SU1070533A1

SU1070533A1 - Information input device

Info

Publication number: SU1070533A1
Application number: SU823391572A
Authority: SU
Inventors: Тофик Мамедович Алиев; Рафаил Григорьевич Джагупов; Геннадий Срулевич Вайсман; Татьяна Александровна Мелик-Шахназарова
Original assignee: Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1984-01-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ , сод жащее пластину-звукопрЬвод с укрепленными на. ее гран х приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определени координаты воздействи , выход которого в 1 етс выходом устройства, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени путем обеспечени возможности ввода символьной информации, оно содержит генератор возбуждени и акустические возбудители колебаний, закрепленные над пластиной звукопроводом с возможностью перемещени вертикально относительно плоскости § пластины-звукопровода и подключенные к выходу генератора возбуждени .A DEVICE FOR INPUTING INFORMATION, containing a sound recording plate with fastened on. its faces are receivers of acoustic oscillations connected to the unit for determining the coordinate of the action, the output of which is 1 by the output of the device, characterized in that, in order to expand the field of application by allowing the input of symbolic information, it contains an excitation generator and acoustic exciters that oscillate above plate conduit with the ability to move vertically relative to the plane of the plate-conductor and connected to the output of the excitation generator.

Description

слcl

SAd Х Изобретение относитс к вычислительной технике и может найти приме нение в комплекте.вычислительных ма шин дл ручного ввода символьной ин формации . Известноустройство, содержащее клавиат уру, состо щую из комплекта клавиш,, закрепленных на рычагах, с установленными rfa них кодирукицими масками с отверсти ми, соответствую щими коду вводимого символа, а так же фотодиодов. Клавиша с маской перемещаетс относительно лучей света направленных в фотодиоды 1, . Устройство требует источника сва та с большим сроком службы и прецизионного выполнени оптико-механической системы. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее пластину-звукопровод с укрепленными на ее гран х приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определени координаты воздейст ви , выход которого вл етс выходо устройства. Устройство служит дл определени координат попадани и вл етс электронно-акустической мишенью 2. Устройство не обладает возможнос тью ввода символьной информации в ЭВМ. Цель изобретени - расширение об применени путем обеспечени возможности ввода символьной информации , Поставленна цель достигаетс те Что устройство дл ввода информации Содержащее пластину-эвукопровод с укрепленными на ее гран х приемниками акустических колебаний, соединенными с блоком определени коорди наты воздействи , выход которого в л етс выходом устройства, содержит генератор возбуждени и акустические возбудители колебаний, закрепле ные над пластиной звукопроводом с возможностью перемещени вертикально относительно плоскости пластинызвукопровода и подключенные к выходу генератора возбуждени . На чертеже представлена структур на схема предлагаемого устройства дл ввода информации. Устройство содержит, клавиатуру, состо щую из койплекта клавиш 1, закрепленных, например, на плоской наружной поверхности прокладки 2 из м гкого эластичного диэлектричес кого материала. На внутренней поверхности этой прокладки под клавишами имеютс пазы 3 пр моугольного сечени с нанесенными на противоположных поверхност х электродами 4. Одноименные электроды пазов гальванически соединены между собой с помседью запрессованных в прокладку 2 токопроводов 5. В пазах 3 прокладки установлены акустические возбудители 6 колебаний в фбрме брусков из пьезоэлектрического материала так, что часть калсдого из них выступает над внутренней поверхностью прокладки. Торцы выступающих частей акустических возбудителей колебаний скруглены. На внутренней поверхности прокладки имеютс выступы 7, выполненные заодно с прокладкой, высота которых больше высоты выступающей части акустических возбудителей колебаний. Устройство содержит также генератор 8 возбуждени , к выходу которого подсоединены токоподводы 5 прокладки, и шифратор 9, состо щий из плоской пр моугольной пластины-звукопровода 10 с расположенными вдоль ее четырех краев линейчатыми Ч - 11, 12 и Y - 13, 14 приемниками акустических колебаний, два двухвходовых блока 15 и 16 определени координаты воздействи , два преобразовател 17 и 18 временных интервалов в цифровой код и выходной регистр 19. Прокладка 2 своими выступами 7 лежит на поверхности пластины-звукопровода 10. Каждый из блоков 15 и 16 определени координаты воздействи служит дл формировани временных интервалов разности моментов прихода акустической , волны к одинаково координатным пьезрприемником и состоит из двух импульсных формирователей 20 и 21 сигналов пьезоприемников, двух RS-триггеров 22 и 23, двух элементов И 24 и 25, элемента ИЛИ 26 и обще bo дл обоих блоков элемента 27 задержки. Устройство работает следующим образом . При легком нажатии на какую-либо клавишу 1, соответствующую определенному вводимому символу, происходит прогиб участка эластичной прокладки 2, наход щегос под этой клавишей . При этом соответствук ций акустический возбудитель 6 колебаний, наход щийс в пазу 3, расположенном под данной клавишей, перемещаетс вместе с участком прокладки вниз и .