Клавиатура для ввода данных

О П И С А Н И Е п 11 495784ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республик(51) М. Кл. Н 04113/О аявкиприсоединением Госуаврствеииыи комите Совета Министров СССР по делам изобретений 3) Приоритет Опубликовано 15,12.75. БюллетеньДата опубликования описания 05.04,7 53) УДК 621.395 3(72) Авторы изобретения Л. Л. Муренко, А. А. Чернышев и Ю. Ф. Широко 1) Заявитель ВОДА ДАННЫХ 4) КЛАВИАТУРА Кодовые шины выполнены с р омпенсирующими цепочками, сос з последовательно соединенных щего резистора и первичной обмо форматора, подключенных к выхо ователя тока, а вторичная обмо форматора включена последовате твегствующую кодовую шину.азряднымп тавленнымитокозадаютки трансдам формитка трансчьно в со 1Изобретение относится к системам передачи информации и может быть использовано в устройствах для ввода информации в цифровые аппараты.Известна клавиатура для ввода данных, 5 содержащая импульсный генератор, подключенный к формирователю тока, бесконтактные ключи модульного типа, кодовые шины и приемник информации, выход которого является выходом клавиатуры, Однако такая кла виатура ненадежна в работе.Для повышения надежности работы в предлагаемой клавиатуре первый выход формирователя тока через последовательно соединенные считывающие провода всех бесконтакт ных ключей подключен к своему второму выходу и дополнительно введены усилитель синхронизации, интегратор, разрядные схемы И, первая, вторая и третья схемы И и триггер блокировки, При этом первый 20 вход усилителя синхронизации через последовательно соединенные провода синхронизации всех бесконтактных ключей подключен к своему второму входу, а выход усилителя синхронизации через вход и единичный выход интег ратора, первый вход и выход первой схемы И подсоединен к первому входу приемника информации, к каждому из остальных входов которого подсоединен выход разрядной схемы И, соответствующей данному разряду 30 информационного кода. К первым входам всех разрядных схем И одновременно подключен управляющий выход приемника информации, а ко второму входу каждой разрядной схемы И подсоединен выход разрядного усилителя, соответствующего данному разряду, к одному и другому входам которого подсоединены один и другой концы шины данного разряда, содержатцей включенные последовательно кодовые провода одноименных двоичных разрядов. Нулевой выход интегратора через первый вход и выход второй схемы И, первый вход и выход триггера блокировки подключен ко второму входу первой схемы И, а выход импульсного генератора одновременно подсоединен ко второму входу второй схемы И и к первому входу третьей, схемы И, через второй вход и выход которой ко второму входу триггера блокировки подключен управляющий выход приемника информации.На фиг. 1 дана (1)упкциа)2,Ьная схема описываемой клавиатуры; на фиг. 2 - схема формправ 2 пп 5 чНагарзр 51 днОГО,ВапчнаГО кад 2 ключеи; на (р;и. 3 - схема интегратора; на фиг. 4 - схемрясна,Ояс 1 И 51 выводов ключей; на фиг. 5 - схема сооед)п)ения ключей 1;2 х 10 нт 22 г,а( и;1 аге и,Янис)уры са случайным направленисм вкл)очения кодовых (разрядных) проводов; на фиг. б- то же, с попарно-встр счным включением кодовых (раз- Р 51 ДНЪХ) П РОВОДОВ.