Оптоэлектронный переключатель Советский патент 1992 года по МПК H03K17/78 

разрешения на включение соответствующего переключающего элемента блока 6. Каждая ячейка блока 6 состоит из RS-триггера 7 и последовательно включенного счетного триггера 8. Выходы RS-триггеров являются первыми выходами устройства и обеспечивают функцию кнопки Без фиксации, выходы счетных триггеров (вторые выходы устройства) обеспечивают функцию кнопки С независимой фиксацией. Выход блока связи ячеек вырабатывает сигнал сопровождения, 2з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устOP ройствах ввода информации и бесконтактных датчиках. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей оптоэлектронных переключателей и повышение надежности устройства при большом числе ячеек переключения. В устройство, содержащее тактовый генератор 1 импульсов, блок 2 излучателей, коммутационные экраны 3, фотоприемники 4 и блок 6 переключающих элементов, введен блок 9 связи ячеек. Переключение каналов осуществляется путем перекрытия оптической связи между излучателем и фотоприемником коммутационным экраном 3. Блок 9 выполняет в устройстве общие для всех ячеек функции устранения явления диалогичного дребезгу контактов, и выработки сигнала , V Tfc/tf bo t j о 1 ч ел JSb

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в коммутаторах, бесконтактных датчиках, устрой- ствах ввода информации различного

назначения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности за счет упрощения при большом числе ячеек переключателя.

На чертеже представлена схема оптоэ- лектронного переключателя.

Оптоэлектронный переключатель содержит генератор 1 тактовых импульсов, излучатели 2i - 2П, коммутационные экраны 3i - Зп, фотоприемники 4i - 4П, формирователь 5 импульсов, блок 6 переключающих элементов, переключающие элементы 6i - 6п, RS-триггеры, 7i - 7П и счетчики 81 - 8П, блок 9 связи ячеек, элемент И 10, элемент ИЛИ 11, счетчик 12, первый дешифратор 13, счетчик 14, мультиплексор 15, второй дешифратор 16.

Генератор 1 тактовых импульсов подключен к входу первого счетчика 14 и второму входу формирователя 5 импульсов, выходы счетчика 14 подключены к соответствующим входам первого дешифратора 13, к выходам которого и шине питания подключены излучатели 2i - 2П. оптически связанные с фотоприемниками 4i - 1П, а в каждом канале оптической связи имеется коммутационный экран 3i - Зп, фотоприемники подключены к шине питания и входам мультиплексора 15, входы управления мультиплексора соединены с выходами счетчика 14, а выход - с первым входом формирователя 5 импульсов, ыход которого подключен к стробирующему входу второго дешифратора 16 и первому входу блока 9 связи ячеек, входы второго дешифратора подключены к соответствующим выходам счетчика 14, а выход переноса счетчика 14 подключен к второму входу блока 9 связи ячеек.

Выходы второго дешифратора 16 подключены в первым входам блока 6 переключающих элементов, первые выходы которого соединены с третьими входами блока 9 связи ячеек, выход которого соединен с вторыми входами блока 6 переключающих элементов, Переключающие элементы 6i - 6П содержат последовательно соединенные RS-триггеры 7i - 7П и счетчики 8i - 8п соответственно, причем S-входы триггеров соединены с первыми входами блока 6 переключающих элементов, а R-входы - с вторыми входами. Выходы триггеров 7i - 7П соединены с первыми выходами оптоэ- лектронного переключателя, а выходы

счетчиков - с вторыми выходами устройства. Блок 9 связи ячеек содержит элемент ИЛИ 11, входы которого соединены с третьими входами блока 9 связи ячеек, а выход - с первым входом элемента и 10, второй

вход которого является вторым входом блока 9 связи ячеек, выход элемента И 10 соединен со счетным входом счетчика 12. вход установки в О которого соединен с первым входом блока 9 связи ячеек, а выход

соединен с выходом оптоэлектронного переключателя.

Первые и вторые выходы блока 6 переключающих элементов и выход блока 9 связи ячеек являются выходами устройства.

Оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.

Каждая ячейка оптоэлектронного переключателя включает в себя излучатель 2 - 2п, оптически связанный с ним фотоприемник 4i - 4П, переключающий элемент 6i - 6П и коммутационный экран 3i - Зп, обеспечивающий возможность прерывания оптической связи излучателя с соответствующим фотоприемником.

Управление излучателями реализовано на основе первого дешифратора 13, на входы которого поступают выходные сигналы счетчика 14. Блок формирования импульсов для переключающих элементов 6i - 6П

включает в себя аналоговый мультиплексор 15, формирователь 5 импульсов и второй дешифратор 16, составляющий со счетчиком 14 распределитель импульсов, поступающих на стробирующий вход дешифратора 16 с выхода формирователя 5 импульсов.

В исходном состоянии выходной сигнал формирователя 5 импульсов отсутствует, и поэтому отсутствуют импульсы на выходе

второго дешифратора 16, переключающие

элементы 6i - 6П находятся в исходном (выключенном) состоянии.

