Устройство для ввода информации

. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО,11 1 9 А 4(51) С 06 Г 3/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ двтоескоью св СТ удового Краснженеров граж кл 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Киевский ордена Трного Знамени институт иданской авиации(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНфОРМАЦИИ, содержащее координатный планшет, выходы которого соединены с входами первого суммирующего усилителя,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,в него введены второй и третий сум"мирующие усилители, первый и второйпереключатели, первый второй и третий формирователи импульсов, первыйи второй нуль-органы, первый, второй,третий, четвертый и пятый элементы И,первый и второй триггеры, первый ивторой элементы ИЛИ, генератор импульсов, первый и второй счетчики,первый и второй регистры, первый и,второй блоки сравнения, выходы которых являются соответственно первыми вторым управляющими выходами устройства и соединены с входами перво-го элемента И, выход которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов ИЛИ, первого и второгоформирователей импульсов и второгоэлемента И, второй вход которого через третий формирователь импульсовсоединен с выходом третьего элемента И, а выход соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ,управляющими входами первого и второго регистров и является третьимуправляющим выходом устройства, выхды первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго триггеров и входами установки первого и второго счетчиков, выходы переполнения которых соединены с вторыми входами первого и втотриггеров, выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго переключателей, первые информационные входы которых соединены с входами первого и второго блоков срав-ЕФ нения и выходом первого суммирующего усилителя, вторые информационные вхо- ЦД ды первого и второго переключателей ( соединены с выходами соответственно второго и третьего суммирующих уси- ЯЪФ лителей, входы которых соединены с соответствующими выходами координат-, ного планшета, выходы первого и второго переключателей соединены с соответствующими вторыми входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго нуль органов, выходы которых соединены с входами третьего элемента И и соответствующими первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы ко торых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с соответствующими счетными входамипервого и второго счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно, первого и второго регистров, выходы которых являются информационными выходами устройства.1 113613Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в терминальных устройствах ЭВМ.Известно устройство для ввода гра 5фической информации в ЭВМ, содержащее клавишную панель из отдельных изолированных один от другого участков,чувствительных к прикосновению. Прикасании этих участков шумом или пальцем оператора происходит изменениеемкости, индуктивности или проводимости цепи, что обнаруживается специальными схемами и фиксируется какнажатие клавиши 1 1.15Однако устройство имеет низкуюразрешающую способность, сложно визготовлении и эксплуатации.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для ввода информации в систему обработки данных,например в ЭВМ, содержащее жесткуюпластину (панель) прямоугольной формы, опирающуюся по крайней мере надва силоизмерительных датчика, расположенных в углах пластины, реагирующих на приложенное к пластине давление и преобразующих его в электрический сигнал, Выходы датчиков подключеньк входам суммирующего и двух дифферен-.циальных усилителей. Выход суммирую -щего усилителя соединен с входом порогового элемента, а выход каждогодифференциального усилителя - с входом соответствующего аналого-цифро 35вого преобразователя, стробирующиевходы которых соединены с выходомпорогового элемента. Соединение дат,чиков с суммирующим усилителем обес".печивает получение на его выходе40сигнала, пропорционального силе нажатия и весу пластины. Дифференциальные усилители подключены к датчикам таким образом, чтобы их выходной сигнал бып пропорционален коор 45динатам точки касания и силе нажа.тия, Сигнал, пропорциональный дискретным координатам нажимаемых клавиш, появляется на выходе аналогоцифровых преобразователей в моментсрабатывания порогового элемента.Г 23.50С помощью известного устройстваможно однозначно определять коорди,наты дискретных точек касания тольков узком диапазоне сил, равном порогусрабатывания порогового элемента,55Это не позволяет вводить непрерьвные линии, так как невозможно провести линию с постоянным усилием, рав 9 2ным порогу срабатывания. Расширениедиапазона срабатывания пороговогоэлемента приводит к снижению точности и разрешающей способности уст.ройства. Указанные недостатки не по"зволяют использовать данное устройство в качестве устройств ввода графической информации и управления перемещением маркера, а также в качествепредэкранной сенсорной панели,Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для ввода информации, содержащее координатный планшет,выходы которого соединены с входамипервого суммирующего усилителя, введены второй и третий суммирующие усилители,первый и второй переключатели,первый, второй и третий формирователиимпульсов, первый и второй нуль-органы, первый, второй, третий, четвер-,тый и пятый элементы И, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, генератор импульсов, первыйи второй счетчики, первый и второйрегистры, первый и второй блоки сравнения, выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства и соединены,с входами первого элемента И, выход.которого соединен с первыми входамипервых и вторых элементов ИЛИ, первого и второго формирователей импульсови второго элемента И, второй вход которого через третий формирователь импульсов соединен с выходом третьего .