Устройство для считывания графи-чЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06K11/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания графической информации, и может быть использовано для оперативного преобразования и ввода в ЭВМ графической информации.

Известно устройство, в котором функция изменения определенного параметра той или иной физической величины или явления задается с помощью матрицы координатных проводящих шин, образующих рабочую поверхность, на которой размещается носитель графической информации 1. Регистрирующий элемент устройства осуществляет функцию взаимно-однозначного соответствия положения считываемой точки и значения моделирующей функции. Цифровой код моделирующей функции фиксируется на соответствующих счетчиках и однозначно определяет координаты регистрирующего элемента, а следовательно, и указанной последним точки.

Однако это устройство не может обеспечить достаточно высокой точности считывания графической информации.

Известно устройство, содержащее планшет, выполненный в виде матрицы координатных щин, соединенных с соответствующими коммутаторами, входы которых подключены к генератору импульсов и к триггерам, счетчик, соединенный с генератором импульсов, с первым и вторым триггерами и с цифро-аналоговым преобразователем, подключенным к компаратору, выход которого соединен со счетчиком и с первым триггером, при этом второй триггер соединен с третьим и первый съемник координат, индуктивно связанный с планшетом 2.

Это техническое решение наиболее близко к описываемому устройству.

Цель изобретения состоит в повышении точности считывания. Достигается это тем, что оно содержит

элемент 2И-ИЛИ, входы которого соединены с первым съемником координат и с триггером, а выход подключен к компаратору, блок памяти, соединенный со счетчиком, сумматор, подключенный к первому

триггеру, к генератору импульсов и к блоку памяти, и второй съемник координат, индуктивно связанный с планшетом и соединенный с входом элемента 2И-ИЛИ, а также тем, что планшет содержит эталонную шину, соединенную с координатными шинами планшета, с «землей и индуктивно связанную с вторым съемником координат. На чертеже представлена блок-схема

устройства.

Устройство содержит планшет 1 с матрицей координатных шин, одни концы которых подключены к выходам коммутаторов 2 «X и 3 «У, другие концы шин объединены и через эталонную шнну 4 заземлены - первый 5 и второй 6 съемники координат, индуктивно связанные с шинами планшета и подключенные через элемент 2И-ИЛИ 7 к первому входу комнаратора 8, генератор 9 имнульсов, связанный с установочными входами коммутаторов 2 и 3, первый триггер 10 (эталон-координата), нулевым входом подключенный к управляющему входу счетчика 11 и единичным выходом связанный с коммутаторами 2 и 3 кроме того, выходы первого триггера 10 подключены к соответствующим входам элемента 2И-ИЛИ, а счетный вход счетчика 11 связан с генератором 9 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12, входами связанный со счетчиком 11, а выходом подключенный к второму входу компаратора 8, выход комнаратора 8 соединен со счетным входом первого триггера 10 и с установочным входом счетчика II, блок памяти 13 поправочных коэффициентов (ПЗУ), установочными входами связанный с выходами счетчика 11, сумматор 14, счетным входом подключенный к блоку 13, а управляющими входами связанный с генератором 9 импульсов и единичным выходом триггера 10 «эталон-координата ; второй триггер 15 (грубо-точно), нулевым выходом подключенный к коммутаторам 2 и 3, единичным ко второму упра;бляющему входу счетчика И, счетный вход второго триггера 15 связан с единичным выходом нервого триггера 10; третий триггер 16, входом подключенный к единичному выходу триггера 15, нулевым выходом к управляющему входу коммутатора 2 «X, а единичным - к управляющему входу коммутатора 3 «У.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии оператором кнопки «Пуск, расположенной на съемнике координат 5, открывается первая щина координаты X через коммутатор 2 «X, все триггеры, счетчик и сумматор устанавливаются в «нулевое положение и запускается генератор 9 импульсов. «Нулевое состояние первого триггера 10 разрещает прохождение импульса генератора 9 в счетчик 11, также импульсы возбуждают через коммутатор 2 «.X в первой из шин планшета и в эталонной шине 4 импульсы тока, которые наводят в съемниках координат 5 и 6 э.д.с. индукции. Нулевое состояние первого триггера 10 разрешает прохождение импульсов, наведенных в съемнике координат 5 через элемент 7 2И-ИЛИ, на вход компаратора 8. На второй вход компаратора 8 подается ступенчато-падающее напряжение с ЦАП