своим торцом касаетс поверхности пластины-звукопровода 10, Поскольку все акустические возбудители колебаний прокладки подсоединены к генератору 8 возбуждени , в них непрерывно возбуждаетс ультраакустические колебани . Поэтому при касании акустическим возбудителем 6 колеба- , НИИ поверхности пластины-звукопровода 10 ультраакустические колебани акустического возбудител колебаний передаютс пластине 10, ив ней во все стороны от точки касани начинает распростран тьс ультразвукова сферическа волна. При отпускаНИИ клавиша 1 за счет упругих свойст прокладки 2 возвращаетс в свое первоначальное состо ние и .акустический контакт между акустическим возбудителем 6 колебаний и поверхностью пла тины-звукопровода 10 прекращаетс . Каждый из акустических возбудителей колебаний при нажатии соответствукмцей клавиши входит в акустический контакт с определенной точкой пласти ны звукопровода 10. Поскольку зазор между торцами акустичес ких возбудителей колебаний и поверхностью пластины-звукопровода 10 при несформированной прокладке составл ет 3-4 мм, а прокладка достаточно эластична, то дл создани акустического контакта между ними требуетс незначительное усилие нажати на клавишу пор дка 1-2 Н и незначительное перемещение клавиши на указанную величину. Это повышает удобства работы с клавиатурой устройства. Распростран юща с в пластине 10 ультразвукова сферическа волна через определенные временные промежутки достигнет приемников акустических колебаний 11 - 14. Моменты прихода фронта волны и приемникам акустических колебаний 11 - 14 завис т от мес тоположени точки воздействи торца акустического возбудител колебаний относительно краев пластины 10. Система из четырех линейчатых при емников акустических колебаний 11 14 позвол ет наиболее простыми средствами фиксировать X и У координаты точки воздействи торца акустического возбудител колебаний относительно осей координат, проведенных через центр симметрии пластины параллельно ее кра м. Действительно,пусть t/i - врем прохождени волны от точки ее возбуждени до одного из одинаковых координатных приемников акустических колебаний, например того, который находитс в положительном направлении данной координаты, а tz - врем прохождени этой же волны до другого одинаково координатного приемника акустических колебаний. Если, например , , то разность времен прихода фронта волны к указанным приемникам акустических колебаний . Поскольку скорость распространени волны в звукопроводе посто нна. то можно записать Йг-вд где i.4 - рассто ни от точки возбуждени волны до COOTветствующих одинаково координатных приемников акустических колебаний . Обознача полную длину пластины в .направлении рассматриваемой координаты L, 3 апишем: . t.4-«. где 2х - величина рассматриваемой координаты точки возбуждени волны относительно указанной системы координат. « д.. .-LAvb 2li VS6 Vu Таким образом, разность времен прихода фронта волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний пропорциональна величине соответствующей координаты точки возбуждени волны. При изменении знака этой координаты также мен етс знак рассмотренной разности времен прихода фронта волны, т.е. . При достижении фронтом волны приемников акустических колебаний в них возб5окдаютс электрические колебани , которые передаютс на входы блоков 15 и 16 определени координаты воздействи . С помощью импульсных формирователей 20 и 21 блоков 15 и 16 определени координаты электрические колебани сигналов приемников акустических колебаний преобразуютс в электрические импульсы, которые воздействуют на S-входы Й9 -триггеров 22 и 23 и взвод т их в единичное состо ние. При этом на первых входах первого 24 и второго 25 элементов И устанавливаетс единичный уровень, а на нулевых выходах первого 22 и второго 23 й-З-триггеров устанавливаетс нулевой уровень,причем сигнал с нулевого выхода первого триггера 22 воздействует на второй вход второго 25 элемента И, а сигнал с нулевого выхода второго US -триггера 23 поступает на второй вход первого 24 элемента И. Единичный уровень на обоих входах одного из элементов И 24 и 25 будет существовать одновременно лишь в течение промежутка