KR900007583B1 - 모터의 연속 제어 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모터의 연속 제어 회로

제1도는 본 발명의 블록도.

제2도는 입력 제어 회로도.

제3도는 본 발명의 제어 회로도.

제4도는 출력 구동 회로도.

제5도와 제6도는 본 발명 실시예 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력제어 회로부 2 : 순차 제어 회로부

3 : 출력 구동 회로부 2-1, 2-2, 2-3 : 순차제어회로

DE₁: DE₂: 데코더 CON : 10진 카운터

FF₁, FF₂, FF₅, FF₆, FF₁₁, FF₁₂, FF₂₁, FF₂₂, FF₃₁, FF₃₂: 플립플롭

INV : 인버터 MV : 멀티바이브레이트

G₁,G₁₁,G₁₅,G₂₁,G₂₅,G₃₁,G₄₂,G₄₄,G₃₅; OR 게이트

G₂,G₁₄,G₁₇,G₂₄,G₂₇,G₃₄,G₃₇: NOT 게이트

G₁₂,G₁₈,G₂₂,G₂₈,G₃₂,G₃₈,G₄₁: AND 게이트

G₁₃,G₁₈,G₂₃,G₂₈,G₃₃,G₃₆,G₄₅: NOR 게이트

G₁₉,G₂₀,G₂₉,G₃₀,G₄₀,G₄₃: NAND 게이트

S₀-S₉: 선택스위치 PC₁-PC₆포트 커플러

본 발명은 모터의 연속제어회로에 관한 것으로서, 특히 순차적인 구동을 위한 연속제어릍 수행할 수 있게하여 완구용과 산업용으로 이용할 수 있도록 한 것에 주안점을 둔 것이다.

완구용으로 종래에는 연속제어를 위해서 기계적으로 수개의 연동 기어와 캠을 내장하여 구동기어가 회동될때 연동기어를 구동시켜서 연동기어축에 설치된 캠에 의해서 레버등을 작동시켜서 순차적으로 구동을 이루도록 하였으나, 이는 기계적으로 구동 되었기 때문에 구성자체가 복잡하여 컴팩트한 설계가 불가능하고, 생산원가를 상승시키는 동시에 실제 사물과 같은 동작을 구현하는데 문제점이 있었다. 또한, 산업용으로는종래 소프트웨어로서 프로그램에 따라 순차적으로 제어하도록 한것이 있었으나, 이는 하드웨어가 복잡하여 생산원가가 고가일뿐 아니라, 소프트웨어 처리에 문제점이 따르므로서 누구나 손쉽게 소프트웨어를 처리할 수 없기 때문에 기술개발에 큰 문제점이 대두되어 기술개발상의 결점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자, 기계적이나 소프트웨어적으로 구동되는 것이 아니라, 간단한 순차제어회로를 구성하여 이 순차제어회로에 의해서 구동되게 하므로서 연속제어를 위한 완구나 산업용으로 이용할수 있게 한다. 또한, 본 발명의 회로를 대체하고 간단한 동작기구와 조합시킬때 실제 사물과 같은 동작을 구현할수 있게 하므로서, 이와 같은 연속제어 동작을 위한 제품의 개발 시간과, 생산원가를 절감할수 있게 한것에 목적을 둔 것이다.

이하 첨부도면에 따라서 설명하면 다음과 같다. 제1도와 같이 입력제어 회로부(1)의 신호에 의해서 순차제어회로(2)가 동작되게 하고 이 순차제어회로(2)에 의해 출력부의 출력구동회로(3)가 구동되도록 구성한 것으로서, 입력회로부(1)를 살펴보면 다음과 같다. 제2도와 같이 무안정 멀티 바이브레이터(MV)의 출력을 OR게이트(G₁)에 인가시키고 데코더(DE₁)의 출력측에 접속된 선택스위치(S₀-S₉)에 접속된 단자점에서NOT 게이트(G₂)를 통해 상기 OR게이트(G₁)의 타측 입력에 접속하여 이 출력을 카운터(CON)의 클럭단자(CP)에 연결하고, 데코더(DE₁)의 단자(A₀-A₃)와 카운터(CON)의 단자(Q₀-Q₃)를 공통으로 하여 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 데이타 입력단자(D₀-D₃)에 인가시켜서 출력단자(Q'₀-Q'₃)에서 데코더(DE₂)와 인버터(INV)를 통해 출력되도록 한다.

그리고 순차제어회로(2)는 제3도와 같이 입력단자(a₁₁)를 OR 게이트(G₁₁)와 NOR 게이트(G₁₆)에 인가시키고 입력단자(a₁₂)는 NOR 게이트(G₁₃)와 OR 게이트(G₁₅)에 인가시키며 입력단자(a₁₃)는 NOR 게이트(G₁₃)(G₁₆)에 인가시키고 입력단자(D₄₁)를 NOR 게이트(G₁₃)(G₁₆)에 인가시키도록 하여서 NOR 게이트(G₁₃)(G₁₆)의 각 출력을 플립플롭(FF₁₁)(FF₁₂)의 클리어 단자(CL)에 접속하고 상기 OR 게이트(G₁₁)(G₁₅)의 출력은 AND 게이트(G₁₂)(G₁₈)의 입력에 접속됨과 동시에 출력이 플립플롭(F₁₁)(FF₁₂)에 접속된 NOT게이트(G₁₄)(G₁₇)에 연결하고, 외부 선택스위치(S₁₁)(S₁₂)에 접속된 NAND 제이트(G₁₉)(G₂₀)의 출력을 상기 AND 게이트(G₁₂)(G₁₈)의 타측 입력에접속하여서 출력단자(O₁₁)(O₁₂)에 출력되는 신호가 순차적으로 출력되게 제1순차제어회로(2-1)를 구성한다.