элемента И. а выход соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ,управляющими входами первого и второго регистров и являютсятретьим управляющим выходом устрой -ства, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго триггеров и входами установки первого и второго счетчиков, выходы переполнения которыхсоединены с вторыми входами первогои второго триггеров, выходы которыхсоединены с управляющими входамипервого и второго переключателей, первые информационные входы которых соединены с входами первого и второгоблоков сравнения и выходом первогосуммирующего усилителя, вторые информационные входы первого и второго переключателей соединены с выходамисоответственно второго и третьегосуммирующих усилителей, входы кото3 11361 рых соединены с соответствующими вь- ходами координатного планшета, выходы первого и второго переключателей соединены с соответствующими вторыми входами первого и второго формирова 5 телей импульсов, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго нуль-органов, выходы которых соединены с входами третьего элемента И и соответствующими первыми 10 входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с соответствующими счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго регистров, выходы которых являются информационными выходами устройства.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит жесткую пластину 1 и четыре силоизмерительных датчика 2 координатного планшета, первый 3, второй 4 и третий 5 суммирующие усилители, первый 6,второй 7 переключатели, первый 8 и второй 9 формирователи импульсов, первый 10 и30 второй 11 нуль-органы, первый 12 и второй 13 триггеры, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, первый 16 и второй 17 счетчики, первый 18 и второй 19 регистры, первый 20 и второй 21 блоки сравнения, генератор 22 импуль-З 5 сов, третий Формирователь 23 импульсов, третий 24, четвертый 25, пятый 26, первый 27 и второй 28 элементы И.Устройство работает следующим образом.40 В начальном состоянии, когда не касаются пластины 1, на датчики 2 действует только усилие, обусловленное весом пластины 1. Поскольку вес 45 пластины 1 является величиной постоянной, то его можно легко компенсировать известными методами, например начальной балансировкой силоизмерительных датчиков 2, включенных по 50 мостовой схеме. В этом случае сигнал с каждого датчика 2 равен нулю и сигнал, снимаемый с первого суммирующего усилителя 3, также равен нулю. Потенциал с выхода первого блока 20 сравнения через первый элемент И 27 закорачивает первые входы Формирователей 8 и 9 импульсов и запи 39 4рает второй элемент И 28. Потенциалблока 21 сравнения является разрешающим для первого элемента И 27При нажатии пластины 1 с усилием, превышающим порог срабатывания блока 20 сравнения, сигнал с его выхода открывает первый элемент И 27 и через элементы ИЛИ:14 и 15 поступает на дифференцирующие входы триггеров 12 и 13, устанавливая их передним фронтом в начальное состояние, обеспечивающее подключение второго 4 и третьего 5 суммирующих усилителей через соответствующие (аналоговые) переключатели 6 и 7 к вторым (интегрирующим) входам Формирователей 8 и 9 импульсов. Этот же сигнал, посту пая на дифференцирующие установочные входы счетчиков 16 и 17, устанавливает их в начальное состояние. Одновременно с первых входов обоих фор мирователей 8 и 9 импульсов снимается закорачивающий потенциал.При достижении выходным напряжением формирователя 8 или 9 импульсов нулевого значения срабатывает соединенный с ним нуль-орган 10 или 11, что открывает управляемый им четвертый 25 или пятый 26 элемент И, и соответственно, подает запрещающий потенциал на третий элемент И 24. Через открытый элемент И 25 или 26 счетные импульсы генератора 22 поступают на счетный вход соответствующего счетчика 16 или 17, За время Т счетчик суммирует М импульсов, а затем выдает сигнал переполнения, который опрокидывает соответствующий триггер 12 или 13, подключая тем самым к инверсному входу формирователя 8 или 9 импульсов выходной сигнал первого суммирующего усилителя 3. При этом сам счетчик 16 или 17 устанавливается в начальное состояние.Напряжение на выходе соответствующего формирователя 8 или 9 импульсов начинает уменьшаться, а соответствующий счетчик 16 или 17 заполняться импульсами, начиная от нулевого значения содержимого;В момент перехода выходным напряжением формирователя 8 или 9 импульсов нулевого значения срабатывает нуль-орган 10 или 11 и запирает соот" ветствующий четвертый 25 или пятый 26 элемент И, тем самым прекращая счет и одновременно подает разрешающий потенциал на элемент И 24По приходу разрешающих потенциалов с обоих нуль1136139 3органов 10 и 11 срабатывает элементИ 24, вырабатывая сигнал конца цикла измерения, который, пройдя третий формирователь 23 импульсов, поступает на второй элемент И 28. 5В случае, если давление на пластину находится в рабочем диапазоне, импульс конца цикла изменения проходит. .второй элемент И 28, переписывает содержимое счетчика 16 и 17 в выход ные регистры 18 и 19 и через элементы ИЛИ 14 и 15 устанавливает счетчики 16 и 17 и триггеры 12 и 13 в началвное состояние. При этом аналоговые переключатели 6 и 7 вновь подключают к 15 вторым входам формирователей 8 и 9 импульсов выходы соответствующих вто рого и третьего суммирующих усилителей 4 и ъ. Цикл измерения повторяется, Сигнал конца цикла измерения по 20 ступает в систему обработки, куда заведены также выходы выходных регистров 18 и 19 и выходы блоков 20 и 21 сравнения (минимума и максимума). В случае необходимости сигналы с 25 блоков 20 и 21 сравнения могут использоваться оператором и обрабатывающей. системой для выделения отдельных вво" димых точек Если давление на пластину достигнет предельного значения, то срабатывает соответствующий блок 20 и 21 сравнения (минимума или максимума), первый элемент И 27 закроется, что вызовет закорачивание первых входов формирователей 8 и 9 импульсов и запирание второго элемента И 28. Таким образом,. при выходе давления за границы диапазона датчиков 2 в ту или другую сторону вырабатывается сигнал информирующий об этом систему обработки, а устройство устанавливается в исходное состояние, сохраняя при этом последние правильные показания выходных регистров 18 и 19.Для повышения точности измерений сигналы начального пуска и конца цикла могут синхронизироваться от питающей сети.Варьирую. форму планшета, количество и расположение датчиков, можно создать целый ряд устройств ввода, способных определять точки касания в различных системах координат с различной точностью по оптимальным в каждом конкретном случае алгоритмам, ,и,следовательно, минимизировать слож ность и стоимость устройства ввода.113613 о Составитель С. ГаниТехред Л,Коцюбняк едактор В,ректор Н Король Тираж 710 ВНУШИ ГосУдарственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.Подписное 86 3 Звк Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект