Устройство для подсчета предметов Советский патент 1978 года по МПК G06M7/02 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть иснользовано для группового подсчета количества нредметов, перемещающихся в двух противоположных направлениях.

Известны устройства для подсчета предметов. Одни из известиых устройств содержат датчики, подключенные к формирователям. Выходы одпого формирователя подключены к элементам И неносредственно, а выходы другого фо1рмирователя подключены к элементам И через дифференцирующие усилители. Выходы элементов И подключены к входам реверсивного счетчика 1.

Недостатком известных преобразователей является большое количество оборудования, увеличивающееся пропорционально увеличению числа параллельно работающих каналов. Для группового подсчета предметов в таких устройствах необходимы дополпительные сумматоры.

Иаиболее близким техпическим рещепием к данному изобретению является устройство для подсчета предметов, содержащее генератор имнульсов, подключенный к регистру сдвига, элементы ИЛИ, элементы И и ряд параллельно включенных каналов, каждый из которых еостоит из датчиков, триггеров и формирующего элемента И, вход которого и

тактовый ВХОД триггеров еоединепы с выходом регистра сдвига 2.

Такое устройство сложно, носкольку в нем осуществляется последовательная обработка только ВЫХОДНЫХ разлнчных каналов. Кроме того, В этом устройстве возможны сбои В случае изменения папраплення движения предмета, попавшего в зону действия обоих датчиков.

Целью изобретения является упрощение уетройства и новышеиие его помехоустойчивости.

Поставлеиная цель достнгается тем, что ВЫХОДЫ регистра сдвига подключены к входам датчиков каждого канала соответственно, ВЫХОДЫ одиоименных датчиков объединены, один объединенный выход датчиков иодключей к одним входам элемента ИЛИ-И1г, первого н BTOpoio элементов И, а через нервый инвертор - к одному входу третьего элемента И, другой объединенный выход датчиков нодключеи к другнм входам элемента ИЛИ-НЕ, третьего н четвертого элементов PI, а через второй инвертор - к другому входу второго элемента И, выход элемента ИЛИ-ИЕ подключен к одним входам первого и второго элемеитов ИЛИ, другие входы которых соединены через еоответствующие элементы задержки с выходами иервого и

четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к единичным входам триггеров, а выходы нервого и второго элементов ИЛИ нодключены к нулевым входам триггеров, выходы которых через формирующне элементы И подключены к третьему элементу ИЛИ, а выход третьего элемента ИЛИ нодключен к другим входам первого п четвертого элементов И.

Такое устройство проще известных и позволяет исключить сбои при любых колебаниях предмета в зоне действия датчиков.

На чертеже нредставлена блок-схема устройства для подсчета нредметов.

Каждый канал 1, 2 и 3 устройства содержит датчики 4 и 5, нредназначенные для выдачи сигналов при прохождении двилсущегося предмета в зоне их действия, триггеры б и 7 и формирующий элемент И 8. Синхронизация работы устройства осуществляется с помощью регистра 9 сдвига, вход которого соединен с выходом генератора 10 имнульсов. Число выходов регнстра 9 сдвига соответствует числу каналов устройства. Каждый выход регистра 9 сдвига соединен с входами датчиков 4 и 5, входами триггеров 6 и 7 и одним из входов формирующего элемента И 8 соответствующих каналов 1, 2 н 3 устройства. Выходы датчиков 4 и 5 всех каналов соединены соответственно между собой и нодключены к входам двух элементов И 11, 12, инверторов 13 и 14, элемента ИЛИ-НЕ 15 и элементов И 16 и 17. Выходы инверторов 13 и 14 соединены соответственно со вторыми входами элементов И 12 и 11. Выход элемента И 11 соединен с единичными входами триггеров 6, а выход элемента И 12 - с единичными входами триггеров 7 всех каналов. Выходы элементов 16 н 17 соединены соответственно со входами двух элементов 18 н 19 задержки. Выход элемента 18 задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, выход элемента 19 задержки - с первым входом элемента ИЛИ 21.

Вторые входы элементов ИЛИ 20 и 21 соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 15, а выходы соединены соответственно с нулевыми входами триггеров 6 и 7 всех каналов. Выходы триггеров 6 и 7 каждого канала соединены с входами соответствующего формирующего элемента И 8, выходы которых через элемент ИЛИ 22 соединены с вторымн входами элементов И 16 и 17, на выходах которых формируются выходные сигналы устройства движение «вперед и движение «назад.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выхода генератора 10 импульсов поступают на вход регистра 9 сдвига, вызывая нереключение последнего таким образом, что в каждый момент времени -сигнал прнсутствует только на одном из выходов регистра 9. В зависимости от ноложения двилсущегося объекта происходит срабатывание датчиков 4 п 5 каждого капала, нрнчем последовательность срабатывания датчиков определяется нанравлеппем движения объекта. Частота формирования сигналов генератора 10 импульсов выбирается в несколько раз выше возможной частоты появлення сигналов датчиков 4 н 5. В зависимости от состояния контактов датчиков 4 и 5 сигналы с выходов регистра 9 могут поступать на вход элементов И И и 12 и инверторов 13 и 14. Ири движении предмета «вперед происходит последовательное срабатывание датчика 4, датчиков 4 и 5, датчика 5. Ири движении предмета «назад срабатывают датчик 5, датчики 5 и 4, датчик 4. Таким образом, возможными комбинациями сигналов двух датчнков в каждом канале являются: 00, 10, 11, 01 (первый разряд относится к датчику 4, второй - к датчику 5). Комбинация сигналов 00 всегда вызывает