상기 제1순차제어회로(2-1)와 같은 방법으로 제2순차제어회로(2-2)는 입력단자(b₂₁)(b₂₂)(b₂₃)와 외부선택 스위치 단자(S₂₁)(S₂₂)에 NOR 게이트(G₂₃)(G₂₆)와 OR 게이트(G₂₁)(G₂₅) NAND 게이트 (G₂₉)(G₃₀), NOT 게이트(G₂₄)(G₂₇) 및 플립플롭(FF₂₁)(FF₂₂), AND 게이트(G₂₂)(G₂₈)로 구성하여 출력단자(O₂₁)(O₂₂)에서 순차 신호를 얻게 한다.

또한 상기와 같은 방법으로 제3순차제어회로(2-3)를 구성한다. 그리고 필요한 수량의 제어출력신호를 얻기 위해서는 (2-1),(2-2),(2-3)과 같은 회로를 필요로 하는 수량만큼 추가로 접속시키기만 하면 된다. 또한 출력측의 구동회로(3)는 제4도와 같이 순차제어회로 출력단자(O₁₁)(O₁₂)에 접속된 포토커플러(PC₁)(PC₂)에 트랜지스터(Q₁-Q₆)를 연결하고 이에 모터(M₁)를 연결하고, 출력단자(O₂₁)(O₂₂)에 접속된 포토커플러(PC₃)(PC₄)에는 트랜지스터(Q₎Q₁₂)를 연결하고 이에 모터(M₂)를 연결하며, 출력단자(O₃₁)(O₃₂)에 접속된 포토커플러(PC₅)(PC₆)에는 트랜지스터(Q₁₃-Q₁₈)를 연결하고 이에 모터(M₃)를 연결하여서 된 것이다.

상기와 같은 구성으로 형성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

입력제어회로(1)는 유선제어, 원격제어, 음성제어가 가능하지만 유선제어방식을 설명하면, 무안정 멀티바이브레이터(MV)에서 구형 퍼스파를 생성하여 OR 게이트(G₁)에 입력시키면 데코더(DE₁)에 접속된 선택스위치(S₀-S₉)가 선택되지 않은 상태에서는 NOT 게이트(G₂)의 입력이 하이가 되고 출력이 로우가 되어 상기 OR 게이트(G₁)의 타측입력에 인가되므로서 무안정 멀티바이브레이터(MV)에서 생성되는 출력신호가 OR 게이트(G₁)을 거쳐 카운터(CON)의 클럭입력단자(CP)에 입력되므로서 카운터의 동작이 진행되며 그 출력(Q₀-Q₃)이 데코더(DE₁)의 입력단자(A₀-A₃)에 가해져 출력단자(Q₀-Q₉)에 차례로 로우신호가 출력된다. 이때 선택스위치(S₀-S₉)가 선택되면 NOT 게이트(G₂)의 입력이 로우가 되고 그 출력이 하이가 되어 OR 게이트(G₁)에 인가되어진다. 그러므로 OR 게이트(G₁)의 출력은 항상 하이상태가 유지되어 카운터(CON)의 클럭입력단자(CP)는 무안정 멀티바이브레이터(MV)의 구형 펄스파 신호와는 무관하게 되어 카운터(CON)의 동작은 멈추게 되어 출력값의 변화가 없게 된다. 따라서 카운터(CON)의 안정된 출력값이 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 데이타 입력단자에 인가되어지고 NOT 게이트(G₂)의 입력단자와 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 클럭단자(CP)가 접속되어 있으므로 이 단자점의 상태가 로우에서 하이로 변할때 즉 선택스위치(S₀-S₉)를 눌렀다 놓을때 그 데이타가 플립플롭(FF₁)(FF₂)에 래치된다.

그리고 래치된 데이타는 데코더(DE₂)에 가해져서 가해진 입력에 대응하는 하나의 출력이 출력되어진다. 그러나, 데코더(DE₂)의 대응하는 출력은 로우 이므로 인버터(INV)를 통해 하이 신호를 출력시킨다. 그리고 본 발명의 순차제어회로(2)를 살펴보면 다음과 같다. 첫째로, 입력신호 10개, 외부선택스위치 6개, 출력신호 6개 기억기능을 사용할 경우를 설명하면, 제2도의 선택스위치(S₀)를 선택시키면 제3도의 입력단자(a₁₁)에만 하이신호가 인가되어 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이가 되고 외부선택스위치(S₁₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₁₁)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 입력은 모두 하이상태가 되므로 출력단자(O₁₁)를 하이상태로 출력시키게 된다.

