Сенсорная клавиатура Советский патент 1983 года по МПК H03K17/945 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при управлении различными объектами . . :

Известна сенсорная клавиатура, содержащая мультиплексор, соединенный с сенсорными площадками, счетчик и регистр ClJ- :

Недостаток устройства - низкая надежность функционирования.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является сенсорное крммутируквдее устройство, содержащее мультиплекрор, соединенный с шинами сенсорного поля, первый и второй счетчики, генератор, триггер и выходной блок 2.

Недостатками этого устройства являются невысокая надежность функционирования , обусловленная малой величиной задержки прохождения сигнала вследствие прикосновения к сен-, сорной площадке, и невозможность построения клавиатур с большим количеством формируемых кодов.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в сенсорную клавиатуру, содержащую муль типлексор, информационнее входы которого соединены с входными шинами сенсорного поля, управляющие входы подключены к шлходам первого счетч чика и первым входам выходного блот к а стробирующий вход соединен с первым выходом генератора, а выход подключен к информационному входу Dтриггера, выход которого соединен с

10 дополнительным входом выходного блока, и второй счетчик, введены дешифратор и согласующий блок, причем первые входы деии атора соединены с выходами второго счетчика и вторыми

15 входами выходного блрка, а другие входы подключены соответственно к первому выходу генератора и выходу мультиплексора, выходы дешифратора соединены.с соответствующими входа20ми согласующего блока, выходфл которого подключены к выходным шинам сенсорного поля, при этом вход второго счетчика соединен с выходом старшего разряда первого счетчика,

25 вход которого подключен ко второму выходу генератора, а согласующий блок выполнен на конденсаторах и диодах, причем каждый вхбд согласующего блока:через соответствующий кон :денсатор соединен с выходом и ано30

дом диода, катод которого подключён к общей шине.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержат мультиплексор 1, информационные входы которого соединены с входными шинами сенсорного поля 2, последовательно соединен:ные счетчики 3 и 4, выходы которых подключены к информационным входам выходногоблока 5, управляющим входам мультиплексора 1 и дешифратора б, выходы которого соединены через согласующий блок 7 с выходными шинами сенсорного поля 2, генератор 8 тактовых импульсов, один из выходов которого соединен с тактовым входом счетчика 3, D-триггер 9, информационный вход которого соединен с выходом мультиплексора 1 и входом разрешения дешифратора 6, вход синхронизации - с другим выходом генератора 8 тактовых импульсов, входом cTfобирования мультиплексора 1 и вторым входом разрешения дешифратора 6, а выход D-триггера - с дополнительным входом выходного блока 5, выходы которого образуют выходы устройства. Согласующий блок 7 содержит конденсаторы 10 и диоды 11, включенные между выходами дешифрато- ра 6 и выходными шинами сенсорного поля 2.

Функционирование сенсорной клавиатуры осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии сенсорные площадки сенсорного поля 2 свободны. Отрицательные импульсы с первого выхода генератора 8 тактовых импульсов через мультиплексор 1, инвертируясь, поступают с задержкой на информационный вход D-триггера 9. Позаднему фронту тактового импульса Р-трцггер 9 устанавливается в единичное состояние и поддерживается в этом состоянии в дальнейшем до момента прикосновения к площадке сенсорного поля 2. Дешифратор б находится в закрытом состоянии, так как йсегда на одном из входов разрешения дешифратора б присутствует сигнал высокого уровня Запрет.

Импульсы со второго выхода генератора 8 тактовых импульсов поступают на вход счетчика 3, обеспечивая последовательную смену кодов адресов на входах мультиплексора 1 и дешифратора б.

При прикосновении к площадке сенсорного поля 2, в случае несоответствия ее номера коду выборки, на входах мультиплексора 1 устройство не изменяет своего состояния. В случае соответствия ее номера коду вы борки мультиплексора 1 и несоответствия коду на входах дешифратора б высокий потенциал на выходе мультиплексора 1 появится с задержкой; обусловленной зарядомвносимой оператором при прикосновении емкости вытекающим током информационного входа мультиплексора 1, на обоих - входах разрешения дешифратора б будут присутствовать сигналы низкого уровня, дешифратор б откроется и подаст через согласующий блок 7 отрицательный импульс в выходную шину

сенсорного поля 2. Из-за несоответствия номера сенсорной площадки номеру, выходной шины сенсорного поля 2 (т.е. коду на входах дешифратора 6) обратНс1Я связь не возникает и на выходе мультиплексора 1 появляется положите 5 льный импульс. По заднему фронту тактового импульса вновь подтвердится исходное состояние. При соответствии номера площадки сенсорного поля 2 кодам на входах как- мультиплексо0 ,ра 1, так и дешифратора б, отрица1тельный импульс с выходной шины сенсорного поля 2 через вносимую-, оператором емкость между парными сенсорными, площадками поступает на ин5 формационный вход мультиплексора 1, замыкается цепь положительной обратной связи, предотвращая появление высокого потенциала на выходе мультиплексора 1. По заднему фрон0 .ту тактового импульса D-триггер 9 перейдет в нулевое состояние и произведет запись номера сенсорной площадки в выходной блок 5. По окончании тактового импульса дешифратор б запи5 рается и цепь обратной связи размыкается.

Согласующий блок 7 предотвращает преждевременный заряд вносимой оператором емкости высоким потенциад лом выхода закрытого дешифратора б V и появление сигнала высокого уровня на информационном входе мультиплексора 1, которое может возникать изза проводимости кожи оператора и в отсутствие разрешения на стробирую5 щем входе мультиплексора 1.

Введение дешифратора и согласующего блока, выполненного на конденсаторах и диодах, позволяет повысите надежность функционирования путем

0 увеличения времени дополнительной задержки и строить клавиатуры с большим количеством формируемых кодов при минимальных аппаратурных затратах.

Формула .изобретения

1. Сенсорная клавиатура, содержащая мультиплексор, информационные входы которого соединены с входными шинами сенсорного поля, управляющие входы подключены к выходам первого счетчика и первым входам выходного блока, стробирующий вход соединен с