Оптоэлектронный переключатель

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 К 1 Г 5 ОП ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ ТЕЛЬСТ 2(57) Изобретение оттехнике и может бы ЫЙ ПЕРЕКЛЮЧА сится к импульснои использовано в устч а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 12.8801.92. Бюл, ГФ 3ильнюсский научно-исследователнститут радиоиэмерительных приб.Ж, 1707754 А 1 роиствах ввода информации и бесконтактных датчиках Цель изобретения - расширение функциональных возможностей оптоэлектронных переключателей и повыше. ние надежности устройства при большом числе ячеек переключения. В устройство, содержащее тактовый генератор 1 импульсов, блок 2 излучателей, коммутационные экраны 3, фотоприемники 4 и блок б переключающих элементов, введен блок 9 связи ячеек. Переключение каналов осуществляется путем перекрытия оптической связи между излучателем и фотоприемником коммутационным экраном 3. Блок 9 выполняет в устройстве общие для всех ячеек функции устранения явления аналогичного дребезгу контактов, и выработки сигнала1707754 разрешения на включение соответствующего переключающего элемента блока б. Каждая ячейка блока б состоит из ВЗ-триггера 7 и последовательно включенного счетного триггера 8. Выходы ВЗ-триггеров являются первыми выходами устройства и обеспечиИзобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в коммутаторах, бесконтактных датчиках, устройствах ввода информации различногоназначения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности за счет упрощения прибольшом числе ячеек переключателя,На чертеже представлена схема оптоэлектронного переключателя,Оптоэлектронный переключатель содержит генератор 1 тактовых импульсов,излучатели 21 - 2 п, коммутационные экраны 31 - Зп, фотоприемники 41 - 4 формирователь 5 импульсов, блок 6 переключающихэлементов, переключающие элементы 61 -бп, ВЗ-триггеры, 71 - 7 п и счетчики 81 - 8 п,блок 9 связи ячеек, элемент И 10, элементИЛИ 11, счетчик 12, первый дешифратор 13,счетчик 14, мультиплексор 15, второй дешифратор 16.Генератор 1 тактовых импульсов подключен к входу первого счетчика 14 и второму входу формирователя 5 импульсов,выходы счетчика 14 подключены к соответствующим входам первого дешифратора 13,к выходам которого и шине питания подключены излучатели 21 - 2 п, оптически связанные с фотоприемниками 41 - 1 п, а вкаждом канале оптической связи имеетсякоммутационный экран 31 - Зп, фотоприемники подключены к шине питания и входаммчльтиплексора 15, входы управления мультиплексора соединены с выходами счетчика 14, а выход - с первым входомформирователя 5 импульсов, ыход которого подключен к стробируьщему входувторого дешифратора 16 и первому входублока 9 связи ячеек, входы второго дешифратора подключены к соответствующим выходам счетчика 14, а выход переносасчетчика 14 подключен к второму входу блока 9 связи ячеек.Выходы второго дешифратора 16 подключены в первым входам блока б переключающих элементов, первые выходыкоторого соединены с третьими входамиблока 9 связи ячеек, выход которого соединен с вторыми входами блока б переключавают функцию кнопки "Без фиксации", выходы счетных триггеров (вторые выходы устройства) обеспечивают функцию кнопки "С независимой фиксацией". Выход блока связи ячеек вы рабаты вает сигнал соп ровождения, 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ющих элементов, Переключающие элементы 61 - бп содержат последоватально соединенные ВЯ-триггеры 71 - 7, и счетчики 81 -8 п соответственно, причем Я-входы триггеров соединены с первыми входами блока 6переключающих элементов, а В-входы - свторыми входами, Выходы триггеров 71 -7 п соединены с первыми выходами оптоэлектронного переключателя, а выходысчетчиков - с вторыми выходами устройства. Блок 9 связи ячеек содержит элементИЛИ 11, входы которого соединены с третьими входами блока 9 связи ячеек, а выход -с первым входом элемента и 10, второйвход которого является вторым входЬмблока 9 связи ячеек, выход элемента И 10соединен со счетным входом счетчика 12.вход установки в "0" которого соединен спервым входом блока 9 связи ячеек, а выходсоединен с выходом оптоэлектронного переключателя.Первые и вторые выходы блока б переключающих элементов и выход блока 9 связи ячеек являются выходами устройства,Оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.Каждая ячейка оптоэлектронного переключателя включает в себя излучатель 21 -2 п оптически связанный с ним фотоприемник 41 - 4, переключающий элемент 61 - бпи коммутационный экран 31 - Эп, обеспечивающий возможность прерывания оптической связи излучателя с соответствующимфотоприемником,Управление излучателями реализованона основе первого дешифратора 13, на входы которого поступают выходные сигналысчетчика 14, Блок формирования импульсов для переключающих элементов 61 - бпвключает в себя аналоговый мультиплексор 15, формирователь 5 импульсов и второй дешифратор 16, составляющий сосчетчиком 14 распределитель импульсов,поступающих на стробирующий вход дешифратора 16 с выхода формирователя 5импульсов,В исходном состоянии выходной сигналформирователя 5 импульсов охсутствует, ипоэтому отсутствуют импульсы на выходевторого дешифратора 16, переключающие 5 10 15 20 25 30 3540 45 50элементы 61 - бп находятся в исходном (выключенном) состоянии.При перекрытии коммутационным экраном 31 - Зл канала оптической свЯзи междУ излучателем 21 - 2 П и соответствующим фо- тОПРИЕМНИКОМ 41 - 4 л На ВЫХОДЕ ФОРМИРО- вателя 5 появляются импульсы, которые вызывают появление импульсов на соответствующем выходе второго дешифратора 16, которые, в свою очередь, определяют включение соответствующего переключающего элемента 61- бп.