따라서, 모터(M₁)는 시계방향으로 회전하게 된다. 이때 외부선택스위치(S₁₂)를 접지점과 접속하고 외부선택스위치(S₁₁)를 오픈 상태로 하면 NAND 게이트(G₁₉)의 출력이 로우가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 로우상태로 출력되어 모터(M₁)는 정지한다. 다시 외부선택스위치(S₁₁)를 로우로 하여 모터(M₁)가 시계방향으로 회전하고 있는 상태하에서 제2도의 선택스위치(S₁)를 선택하면 입력단자(a₁₂)만 입력신호가 하이가 되어 NOR 게이트(G₁₃)의 출력은 로우가 되고 이것이 플립플롭(FF₁₁)의 클리어 단자(CL)에 인가되어 플립플롭(FF₁₁)의 출력은 로우가 되어 OR 게이트(G₁₁)의 입력은 모두 로우가 되기 때문에 출력은 로우가 되므로 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 로우가 되어 모터(M₁)의 시계방향으로의 회전은 정지한다.

반면 OR 게이트(G₁₅)의 입력은 하이가 인가되어 OR 게이트(G₁₅)의 출력은 하이가 되고, AND 게이트(C₁₈)의 입력에 인가되어진다.

따라서 외부선택스위치(S₁₂)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₂₀)의 출력이 하이가 되어 상기 AND게이트(G₁₈)의 입력은 모두 하이상태가 되므로서 이 출력단자(O₁₂)는 하이상태가 출력되어 모터(M₁)는 반시계방향으로 회전한다.

이때 외부선택스위치(S₁₁)를 접지점과 접속하고 외부선택스위치(S₁₂)를 오픈하면 NAND 게이트(G₂₀)의 출력이 로우가 되어 AND 게이트(G₁₈)의 입력에 인가되므로 AND 게이트(G₁₈)의 출력단자(O₁₂)는 로우가 되어 모터(M₁)는 정지한다.

다시 외부선택스위치(S₁₂)를 로우로 하여 모터(M₁)가 반시계방향으로 회전하고 있는 상태하에서 제2도의 선택스위치(S₂)를 선택하면 입력단자(a₁₃)만 하이가 되고 이 신호가 NOR 게이트(G₁₃)(G₁₆)의 입력에 각각 인가되어 NOR 게이트(G₁₃)(G₁₆)의 출력이 로우로 되어 플립플롭(FF₁₁)(FF₁₂)의 클리어단자(CL)에 인가되어 플립플롭(FF₁₁)(FF₁₂)의 출력은 각각 로우로 되고 이 출력이 OR 게이트(G₁₁)(G₁₅)의 입력에 인가되므로서 OR 게이트(G₁₁)(G₁₈)의 입력은 모두 로우상태로 되어 출력이 로우로 됨에 따라 AND 게이트(C₁₂)(G₁₈)의 출력단자(O₁₁)(O₁₂)는 각각 로우가 되어 모터(M₁)는 어느 방향으로도 회전하지 않고 정지한 상태로 있게 된다.

즉 입력단자(a₁₃)에 인가되는 제2도의 선택스위치(S₀-S₉)중의 입력은 출력(O₁₁)이나(O₁)讖 하이가 되어 모터(M₁)가 회전하고 있을시 이를 정지시키기 위해서 사용할수 있게 된다.

그리고 제2, 제3의 순차제어회로(2-2), (2-3)도 상기 순차제어회로(2-1)와 같은 동작원리에 의해서 동작하게 된다.

제2도의 선택스위치(S₀)를 선택하여 출력단자(O₁₁)의 출력신호가 하이상태로 되어 모터(M₁)가 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 순차제어회로(2-2)에 해당하는 제2도의 선택스위치(S₃)를 선택하면 입력단자(b₂₁)의 입력신호만 하이가 되므로 OR 게이트(G₂₁)의 출력이 하이상태로 AND 게이트(G₂₂)에 입력되고 외부 선택스위치(G₂₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₂₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₂₂)의 입력이 모두 하이상태로 인가되므로서 그 출력단자(O₂₁)는 하이가 된다.

그러므로 모터(M₂)가 시계방향으로 회전하게 된다. 이때 상기 순차제어회로(2-1)의 입력단자(a₁₁)는 로우가 되어 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이에서 로우로 변화되면 이것이 NOT 게이트(G₁₄)를 통하여 반전되어 플립플롭(FF₁₁)의 클럭단자(CP)에 인가되어지고 그 상태가 로우에서 하이로 변할때(라이징에지)입력의 하이상태가 출력에 전달되고, 이것이 OR 게이트(G₁₁)의 입력에 인가되어 출력은 하이로 된다.

그러므로 AND 게이트(G₁₂)의 출력(O₁₁)은 외부선택스위치(S₁₁)의 상태가 로우이므로 하이상태가 되어 모터(M₁)은 시계방향으로 회전을 계속하게 된다. 따라서 서로 다른 순차제어회로의 선택스위치 즉 순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₀)를 선택한후 연속해서 순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₃)를 선택하면 모터(M₁), (M₂)가 동시에 시계방향으로 회전하게 된다.