времени, равного разности моментов взвода C.S -триггеров 22 и 23, причем если раньше взво- дитс tiS -триггер 22, то указанное состо ние возникает на входах элемента И 25, а в другом случае - соответственно на входах элемента И 25. Когда U.S -триггеры 22 и 23 взвод тс одновременно, что соответствует одновременному приходу волны к одинаковокоординатным приемникам акустических колебаний, то указанное состо ние не возникает на входах элементов И 24 и 25. Состо ние, когда -триггер 23 взводитс раньше, соответствует отрицательному знаку разности моментов прихода акустической волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний.SAd X The invention relates to computing and can be used in the kit. Computational tires for manual input of symbolic information. A known device containing a keyboard, consisting of a set of keys fixed on the levers, with enclosed coding masks with openings corresponding to the code of the character to be entered, as well as photodiodes. The masked key moves relative to the light beams directed into the photodiodes 1,. The device requires a light source with a long service life and precision performance of the optical-mechanical system. The closest to the present invention is a device comprising a plate-duct with acoustic oscillation receivers mounted on its faces, connected to an action coordinate determination unit, the output of which is the output of the device. The device serves to determine the coordinates of the hit and is an electronic-acoustic target 2. The device does not have the ability to enter symbol information into the computer. The purpose of the invention is to expand the application by providing the possibility of entering symbolic information. The goal is achieved. As a device for entering information. Contains an evukoprovod plate with acoustic oscillation receivers attached to its edge, connected to an action coordinate determination unit, the output of which is output. device contains an excitation generator and acoustic exciters, which are fixed above the plate by a sump to move vertically relative to On the plane of the sound field plate and connected to the output of the excitation generator. The drawing shows the structures on the scheme of the proposed device for entering information. The device comprises a keyboard consisting of a set of keys 1 fixed, for example, on a flat outer surface of the gasket 2 of a soft elastic dielectric material. On the inner surface of this gasket, under the keys there are grooves 3 of rectangular cross-section with electrodes 4 deposited on opposite surfaces. The electrodes of the same name of the grooves are galvanically interconnected with two conductors pressed into the gasket 5. Acoustic exciters 6 oscillations in the bars at the 3 gaskets are installed from the piezoelectric material so that some of them come out above the inner surface of the gasket. The ends of the protruding parts of acoustic pathogens rounded. On the inner surface of the gasket there are protrusions 7, made integral with the gasket, the height of which is greater than the height of the protruding part of the acoustic exciters. The device also contains an excitation generator 8, to the output of which the current leads 5 of the gasket are connected, and an encoder 9 consisting of a flat rectangular plate-conductor 10 with lined H-11, 12 and Y-13, 14 receivers of acoustic oscillations along its four edges. , two two-input blocks 15 and 16 for determining the coordinate of the action, two converters 17 and 18 time intervals into a digital code and an output register 19. Gasket 2 with its protrusions 7 lies on the surface of the sound guide plate 10. Each of the blocks 15 and 16 is defined and the coordinates of the action serves to form the time intervals of the difference between the moments of arrival of the acoustic wave and the same coordinate piezoelectric receiver and consists of two pulsed formers 20 and 21 of the signals of the piezoelectric receivers, two RS flip-flops 22 and 23, two elements AND 24 and 25, element OR 26 and generally bo for both blocks of delay element 27. The device works as follows. When you lightly press any key 1 that corresponds to a specific input character, a deflection of the section of the elastic gasket 2 under this key occurs. At the same time, the corresponding acoustic vibration exciter 6, located in the groove 3 located under this key, moves together with the gasket section downwards and with its end face touches the surface of the sound guide plate 10. Since all acoustic vibration exciters of the gasket are connected to the excitation generator 8, they are continuously excited by ultrasonic vibrations. Therefore, when the acoustic exciter 6 oscillates, the SRI touches the surface of the