CS269823B1 - Zapojeni pro automatickou elektrickou signalizaci mista dotyku - Google Patents

Abstract

Účelem řešeni bylo nalézt zapojeni pro signalizaci zejména mista prvniho dotyku parašutistů při seskocích padákem. Tohoto cíle se dosáhne zapojením, kdy na adresovací vstupy šestnáctikanálového rnultiplexsru Jsou jednak paralelné připojeny odpovidajici Výstupy šestnáctkového čítače a jednak vstupy pevně naprogramované paměti PROM, na jejíž výstupy je připojen Jedenapůlmistný sedmisegmentový displej. Vstup šestnáctkového čítače je propojen s výstupem logického členu pomocného integrovaného obvodu. Dalši dva logické členy tohoto pomocného integrovaného obvodu jsou zapojeny ve funkci generátoru hodinových impulsů. Výstup bistabilniho klopného integrovaného obvodu je propojen s blokovacím vstupem šestnáctikanálového multiplexeru.

Description

Vynález se týká zapojeni pro automatickou elektrickou signalizaci mista dotyku.

Vyhodnocování přesnosti mista dopadu výsadkářů při sportovních soutěžích je nutno provádět s tolerancí 1 cm v měřicím rozsahu od nuly do 15 cm, přičemž terminem nula se v tomto případě podle současných pravidel označuje kruhový terč o průměru 5 cm.

Vzhledem k rozměru boty výsadkáře a rychlosti pádu je obtížné vizuálně posoudit místo prvního dotyku výsadkáře se zemi v blízkosti středu, nebot závodník se snaži zasáhnout nulu patou boty. Pro středový terč byly proto vyvinuty speciální snímače, pracující na elektrickém principu, které odolávají nárazům při dopadu výsadkáře. Jako přiklad provedeni středového terče lze uvést gumový kotouč silný 1 cm, o průměru 35 cm, v němž jsou umístěny od průměru 5 cm «směrem k okraji vždy ve vzdálenosti 1 cm od sebe elektricky vodivé, soustředné kruhové dráhy, navzájem izolované a překryté elektricky vodivou plochou, např. z elektricky vodivé tkaniny. Dotykem boty s terčem vzniknou na více kruhových drahách elektrické doteky, které mohou být indikovány např. žárovkami na panelu. Protože časové intervaly mezi jednotlivými doteky jsou krátké, může dojít jednak k nesprávnému a jednak k úmyslně neobjektivnímu určeni, která dráha byla sepnuta jako první.

Odstraněni těchto nevýhod pomocí elektromagnetických relé či polovodičových hradel Je možné, avšak málo spolehlivé, energeticky náročné, rozměrné a z hlediska obsluhy i složité, což při práci vždy v polních podmínkách a bez sítového zdroje znamená závažné nevýhody.

Protože tato vyhodnocovací zařizeni nejsou dostupná, pomáhají si jednotliví uživatelé amatérskými konstrukcemi. Princip novějších amatérských konstrukci je založen na zapojení, kdy ve vstupní části je použit integrovaný obvod ve funkci vícenásobného přepínače, tzv. multiplexer a za nim Je zapojen klasický čítač s číslicovým displejem. Hlavni nevýhoda tohoto zapojeni spočívá ve větší složitosti, dané zejména počtem použitých součástek, a tím i vyšší spotřebou elektrického proudu. .

Existují i modernější firemni zařizeni z ciziny opatřené speciálním, tzv. zákaznickým, integrovaným obvodem, jehož zapájení a vnitřní funkce u obvodů tohoto druhu se neuvádí a nelze je ani dostupnými metodami a prostředky zjistit.

Bylo vyzkoušeno i zapojení s integrovaným obvodem - dekodérem z BCD kódu na kod jedné sedmisegmentové číslovky. Toto zapojení má z hlediska elektrického značné výhody, avšak uživatelé ho odmítli, protože pro číslo 15 displej nesviti a čísla 10 až 14 jsou zobrazována nečlsslnými symboly vytvořenými kombinaci segmentů, tj . např. číslo 10 je zobrazeno jako písmeno c.

Výhodnějším se jeví zapojeni pro automatickou elektrickou signalizaci místa dotyku podle předkládaného vynálezu. Jehož podstata spočívá v tom, že na adresovací vstupy šestnáctikanálového multiplexeru jsou paralelně připojeny jednak odpovídající výstupy šestnáctkového čítače a Jednak vstupy pevně naprogramované paměti PROM, na jejíž výstupy Je přímo připojen jedenapůlmístný sedmisegmentový displej. Přičemž vstup šestnáctkového čítače Je propojen s výstupem pomocného integrovaného obvodu, přičemž mezi výstup pomocného integrovaného obvodu a blokovací vstup multiplexeru je zapojen bistabilní klopný integrovaný obvod.

Výhodnost navrhovaného zapojení spočívá v použití minimálního počtu pouzder integrovaných obvodů, a tím 1 ve vyšší provozní spolehlivosti a nižší spotřebě proudu, snadném a Jednoznačném odečítání, snadné kontrole chodu, naprosté bezpečnosti provozu a snadné manipulaci.

Na výkresu je schematicky znázorněno možné zapojeni pro elektrickou signalizaci místa prvního dotyku podle vynálezu, které Je v dalším textu popsáno a objasněna Jeho funkce.