모터(M₁)(M₂)가 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 순차제어회로(2-3)의 선택스위치(S₆)를 선택하면 입력단자(C₃₁)만 하이가 되어 OR 게이트(G₃₁) 출력이 하이가 되고, 외부선택스위치(S₃₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₃₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₃₂)의 입력에 가해져 AND 게이트(G₃₂)의 입력은 모두 하이상태가 되므로서 출력단자(O₃₁)의 출력이 하이가 되어 모터(M₃)가 시계방향으로 회전한다.

이때 제1순차제어회로(2-1)에서는 입력단자(a₁₁,a₁₂,a₁₃)가 전부 로우가 되어 플립플롭(FF₁₁)의 클리어단자(CL)에 전혀 영향을 미치지 못하여 플립플롭(FF₁₁)의 출력은 하이상태로 변함없이 OR 게이트(G₁₁)에 인가되어 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 변함없이 하이상태를 유지하고 제2순차제어회로(2-2) 입력단자(b₂₁)는 로우가 입력되나 OR 게이트(G₂₁)의 출력상태가 하이에서 로우로 변화가 NOT 게이트(G₂₄)를 통해 반전되어 플립플롭(FF₂₁)의 클럭단자(CP)에 인가되어(펄스의 라이징에지에서) 플립플롭(FF₂₁)의 입력상태 하이가 출력에 전달되고 이 신호가 OR 게이트(G₂₁)에 인가되어 이 출력이 하이로 되므로서 AND게이트(G₂₂)의 출력단자(O₂₁)는 상태 변화 없이 하이상태를 유지하여 모터(M₁)(M₂)(M₃)는 동시에 시계방향으로 회전하는 상태가 된다.

그러므로 서로 다른 순차제어회로(2-1)(2-2)(2-3)의 선택스위치 즉 선택스위치(S₀)를 선택한후 연속해서 선택스위치(S₃)와 선택스위치(S₆)를 선택하면 모터(M₁)(M₂)(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하게 된다.

모터(M₁)(M₂)(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 제어회로(2-1)의 선택스위치(S₁)를 선택하면 입력단자(a₁₂)만 하이로 되어 OR 게이트(G₁₅)는 하이가 되며, 스위치(S₁₂)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₂₀)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₈)의 입력은 모두 하이상태로 인가되므로서 AND 게이트(G₁₈)의 출력단자(O₁₂)는 하이상태로 출력된다.

이때 입력단자(a₁₂)의 상태가 NOR 게이트(G₁₃)에 가해지므로 그 출력상태가 로우가 되어 플립플롭(FF₁₁)의 클리어단자(CL)에 인가되어 플립플롭(FF₁₁)의 출력은 로우로 되어 OR게이트(G₁₁)의 입력에 인가되므로 이 출력은 로우상태가 되고 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)은 로우가 출력되어 모터(M₁)는 반시계방향으로 회전하게 된다.

이때 제2순차제어회로(2-2)에서는 입력단자(b₂₁,b₂₂,b₂₃)가 전부 로우가 되어 플립플롭(FF₂₁)의 클리어단자(CL)에 전혀 영향을 미치지 못하여 플립플롭(FF₂₁)의 출력은 하이상태로 변함없이 OR게이트(G₂₁)에 인가되어 AND 게이트(G₂₂)의 출력단자(O₂₁)는 변함없이 하이상태를 유지하고 제3순차제어회로(2-3) 입력단자(C₃₁)는 로우상태이나 OR 게이트(G₃₁) 출력의 하이에서 로우로 변화가 NOT 게이트(G₃₄₎를 통해 반전되어 플립플롭(FF₃₁)의 클럭단자(CP)에 인가되어 이때의 상태가 로우에서 하이로 변화하는 시점 즉, 라이징에지에서 플립플롭(FF₃₁)의 입력상태 하이가 출력에 전달되고 출력신호가 OR 게이트(G₃₁)에 가해져 그 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₃₂)의 출력단자(O₃₁)는 하이가 되어 모터(M₂)(M₃)는 시계방향으로 회전을 계속하게 하는 상태를 유지한다.

따라서 모터(M₁)(M₂)(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₁)를 선택하면 순차제어회로(2-1)의 모터(M₁)만 영향을 받아 반시계방향으로 회전하게 되어 전체적으로는 모터(M₁)는 반시계방향 모터(M₂)(M₃)는 시계방향으로 계속 회전된다.

모터(M₁)는 반시계방향, 모터(M₂)(M₃)는 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₅)를 선택하면 입력단자(b₂₃)만이 하이상태가 되어 NOR 게이트(G₂₃)(G₂₆)에 인가되어져 그 출력이 로우가 되고 플립플롭(FF₂₁)(FF₂₂)의 클리어단자(CL)에 각각 인가되므로서 출력은 로우가 되어 그 상태가 OR 게이트(G₂₁)(G₂₅)의 입력에 인가되므로서 출력이 로우가 되어 AND 게이트(G₂₂)(G₂₈)의 출력단자(O₂₁)(O₂₂)는 로우로 되므로서 모터(M₂)는 정지하게 된다.