Считывающие провода 1 беско;пакпых ключей 2 клавиатуры (см. фиг. 1) последовательно саедГиены и общую ш;шу 3 счпывания, концы которой подкл 01 ены к выходу фор)Ирователя 4 псвпчн 010 так;1. Вход фармравателя 4 соединен с выходом импульсного генератора 5. Кодовые (разрядные) провода б, С 001 ВЕТСТВУ)ОЩИЕ ЛЗИЕСКПМ ЕИНИЦЯМ В одноименных двоичных разрядах кодов ключей 2, соеди;с;ы пас,сдовательна в кодовые (разрядные) ш 1 Ны 7 и подключены ка входам разрядных уси;ппелей ь. Кодовые (разрядные) провода 9, соответствуОщие логическим нулям в адпоихе)Иых двоичных разрядах кодовых клочей 2, в разрядные шины 7 нс включены. Кодовые провода 10 (по одному В КЯЖДОЧ КЛ 10 ЧС) ПОСЛЕДОВЯ 1 ЕЛЬНО СОСДИНЕНЫ в шину 11 сшхропизац)п, подключсннуо ка входу усилителя 12 синхронизации.Ключ, провода которого включены в шины согласно фиг. 2, имеет пятиразрядный двоичный код 10010 (верхняя шинасоответствует старшему разряду, а нижняя младшему).Выход усилителя 12 синхронизации (см, фиг. 1) подкпачеп ко входу интегратора 13, являющегося регистратором д;ительпости включения кл:ача 2, Единичный выход 14 интсгратора 13 сосди,(ен со входом двухвходовой схемы И 15, другой вход которой подключен к едиг)ичному Выходу 1 б триггера 1 Олоки. ровки, предназначенного для исключения БазъОжпости повтор;ИГО считывап)51 кадя вклю 1 еннОГО клОча. ВьХод схсчы 11 15 Оаразуст шипу 18 р)зрсшспг 51 фОрмирав 21 п 5 самнды счГ)ьвапп 51 ка;1;1, вывсдсннуа в приемник ипформаци (на ертс)ках нс показан).Едини шып 19 и;улсвой 20 установочные Входы триггера 1 блокировки соед 1 шепы соответственна " пулсвым ьыхадом 21 и тсгратора 13 и шипки 22 ка; аиды с 1)ываП 5 Кода кл)оча чсрсз двухвхо;(авыс схемы 11 23 : 24, вторыс входы которы.; аььсинены и соединены с выха,ом генератора 5. Вх,ы разр 51 дпых ч сил 1)с 1 сй 8 па клю 1 спы , Одаму пз ВхОдОВ двухвха,Овых схс)1 51 2,з, Вта. рые входь, .Орых абьсдинсны и, 10 с пь 1 к шНге 22 команды счптыВЯНП 51 1,0;2. В ь- ходы схем И 25, образующие выходные разрядные кодовые шины 26, выведены в приемник информац)пьДл:. компслсапии э.д.с. Г:Омех, которые мГут НЯВО;Иться в кодавьх шинах 7, кл)ВПЯ- тура может содержать компенсирующис цепсчкп, подклОчеппые к выходу (1)ормправятс 5 4 пер ВичпОГО тока. Кажд 251 Цспа 1 КЯ содержит Гокозада)ащий резистор 27 и трансфар 1)тар 23,1 срвичп(я 0010 тка котОраГОСОС:, И 1 СП ПОСЛСДОВ 1 СЛЬНО С РЕЗИСТОРОЧ5 27, а вторичная включена последовательно в одну из разрядных шин 7. Транс(нармОр 28 мажет быть Воздушным и Са.держать несколько витков либо может бытьвыпо.Неп В виде ферритового сердечника 29,10 прошитого проводом 30 компенсирующей цепочки (первичная обмотка) и соответствующей разрядной шиной 7 (вторичная обмотка).Последовательно соединенные резистор 31и онденсятор 32 (см, ф;г, 3) образуют интег 15 рируОщу 10 цепь, подкл 10 ченну 10 к полОсям 33исто Ника питания. Конденсатор 32 зашунтирован электронным ключом 34, управляемымвходным сигналом интегратора 13, Параллельна ка;1 депсатару 32 вкл 0 сны входные зажи 20 мы триггера 35 Шмидта, Интегратор 13 имеет два выхода: сдиппчньш (прямой) 14, соеДПНЕННЫй НЕПОСРЕДСТВЕННО С ВЪХОДОМ ТРИГГЕра 35, и п).1 евой (инвертированный) 21, подГ Оче 1 и выходу тр:1 ггера 35 ерез инвер 25 :)Р 3 б,На фиг, 5 прсдставлспа схема соединениядвух ключей на монтажной плате клазиатуры,ля варианта расположения выводов ключасогласно фиг. 4. Это расположение характерз 0 но тем, что оба вывода каждого разрядногопровода расположены на одной стороне к,по:а, а все выводы рязря;шых проводов образуОг четыре идсптишых секции па двух прати;опалояпых сторонах ключа.30 С:ппьВающий провод состоит из двух полоВ(и, выводы которых расположены в среднейчас,п дв)х другпх сг 01)ап ключа, 1)ичсмв"д ка)ца одной половины расположен рядомс вь водам начала другой. Шипа 3 ситыва.1 О Сасгоит из Дгух ветвей. прямой и обратна;1, в каждую из которых включена одна пзпалов;ш с ппываОщего провода каждого ключа. Такая схема сосдш)ешя позволяет полу 11 ГЬ МП 1 И)1 ЯЛЬП)10 ДЛИНУ ПРОВОДНИКОВ СЧИТЫ.