Устройство для отображенияиНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G09G3/00 

Изобретение относится к устройствам для отображения визуально воспри нимаемой информации и может быть использовано в различных областях наукии техники, где необходимо сочетат высокую надежность считывания информации с малым энергопотреблением. Известно устройство для отображения информации, содержащее светодиод ное табло, ключи , дешифратор, схемы считывания, генератор и распредели.тель импульсов и источник питания р. Однако устройство .не позволяет получить качественное изображение и обладает повышенным энергопотреблением. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отображения информации, содержащее газоразрядные лампыиндикаторы, блок ключей, дешифратор блоки считывания, счетные декады, фотодатчик, реле времени, генератор, распределитель импульсов и схему запрета И. Недостатком этого устройства также является низкое качество изображения и повышенное энергопотребление Цель изобретения - повышение качества изображения за счет исключения свечения незначащих нулей и расширения диапазона регулирования яркости,, а также снижение энергопотребления устройства. Поставленная цель, достигается тем, что в устройство для отображения информации, содержащее блоки считывания, выходы которых соединены с дешифратором, соединенныг-1 с одними входами индикаторов, генератор импульсов, соединенный с распределителем импульсов, выходы которого соединены с входами блоков считывания и блока ключей, выходы которого соединены с другими входами индикаторов, фотодатчик, соединенный с первым входом реле времени, и источник питания, введены первый триггер и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков считывания, а выход - с одним вз{одом триггера, другой вход которого соединен с выходом распределителя импульсов, выход триггера соединен с одним стробирующим входом дешифратора, другой стробирующий вход которого соединен с выходом реле времени-, второй вход которого соединен с выходом генератора, а третий вход - с выходом источника питания. Реле времени содержит последовательно соединенные второй триггер,элемент И-НЕ,блок ИН тегрирования,фильтр и инверторы,причем выход первого и вход второго инверторов соединены с выходом элемент И-НЕ,а входы первого инвертора и элемента И-НЕ соединены с первым входом триггера, второй вход которого.соединен с выходом второго инвертора.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для отображения информации; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема реле времени.

Устройство для отображения информации содерх ит блоки 1 считывания, выходы ксГторых соединены с дешифратором 2, соединенным с одними входами индикаторов 3, генератор 4 импульсов , соединенный с распределителем 5 импульсов, выходы которого соединены с входами блоков 1 считывания и блока б ключей, выходы которого соединены с другими входами индикаторов 3, фотодатчик 7, соединенный с первым входом реле 8 времени.

В устройство введены первый триггер 9 и элемент ИЛИ 10, входы которого соедине11: л с выходами блоков 1 считывания, а выход - с одним входом триггера 9, другой вход которого соединен с выходом распределителя 5 импульсов, выход триггера 9 соединен с одним стробирующим входом дешифратора 2, другой стробирующий йход которого соединен с выходом реле 8 времени, второй вход которого соединен с выходом генератора 4, а трети вход - с выходом источника 11 питания .

Реле 8 времени содержит последовательно соединенные второй триггер 12, элемент И-НЕ 13, блок 14 интегрирования, фильтр 15 и инверторы16: и 17, причем выход инвертора 16 и вход инвертора .17 соединены с выходом элемента И-НЕ 13, а вход инвертора 16 и элемента И-НЕ 13 соединены с первым входом триггера 12, второй вход которого соединен с выходом инвертора 17.

Устройство работает следующим

образом.

Генератор 4 вырабатывает тактовую последовательность импульсов. Частота следования э-тих импульсов выбирается, исходя из количества индикаторов 3 (в качестве которых используются светодиоды) и частоты циклов опроса, при которой оператор не замечает мигания индикаторов. Частота импульсов составляет при десяти индикаторах около 1 кГц. Им- пульсы с генератора 4 подаются на распределитель 5 и на вход триггера 12 реле 8 времени. На выходах распределителя 5 появляются импульсы, длительность которых равна периоду т тактовой частоты генератора 4, приче

эти импульсы от выхода к выходу сдвинуты на период тактовой частоты.

Количество каналов распределителя 5 равно количеству источников отображаемой информации, количестве индикаторов 3 и количеству блоков 1 считывания. Импульс с ка кдого выхода распределителя 5 подается на связанные этим выходом управляющий вход одного из блоков 1 считывания и соответствующий ключ блока б.

На информационные входы блоков 1 считывания воздействуют сигналы с источников отображаемой информации (например, со счетных декад).

На выходах блоков 1 считывания последовательно появляются сигнальа о каждого из источников информации. 1Йот1ульсы с выходов распределителя 5 открывают ключи блока б, которые такясе последовательно подключают индикаторы 3 к источнику 11.питания.

В итоге в первый период тактовой частоты на информационные входы дешифратора 2 и элемент ИЛИ 10 подаются сигналы, в которь-х содержится информация о старшем разряде отображаемого числа, одновременно родается питание на первый из индикаторов 3, во второй период тактовой частоты опрашивается второй из источников информации и подается питание на второй из индикаторов 3 и т.д., пока не будут опрошены все источники информации, в последнем из которых содержится информация о младшем разряде отображаемого числа.

Задним фронтом импульса распределителя 5, производящего опрос последнего из источников информации, триггер 9 устанавливается в единичное состояние.