이때 제3순차제어회로(2-3)에서는 입력단자(C₃₁,C₃₂,C₃₃)가 전부 로우가 되어 플립플롭(FF₃₁)의 클리어단자(CL)에 전혀 영향을 미치지 못하여 플립플롭(FF₃₁)의 출력은 하이상태로 변함없이 OR 게이트(G₃₁)에 인가되어 AND 게이트(G₃₂)의 출력단자(O₃₁)는 변함없이 하이상태를 유지하고 제1순차제어회로(2-1) 입력단자(a₁₂)는 로우상태이나 OR 게이트(G₁₅)의 출력상태가 하이에서 로우로 변화가 NOT 게이트(G₁₇)를 통해 반전되어 플립플롭(FF₁₂)의 클럭단자(CP)에 인가되어지므로 로우에서 하이로 변화하는 라이징에지에서 플립플롭(FF₁₂)의 입력상태 하이가 출력에 전달되고 이것이 OR 게이트(G₁₅)에 인가되어 그 출력이 하이가 되고 따라서 AND 게이트(G₁₈)의 출력단자(O₁₂)는 하이가 되어 모터(M₁)는 반시계방향, 모터(M₃)는 시계방향으로 회전하는 상태가 된다.

즉 모터(M₁)가 반시계방향, 모터(M₂)(M₃)가 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 제2순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₅)를 선택하면 제2순차제어회로(2-2)의 모터(M₂)만 영향을 받아 회전을 정지하게 되어 모터(M₁)는 반시계방향 모터(M₃)는 시계방향으로 회전하는 상태가 되며 모터(M₂)은 회전을 멈춘 정지한 상태로 있게 된다.

모터(M₁)(M₂)(M₃)가 동시에 회전하고 있을때 어느 순차제어회로에도 속하지 않는 선택스위치(S₉)를 선택하면 입력단자(D₄₁)만 하이상태가 되고 다른 입력단자(a₁₁,a₁₂,a₁₃)(b₂₁,b₂₂,b₂₃)(c₃₁,c₃₂,c₃₃)는 로우가 되며 입력단자(D₄₁)의 입력상태 하이가 NOR 게이트(G₁₃,G₁₆,G₂₃,G₂₆,G₃₃,G₃₆)의 입력에 각각 가해지고 그 출력상태의 신호 로우가 플립플롭(FF₁₁,FF₁₂,FF₂₁,FF₂₂,FF₃₁,FF₃₂)의 클리어단자(CL)에 입력되어 그 출력의 상태가 로우로 되어 AND 게이트(G₁₂,G₁₈,G₂₂,G₂₈,G₃₂,G₃₈)의 각 출력단자(O₁₁,O₁₂,O₂₁,O₂₂,O₃₁,O₃₂)는 각각 로우상태가 되어 모터(M₁)(M₂)(M₃)는 동시에 회전을 정지하게 된다.

모터(M₁)(M₂)(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하고 있는 상태에서 외부선택스위치(S₁₂)를 접지점과 연결되게 하고, 외부선택스위치(S₁₁)를 오픈하면 NAND 게이트(G₁₉)의 출력이 로우가 되고 이 신호게 의해 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 로우가 되므로서 모터(M₁)는 회전을 정지하게 된다.

이 상태에서 다시 외부선택스위치(S₂₂)를 접지시키고 외부선택스위치(S₂₁)를 오픈하면 NAND 게이트(G_2y)의 출력이 로우가 되고 이 신호에 의해 AND 게이트 출력단자(O₂₁)는 로우가 되어 모터(M₂)도 회전을 정지한다.

이와같이 외부선택스위치(S₃₁)를 오픈시키고 외부선택스위치(S₃₂)를 접시킬때에도 모터(M₃)가 회전을 정지하게 된다.

둘째로, 입력단자 10개를 모두 사용하고, 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂,S₃₁,S₃₂)제어를 받으며, 기억기능을 제거하고 출력(O₁₁,O₁₂,O₂₁,O₂₂,O₃₁,O₃₂)를 모두 사용하였을 경우를 살펴보면 다음과 같다.

제1순차제어회로(2-1)의 기억기능을 제거하기 위해 입력단자(a₁₂)를 전원단자(Vcc)에 접속한다. 그리고 제2,3순차제어회로(2-2)(2-3)의 기억기능을 제거하기 위해 입력단자(b₂₃)(c₃₃)를 전원단자(Vcc)에 접속한다.

그리하면 입력단자(a₁₃)(b₂₃)(c₃₃)는 저항(R₁₅)(R₂₅(R₃₅)에 의해 각각 하이상태가 되어 NOR 게이트(G₁₃, G₁₆)(G₂₃, G₂₆)(G₃₃, G₃₆)의 출력이 로우가 되므로서 플립플롭(FF₁₁, FF₁₂)(FF₂₁, FF₂₂)(FF₃₁, FF₃₂)의 클리어단자(CL)에 인가되어 이 플립플롭의 각 출력은 항상 로우상태를 유지하여 기억기능을 상실하게 되고, OR게이트(G₁₁,G₁₅)(G₂₁,G₂₅)(G₃₁,G₃₅)는 버퍼와 같은 동작을 하게 된다.

따라서 입력단자(a₁₁,a₁₂,a₁₃)(b₂₁,b₂₂,b₂₃)(c₃₁,c₃₂,c₃₃)에 의해서만 출력단자(O₁₁,O₁₂)(O₂₁,O₂₂)(O₃₁,O₃₂)의 출력신호가 제어된다.

