Сенсорная клавиатура

(504 Н 0 7/945 РЕТЕНИ ИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Р 30СВ.Оськи етельство СК 17/00.ельство СССК 17/945 (54) СЕНСОРНАЯ (57) Изобретен ти импульсной использовано в радиоэлектронных ретения - повыше тигаемое за счет турных затрат пр СЬ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свид723773, кл, Н 03Авторское свидеР 966908, кл. Н 0318,03.81,КЛАВИАТУРАотносится к обласхники. Может быть ультах управленияустройств. Цель иэоб ние надежности, досуменьшения аппараи увеличении числа сенсорных площадок, Для достиженияданной цели в устройство, содержащеегенератор 1, М разрезных сенсорныхплощадок 2 состоящих из первых 3 ивторых 4 сенсорных пластин, введеныформирователь 5 п-фазного сигнала(М+ь)-выводной переменный резистор 6,фильтр 7, блок 8 управления, блок 9сравнения, В описании изобретения также приводятся схемы блока управленияи блока сравнения. Для исклнчениямногократных срабатываний в моментприкосновения и снятия пальца блокуправления выдает команды разрешенияработы блока сравнения с эадрежкойна время переходного процесса фильтра 7 и прекращения его работы сразупосле снятия пальца. 2 з.п. ф-лы,5 ил, 1251316Изобретение относится к импульсс)й техцике и мсэжет быте. испс),)гьзова -но в пультах управления ря,иозлектроццых устройств.1 еле изобрРтения - Овыюснис ня - дежности достиглеТСУЕ, зя счет уменьпееГя аппаратурньх затрат:ри увеличении числа сенсорных глощедок,.Ня фиг. 1 приведеа структурная схема ус:тройствд; ця сргг. 2 - с)уекционяльцяя схема блока управления; еа фиг. 3 - то же, блс.ся срявнекя; на 1 иг. 4 - времееные дидгряип работы блока управления; цл с)Е5 - то же, блока сравнения,Устройство е)Иг,11 с.с)держит ге ерлтор 1, 11 оязрезеьх сенссрньгх и:О- щлдок 2, состоящкх кз:ервых 3 и вто рьГх 4 с ецсОрньГх ,ласти1)с) р сироеа тель 5 ) -разеого сигнала, вход кото)0 О сО с." цкРН с Яыходо ГР царя тора 1, л выходы соедУГееы с ссответствующинхс)даи 11+ , -н ос)дс)го пере - ма ни) с) 1)е;ис. Горя 6Илез) /ны хс)д кс Гс)рого подключен к гходу б)ло кл 8 уЕрсГ)лееия и Г:ервсему; оду б:ока 9 сравнения, выхс)д отс рого является вьгходо устрой:твл.Блок 8 управления (с)ркг,содержит буфе рный усилителе 1 О, ныхс)д ко - торого пс)дклочек входу;Ррного днухпо:уеЕРриоде 00 ВИГрями"еля 1 1 торой,двухполупсриодегьй ныг:рямите)ь 12, выходы )нухполу.срнодцых вьгпрямителей 11 н 12 подклоены соОтнетствс-нно к входам Г.Ррво 0 . 3 и второго 14 риггерон 1:митте, выход второго 14 триг ера 11 миття подк очек через элемент 15 злдержки к второму входу элема:та И 6, выход пОс:сДРго ян)яется ныходо блс)кя 8управления.1Б;ок 9 сравнения (Фиг, 3 содержит нуль-индикатор 17 вхог ко:орого является первым входом блока 9сравнения, второй вход котс,рогс; пс)дклеочен к сче Гому входу счетчика 18, третий вход - к входу "О" установкисчетчккя 18, выходы которого подклочены к соотнетствуощим входам регистра 19 памяти, выход нуль-индикатора 17 Годключен к 1) -входу первого 1) -триггера 20, к входу синхронизации которого подключен инвертор 21 выход первого 1) -триггера 20 подключен к входу синхронизации второго 13-триггера 22 и через элемент 23 зядержки к первому входу элемента И 24, л четверть)й вход блока 9 сранцения подключен к 11 -входу нторогс) в тригге 22,Г;енсорная клавиатура работает сЕедулоцим Образом.Напряжение а гыходлх с 1)ормирователя 5 ) -фязногс) сигнала для ) =4с исывдетсе следующими урянцРЕиями:1, .1 со Г 1Н., ,)11где , 1, - напряжения кя первомЕРТГ)артом выходах е)ормировятеля 5 четырехфязногосит ц для;амплитуда напряжения;- частота гР Рраторя- текущее время.Наряжа;ие в .гобой точке )И+ )1 Е:водного переменого резистора 6, находящейся между крайними точками, в этих успОВ.:ях 0 исьгвается у 1)анее -Иемс 1.о /сК сЬн 2 П 11 )1 21 - х рЕ У11, кгде Ч р,1 - наряжеие н точкесопротивление ка стка; 1+ ;1 выводного переменного резистора 6 между верхней точкой и ТОКой Усопротивление участка 11+е), - выводного геременного резистора 6 между кр;Ейими точкя- "П еЕсли теперь к точке ) подк;почитьвторую 4 сенсорную пластину одной из 1 сец.