Устройство для считывания графической информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и может быть исполгазовано в частности для оперативного преобразования графической йнформашш в цифровой код.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, соединенными с коммутаторами, съемник кЬордннат, выход которого через усилитель подключен к блоку управления, счетчики, триггеры и элементы И и ИЛИ fll .

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее планшет с матрицей координатных шин и коммутаторами шин, съемник координат, блок управления, два счетчика координат, блок сравнения и блок формирования эталонных импульсов, причем в состав последнего входят эталонный датчик и группа эталонных проводников 23.

Недостаток устройства заключается в недостаточно высокой точности.

11ель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с матрицей взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствукодим коммутаторам, соединенным с источником питания, формврова1ель этаtoлонных импульсов, подключенный к координатным шинам планшета, распределитель импульсов, входы которого соединены с регистром сдвига, подключенным к.триггеру, с генератором импульсов н с- тригtsгером, а ВЫХОДЫ)подключены к коммутаторам и к формирователю, эталонных импульсов, и съемник координат, введен блок формирования сигнала отсчета, входы которого соединены со съемником

20 координат, с формирователем эталонных импульсов и с распределителем нмпульссГв, а выход подключен ко входу трштера, и ключ, соединенный с генератором импул1

сов и с формирователем эталонных импуяьсов.

При этом блок формирования сигнала отсчета содержит последовательно соединенные счетчик, входы которого ЯВЛ5ПОТСЯ

входами блока, цифро-аналоговый преобразователь и компаратор, другой вход которого подключен к сумматору, входы которого являются входами блока, а выход компаратора является выходом блока или блок формирования сигнала отсчета содержит последовательно соединённые счетчик, входы которого являются входами блока, цифро-аналоговый преобразователь, другие входы которого подключен ко второму датчику сигналов и ко входу блока, и компаратор, другой вход кото- рого является входом блока, а выход компаратора $голяется выходом устройств На фиг. 1 показана блок-схема устройства } на фиг. 2 и 3 - конструктивное выполнение блока формирования сигнала отсчета. Устройство включает планшет 1 с ма рицей взаимно ортогональных координатных шин, коммутаторы 2 и 3, формирователь 4 эталонных импульсов, съемник координат 5, выполненньШ в виде пилиндри-ческой катушки, блок 6 формирования сигнала отсчета, блок 7 управления, ключ 8 и триггер 9, например триг гер Шмидта. При этом формирователь эталонных импуль сов 4 содержит коммутатор Ю, эталонные проводники 11 и датчик 12 сигналов, блок 7 управления содержит генератор 13 импульсов, регистр 14 сдвига и распределитель 15 импульсов, коммутаторы 2 и 3 содержат регистры 16 сдвига и токовые ключи 17, а блок 6 может быть вьшолнен либо в виде сум матора 18, компаратора 19, счетчика 2 и цифро-аналогового преобразователя (11АП) 20, либо в виде датчика сигналов 22, ЦАП 23, счетчика 24 и Kovraa- ратора 25. Устройство работает следующим образом. При нажатии оператором кнопки Пус расположенной на съемнике 5 координат (не показана), заносится в последние разряды регистров сдвига коммутаторов 2, 3 и 1О и в первый разряю ререгистра 14 сдвига.Блок 7 управления производит последовательное возбухаденме : импульсами г тока координатных шин планшета 1, расположенных вдоль оси X и одного наиболеге. удаленного от датчик

12-аталонного проводника 11 посредством коммутаторов 2 и 1О в ключа 8. Наводимые в с1земнЕке 5 координат и датчике 12 сигналы поступают в блок 6, где i

происходит юс сравнение до тех пор, пока амплитуда сигнала со съемника 5 координат не превысит амплитуду сигнала с датчика 12, при этом сигнал с выхода блока 6 поступает на триггер 9. Сформированный триггером 9 сигнал поступает в блок 7 и переводит регистр 14 в следующее состояние, соответствующее уточнению грубо определенной координаты X. Уточнение грубо определенной координаты X производится путем последовательного возбуждения импульсами тока эталонных проводников 11, начиная с наиболее близкого к датчику 12 и одновременно выбранной на первом этапе, шииы планшета 1. В коммутаторе 2 посредством рюгистра 16 открывается ключ, на котором происходит останов грубого определения координаты. С выхода блока 7 тактовые импульсы поступают на йолъце- вой регистр сдвига коммутатора 10, разрешая последовательное возбуждение цепочки выбранная шина планшета 1 - очередной эталонный проводник 11, Импульсы тока, протекакмцие по этой цепочке, ПО51ВЛЯЮТСЯ при отпирании ключа 8, работой которого управляет блок 7; как только амплитуда сигнала съемника 5 координат превысит амплитуду сигнйла датчика 12, сигнал с выхода блока 6, сформированный триггером 9, переводит регистр 14 сдвига блока 7 в следующее состояние, соответствующее этапу определения координаты X . Этап определения координаты X осуществляет блок 6 путем дискретизации шага укладки эталонных проводников 11. В коммутаторах 2 и 10 открыты ключи, выбранные на двух предыдущих этапах. Тактовые импульсы с выхода блока 7 осуществляют с помощью ключа 8 возбуждение одной и той же цепочки координатная шина - эталонный проводник, выбранной на предыдущем этапе. В блок 6 поступают тактовые импульсы, с помощью которых производится отсчет координаты X . При окончании отсчета координаты X с выхода блока 6 сигнал, сформированный триггером 9, поступает в блок 7. Состояния регистров коммутатором 2 и 10 и код, записанный в блоке 6, являются кодом определенной координаты X. Перед началом определения .координаты Ч блок 7 .перевопит все коммутаторы и блок 6.в начальное состояние. Опре целение ко ррцинатыУ производнтся аналогично определению координаты X с той лишь разницей, что вместо коммутатора 2 блок 7 производит опрос коммутатора 3 Блок 6 (фиг. 2) работает следующим образом. Сумматор 18 суммирует сигналы со съемника 5 координат и датчика 12, полярность амплитуд которых противополож на. На этапе грубого определения кор| динаты с датчика 12 поступают сигна71Ы постоянной амплитуды, а со съемника 5 координат.- сигналы с возрастающей амп ;литудой. Как только амплитуда сигнала со съёмника 5 координат превысит амплитуду сигнала с датчика 12, с выхода сумматора 18 положительный сигнал поступает на компаратор 19, где происходит его сравнение с сигналом на выходе цифро- аналогового преобразователя 2О, работающего от нулевого потенциала до потенциала, соответствующего максималь ному положительному сигналу с выхода сумматора 18 при точном определении координаты. Начальное состояние счетчика 21 соответствует нулевому потенциалу на выходе цифро-аналогового преобразователя 20. При положительной раз ности сигналов с выходов сумматора 18 и цифро-аналогового преобразователя 20 на выходе компаратор}а 19 появляется сигнал, соответствующий окончанию грубого определения координат. При точном определении координать: блок 6 работает аналогично предыдущему этапу с той лиш разницей, что со съемника 5 координат поступают сигналы постоянной амплитуды а с датчика 12 - убывающей, начиная с амплитуды, соответствующей возбужденюо эталонного проводника 11, наиболее близ ко расположенного датчику 12. . При прецизионном определении координаты сигналы, поступающие со съемника 5 координат и с датчика 12, не меняют своих амплитуд тем самым сигнал на выходе сумматора 18 также имеет постоянную амплитуду, величина которой сравнивается со ступенчато падающим напряжением на выходе цифро-аналогового преобразователя 20 Величина напряжения на выходе цифро-аналогстого преобразователя 20 определяется состо: нием счетчика 21, на счетный вход которого поступают тактовые t lvmyльcы с выхода;6лока 7 Момент србшнения сигнала на выходе сумматора 18 с напряжением на выходе цифро-аналогового преобразователя 20 соответствует окончанию прецизионного определения координаты. Блок 6 (фиг. 3) работает следукицим образом. Сигналы, поступающие со съемника 5 координат, компаратор 25 сравнивает с с налами, поступающими с двухопорного цифро-аналогового преобразователя 23. На опорные входы последнего поступают сигналы с датчиков 12 и 22. На этапах грубого и точного определения координаты начальное состояние счетчика 24 определяет поступление на компаратор 25 с выхода двухопорного цифро-аналогового преобразователя 23 сигнала датчика 12. На этапе прецизионного отсчета, за счет изменения состояния счетчика 24, управляемого блоком 7, происходит ступенчатое изменение амплитуды сигнала на выходе двухопорного цнфро-аналогсдаого преобразователя 23 от амплитуды сигнала датчика 22 до амплитуды сигнала датчика 12. Изменяющийся сигнал на вььходе двухопорного цифро-аналогового преобразователя 23 компаратор 25 сравнивает с сигналом съемника 5 координат. Момент сравнения обоих сигналов соот ветствует окончанию прецизионного определения координаты. Введение блока формирования сигнала отсчета позволяет существенно повысить точность устройства. Формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее плашиет с матрицей взаимно ортогональных коордикатных шин, подключенных к соответст вующим коммутаторам, соединенным с источником питания, формнрсжатель эталонных импульсов, подключенный к координатным шинам плашиета, распределитель импульсов, входы от6рого соедине- ны с репют юм сдвига, подключенным к триггеру, с генератором импульсов и с триггером, а выходы подключены к коммутаторам в к формирователю эталонных импульсов, в съемнвк коордвнат, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит блок формирования свгнала отсчета, входы которого соединены со съемником коордвнат, с формирсюателем эталонных вмпульсов и с распределителем вмлульсов, а выход подключен к входу триггера, в ключ

соединенный с генератором импульсов и с формирователем эталонных импульсов.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок формирование сигнала отсчета содержит последовательно соединеннью счетчик, входы которого 5юляются входами блока, цифро-«налоговый преобразователь и компаратор, другой вход которого подключен к сумматору, входы которого 51вляются входами блока, а выход компаратора является выходом блока.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок формирования сигнала отсчета содержит последовательно соединешолё счетчик, входы которюго являются входами блока, 1шф|х -вналого вый преобразователь, другие входы которого подключены к датчику сигналов и к входу блока, и компаратор, другой вход которого является входом блока, а выход компаратора является выходом устройства.

Источники иаформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3818133, кл. 178-18, опублвк. 1974.

2.Авторское свидетельство

№ 627463, кл. GO6 К 11/ОО, 1976 (прототип).

fe

11

26

19