제1순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₀)를 선택한후 선택스위치(S₁)(S₂)를 차례로 선택했을 때의 현상은 기억기능을 유지하고 있을때와 같은 동작을 하게된다.

즉 제1순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₀,S₁,S₂)를 차례로 선택하거나 제2순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₃,S₄,S₅) 및 제3순차제어회로(2-3)의 선택스위치(S₆,S₇,S₈)를 차례로 선택하였을때는 상기에서 설명한 기억기능을 유지하고 있을때와 같은 동작을 하게 된다.

그러나 다른 순차제어회로의 선택스위치를 선택하였을때는 기억기능을 유지하고 있을때와 동작상태가 다르게 된다.

예를들어 만약 선택스위치(S₀)를 선택하고 선택스위치(S₃)(S₆)를 차례로 선택하였을때의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.

순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₀)를 선택하면 입력단자(a₁₁)만 하이가 되어 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이가 되고, 외부선택스위치(S₁₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₁₉)의 출력이 하이가 되어 AND게이트(G₁₂)의 입력은 모두 하이가 되므로 출력단자(O₁₁)가 하이가 되어 모터(M₁)가 시계방향으로 회전하게 된다.

이때 제2순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₃)를 선택하면 입력단자(b₂₁)만 하이가 되어 OR 게이트(G₂₁)의 출력이 하이가 되고, 스위치(S₂₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₂₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₂₂)의 입력은 모두 하이가 되므로 이 출력단자(O₂₁)는 하이가 된다.

그러므로 모터(M₂)가 시계방향으로 회전하게 된다. 그러나, 입력단자(a₁₁)는 로우가 되고 플립플롭(FF₁₁)의 기억기능이 상실되고 OR 게이트(G₁₁)의 출력은 로우가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)가 로우상태가 되므로 모터(M₁)는 회전을 정지하게 된다. 그러므로 전체적으로는 모터(M₁)는 정지하고 모터(M₂)는 시계방향으로 회전하는 상태가 된다.

이 상태에서 제3순차제어회로(2-3)의 선택스위치(S₆)를 선택하면 입력단자(C₃₁)만 하이상태가 되고, 외부선택스위치(S₃₁)가 로우이면 NAND 게이트(G₃₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₃₂)에 가해져 이 출력단자(O₃₁)는 하이가 되므로 모터(M₃)가 시계방향으로 회전하게 된다.

그러나, 입력단자(a₁₁)(b₂₁)는 로우가 되고 플립플롭(FF₁₁)(FF₂₁)의 기억기능이 상실되었으므로 OR 게이트(G₁₁)(G₂₁)의 출력은 각각 로우가 되어 AND 게이트(G₁₂)(G₂₂)의 출력단자(O₁₁)(O₂₁)는 각각 로우가 됨에 따라 모터(M₁)(M₂)는 회전을 정지하게 되어 모터(M₁)(M₂)는 정지하고, 모터(M₃)는 시계방향으로 회전하는 상태가 된다.

세째로, 입력신호를 모두 사용하고, 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂,S₃₁,S₃₂)의 제어를 받으며 기억기능일부를 유지시키고 일부는 제거하고, 출력을 모두 사용하게 될 경우를 살펴보면, 다음과 같다.

제1순차제어회로(2-1)는 기억기능을 유지하고 제2,3순차제어회로(2-2)(2-3)는 기억기능을 상실하였다고 가정하여 이를 설명하면, 제2,3순차제어회로(2-2)(2-3)의 기억기능을 제거하기 위해서 입력단자(b₂₃)(c₃₃)에 전원단자(Vcc)를 접속하면, 입력단자(b₂₃)(c₃₃)는 저항(R₂₅)(R₃₅)에 의해 하이신호상태가 되어 이로 인하여 NOR 게이트(G₂₃, G₂₆)(G₃₃, G₃₆)의 출력이 로우로 되어 플립플롭(FF₂₁)(FF₂₂)(FF₃₁)(FF₃₂)의 클리어단자(CL)에 인가되었으므로 플립플롭의 출력은 항상 로우상태가 되어 기억기능을 상실하게 되고, OR 게이트(G₂₁)(G₂₅)(G₃₁)(G₃₅)는 버퍼와 같은 기능을 수행하게 된다. 그러므로 출력단자(O₂₁)(O₂₂)(O₃₁)(O₃₂)는 입력단자(b₂₁)(b₂₂)(b₂₃)(c₃₁)(c₃₂)(c₃₃)에 의해서만 제어되게 된다.

선택스위치(S₀)를 선택하고, 선텍스위치(S₃)(S₆)를 차례로 선택하였을 경우를 살펴보면, 제1순차제어회로(2-1)의 선택스위치(S₀)를 선택하면 입력단자(a₁₁)만 하이가 되고, 외부선택스위치(S₁₁)의 상태가 로우라면 NAND 게이트(S₁₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 입력은 모두 하이가 되므로서 AND게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)가 하이가 되어 모터(M₁)가 시계방향으로 회전하게 된다.