sound guide plate 10, ultrasonic oscillations of the acoustic excitation oscillations are transmitted to the plate 10, and an ultrasonic spherical wave begins to propagate in all directions from the point of contact. When letting go, the key 1 due to the elastic properties of the gasket 2 returns to its original state and the acoustic contact between the acoustic vibration exciter 6 and the surface of the sound guide plate 10 stops. Each of the acoustic vibration exciters, when pressed by a corresponding key, comes into acoustic contact with a specific point of the platter of the sound duct 10. Since the gap between the ends of the acoustic vibration disturbances and the surface of the sound guide plate 10 with an unformed gasket is 3-4 mm, the spacer is sufficiently elastic, then, to create an acoustic contact between them requires a slight key pressure of about 1-2 N and a slight key movement by the specified amount. This enhances the usability of the device’s keyboard. The ultrasonic spherical wave propagating in the plate 10 at certain time intervals reaches the receivers of acoustic oscillations 11 - 14. The moments of arrival of the wave front and the receivers of acoustic oscillations 11 - 14 depend on the position of the point of impact of the acoustic exciter of oscillations relative to the edges of the plate 10. the four linear receivers of acoustic oscillations 11 14 allows the simplest means to fix the X and Y coordinates of the point of influence of the end face of the acoustic exciter to of oscillations relative to the axes of coordinates conducted through the center of symmetry of the plate parallel to its edges. Indeed, let t / i be the time of a wave passing from the point of its excitation to one of the identical coordinate receivers of acoustic oscillations, for example, that which is in the positive direction of this coordinate, tz is the time of passage of the same wave to another equally coordinate receiver of acoustic oscillations. If, for example, then the time difference of arrival of the wave front to the specified receivers of acoustic oscillations. Since the speed of propagation of waves in the sound duct is constant. This can be written down where i.4 is the distance from the point of excitation of the wave to COOT of the corresponding equally coordinate receivers of acoustic oscillations. Denote the full length of the plate in the direction of the considered coordinate L, 3 let us describe:. t.4- ". where 2x is the magnitude of the considered coordinate of the point of excitation of the wave relative to the specified coordinate system. “D. ..-LAvb 2li VS6 Vu Thus, the difference in the times of arrival of the wave front to the same coordinate receivers of acoustic oscillations is proportional to the magnitude of the corresponding coordinate of the point of wave excitation. When the sign of this coordinate changes, the sign of the considered difference in arrival times of the wave front also changes, i.e. . When the wave-front of the receivers reaches acoustic oscillations, electrical oscillations are excited in them, which are transmitted to the inputs of blocks 15 and 16 for determining the coordinate of the action. With the help of pulse formers 20 and 21 of the unit 15 and 16 for determining the coordinate, the electrical oscillations of the signals of the receivers of acoustic oscillations are converted into electrical pulses that act on the S-inputs of the TH9 triggers 22 and 23 and coerce them into a single state. At the same time, the first inputs of the first 24 and second 25 I elements are set to a single level, and the zero outputs of the first 22 and second 23 rd-3 flip-flops establish a zero level, and the signal from the zero output of the first trigger 22 affects the second input of the second 25 I element and the signal from the zero output of the second US trigger 23 arrives at the second input of the first 24 element I. A single level at both inputs of one of the elements 24 and 25 will exist simultaneously only for a time interval equal to the difference in platoon moments C. S -triggers 22 and 23, and if earlier a tiS -trigger 22 is charged, then the indicated condition occurs at the inputs of the element 25 and, in another case, respectively at the inputs of the element 25 and 25. When the us-triggers 22 and 23 are charged at the same time, which corresponds to the simultaneous arrival of a wave to identical-coordinate receivers of acoustic oscillations, this state does not occur at the inputs of elements AND 24 and 25. The state, when trigger 23 is cocked earlier, corresponds to a negative sign of the difference between the moments of arrival of an acoustic wave to the same coordinate inatny receivers of acoustic vibrations.

