодовой входной шиной, отличающееся тем, что, с

целью повышения надежности фиксации моментов переключения при одновременной коммутации четного числа выключателей, формирующих синхронные и синфазные (либо парафазные) последовательности импульсов дребезга, в него введены n-входовой двоичный сумматор, элемент ИЛИ и формирователи импульсов, число которых на единицу меньше числа выходных разрядов n-входового двоичного сумматора, включая и разряд переноса старшего разряда, причем входы двоичного сумматора, включая и вход переноса, соединены с соответствующими информационными входами D-триггеров, а выходы n-входового двоичного сумматора, включая и выход переноса старшего разряда, через соответствующий формирователь импульсов подключены к входам элемента ИЛИ, соединенного выходом с S-входом RS-триггера,

Изобретение может быть использовано для устранения дребезга контактов в много- контактных пультах управления, клавиатурах Цель изобретения - повышение надежности работы - достигается путем введения в устройство n-входового двоичного счетчика 9, п-1 формирователей 11 и многовходо- вого элемента ИЛИ 12, что позволяет контролировать работу каждого выключателя даже в случае одновременной коммутации четного числа выключателей, формирующих синхронные и синфазные (пароФазные) последовательности импульсов дребезга при включении и выключении. Устройство содержит также резисторы 2,3, конденсаторы 4 D-irwepB PS-триггер 13, выключатели б Ьорг- ирователь 10 двоичный счетчик 16, шину та товых ИМПУЛЬСОВ 14 кодовые шины 15, шину 8. 2 ил.

И

Фиг 2