이때 제2순차제어회로(2-2)의 선택스위치(S₃)를 선택하게 되면 입력단자(b₂₁)만 하이가 되어 OR 게이트(G₂₁)의 출력이 하이가 되고 외부선택스위치(S₂₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₂₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₂₂)의 입력은 모두 하이상태가 되어 출력단자(O₂₁)는 하이가 되므로 모터(M₂)는 시계방향으로 회전하게 된다.

이때 입력단자(a₁₁)는 로우이나 OR 게이트(G₁₁)의 출력상태가 하이에서 로우로 변화가 NOT 게이트(G₁₄)를 통해 반전되어 플립플롭(FF₁₁)의 클럭단자(CP)에 인가되어 로우에서 하이로 변화하는 라이징에지에서 입력상태 하이가 출력에 전달되고 이것이 OR 게이트(G₁₁)에 가해져 출력이 하이로서 AND 게이트(G₁₂)에 인가되므로서 출력단자(O₁₁)는 하이가 되어 모터(M₁)는 계속 시계방향으로 회전하게 된다. 그러므로서 모터(M₁)(M₂)는 동시에 시계방향으로 회전한다.

이 상태에서 제3순차제어회로(2-3)의 선택스위치(S₆)를 선택하면 입력단자(C₃₁)만 하이가 되어 OR 게이트(C₃₁)의 출력이 하이가 되고 스위치(S₃₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₃₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₃₂)의 입력은 모두 하이상태가 되므로 출력단자(O₃₁)는 하이가 출력되어 모터(M₃)가 시계방향으로 회전하게 된다.

이때 입력단자(a₁₁)(b₂₁)는 로우이나 제1순차제어회로(2-1)의 경우는 플립플롭(FF₁₁)의 기억기능을 유지하고 있고 입력단자(a₁₁,a₁₂,a₁₃)가 전부 로우가 되어 플립플롭(FF₁₁)의 클리어단자(CL)에 전혀 영향을 미치지 못하여 플립플롭(FF₁₁)의 출력은 하이상태로 변함없이 OR 게이트(F₁₁)에 인가되어 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 변함없이 하이상태를 유지하므로 모터(M₁)는 시계방향으로 회전하게 된다. 그러나, 제2순차제어회로(2-2)의 경우는 플립플롭(FF₂₁)의 기억기능이 상실되어 OR 게이트(G₂₁)의 출력은 로우가 되므로 AND 게이트(G₂₂)의 출력단자(O₂₁)는 로우가 되어 모터(M₂)는 회전을 정지하게 된다. 따라서 모터(M₁)(M₃)는 시계방향으로 회전하고, 모터(M₂)는 정지한 상태가 된다.

네째로, 일부 입력만 사용할 경우, 사용하지 않는 입력단자는 입력회로(1)의 출력단자와 연결하지 않은 상태로 놓아둔다.

제1순차제어회로(2-1)에서 입력단자(a₁₁)(a₁₃)를 사용하고, 입력단자(a₁₂)를 사용하지 않을 경우를 살펴보면 다음과 같다.

입력단자(a₁₂)는 저항(R₁₄)에 의해 항상 로우가 되어 NOR 게이트(G₁₃)의 입력에 가해지나 NOR 게이트(G₁₃)의 출력을 로우로 하는데는 전혀 영향을 미치지 못한다.

즉 입력단자(a₁₁)와 연관되어 있는 기억보존용으로 사용한 플립플롭(FF₁₁)에는 영향을 미치지 못하게 된다. 그리고 입력단자(a₁₂)가 로우이므로 OR 게이트(G₁₅)의 출력이 로우가 되어 AND 게이트(G₁₈)의 출력단자(O₁₂)가 로우가 된다. 그러므로 입력단자 일부 미사용시 그 입력에 대응하는 출력은 항상 로우상태를 유지한다.

다섯째로, 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂,S₃₁,S₃₂)단자를 일부만 사용할 경우 즉, 외부선택스위치(S₃₁,S₃₂)만 사용하고 나머지 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂)를 미사용할 경우 미사용 외부선택스위치를 접지에 연결하기만 하면 된다. 그러면 제3도의 NAND 게이트(G₁₉,G₂₀,G₂₉,G₃₀)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₂,G₁₈,G₂₂,G₂₈)은 버퍼와 같은 기능을 수행하게 된다. 따라서 미사용 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂)는 출력(O₁₁,O₁₂,O₂₁,O₂₂)에 전혀 영향을 미치지 못한다.

여섯째로, 입력단자의 파형이 펄스파일 경우, 상기에서는 입력단자에 인가되는 입력파형이 지속파일 경우에 대해서 설명하였으므로서, 하기에서는 펄스파일 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.

입력단자(a₁₁)에 전압레벨이 하이의 구형파 펄스(하이 펄스폭이 최소 1us일 경우)가 입력되면 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이가 되고, 스위치(S₁₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₁₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 입력은 모두 하이상태가 되므로서 AND 게이트(G₁₂)의 출력단자(O₁₁)는 하이가 된다.