Сформированный одним из элементов И 24 и 25 временной интервал поступает на вход элемента ИЛИ 26, а с его выхода - на первый выход каждого из блоков 15 и 16 определени координа1гы воздействи . На второй выход каждого из указанных блоков 15 и 16 определени координаты воздействи поступает единичный сигнал с выхода элемента И 25, соответствукнций отрицательному знаку раз йости моментов прихода волны к одинаково координатным приемникам акустических колебаний. Временные интервалы с первых выходов блоков 15 иThe time interval formed by one of the elements AND 24 and 25 is fed to the input of the element OR 26, and from its output to the first output of each of the blocks 15 and 16 for determining the coordination effect. The second output of each of the indicated blocks 15 and 16 for determining the coordinate of the action receives a single signal from the output of the element 25, corresponding to the negative sign of the difference in the moments of wave arrival to the same coordinate receivers of acoustic oscillations. The time intervals from the first outputs of blocks 15 and

16определени координаты воздейстВИЯ поступают на входа преобразователей 17 и 18 временных интервалов16 determine the coordinates of the effect fed to the input of the converters 17 and 18 time intervals

в цифровой код. Сформированные цифровые коды с выхода преобразователейin digital code. Formed digital codes from the output of converters

17и 18 подаютс на входы выходного регистра 19. Единичные сигналы с вторах выходов блоков определени координаты воздействи подаютс , непосредственно на входы выходного регистР .17 and 18 are fed to the inputs of the output register 19. The single signals from the second outputs of the blocks for determining the coordinate of the action are fed directly to the inputs of the output register.

При взводе одного из «S -триггеров 22 и 23 фронт перепада 0/1 поступает на вход элемента 27 задержки,в котором задерживаетс на врем .When cocking one of the "S-triggers 22 and 23, the front of the differential 0/1 arrives at the input of the delay element 27, which is delayed by time.

равное временизатухани волны в зёукопроводе , а затем подаетс наequal to the time of the damping of the wave in the zyukoprovod, and then fed to

R-входы указанных триггеров, устанавлива их в нулевое состо ние.The R inputs of the specified triggers, set them to the zero state.

Таким образом, при нажатии на клавишу , соответствующую определенному вводимому символу, на шинах выходного регистра возникает цифровой код этого символа, вводимьлй в .Thus, when you press a key corresponding to a particular input character, the digital code of that character appears on the output register buses, input c.

Устранение в предлагаемом устройстве рычагов с кодовыми зубца «1 и комбинационных планок, а также новое крепление клавиш на эластичной прокладке и нова конструкци шифратора, в которой не используютс контактные группы, позвол ет повысить срок службы устройства дл ввода информации в ЭВМ, упростить технологию его изготовлени и повысить удобства в работе с устройством и раоаирить область применени .Elimination in the proposed device of levers with coded teeth 1 and combining strips, as well as a new key holder on an elastic pad and a new encoder design that does not use contact groups, allows increasing the service life of the device for entering information into a computer, simplifying its manufacturing technology. and to improve the usability of the device and to improve the application area.

Годовой экономический эффект от использовани предлагаемого устройства по сравнению с базовым прототипом составл ет 357 руб, что при годовой потребности в подобных устройствах {3000 шт.) обеспечивает годовой экономический эффект от использовани годового объёма производства - 1 млн. 71 тыс. руб.The annual economic effect from the use of the proposed device in comparison with the base prototype is 357 rubles, which, with an annual need for such devices (3000 pieces), provides an annual economic effect from the use of the annual production volume - 1 million 71 thousand rubles.

Claims

INFORMATION INPUT DEVICE comprising a sound drive plate with mounted on. its faces with acoustic vibration detectors connected to an exposure coordinate determination unit, the output of which is the output of a device, characterized in that, in order to expand the scope by providing input of symbolic information, it contains an excitation generator and acoustic vibration exciters mounted above the plate with a sound duct with the ability to move vertically relative to the plane of the sound pipe plate and connected to the output of the excitation generator

SU „„ 1070533