(0;3;1;(с,"; ":;пь( 3 и ма)1 таянай плате и темсч)ь 1)1 избежат), возникновения паразитныхВязей между С 11)ггыва)о)цей 3 и кодовыми 7ии 2):и. Кра.,;с Га;О, при перекрест)Ох Соединении вывадсв спитьВПащцх ПРоводов сосед 50 пих лю;ей аднопченныс кодовые проводаэтих кл)очей Вк.0 спы В саатВетстВу 10 щпе шиы Истре)до, чта позволяет осуществить элект 1)11 ческу)а алокировку клавиатуры при случай;Оч Однои;)смс 1:юм нажатии двух соседних00:(,12 В.",11.зря:111 ыс ш 1 пы 7 пр;)Вс,Спы чеждур;13,)51 Д(Ы):и 1 плзадч 11: клОчсй и:1 че)ат рязр ывь 3. )1 1,1 сс Г(1 х В 1;лОчс 1 И 51 Б Н 1 х раз51 дных1 равадав 1,2 ф;1 Г. 5 ч:ктпрам .1 забра)кеп)1саед,1,Спи НЯ обратной стороне монтажной60 платы).На фпг. а представлена схема соединениявыводов восьми ключей, расположенных вдвух го;шзонтальных рядах (для простоты:1 забраксна лишь одна разрядная шина). Эта60 схс)1; Назволяс г вкл)а-ать кадаВыс (разр 5 дттьте провола в коловые (разрялтттте шины в произвольном направлении, в том числе осуществить попэртто-встречное включение проводов, т. е. обеспечить равенство количества проводов раз,пичцых направлений в каждой шине (пртт четном количестве единиц в шитте 1. Пина считывания организована так же, как и ца фцг. 5 (перекрестное включение считыватощих проволов 1, или путем согласного включения всех провочов.Генератор 5 периолически вырабатывает импульсные сигналь, включающие формирователь 4 первичного тока. Первичный ток протекает по цтине 3 считывания, т. е. через считывающие провода 1 всех ключей 2. Если ни один из ключей не включен (т. е. все клавиши отпущены), то во всех кодовых проводах б и 10, включенных в шины 7 и 11 соответственно, наводится лишь небольшая э. д, с. помехи, поскольку индуктивная связь между считывающим и кодовым проводами очень слаба, При нажатии одной из клавиш укрепленный на ней феррцтовый сердечник приолижается к проволэм и суптественцо увечичивает связь межчу ними, в результате чего в кодовых проводах б и О навочится импульсная э. л. с., пропорциональная скорости изменения первичного тока. При этом на входы разрядных усилителей 8 поступает сигнал в том случае, если соответствующий разрядный провод включен в разрядную шину 7, т. е, если в соответствующем двоичном разряде кода ключа стоит логическая ечиница. На выходах разрядных усилителей 8 появляется комбинация импульсов, соответствующая комбинации елтлттттц и нулей в двоичном коде включенного ключа. Код ключа считывается в приемник информации при наличии поступающей на него по шине 22 команды считывания кода.