Сенсорный переключатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 50 4 Н 03 К 17/945 НИ МУ СВ М Фм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССР У 834918, кл. Н 03 К 17/945, 1980.Авторское свидетельство СССР У 966909, кл. Н 03 К 17/945,24,03.81, (54) СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Цель изобретения - повышение надежности. устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов,интегрирующих блоков 2.1-2.,сенсорных 801246363 А 1 площадок 3.1-3.л, л. -разрядный регистр 4 В -триггеров, элемент ИЛИ 6 и элемент И 7. Введение делителя 5 частоты на два позволяет разнести ъо времени интервалы заряда и разряда емкости интегрирующих блоков из-за подключения инвертирующего выхода делителя 5 частоты на два к входу элемента И 7. При этом образование импульсов управления регистром 4 Э - триггеров становится возможным только на интервале разряда емкости интегрирующих блоков, а образование ложных сигналов управления из-эа смещения сигналов на входах элементаИ 7. под действием дестабилизирующих факторов становится невозможным.2 ил.1 124Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в .устройствах ввода и вывода информации,Цель изобретения - повышение на-,дежности путем исключения ложныхсрабатываний при воздействии различных стабилизирующих Факторов.На Фиг.1 представлена Функциональная схема устройства, а на фиг,2временные диаграммы работы устройства,Сенсорный переключатель содержитгенератор 1 тактовых импульсов, оинтегрирующих блоков 2. 1-2, ь, и сенсорных площадок 3,1-3,и, и -разрядный регистр 40 -триггеров, выходыкоторого соединены с выходами сенсорного переключателя, делитель 5частоты на два, элемент ИЛИ 6 и элемент И 7, выход которого соединен стактовым входом регистра 4 Э -триггеров,информационных входов которого соединены с выходами соответствующих интегрирующих блоков 2.1,2. сенсорными площадками 3,1-3. ли с соответствующими входами элемента ИЛИ 6, выход которого соединенс первым входом элемента И 7, третийвход которого соединен с вторым выходом генератора 1 тактовых импульсов, первый выход которого соединенс входом делителя 5 частоты на два,неинвертирующий выход. которого подключен к ь интегрирующим блокам2.1-2, ь,а инверсный выход соединенс вторым входоИ элемента И 7.На фиг.2 представлены диаграммы 8на первом выходе генератора; 9 навтором выходе генератора; 10 на неинвертирующем выходе делителя частоты на два; 11 на инвертирующем выходе делителя частоты на два,", 12 дляпромежутков времени касания к соответствующим сенсорным площадкам; 13на выходах соответствующих интегрирующих блоков; 14 на выходе элементаИЛИ; 15 на выходе элемента И;, 16 сигналов на соответствующих выходахустройства.Сенсорный переключатель работаетследующим образом.При включении питания сенсорногопереключателя производится установка ь -разрядного регистра 49 -триггеров в начальное состояние, при котором на всех выходах сенсорного переключателя отсутствуют сигналы, а генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает две последовательности ко 6363ротких импульсов со сдвигом одна относительно другой на половину периода, Практически генератор 1 тактовых импульсов может быть реализован, например,в виде симметричного автоколебательного мультивибратора со схе 10 15 20 г 5 30 35 40 45 50 мами выделения фронтов на обоих выходах мультивибратора. Последовательность коротких импульсов с основного выхода генератора 1 тактовых импульсов поступает на делитель 5 частоты на два. На выходах делителя 5 частоты на два вырабатываются последовательности прямоугольных импульсов со скважностью два и сдвигом между собой на 180 (Фиг.2, диаграммы 8 и 9),П 1 и отсутствии касаний к и сенсорным площадкам 3.1-3.последовательность прямоугольных импульсов с неинвертирующего выхода делителя 5 частоты на два проходит одновременно черезинтегрирующих блоков 2,1-2 . Поскольку при отсутствии касаниясенсорным площадкам 3.1- 3. постоянная времени интегрирования каждого изинтегрирующих блоков 2.1-2. мала, тона выход каждого.из л интегрирукнцих блоков 2,1- 2. прямоугольная последовательность импульсов проходит с интегрированием только фронтов импульсов этой последовательности. Выходные импульсыинтегрирующих блоков 2.1-2.за счет логического сложения элементов ИЛИ 6 сос.тавляют результирующую последовательность импульсов, которая поступает на первый вход элемента И 7, на второй и третий входы которого поступают импульсы с инверсного выхода, целителя 5 частоты на два и второго выхода генератора 1 тактовыхимпульсов.Результирующая последовательность импульсов за счет пороговой характеристики входов элемента ИЛИ 6 оказывается сдвинутой относительно последовательности импульсов на входах ь интегрирующих блоков 2.1-2,л. Величина этого сдвига в основном определяется наибольшей постоянной времени одного иэ и интегрирующих блоков 2.1-2.и и путем подбора элементов интегрирующих блоков задается менее половины периода следованияимпульсов генератора 1 тактовых импульсов. Поскольку результирующая последовательность импульсов будет иметь сдвиг менее половины периодаследования генератора 1 тактовых импульсов, то на входах элемента И 7 сигналы окажутся разнесенными по времени и запись информации в -разрядный регистр 43 -триггеров произво диться не будет ввиду отсутствия сигналов на его тактовом входе.Такое состояние в сенсорном переключателе сохраняется до касания к одной или нескольким сенсорным площадкам 3.1-3. и . При касании, например, (фиг.2, диаграмма 12) к первой сенсорной площадке 3. 1 постоянная времени первого интегрирующего блока 2.1 увеличивается за счет емкос ти касания. Емкость касания за счет выбора конструкции сенсорного элемента задается такой величины, чтобы постоянная времени интегрирующего блока 2,1-2,и увеличивалась за счет 20 нее до величины, равной половине периода следования импульсов делителя 5 частоты на два. При прохождении первого интегрирующего блока 2.1 последовательность этих импульсов 25 интегрируется, при этом каждый импульс этой последовательности приобретает Форму, близкую к треугольной с вершиной в конце импульса последовательности (фиг.2,диаграмма 13) .0За счет пороговой характеристики входа элемента ИЛИ 6 из последовательности интегрированных импульсов первого интегрирующего блока 2,1 фор- мируется прямоугольная последователь-З 5 ность импульсов на выходе элемента ИЛИ 6 (фиг.2, диаграмма 14), при 1 этом длительность каждого импульса этой последовательности оказывается увеличенной на величину, большую чем 40 половина периода следования импульсов генератора 1 тактовых импульсов, В результате на входах элемента И 7 образуются совмещенные во времени сигналы, обеспечивающие образование 15 на его выходе импульса, по переднему фронту которого производится запись в-разрядный регистр 40 -триггеров значений сигналов на его информационных входах (Фиг.2, диаграмма 15). В О этот моМент времени на всех, кроме первого, информационных входах присутствуют сигналы нулевого уровня и, следовательно, только в первый разряд-входового регистра 4 Р -триггеров записывается сигнал, который обеспечивает появление на первом выходе сенсорного переключателя сигнала (фиг,2, диаграмма 16). При длительном касании к сенсорному элементу описанные процессы протекают многократно с частотой, вдвое меньшей частоты следования импульсов генератора 1 тактовых импульсов.Выбором частоты следования импульсов генератора 1 тактовых импульсов, параметровинтегрирующих блоков 2. 1-2, исенсорных площадок 3,1-3.можно обеспечить высокиескорость и надежность переключений за счет многократной записи в ь -разрядный регистр 4 Р -триггеров информации даже при коротком касании к сенсорной площадке 3,1-3По окончаниикасания к первой сенсорной площадке 3. 1 результирующая последовательность импульсов на выходе элемента КПИ 6 состоит из импульсов,. длительность которых не обеспечивает одновременного присутствия сигналов на всех входах элемента И 7, что обеспечивает прекращение записи в-разрядный регистр 40 -триггеров. При этом записанное последним импульсом значение сигнала с выхода первого интегрирующего блока 2.1 в л -разрядном регистре 4 Э -триггеров сохраняется что обеспечивает фиксацию выбранного положения сенсорного переключателя.При переносе касания, например, на третью сенсорную площадку 3.3 с первым же импульсом от делителя 5 частоты на два, поступающим на третий интегрирующий блок 2.3,обеспечивается формирование импульса записи на выходе элемента И 7. В момент образо" вания этого импульса только на третьем информационном входе-разрядного регистра 4 Р -триггеров присутствует сигнал единичного уровня и,следовательно, во все разряды, кроме третьего, запишется нулевая информа,ция, Сенсорный переключатель тем самым переключается в третье положение. Аналогично протекают процессыпри переключении в и -е положение.При касании к нескольким сенсорным площадкам в момент образованияимпульса записи на выходе элемента И 7 сигналы единичного уровня будут на выходах соответствующих интегрирующих блоков 2,1-2, , В результате записи этих сигналов в соответствующие разряды л -.разрядного регистра 40 -триггеров сенсорный переключатель переключается в положение, соналов управления ввиду смещения сигналов на входах элемента И под действием дестабилизирующих факторов становится невозможным а 3 .-1,О.ЛЛЛ.ЕШ. 1.О.Л.11. Ш 1 Ш Ы.1 АШ ОА 23. Э.а.юииВ 3-а. ХЪ.Е 1 ОЯСоставитель Е,БреславевТехред Л.Олейник,дейи Редактор В.П аш рек Заказ 40 21/55 Т ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москва, Жраж 81венногретени5, Рауш писное тета СССкрытийнаб, д роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 3 12 ответствующее задействованным сенсорным элементам. При этом на соответствующих выходах переключателя присутствуют сигналы в непрерывной форме в течение всего времени касания. При снятии касаний к сенсорным площадкам 3. 1-3.сенсорный переключатель занимает положение, соответствующее сенсорному элементу, с которого касание будет сниматься последним. Таким образом, введение делителя частоты на два позволяет разнести во времени интервалы заряда и разряда емкости интегрирующих блоков за счет подключения инвертирующего выхода делителя частоты на два к входу элемента И, образование импульсов управления регистром В -триггеров становится возможным только на интервале разряда емкости интегрирующего блока и образование ложных сиг 46363 ЬФормула изобретения1 Сенсорный переключатель, содержащийсенсорных площадок, генератор, элемент И, элемент ИЛИ,интегрирующих блоков и регистр 9 -триггеров, причем сенсорные площадкиподключены к выходам соответствующих интегрирующих блоков и к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход элемента Исоединен с тактовым входом регистраЭ -триггеров, выходы которого под ключены к выходам переключателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности, в него веден делитель частоты на два,.неинвертирующий выход которого под ключен к входаминтегрирующихблоков инвертирующий выход подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к пер,вому выходу генератора, второй выходгенератора подключен к входу делителя частотына два,аинформационные входы регистра Э -триггеров подключены ксоответствующим (,сенсорным площадкам.