12. Съемник координат 6 находится па строго фиксированном расстоянии от эталонной щины 4; при изменении этого расстояния под влиянием на планшет окружающей среды изменится и амплитуда наводимой в съемнике координат 6 э.д.с. Как только амплитуда э.д.с. сравнится с нанряжением на выходе ЦАП 12, компаратор 8 сформирует импульс, который установит

триггер 10 в «единичное состояние. При этом запретится поступление импульсов из генератора импульсов 9 в счетчик 11. В,соответствии с числом, записанным в счетчик 11, на выходе блока 13 сформируется поправочный коэффициент, характеризующий реальное расстояние между эталонной шиной 4 и съемником координат 6. Р1мпульс, поступивший из коммутатора 8 по заднему фронту, сбросит счетчик 11 в «нулевое состояние. Н& этом оканчивается первый этап - формирование поправочного коэффициента, соответствующего изменению условий окрул ающей среды, и начинается этап грубого определения координаты X.

Импульсами генератора 9 через коммутатор 2 «X производится последовательный опрос щин «ХУУ. При этом в сумматоре 14 происходит соответствующее этой последовательности сложение поправочных коэффнциентов, а в съемннке координат 5 возбуждение импульсов э.д.с. индукции. Единичное состояние триггера 10 разрешает поступление этих импульсов через эле.мент 7 2И-ИЛИ на входкомпаратора 8. Как

только амплитуда импульса, индуцированного съемника координат 5 превысит порог ерабс-тывания компаратора 8, на выходе последнего сформируется импульс, который переведет триггер 10 в нулевое состояние, а

перепад потенциала на единичном зыходе этого триггера переведет триггер 15 в единичное состояние. Опрос шин остановится на шине, токовый импульс в которой возбудил в съемнике координат 5 э.д.с. индукЦии достаточной амплитуды. В сумматоре 14 будет записано число, соответствующее реальному расстоянию от начальной точки отсчета до выбранной шины. На этом этап грубого отсчета координаты X оканчивается и начинается определение поправочного коэффициента, характеризующего отклонение электрических параметров системы в данном положении от эталонных. Этот этап соответствует первому с той лишь разницей, что импульсы тока поступают не в первую шину планшета, а в ту, на которой остановится грубый отсчет координаты X. При окончании этого этапа компаратор 8 формирует импульс, который переводит

триггер 10 в единичное положение, на выходе блока 13 формируется поправочный коэффициент, соответствующий изменению электрических параметров системы. Дальнейщее уточнение координаты X

происходит следующим образом. Импульсы генератора 9 поступают на счетчик 11, посредством которого формируется ступенчато-падающее напряжение на самой ЦАП 12, эти же импульсы возбуждают в выбранной шине импульсы тока, которые наводят в съемнике координат 5 импульсы э.д.с. индукции. При появлении каждого импульса к содержимому сумматора 14 прибавляется поправочный коэффициент из блока 13. Как только амплитуда имиульса, поступившего со съемника координат 5, сравнится с величиной напряжения, поступившего с ЦАП 12, компаратор 8 сформирует импульс, который переведет триггеры 10 и 15 в нулевое состояние, а триггер 16 в единичное. Па этом опрос координаты X оканчивается и начинается опрос координаты У. Опрос координаты У осуществляется через компаратор 3 «У аналогично опросу координаты X. Введение новых блоков и элемента 2И- Р1ЛИ позволило существенно повысить точность устройства. Формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде матрицы координатных шин, соединенных с соответствующими коммутаторами, входы которых подключены к генератору импульсов и к триггерам, счетчик, соединенный с генератором импульсов, с первым и вторым триггерами и с цифро-аналоговым преобразователем, подключенным к компаратору, выход которого соединен со счетчиком и с первым триггером, при этом второй триггер соединен с третьим, и первый съемник координат, индуктивно связанный с планшетом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности считывания, оно содержит элемент 2И-ИЛИ, входы которого соединены с первым съемником координат и с триггером, а выход подключен к компаратору, блок памяти, соединенный со счетчиком, сумматор, подключенный к первому триггеру, к генератору импульсов и к блоку памяти, и второй съемник координат, индуктивно связанный с планшетом и соединенный с входом элемента 2И-ИЛИ. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что планшет содержит эталонную шину, соединенную с координатными шинами планшета, и индуктивно связанную с вторым съемником координат. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3818133, кл. 178-18, опубл. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 466522, кл. G 06К И/00, опубл. 1974 (прототип).