Входные сигналы разрядных усилителей 8, а также их коэффициенты усиления могут иметь определенный разброс, в результате чего в процессе нажатия клавиши выходные сигналы усилителей 8 отличаются по амплитуде, пока клавиша нажата неполностью, Чтобы исключить возможность преждевременного считывания кода ключа и появления в связи с этим ошибки, используется шина 11 синхронизации, в которую включены кодовые провода 10 всех ключей. Усилитель 12 синхронизации имеет меньшую чувствительность, чем разрядные усилители 8, поэтому он срабатывает с некоторым запаздыванием, когда амплитуды сигцалов на выхолах разрядных усилителей 8 уже установились. До срабатывания канала синхронизации в устройство не может поступить команда считываттия коля, т. е. кол ключа це может быть счцтан. Канал синхронизации может быть использован и для осуществления электрической б.покировки клавиатуры при одновременном случайном нажатии двух соседних клавиш. Для этого кодовые провода 10 соседних ключей включены в шину 11 синхронизации встречно, в результате чего при нажатии двух соседних клавиш сиг 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ппц отпускации клавццпт, ког,ча ттнтегратор 13 возвпатцается в пулевое состояние, очередной импульс генератора 5 устанавливает триггер 17 в исходное (едттнттчное состояние благолапя совпадению сигналов на входах схемы И 23.,т 1 ля четкой работы клавиатуры цеобхоттимо, цтобы,члцтельцость команды считывания кола превышала члцтельность периода повторенияигналов генератора 5,ттальт от иих в шштс 11 сттттхроттттзатттттт имеют противоположную поляр.тость и гзацмцо компенсируются. Счтттываттття кола прц этом не процгхолцт, так как шт;наие может быть возбужлена. Кроме того, встречное включение проволов 10 позволяет скомпенсировать э. л. с. помех. ттаволт тттх в ттттх.Канал сццхроццзэццтл работа т слелующцм ооразом.Вьхолттой сттгттаст х.сттлттте;тя 1 поступает ца вхол ицтегттатора 13, вклюцэя ключ 34 (схт. фиг. 31, При этом конленсато"32 быстро разряжается через него, в результате чего срабатьтвэет триггер 35 11 мттлтэ. Логические уровни иа выхочах 14 и 1 интегратора 13 пиве. титтуттся, прпчсм на выходе 14 устанавлттзается уроветть логической .чттттттцьт, а ца вых 1:тс 21 - уповеиь логтт тс сттого ихля. В результате возбуждается тттттта 18 разрешения сттргтгтповаттття козтэттчьт сцтттывэии кола, поскольку в цсхо тном состояттип тпттггер 17 блон кт вовкт наколи,тся з состоятсцт логическои езиципьт, По око т татттттт сгтхр,"нцзирующего пмпулт.са кспоч 34 размыкается и кон тепсатор 32 начти:-ет заттяжаться от источника питания церез резистор 31. Постоянная вт 1 емени цепи заря;та выбрана такой, цтобы к мозтенту прикола слелующего импульса синхронизации напряжение ттэ коцлецсэторе 32 цс лостигло порогового уровця (уровття стабэтт.твэттия 1 трцггепа 35 Шмттдта.Очеоелноц ттмпучьс сттттхроттттзэптттт. зэмт ткая ключ 34, снова разряжает ко тчеттсатор 32, так что итттегратор 13 остается в е:титтнтчном согтояттцтт Чо тех пор, пока клавццтэ клточа це булет отпуптепэ. Четзез ттекоторос в"емя пос,че с тпускация к;тавицтц, когла цаппяжение тта тсоцлецсэторе 32 лостттгттет порогового уровття, тпттггер 35 устэттавлтгвэется в ттсхочцое. а цнтегпатор 13 - в нулевое состояние.Через некоторое время после возбужленця шины 18 из прцемццка информации по шине 22 поступает команда считывания кола. При очередном импульсе генепатора 5 происхочцт сццтьтвание ко;та, э также установка триггера 17 блокировки в нулевое состояние б,паголэря совпалецтпо команчы с титьтвэция кола т сигнала генератора 5 на вхочах схемы И 24. При этом шина 18 рэзрситештя Жормттровация команчы счптыванття коля обнуляется, благодаря тею исключается повторное формирование этой козтаттльт ло отпускания клавиши. Таким образом гарантируется олнократттое считывание кола включенттого клточа.