Начинается новый цикл работы распределителя 5. С выходов блоков 1 считывания сигналы подаются на входы элемента ИЛИ 10 и на информационные входы дешифратора 2, на стробирующие входы которого подаются сигналы с выхода триггера 9 и реле 8 времени. Когда в процессе цикла опроса источников информации (в направлении от старших разрядов отображаемого числа к младшим) первый значащий разряд (ненулевой код) поступает на входы элемента ИЛИ 10, на выходе последнего возникает сигнал, который переведет триггер 9 в нулевое состояние. Это состояние триггера 9 сохранится до окончания цикла опроса, а после опроса последнего из индикаторов 3 триггер.9, как указано выше, снова в единичное состояние.

Импульсы тактовой частоты с генератора 4 подаются также на реле 8 времени и открывают элемент И-НЕ 13 и (или) инвертор- 16, что приводит к быстрому разряду конденсатора блока 14 интегрирования. В момент окончаН.ия импульса элемент И-НЕ 13 и (или) инвертор 16 закрываются, а триггер 12 устанавливается в нулевое состоянне. Начинается заряд конденсатора блока 14 интегрирования. Скорость на растания напряжения на конденсаторе зависит от напряжения источника 11 питания и от тока фотодатчика 7. Ток фотодатчика 7 изменяется пропорционально изменению освещенности. Когда напряхкение на конденсаторе .блока 14 интегрирования достигнет по рогового напряжения инвертора 17, последний открывается и переводит триггер 12 в единичное состояние. Таким образом, длительность импульса на выходе триггера 12 зависит от напряжения источника 11 питания и . уровня внешней освещенности, причем с увеличением напряжения источника 1 питания и (или) с уменьшением освещенности длительность импульса сокращается, поскольку увеличивается ток заряда конденсатора блока 14 интегрирования, и наоборот, при умен шении напряжения источника 11 питания и (или) увеличения освещенности длительность импульса увеличивается, Дешифратор 2 при наличии на его стробирующих входах нулевых уровней, поступающих с реле 8 времени и триггера 9, производит преобразование кода, поданного на его информационные входы, в код индикаторов 3. Сигналы с выходов дешифратора 2 подаются на информационные входы индикаторов 3. Информация высвечивается на том из индикаторов 3, который соединен с открытым в данный момент ключо блока 6. Время высвечивания и, следо вательно, воспринимаемая яркость зависят от длительности импульса, формируемого реле 8 времени, и от окружающей освещенности. Причем, восприн маемая яркость не зависит от изменений напряжения источника 11 питания, так как падение яркости индикаторов 3 при уменьшении напряжения источника il питания конпенсируется увеличением времени высвечивания информации. При этом наличие в реле 8 времени инвертора 16, разряжающего конденсатор блока 14 интегрирования с каждым импульсом генератора 4, исклю чает возможность окончания импульса, формируемого реле 8 времени. В момент между импульсами с генератора 4 при больших уровнях засветок и, как следствие, предотвращает падение яркости некоторых из индикаторов 3 при больших уровнях внешней освещенности Наличие фильтра 15 в реле 8 времени позволяет сгладить вспьпики индикаторов 3 при внешних импульсных светках и оптимизировать время установления яркостного контраста. Это позволяет предупредить артефакты счи тывания информации при высоких уровнях освещенности и внешних импульсны засветках. Замыканием выключателя фотодатчика 7 оператор, при необходимости, может увеличивать яркость индикаторов 3 . Таким образом, происходит последовательный вьтод информации на индикаторы 4, обеспечивается, физиологически обусловленный- яркостный контраст в широких пределах изменения внешней освещенности, повышается качество изображения и снижается энергопотребление. Это позволяет использовать данное устройство в электронных цифровых часах, калькуляторах и других автономных изделиях, эксплуатируемых в условиях изменяющейся внешней освещенности и напряжения питания. Формула изобретения 1.Устройство для отображения и-iформации, содержащее блоки считывания, выходы которвх соединены с де;ииф-, ратором, соединенным с одними входами индикаторов, генератор импульсов, соединенный с распределителем импульсов , выходы которого соединены с входами блоков считывания и блока ключей, выходы которого-соединены сдругими входами индикаторов, фотодатчик, соединенный с первым входом реле времени, и т;сточник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет исключения свечения незначащих нулей и расширения диапазона регулирования яркости, в устройство введены первый триггер и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков считывания, а выход - с ОДЕЛИМ входом .триггера, другой вход которого соединен с выходом распределителя импульсов, выход триггера соединен с одним стробирующим входом дешифратора, другой стробируквдий вход которого соединен с выходом реле времени, второй вход которого соединен с выходом генератора, а третий вход - с выходом источника питания. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что реле времени содержит последовательно соединенные второй триггер, элемент И-НЕ, блок интегрирования, фильтр и инверторы, причем выход первого и вход второго инверторов соединены с выходом элемента И-НЕ, а входы первого инвертора и элемента И-НЕ соединены с первым входом триггера, втррой вход которого соединен с выходом второго инвертора. Источники информации, ринятые во внимание при экспертиза l.Das TTL Koch-Buch, Texas Instruments Deutschland, Gm BH, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР 464904, кл. G 06 К 15/18, 1974 (прототип).

t

d /ff .-ЯШММчГ