Схемная реализация переключающих элементов 61 - бл и блока 9 связи ячеек определяет функциональные возможности оптоэлектронного переключателя; "Беэ фиксации", "С зависимой фиксацией", "С независимой фиксацией". Схемная реализация переключающих элементов 61 - бп и блока 9 связи ячеек обеспечивает реализацию функций "Без фиксации" и "С независимой Фиксацией", При этом выходные импульсы с формирователя 5 импульсов, поступая на первый вход блока 9 связи ячеек и далее на вход установки в "0" счетчика 12, устанавливают счетчик 12 в нулевое состояние, выходной сигнал старшего разряда счетчика поступает на Р-входы РЗ-триггеров 71 - 7, разрешая включение РЯ-триггеров.Импульсы, поступающие на Я-входы ВЯ-триггеров с выхода второго дешифратора 1 б, вызывают включение Р 5-триггера выходной сигнал РЯ-триггера поступает на выход оптоэлектронного переключателя, а также на вход счетчика 81 - 8 л вызывая его переключение в следующее состояние и на третий вход блока 9 связи ячеек С третьего входа блока 9 связи ячеек выходной сигнал РЯ-триггера через элемент ИЛИ 11 поступает на первый вход элемента И 10, разрешая поступление импульсов со счетчика 14 на счетный вход счетчика 12В начальный и конечный моменты перекрытия коммутационным экраном 31 - 3 оптического канала связи между излучателем и фотоприемником возможно ввиду эффекта, аналогично эффекту "дребезга" контактов механического переключателя, появление и пропадание импульсов на выходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в "0" счетчика 12. Так как тактовые импульсы на счетный вход счетчика продолжают поступать (через элемент И 10) будет происходить заполнение счетчика емкость счетчика выбирается таким образом, чтобы кратковременное пропадание импульсов на его входе установки в "0" не вызывало переключения старшего разряда счетчика. 10 15 20 2530 35 40 45 50 55 После прекращения перекрытия оптического канала между излучателем и фотоприемником импульсы на выходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в "0 счетчика 12 отсутствуют, счетчик заполняется полностью поступающими на счетный вход импульсами и сигнал (единичный) с выхода последнего разряда счетчика поступает на выход блока связи ячеек, на выход оптоэлектронного переключателя и на входы установки в "0" ВЗ-триггеров 71 - 7 вызывая переключение в нулевое состояние включенного триггера "активированной" ячейки переключателя, прекращая тем самым поступление импульсов на вход счетчика 12 через элемент И 10,Аналогичным образом происходит работа оптоэлектронного переключателя при включении любой ячейки переключателя, при повторном включении той же ячейки переключателя выходной сигнал РЯ-триггера 71 - 7 л переключает счетчик 81 - 8, в следующее состояние,Выходной сигнал РБ-триггера 71 - 7, (выход переключателя) может быть использован в качестве выходного сигнала при реализации функции переключателяБез фиксации" - электронная кнопка (счетчик 81 - 8 л при этом не используется)При использовании в качестве счетчика 81 - 8 п счетного триггера его выходной сигнал (выход) используется для реализации функций переключателя "С независимой фиксацией".При включении в качестве переключающих элементов б 1 - б, регистра устройство будет выполнять функцию кодового переключателя, В этом случае на входы данных регистра поступает информация с выходов счетчика 14, а запись информации осуществляется выходным сигналом формирователя 5 импульсов Элемент ИЛИ блока 9 связи ячеек заменяется элементом НЕ, вход которого подключается к выходу счетчика 12,Формула изобретения 1. Оптоэлектронный переключатель, содержащий генератор тактовых импульсов, излучатель, оптически связанный с фотоприемником, коммутационный экран в канале оптической связи излучателя и фотоприемника, а также счетчик импульсов, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены блок переключающих элементов, первый дешифратор,1707754 2. Переключатель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок переключающих элементов содержит и ячеек по числу фотоприемников, которые выполнены из последовательно соединенных ВЯ-триггера и счетчика, причем входы Б и Й триггеров соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока переключающих элементов, выходы Й-триггеров соединены с входами соответствующих счетчиков и первыми выходами блока переключающих элементов, выходы счетчиков соединены с соответствующими вторыми выходами блока переключающих элементов. между выходами которого и шиной питания подключены излучатели, а входы соединены с соответствующими выходами счетчикв импульсов, мультиплексор, между входами которого и шиной питания подключены фо топриемники, оптически связанные с соответствующими излучателями и имеющие коммутационные экраны в каналах оптической связи, входы управления мультиплексора соединены с соответствующими 1 О выходами счетчика импульсов и входами второго дешифратора, а выход мультиплексора соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых 15 импульсов, а выход - со стробирующим входом второго дешифратора и первым входом блока связи ячеек. второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика импульсов, выходы второго дешифратора 20 соединены с первыми входами блока переключающих элементов, первые выходы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, первые выходы которого соединены с вторыми входами блока пере ключающих элементов, первые и вторые выходы которого, а также выход блока связи ячеек являются выходами устройства,3. Переключатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок связи ячеек содержит счетчик, элемент И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока связи ячеек, а выход - со счетным входом счетчика, вход установки в "0" которого соединен с первым входом блока связи ячеек, а выход старшего разряда счетчика соединен с первыми выходами блока связи ячеек и выходом устройства. ЗО Соста вител ь В. Юде н ковТехред М,Моргентал Корректор О, Кравцова Редактор В, Петраш Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 275 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5