CS 269 823 Bl

Specifikace základních prvků zapojeni: šestnáctikanálový multiplexer 30 typ 74 150, šestnáctkový čítač 32 typ 74 93, pevně naprogramovaná pamět 31 PROM typ 74 188, jedenapůlmistný sedmisegmentový displej 37, pomocný integrovaný obvod 33 typ 74 00 a dvojitý bistabilni klopný obvod 34 typ 74 74,

Vstupem do zařízeni jsou vstupní kontakty 36 středového terče, které jsou připojeny na jednotlivé vstupy šestnáctikanálového multiplexeru 30. Ten je adresován šestnáctkovým čítačem 32, stejně jako pevně naprogramovaná paměř 31 PROM, naprogramovaná jako dekodér pro jedenapůlmistný sedmisegmentový displej 37. Výstup 10 šestnáctikanálového multiplexeru 30 je zapojen na vstup 4 bistabilniho klopného integrovaného obvodu 34 a zároveň na vstupy 12, 13 pomocného integrovaného obvodu 33, ve kterém je výstup 11 jednoho logického členu spojen se vstupem 10 dalšího logického členu. Zbylé dva logické Členy pomocného integrovaného obvodu 33 jsou zapojeny ve funkci generátoru hodinových impulsů, jehož výstup 6 je spojen se vstupem 9. Výstup 8 pomocného integrovaného obvodu 33 je spojen se vstupem 14 šestnáctkového čítače 32. Vstup 2 bistabilniho klopného integrovaného obvodu 34 je zapojen přes nulovaci tlačítko 35 na zem. Výstup 6, pomocného bistabilniho klopného obvodu 34 je spojen s blokovacím vstupem 9 šestnáctikanálového multiplexeru 30.

Potřebné jmenovité napájecí napětí celého zařízeni je 5 V. Připojením napájecího napěti se zařízeni uvede do chodu. Rozběhne se generátor hodin, jehož kmitočet je zvolen v oblasti desítek kHz a je dán kombinaci připojených odporů a kondenzátorů. Na výstupech A až D šestnáctkového čítače 32 se periodicky střídají logické stavy zobrazující čísla 1 až 16 v dvojkovém kódu. Tyto hodnoty jsou zavedeny do odpovídajících adresovacích vstupů A až 0 Šestnáctikanálového multiplexeru 30 a do vstupů pevně naprogramované paměti 31 PROM. Vlivem vysokého kmitočtu generátoru hodin sviti připojený jedenapůlmistný sedmisegmentový displej 37 vs všech segmentech zobrazujicich číslo 18 trvale slabým svitem, což umožňuje stoprocentní kontrolu jeho funkce.

Při sepnuti některého ze 16 vstupních kontaktů 36 a za předpokladu totožné informace na adresovacích vstupech šestnáctikanálového multiplexeru 30 se objeví signál o sepnuti na jeho výstupu, čímž dojde k překlopeni bistabilniho klopného integrovaného obvodu 34, na jehož výstupu se objeví logická nula a tato, zavedena do blokovacího vstupu 9 šestnáctikanálového multiplexeru 30, způsobí zastaveni jeho činnosti. Současně je signál z výstupu šestnáctikanálového multiplexeru 30 zaveden do jednoho logického obvodu pomocného integrovaného obvodu 33 a přes jeho jeden logický člen dále zaveden do vstupu šestnáctkového čítače 32. Tim se i šestnáctkový čítač 32 zastaví, přičemž na jeho výstupech zůstane zafixován poslední stav, odpovídající čislu prvního sepnutého vstupního kontaktu 36 středového terče. Tento etav BCD kódu je paralelně připojenou pevně naprogramovanou pamětí 31 PROM dekódován a zobrazí se na připojeném jedenapůlmístném sedmisegmentovém displeji 37 v desítkové formě. Stisknutím-,nulovacího tlačítka 35 se obnoví činnost šestnáctikanálového multiplexeru 30, který je tím připraven k dalšímu měřeni.

Jestliže nezapojíme nulovaci tlačitko 35, dojde k zastavení celého obvodu jen na dobu, kdy je propojen jeden ze vstupů šestnáctikanálového multiplexeru 30, a při změně propojení vstupů se změna okamžitě znázorní na jedenapůlmístném sedmisegmentovém displeji 37.

Zapojeni podle vynálezu lze použít nejen k vyhodnoceni vzdálenosti místa prvního dotyku výsadkáře se zemí, ale i v průmyslové praxi jako polohové čidlo při manipulaci s předměty, například s paletami, při jejich ukládáni pomoci mechanizačních prostředků v takových prostorách, kde obsluha jeřábu či zakládacího zařízeni špatně vidi a potřebuje tudíž spolupráci jiné osoby nebo v případech, kdy je potřeba obsluhu vzdálit z tohoto prostoru. V takovém případě lze pochopitelně·změnit kruhové uspořádání kontaktní plochy na uspořádání řádkovéj přičemž požadovanou přesnost lze ovlivnit volbou vzdálenosti me3

CS 269 823 Bl zi jednotlivými vodivými drahami. Plynulého ukazováni vzdálenosti, polohy se dosáhne odpojením nulovaciho tlačítka.

Claims (1)

1. Zapojeni pro automatickou elektrickou signalizaci místa dotyku, vyznačující se tím, že na adresovací vstupy šestnáctikanálového multiplexeru (30) jsou paralelně připojeny jednak odpovídající výstupy šestnáctkového čítače (32) a jednak vstupy pevně naprogramované paměti (31) PROM, na jejíž výstupy je přímo připojen jedenapfllmístný sedmisegmentový displej (37), přičemž vstup šestnáctkového čítače (32) je propojen · výstupem (8) pomocného integrovaného obvodu (33), přičemž mezi výstup (6) pomocného integrovaného obvodu (33) a blokovací vstup (9) šestnáctikanálového multiplexeru (30) je zapojen bistabilní klopný integrovaný obvod (34).