сорных площадоки замкнуть пальцем или каким-либо токопроводящим материалом ее с первой 3 сецсор - ной пластикой этой сенсорной площадкс 2, то ка выводе, объединяющем нсе " первых сенсорных пластин 3, появится напряжение . равное1251316 3где К- коэффициент, определяющийусловия замыкания,Как видно из уравнений 12) и 13),Фаза Ю сигнала О не зависит от ус 1ловий замыкания, а зависит от расположения точки замыкания,Таким образом, сигнал О, поступает на вход фильтра 7, который настроен на частоту генератора 1,Сигналы с Фильтра 7 и с одной изФаз Формирователя 5 о -фазного сигнала поступают на блок 9 сравнения,где сравниваются по Фазе, которая,как было сказано выше, однозначносвязана с положением прикосновения,Для исключения многократных срабатываний в момент прикосновения иснятия пальца блок 8 управления, используя сйгналы с выхода фильтра 7,разрешает работу блока 9 сравненияне сразу же после появления сигналана выходе фильтра 7, а с задержкойна время переходного процессаФйльтра 7 и прекращает работу блока9 сравнения после снятия пальца, приэтом используется факт отсутствиясигнала на первом входе блока 8 управления,Блок 8 управления (Фиг,2) формирует на своем выходе сигнал Ор разрешения, определяющий временную область, когда сигнал О,р с выхода фильтра 7 имеет неискаженные параметры.Блок 8 управления работает следующим образом, 35В момент прикосновения пальца ксенсорной площадке 2 на входе фильтра 7 и первом входе блока 8 управления появляется сигнал О, (фиг.4 а)аспустя времяна выходе Фильтра 7появляется установившийся сигналО (фи 1 .4 б) . Эти сигналы поступают затем на соответствующие двухполупериодные выпрямители 11 и 12, гдеформируются огибающие сигналы Од 45и О, (фиг,4 а,б),Причем сигнал О, поступает навход первого двухпалупериодного выпрямителя 11 через буферный усилитель 10, согласующий последний ссенсорными площадками 2.Первый 13 и второй 14 триггеры1Шмитта из соответствующих огибающихформируются сигналы О, и О саответственно (фиг,4 в,г) с крутыми фронтами, Элемент 15 задержки Формируетсигнал О путем осуществления задержки положительного фронта сигнала О на величину ).фиг.4 б) необхади 1масть которой описана ранее.,Элемент И 16 формирует из сигналов О и О, сигнал О, разрешения( фиг. 4 е), положительный фронт ко торого формируется по положительномуФронту сигнала 01, а отрицательный - па отрицательному фронту сигнала О,Блок 9 сравнения (Фиг,3) работает следующим образом.Сдвиг Фаз между опорной фазойсигнала ).)(фиг,5 а), поступающегос одного из выходов формирователя5 и -фазнаго сигнала на третий входблока 9 сравнения, и сигналом О,(фиг.5 б) заполняется синхроимпульсами И,(фиг,5 г), количество которыхопределяется сдвигом Фаз, а следовательно, точкой касания.Сигнал О поступает на вход нульиндикатора 17, сигнал О, поступаетна счетный вход счетчика 18 и черезинвертор 21 на вход синхронизациипервого 0 -триггера 20, сигнал Ос)поступает на вход 0 установки счетчика 18,Цикл работы счетчика 18 определяется принудительной установкой последнего в "0" сигналом О ) (Фиг,5 а) .Условная диаграмма состояний кода в счетчике 18 (КС) для коэффициента деления 6 приведена на Фиг.5 д.Значение сдвига Фаз между сигналами с), и О ) измеряется в момент перехода сигнала 1), через нулевой уровень, для чего нуль-индикатор 17 Формирует сигнал О (фиг5 в)которьп, пройдя через первый ;О -триггер 20, элемент 23 задержки и элемент И 24, поступает в виде сигнала Ос (фиг.5 е) на вход разрешения записи регистра 19 памяти. При этом сигнал О, своим положительным1фронтам дает команду на запись в регистр 19 памяти значения кода (КР),ко 1 тарый в этот момент был в счетчике 18, например код числа 10 (фиг.5 и),Таким образам, значение кода в регистре 19 памяти соответствует сдвигу Фаз в единицах синхраимпульсов О, и номеру сенсорной площадки 2, к которой производилось касание пальцем оператора.