Формула изо бр етен и я1. Клавиатура для ввода данных, содержащая импульсный генератор, подключенный к формирователю тока, бесконтактные ключи модульного типа, кодовые шины и приемник информации, выход которого является выходом клавиатуры, отлича толща яся тем, что, с целью повышения надежности работы, первый выход формирователя тока через последовательно соединенные считывающие провода всех бесконтактных ключей подключен к своему второму выходу и дополнительно ввелены усилитель синхронизации, интегратор, разрялные схемы И, первая, вторая и третья схс мы И и триггер блокировки, при этом первый вход усилителя синхронизации через последовательно соединенные провода синхронизации всех бесконтяктных ключей полклю Клавиатура может не иметь собственного генератора 5, если из приемника информации поступают импульстт тактовой частоты.Встречное включение кочовьтх проводов 6 в разрядные шины 7 позволяет взаимно компенсировать э.,ч. с. помех, .таволимых в них. Наиболее удобным для осуществления такого включения является расположение выволов ключа согласно фиг. 4. Для полной компенсации помех необходимо, чтобы количество проводов, включенных в шину в одном направлении, было равно количеству проводов, включенных в противоположном направлении Гс учетом направления включения считывающих проводов). Это возможно при четном количестве проводов в шине. При нечетном количестве проводов э. д. с, помехи в шине не превышает э. л. с. помехи в одном проводе. 5 10 15 20 25 30 35 чсн и своею второму входу, а выход усилителя синхронизации через вход и единичный выход интегратора, первый вход и выход первой схемы И по.чсоелиттетт к первому вхолу приемника информации, к кажломчч из остальных входов которого полсоелинен выход разря.чной схемы И, соответствующей данному разрялу информационного кола. причем и первым вхоляът всех разрялттьтх схем И: олновремсттно полклю ен управ чяюттчттй выхол присттттикя информации, а ко второму вхолу каждой разрядной схемы И полсоелинен выхол разрядного усилителя, соответствуютттего данному разряду, к очному и другому вхолам которого подсоединены олин и лругой копны шттньт данного разряла, солержацчей вклточенные последовательно коловые провода одноименных двоичных разрялов; нулевой выхол интегратора через первый вход и выход второй схемы И, первый вхо.ч и выхол триггера блокттровки полключен ко второму вхолу первой схемы И, а выхол импульсного генератора олно временно полсоелинен ко второму вхолу второй схемы И и к первому вхолу третьей схемы И, через второй вход и выхол которой ко второму вхолу триггера блокировки почключен управляющий выхол приемника информации,2, Клавиатура по и. 1, отличающаяся тем, что коловые шины выполнены с разрялтттлти компеттсирутощими цепочками, состав;тепттыми ттз последовательно соединенных токозалятощего резистора и первичной обмотки трансформатора, подключенных к выходам формирователя тока, а вторичная обмотка трансформатора включена послеловательно в соответствутоптую кодовую шину.495784 7 тавитель Е. Ковал ейсоченк едактор Техред Е, Митрофанова Корректор Л, Бракнана аказ 318,10ЦНИИП Изд.2080Государственного ком по делам иаобрете 13035, Москва, Ж.35,Тираж 740тета Совета Министров Ссий и открытийРаушская наб, д. 4/5 одпнс пография, пр. Сапунов