Устройство для ввода информации

(51) 5 Н 03 К 17/945 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 997250, кл, Н 03 К 17/945, 1981.Авторское свидетельство СССР 9 1215173, кл. Н 03 К 17/945, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРИАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в пультах управления различных устройств. Целью изобретения является повьппение 2надежности устройства. Устройство для ввода информации содержит матри-цу 1 емкостных элементов, аналоговый мультиплексор 2, усилитель-ограничитель 3, синхронный детектор 4, компаратор 5, блок 6 управления и генератор 7 высокочастотных импульсов, Повышение надежности функционирования достигается введением усилителя- ограничителя 3, что позволяет практически полностью исключить влияние помех на работу устройства, Введение аналогового мультиплексора 2 позволяет упростить конструкцию устройства, 1 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычисли 1 ельной технике и может быть использовано впультах управления различных устройств.Целью изобретения является пови 5Шение надежности устройства,На Фиг.1 представлена Функциональная схема устройства для вводаинформации; на Фиг2 - ФункциональНая,схема синхронного детектора наиг.3 - диаграммы сигналов в устфойстве.Устройство для ввода информациисодержит матрицу 1 емкостных элементов, аналоговый мультиплексор 2,усилитель-ограничитель 3, синхронный,детектор 4, компаратор 5, блок 6управления, генератор 7 высокочастот 1 гых импульсовСинхронный детекторсодержит первый 8 и второй 9 накаплиаощие элементы в виде конденсаторовй аналоговый переключаьель 10.Матрица 1 емкостных элементовпредназначена для ввода информациипутем воздействия оператора на емкостные элементы матрицы, Аналоговыймультиплексор 2 предназначен для выбора одного из выходов матрицы 1 дляподачи сигнала с этого выхода на30вход усилителя-ограничителя 3. Мультиплексор 2 может бить выполнен,например, на ИС К 561 КП 2. Усилительограничитель 3 предназначен для усиления сигнала, поступаошего с матрицы 1 через мультиплексор 2, и ограничения его по уровню, выбранному стаки расчетом, чтобы полезный сигнал, прихоцящий с матрицы, проходил, не ограничиваясь, а импульснаяпомеха, имеющая большой уровень,срезалась.Синхронный детектор 4 предназначен для детектирования сигнала с выбранного мультиплексором 2 выходаматрицы синхронно с управляющимсигналом, поступающим от генератора7 высокочастотных импульсов. Компаратор 5 служит для сравнения сигналас выхода детектора 4 с увовнем опор 50ного напряжения с целью обнаружениявоздействия оператора на опрашиваемый элемент матрицы 1, В качествекомпаратора 5 может быть использована, например, ИС К 554 СА.3, БЛок 6управления предназначен для осуществления опроса элементов матрицы 1 и "выдачи на выход устройства кода,соответствуощего элементу матрицы 1,воздействие оператора на которыйобнаружено, а также соответствующихсигналов сопровождения, указывающихна обнаружение воздействия,Опрос блоком 6 матрицы 1 осуществляется путем поочередного выбора одного из ее входов и подачи на выбранный вход сигнала от генератора 7высокочастотных импульсов, а такжепутем. выдачи сигналов на мультиплексор 2, определяющих выбор мультиплексором 2 одного из выходов матрицы 1.Обнаружение воздействия на элементматрицы 1 производится блоком 6 наоснове анализа сигнала с выхода компаратора 5, поступающего на первыйвход блока 6. В качестве аналоговогопереключателя 10 может быть использована, например ИМС К 561 КП 2, Блок6 может быть реализован на известныхблоках: дешифраторе, группе логических элементов НЕ, элементе задержки,Р-триггере, двоичном счетчике и логическом элементе И-НР,Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии блок 6 управления осуществляет опрос матрицы 1емкостньгх элементов, поочередно выФбирая один из ее входов и подавая нанего сигнал с выхода генератора 7импульсов высокой частоты. При этомФкаждый емкостной элемент матрицыопрашивается в течение интервалавремени,.достаточного для тогочтобы уровень сигнала на выходе детекто/ра 4 принял установившееся значение,соответствующеевеличине высокочастотного сигнала проходящего на вы"ход матрицы 1 через выбранный элемент. Компаратор 5 сравнивает сигнал с выхода детектора 4 с опорнымнапряжением.В отсутствие воздействия оператора на элементы матрицы 1 блок 6управления, контролируя уровень сигнала на выходе компаратора 5 в концеинтервала опроса каждого элементаматрицы 1, циклически продолжаетопрос до тех пор, пока воздействиеоператора на один из элементов матрицы 1 не вызывает изменения величины высокочастотного сигнала, проходящего через этот элемент при егоопросе настолько, что сигнал навыходе компаратора 5 в конце интервала опроса принимает значение,соответствующее обнаружению этого5 15воздействия. 