При перекрытии коммутационным экраном Зч - Зп канала оптической связи между излучателем 2i - 2П и соответствующим фо- топриемником 4-| - 4П на выходе формирователя 5 появляются импульсы, которые вызывают появление импульсов на соответствующем выходе второго дешифратора 16. которые, в свою очередь, определяют вклю- чение соответствующего переключающего элемента 6i - 6П.

Схемная реализация переключающих элементов 6i - 6П и блока 9 связи ячеек определяет функциональные возможности оптоэлектронного переключателя: Без фиксации, С зависимой фиксацией, С независимой фиксацией. Схемная реализация переключающих элементов 6i - 6П и блока 9 связи ячеек обеспечивает реализа- цию функций Без фиксации и С независимой фиксацией. При этом выходные импульсы с формирователя 5 импульсов, поступая на первый вход блока 9 связи ячеек и далее на вход установки в О счетчика 12, устанавливают счетчик 12 в нулевое состояние, выходной сигнал старшего разряда счетчика поступает на R-входы RS-тригге- ров 7i - 7n. разрешая включение RS-тригге- ров.

Импульсы, поступающие на S-входы RS-триггеров с выхода второго дешифратора 16, вызывают включение RS-триггера. выходной сигнал RS-триггера поступает на выход оптоэлектронного переключателя, а также на вход счетчика 81 - 8n. вызывая его переключение в следующее состояние, и на третий вход блока 9 связи ячеек. С третьего входа блока 9 связи ячеек выходной сигнал RS-триггерз через элемент ИЛИ 11 поступа- ет на первый вход элемента И 10. разрешая поступление импульсов со счетчика 14 на счетный вход счетчика 12

В начальный и конечный моменты перекрытия коммутационным экраном 3i - Зп оптического канала связи между излучателем и фотоприемником возможно ввиду эффекта, аналогично эффекту дребезга контактов механического переключателя, появление и пропадание импульсов на вы- ходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в О счетчика 12. Так как тактовые импульсы на счетный вход счетчика продолжают поступать (через элемент И 10). будет происхо- дить заполнение счетчика емкость счетчика выбирается таким образом, чтобы кратковременное пропадание импульсов на его входе установки в О не вызывало переключения старшего разряда счетчика.

После прекращения перекрытия оптического канала между излучателем и фотоприемником импульсы на выходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в О счетчика 12 отсутствуют, счетчик заполняется полностью поступающими на счетный вход импульсами и сигнал (единичный) с выхода последнего разряда счетчика поступает на выход блока связи ячеек, на выход оптоэлектронного переключателя и на входы установки в О RS-триггеров 7i - 7П. вызывая переключение в нулевое состояние включенного триггера активированной ячейки переключателя, прекращая тем самым поступление импульсов на вход счетчика 12 через элемент И 10.

Аналогичным образом происходит работа оптоэлектронного переключателя при включении любой ячейки переключателя; при повторном включении той же ячейки переключателя выходной сигнал RS-триггера 7i - 7п переключает счетчик 8i - 8П в следующее состояние.

Выходной сигнал RS-триггера 7i -- 7П (выход переключателя) может быть использован в качестве выходного сигнала при реализации функции переключателя Без фиксации - электронная кнопка (счетчик 8i - 8п при этом не используется).

При использовании в качестве счетчика 81 - 8n счетного триггера его выходной сигнал (выход) используется для реализации Функций переключателя С независимой фиксацией.

При включении в качестве переключающих элементов 6 i - бп регистра устройство будет выполнять функцию кодового переключателя. В этом случае на входы данных регистра поступает информация с выходов счетчика 14, а запись информации осуществляется выходным сигналом формирователя 5 импульсов. Элемент ИЛИ блока 9 связи ячеек заменяется элементом НЕ, вход которого подключается к выходу счетчика 12.

Формула изобретения 1. Оптоэлектронный переключатель, содержащий генератор тактовых импульсов, излучатель, оптически связанный с фотоприемником, коммутационный экран в канале оптической связи излучателя и фотоприемника, а также счетчик импульсов, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены блок переключающих элементов, первый дешифратор,

между выходами которого и шиной питания подключены излучатели, а входы соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, мультиплексор, между входами которого и шиной питания подключены фотоприемники, оптически связанные с соответствующими излучателями и имеющие коммутационные экраны в каналах оптической связи, входы управления мультиплексора соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов и входами второго дешифратора, а выход мультиплексора соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - со стробирующим входом второго дешифратора и первым входом блока связи ячеек, второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика импульсов, выходы второго дешифратора соединены с первыми входами блока переключающих элементов, первые выходы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, первые выходы которого соединены с вторыми-входами блока переключающих элементов, первые и вторые выходы которого, а также выход блока связи ячеек являются выходами устройства.

0

5

3. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем. что блок связи ячеек содержит счетчик, элемент И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока связи ячеек, а выход - со счетным входом счетчика, вход установки в О которого соединен с первым аходом блока связи ячеек, а выход старшего разряда счетчика соединен с первыми выходами блока связи ячеек и выходом устройства.