появление сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15. Этот сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 20 и 21 н далее на нулевые входы триггеров 6 п 7 всех каналов. При этом в зависимости от состояния регистра 9

сдвига, на тактовые входы триггеров 6 и 7 соответствующего канала поступает сигнал, вызывающий совместно с сигналом на нулевом входе установку триггеров соответствующего канала в состояние «О. Ири наличии

нредмета в зоне действия датчика 4 канала 1 датчик 4 срабатывает, а в момент ноявления сигнала на соответствующем выходе регистра 9 сдвига на выходе элемента И 11 появляется сигнал, устанавливающий триггер

6 канала 1 в состояние «1.

При дальнейшем движении предмета происходит срабатывание датчиков 4 и 5 канала 1. Это вызывает снятие сигнала с выхода элемента И 11. Состояние триггеров 6 и 7

канала 1 при этом не изменится. Ири дальнейшем движении вперед предмет выходит из зоны действий датчика 4 и последний разрывает свои контакты. Это вызывает появление сигнала на выходе элемента «И 12, который

устанавливает триггер 7 в состояние «1. На выходе элемента И 8 появляется сигнал, который, пройдя последовательно элементы ИЛИ 22 и И 16, попадает на выход устройства, произведя сложение 1. После прохождения последовательно элемента 18 задержки и элемента ИЛИ 20 этот сигнал поступает на нулевой вход триггера 6 в канале 1 и устанавливает его в состояние «О. Срабатывания всех элементов происходит синхронно с тактовыми импульсами, поступающими с регистра 9 сдвига в канал 1.

После отпускания датчика 5 в исходное состояние переходит и триггер 7 (комбинация 00 в канале 1).

Работа устройства при движении предмета «назад аналогнчная онисанному. В этом случае имеет место последовательность комбинаций сигналов датчиков 00, 01, 11, 11, 10. В момент образования комбинации сигналов

10 происходит формирование сигнала на выходе элемента И 17.

Последовательная выработка тактовых сигналов регистром 9 сдвига обесиечивает последовательную обработку каждого входного и выходного сигиала отдельных каналов в случае одновременного срабатывания датчиков 4 и 5 различных каналов.

Любые изменения направления движеиия предмета в зоне действия датчиков 4 и 5 не приводят к формированию ложных сигналов на выходах устройства. Так, воздействие предмета на датчик 4 или 5 и возвращение его в исходное состояние вызывают последовательное появление на выходе датчиков 4 и 5 комбинаций сигналов 00, 10, 00 или 00, 01, 00. При этом появление комбинации 00 в любом случае вызывает установку триггеров б и 7 соответствующего канала учета в исходное состояние. Перемещения, вызывающие комбинации 00, 10, И, 01, И, 10 вызывают иоследовательное появление сигналов на выходе элемента И 16, а затем на выходе элемента И 17.

Использование последовательной обработки как входных, так и выходных сигналов различных каналов выгодно отличает предлагаемое устройство для подсчета двил ущихся объектов от прототипа как по количеству оборудования, так и по помехоустойчивости в части устранения ложных срабатываний.

Формула изобретения

Устройство для подсчета предметов, содержащее генератор импульсов, подключенный к регистру сдвига, элементы ИЛИ, элементы И и ряд параллельно включенных каиалов, каждый из которых состоит из датчиков.

триггеров и формирующего элемента И, вход которого и тактовый вход триггеров сосдиисиы с выходом регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повыщения его помехоустойчивости, выходы регистра сдвига подключены к входам датчиков каждого канала соответственно, выходы одноименных датчиков объединены, одии объединенный выход датчиков иодключен к одним входам элемента ИЛИ-НЕ, первого и второго элементов И, а через первый инвертор - к одному входу третьего элемента И, другой объединенный выход датчиков подключен к другим входам элемента ИЛИ-

НЕ, третьего и четвертого элементов И, а через второй инвертор - к другому входу второго элемента И, выход элемента ИЛИ- НЕ подключен к одним входам первого и второго элементов ИЛИ, другие входы которых соединены через соответствующие элементы задержки с выходами первого и четвертого элемеитов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к единичным входам триггеров, а выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к нулевым входам триггеров, выходы которых через формирующие элементы И подключены к третьему элементу ИЛИ, а выход третьего элемента ИЛИ подключен к другим входам первого и

четвертого элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., Госэнергоиздат, 1961, с. 212-214, рис. 4. 18.

2.Патент США № 3727034, 235-38. 10.04.73.