Устройство защиты от дребезга контакта кнопки Советский патент 1980 года по МПК H03K5/01 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА КНОПКИ

i Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности, в электронных калькуляторах и абоненте ких телефонных аппаратах с кнопочной тастатурой. Известно устройство защиты контакта от дребезга с применением таймера, который блокирует кнопку в момент замыкания (размыкания) на время ее дребезга 1. Однако известное устройство в ряде случаев не обеспечивает полной защиты контакта от дребезга. Это связано с тем, что время дребезга может колебаться в широких пределах (в зависимости от степени загряз нения, механических повреждений контакта и т, д.), а таймер обеспе чивает блокирование контакта кнопки на некоторое заранее выбранное время . При этом время блокирования може быть выбрано достаточно большим (с учетом возможного увеличения дребезга контакта при длительной эксплуатации кнопки), ибо с применением таймера ограничивается быстродействие ввода информации. При неблагоприятных условиях работы кнопки (на пример, связанных с механическими дефектами), что нередко имеет место при ее длительной эксплуатации, время дребезга может оказаться больше времени ее блокирования. Таким образом, таймер не обеспечивает 100%-ой защиты контакта от дребезга. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство защиты контакта от дребезга, содержащее RS -триггер, один из входов которого соединен с контактом кнопки, подключенной к шине источника питания, и D -триггер, счетный вход которого соединен с генератором тактовых импульсов. Это устройство выполнено на двух элементах памяти, синхронизируемых сигналами внешних мультивибраторов, сдвинутыми по временным параи 1етрам один относительно другого на время, равное длительности периода замыкания контакта кнопки (ключа). Возйрат элементов памя- ти в исходное состояние происходит до прихода очередного импульса замыкания 2 . Недостатками такого устройства являются сложность настройки, требующей согласования временных параметров работы кнопки (ключа) с периодом следования импульсов синхр визсщии мультивибраторов, а также низкая надежность работы. Целью изобретения является повышение надежности защиты и упрощение устройства. Цель достигается тем, что в устройство защиты от дребезга контакта кнопки, содержащее RS -триггер, один из входов которого соединен с контактом кнопки, подключенной к ши источника питания, иВ -триггер, счетный вход которого-соединен с ши ной тактовых импульсов, введен элемент И-НЕ, один из входов которого соединен с шиной тактовых импульсов другой вход - cD-входом и инверсны выходом D -триггера, причем выход элемента И-НЕ соединен с другим вхо дом RS -триггера, а R - входи -триг гера - с контактом кнопки. На фиг. 1 показана функциональная схема устройства защиты от дребезга контакта кнопки; на фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие .работу устройства, где:А менная диаграмма нажатия (отпускани механической кнопки (на ее начально и конечном участках показан дребезг контакта кнопки); Б - сигналы, формируемые на инверсном выходеD -триг гера; В - сигналы, поступающие с шины тактовых импульсов, Г - сигналы, формируемые на выходе элемента И-НЕ; Д - сигнал, сформированный на выходе BS -триггера (потенциал нажатой кнопки) . Устройство защиты содержит кнопк 1, один из контактов замыкания которой соединен с шиной 2 источника питания-, другой - с одним из входов RS -триггера 3, R -входом D -триггера 4 и резистором 5, подключенным к общей шине. Выход Rs триггера подключен к выходной шине 6 устройства. Шина 7 тактовых импульсов соединена с одним из входов элемента И-НЕ 8 и со счётным входом Т) -триггера. Другой вход элемен та И-НЕ соединен с инверсным входом и выходом и -триггера, а его выход соединен с входом RS -триггера. RS триггер выполняет функции элемента памяти, D -триггер - анализатора дребезга и электронного.замка. Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку 1 (фиг. 2 срабатывает RS -триггер 3 (фиг. 2 Д На счетный вход D -триггера 4 и один из входов элемента И-НЕ 8 пос тупают сигналы (фиг. 2В) с шины 7 тактовых импульсов. Высоким потенциалом нажатой кнопки Т) -триггер удерживается в исходном состоянии. Сигнал, снимаемый с инверсного выхо да этого триггера, своим высоким уровнем закрывает элемент И-НЕ (фиг. 2 Г), впериод времени, когда имеет место дребезг контакта кнопки 1 (фиг. 2 А), в один из его моментов происходит совпадение переднего фронта импульса на счетном входе D -триггера с низким уровнем потенциала на Е-входе того же триггера (так как-с выбрано много больше )„ Этот момент соответствует режиму временного размыкания контакта кнопки. На инверсном выходе D -триггера 4 появляется узкий импульс сброса SS -триггера 3 (фиг. 2 В). Однако сброс RS -триггера не происходит, так как на один из входов элемента И-НЕ 8 подается строб-импульс с шины 7 тактовых импульсов (фиг. 2 В), запирающий элемент И-НЕ. ,, выбрано в два-три раза большим Тпр , вследствие чего D-триггер возвращается в исходное состояние (фиг. 2 Б) еще до окончания действия импульса на его счетном входе. Последующие срабатывания В -триггера 4 при возможных дальнейших совпадениях переднего фронта импульса на его счетном входе с низким уровнем потенциала на его R -входе также не влияет на работу Rs -триггера 3, на выходе которого и, следовательно, выходной шине б действует сигнал, соответствующий нажатой кнопке 1. Таким образом 15 -триггер постоянно отслеживает дребезг контакта кнопки. При отпускании кнопки 1 и окончании дребезга Т) -триггер 4 открывает элемент И-НЕ 8, а по окончании действия тактового импульса HS -триггер 3 возвращается в исходное состояние, что соответствует отпуй-.енной кнопке. Отпускание кнопки RS -триггером происходит с задержкой а (фиг. 2 Д) , равной 0,5 - 1,5 т::т.и; При бездребезговой коммутации (автоматическом синхронном режиме ввода) задержка на отпускание составляет лишь 0,5-Г., . Таким образом, В -триггер, выполняя функции электронного замка (не позволяет сброситься Rs -триггеру в момент дребезгового отпускания кнопки) , постоянно отслеживает состояние самой кнопки 1. Применение данного устройства защиты позволит полностью исключить влияние дребезга контакта кнопки при ручном вводе информации. Быстродействие ввода информации повышается примерно в 1,5 раза за счет активного использования временных интервалов замыкания, приходящихся на дребезг контакта. При этом возможно осуществлять ручной ввод информации, когда имеет место постоянный дребезг контакта при замыкании и размыкании кнопки. Применение данного устройства позволяет также .обеспечить защиту от ДОебезга одновременно большого количества контактов кнопок, например всей тастатуры таких приборов , как кнопочный телефонный аппарат или электронный калькулятор (микрокалькулятор) , а это существенно сокращает аппаратурный объем прибора. Формула изобретения Устройство защиты от дребезга ко такта кнопки, содержащее RS -триггер, один из входов которого соединен с контактом кнопки, подключённо к шине источника питания, и В-тригг счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, о т л ичающееся тем, что, с целью довышения надежности защиты и упрощения устройства, в него введен элемент И-НЕ, один из входов которого соединен с шиной тактовых импульсов, другой вход - сТ)-входом и инверсным выходом D -триггера, причем выход элемента И-НЕ соединен с другим входом а5 -триггера, а R - вход D -триггера - с контактом кнопки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1,Патент США 4028560,1 кл. 307-247, опублик. 07.0.6.77, 2.Патент Великобритании №1495689, кл. Н 3 Т, опублик. 21.12.77.