Первый Э -триггер 20 необходим для исключения возможности совпадения импульса записи О (фиг.5 е) с моментам смены кода в счетчике 18, 3 1251так как сигнал О,( Фиг.5 в) из-за инвертора 21 синхронизируется отрицательным Фронтом синхроимпульса ,(Фиг.5 г) и на выходе первого Р -триггера 20 Формируется сигнал О,Фронты которого надежно попадают насередину между моментами смены кодав счетчике 18 (Фиг.5 де),Второй В -триггер 22 необходимдля осуществления синхронизации сигнала 1)р разрешения (Фиг,5 ж) сигналом 1. (Фиг.5 в) нуль-индика гора 17для исключения ложного измерениясдвига Фаз на первом периоде сигнала (.1,и для. разрешения перезаписи 15кода счетчика 18 в регистр 19 памяти. Запись кода в регистр 19 памятиосуществляется по всем разрешеннымФронтам сигнала О, с тем, чтобыФиксировать касание пальцем опгратора сенсорной площадки 2, вторая 4сенсорная пластина которой г.одключена к подвижному выводу ( М+ л) в выводного резистора 6, находящегося в любом (в том числе непрерывке изменяющемся) своем положении. Это осуществляется с помощью элемента И 24,первый вход которого через элемент23 задержки подключен к выходу первого Р -триггера 20. Элемент 23 за- ЗОдержки служит для исключения записикода в регистр 19 памяти н моментокончания сигнала О (Аиг,.,5 ж),.гФормула изобретения51.Сенсорная клавиатура, содержащая генератор и М разрезных сенсорных площадок, состояп;их из М первых сенсорных пластин соединенных одна с 40 другой, и М вторых сенсорных глас. тин, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повьппения надежности., в нее введены Формирователь и -Фазного сигнала,) + )-выводной пере:е.-д ный резистор, Фильтр, блок управления и блок сравнения, причем вьгход генератора подключен х входу яормлрователя 1 -Фазного сигнапа, ; выходов которого подключены к соот ветствующим первому и второму крайним и 1 п -2) промежуточным выводам (М+ь) -выводного переменного ре зисто-. ра, М вторых сенсорных пластин подключены к соответствующим М промежуточным выводам м +1-выводногопеременного резистора, первые М сенсорные пластины подключены к входуФильтра и первому входу блока управления, выход Фильтра подключен к второму входу блока управления и первому входу блока сравнения, второй входкоторого подключен к выходу генератора, третий вход - к одному из выходов Формирователя-Фазного сигнала, четвертый вход - к выходу блока управления. а вгпход блока сравнения является выходом устройства,2, Клавиатура по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что блок управления содержит последовательносоединенные буФерный усилитель, входкоторого является первым входом блока управления, первый выпрямитель,первый триггер Емитта, выход которого подключен к первому входу элемента И, последовательно соединенныевторой выпрямитель, вход которогоявляется вторым входом блока управления, второй триггер Имитта и элемент задержки, вьгход которого подключен к второму входу элемента И, выход последнего является выходом блока управления,3. Клавиатура по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок сравнения содержит нуль-индикатор, вход которого является первым входом блока сравнения, вьгход нуль-индикатора подключен к Э -входу первого В - триггера, выход которого подкгпочен к р -входу второго Э -триггера и входу элемента задержки, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подюпочен к выходу второго 3 -триггера, выход элемента И подключен к входу синхронизации регистра памяти к инФормационным входам которого подклю:ены соответствующие выходы счетчика, вход которого подключен к второму входу блока сравнения и через иннертор - к С-входу первого Э -триг. ера, вход счетчика является третьим входом блока сравнения, 0 -вход второго ь -триггера является четвертым входом блока сравнения, выходы ре 1 истра памяти являются выходами блока сравнения,.оставитель 1 Бреславехред Л,Сердюкова Редактор Н,Слободяник ктор М.Самборская Заказ 4426/58 Тираж В дарственно изобретени ква, Жодписно НИИПИ Го по дела 13035 М ко мит откр аушская Производственно-полиграфииеское предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,