1 ля матрицы элементов,состоящих из двух последовательновключенных конденсаторов каждый,причем с объединенными обкладкамикаждых двух конденсаторов соединенасенсорная площадка, это соответствует уменьшению сигнала, проходящегона выход матрицы, ниже пороговойвеличины, По обнаружению воздействияоператора блок 6 управления фиксирует код, соответствующий опрашивае"мому элементу матрицы 1,и выдаетего на выход устройства,Так как установление сигнала навыходе детектора происходит в течение нескольких (многих) периодовсигнала генератора 7 импульсов высокой частоты, а одиночная импульсная помеха, имеющая на выходе матрицы 1 даже очень большую амплитуду,пройдя через усилитель-ограничительпопадает на вход синхронного детектора 4 с амплитудой не намного боль-.шей, чем амплитуда полезного сигнала,то она оказывает на выходной сигналдетектора 4 влияние,ве много разменьшее, чем полезный сигнал с выхода матрицы 1, Синхронное детектирование позволяет обеспечить дополнительное подавление помех, приходящих несинхронно с сигналом генератора 7 высокочастотных импульсов,который управляет синхронным детектором 4.Введение в предлагаемое устройство усилителя-ограничителя позволяет значительно уменьшить влияниеимпульсных помех большой амплитудыи снизить требования к амплитудесигнала, поступающего с выходов матрицы емкостных элементов, что снижает амплитуду импульсов опроса,поступающих с блока управления навходы матрицы. Это важно в случае,когда матрица содержит сенсорныеэлементы, так как при этом уменьшается физиологическое воздействиетоков повышенной частоты на пальцыоператора,Введение усилителя-ограничителясоединенного последовательно с синхронным детектором во взаимодействиис блоком управпения и генераторомимпульсов высокой частоты,позволяетликвидировать влияние практическивсех видов наводок и помех, за исключением пакетов импульсов, приходящих синхронно с сигналом генарато 41772 6тора высокочастотных ийпульсов, вероятность появления которых исчезающе мала,Введение аналогового мультиплексора позволяет уменьшить аппаратныезатраты за счет обеспечения использования одного детектирующего узла(элемента) для всех выходов матрицы.Синхронный детектор по примененной схеме обеспечивает работу наменьших уровнях сигнала вследствиебольшей линейности его характеристики, вызванной тем, что аналоговыйпереключатель не имеет остаточногонапряжения в отличие от диодных детектирующих элементов. Это позволяет более свободно выбирать порогобнаружения воздействия оператора 20 на элементы матрицы. Формула изобретений 1. Устройство для ввода информации, содержащее матрицу емкостных 25 элементов, генератор высокочастотныхимпульсов, компаратор, синхронныйдетектор, блок управления, перваягруппа выходов которого соединена свходами матрицы емкостных элементов, 30 вторая группа выходов устройстваявляется выходом, первый вход компаратора соединен с шиной первогоопорного напряжения, второй входсоединен с первым выходом синхронного детектора, выход компараторасоединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединенс выходом генератора высокочастотныхимпульсов, а третий вход является 40 тактовым входом устройства, о. т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности устройства, в него введены аналоговыймультиплексор.и усилитель-ограничитель, информационные входы аналогового мультиплексора соединены с выходами матрицы емкостных элементов,управляющие входы мультиплексорасоединены с третьей группой выходовблока управления, выход мультиплек- .сора соединен с входом усилителяограничителя, выход которого соединен с информационным входом синхронного детектора, управляющий входкоторого соединен с выходом генератора высокочастотных импульсов, второй выход синхронного детекторасоеди.ен с шиной второго опорногонапряжения.1541772 та латанныеинауяьсы бьтсйляой Д 1 Ииастотьт и йиауяь 1 яонехи бытлооеоива типльксора1 Вйття яьс цмаихьсконахи яослеоераь ииеиия соеяал на щ бьтлобе О усохи телеЦ -ог аяиии-Я тек ксиеяаь ябь лабебстектора пег га оных оЖкомаара тор Сос итель С.1 сулиш ректор Т.Малец Нодписно етениям шская нЗаказ ВНИ 11 П крытиям при ГКНТ СССд. 4/5 по изоб -35, Ра тент",мбиня ород, ул, Гагари 2. Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я темь что синхроннЫй детектор содержит первый и вторсй накапливающие элементы и аналоговый переключатель, вход первого накапливающего элемента является иеЬОрмациоеен 1 м ВхОдОм сиепсроеиого де 1 тектора, выход первого накапливающаго элемента соединен с информацпоннь 1 м входом аналогового переключтелль управляющий вход которого Редактор М.Бланяр Техред Л.Олийнык 89 Тираж бб 7 Государственного комитет 113035, Москваоизводственно-издательский является управляющим входом синхронного детектора, первый выход аналогового переключателя является вторым 5выходом синхронного детектора, второй выход аналогоного переключателя соединен с входом второго накапливающего элемента и является первым .выходом синхронного детектора, выход второго накапливающего элемента соединен с щиной нулевого потенциала.