잠시후 펄스파가 하이에서 로우로 되는 상태 변화가 NOT 게이트(G₁₄)를 거쳐 플립플롭(FF₁₁)의 클럭단자(CP)에 가해지므로 상태가 로우에서 하이로 되는 라이징에지에서 플립플롭(FF₁₁)의 데이타 입력단자의 하이상태가 출력에 전달되어 OR 게이트(G₁₁)의 입력에 가해지게 됨에 따라 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이가 되어, AND 게이트(G₁₂)의 입력이 모두 하이가 되기 때문에 출력단자(O₁₁)가 하이가 출력되어 모터(M₁)는 시계방향으로 회전하게 된다. 즉 입력단자에 지속파가 인가되든 하이레벨의 구형파 펄스가 인가되든 같은 결과가 된다.

일곱째로, 다수의 입력단자와 출력단자를 사용하고자 할 경우, 즉 본 발명의 순차제어회로를 집적화 시켜서 다수의 모터를 독립적으로 구동시키고자 할 경우에 대해서 살펴보면 다음과 같다. 상기에서 설명한 순차제어회로(2-1)(2-2)(2-3)를 집적회로(I₁)화 시켜서 이 출력단자에 모터(M₁)(M₂)(M₃)를 연결 시킬 수 있고, 이와같은 집적회로(IC₂)(IC₂)를 구성하는데, 이때 입력단자(D₄₁)는 공통으로 한다. 그러면 집적회로(IC₁-IC₃)에 각각 3개의 모터를 접속시킬수 있으므로 9개의 모터 연결이 가능하게 된다. 상기와 같이 집적회로화 시키든지 본 발명의 순차제어회로를 병렬로 연결하면 사용자가 원하는 입력과 출력을 증가시킬 수 있게 된다.

여덟째로, 타 순차제어회로에 영향을 주기 위해서 입력단자 또는 출력단자에 약간의 변경을 하여 타 순차제어회로에 영향을 줄수도 있으며, 또한 영향을 주지 않게 할수도 있게 되는데, 이를 살펴보면, 제2순차제어회로(2-2)의 모터(M₂)와 제3순차제어회로(2-3)의 모터(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하면 제1순차제어회로(2-1)의 모터(M₁)도 시계방향으로 회전시키고자 하려면 제5도와 같이 출력단자(O₂₁)(O₃₁)를입력시킨 AND 게이트(G₄₁)의 출력을 본 발명의 입력단자(a₁₁)에 접속시키면, 모터(M₂)(M₃)가 동시에 시계방향으로 회전하면 입력단자(a₁₁)에 접속된 AND 게이트(G₄₁)의 입력이 모두 하이상태가 되어 그 출력이 하이가 되므로서 OR 게이트(G₁₁)의 출력이 하이상태가 되어 스위치(S₁₁)의 상태가 로우이면 NAND 게이트(G₁₉)의 출력이 하이가 되어 AND 게이트(G₁₂)의 입력은 모두 하이상태로 되어 출력단자(O₁₁)는 하이신호를 출력시키므로서 모터(N₁)가 시계방향으로 회전하게 된다.

따라서 모터(M₂,M₃)가 시계방향으로 회전하면 모터(M₁)도 시계방향으로 회전하게 된다.

또 하나의 예를들어 제1순차제어회로(2-1)의 모터(M₁)출력단자(O₁₁: 전지, O₁₂: 후진)하는데 사용하고 제2순차제어회로(2-2)의 모터(M₂)의 출력단자(O₂₁: 우회전, O₂₂좌회전)하는데 사용한다고 가정하면, 입력 α은 180°우회전 후전진 명령과, 입력 β는 180°좌회전후 전진 명령을 수행하기 위해 외부에 조작을 행하는 것을 제6도에 따라 설명하면 다음과 같다.

제1순차제어회로(2-1)의 입력단자(a₁₁)에 α,β신호를 인가시킨 OR 게이트(G₄₂)와, 출력신호(O₂₁)(O₂₂)인가시킨 NOR 게이트(G₄₅)를 접속한 플립플롭(FF₅)(FF₆) 그리고 NAND 게이트(G₄₃)와 OR 게이트(G₄₄)를 구성하여 상기 입력단자(a₁₁)에 연결한다.

제2순차제어회로(2-2)의 입력단자(b₂₁)로 명령 α가 인가되면 외부선택스위치(S₂₁)의 상태가 로우이므로 출력단자(O₂₁)는 하이가 되어 모터(M₂)는 우회전을 하게 된다.

이때 180°회전 지점에서 외부선택스위치(S₂₂)측으로 절환시키면 외부선택스위치(S₂₁)의 단자점은 오픈되면서 출력단자(O₂₁)는 로우가 되어 회전을 멈추게 된다. 출력단자(O₂₁)의 신호가 하이에서 로우로의 상태변화가 NOR 게이트(G₄₅)를 통해 반전되어 플립플롭(FF₅)의 클럭단자(CP)에 인가되고, 그 상태가 로우에서 하이로 변화되는 시점에서 플립플롭(FF₅)의 데이타 입력 하이신호가 출력에 전달되고 그 신호가 NAND 게이트(G₄₃)에 인가되어 NAND 게이트(G₄₃)의 입력은 모두 하이상태일때 (입력단자 b₂₁또는 b₂₂의 입력신호가 어느 하나 하이가 되어 우회전 또는 좌회전하다가 180°회전이 되었으면 정지하는 상태일때) NAND 게이트(G₄₃)의 출력은 로우가 되고 이 신호가 플립플롭(FF₆)의 세트단자(S에 가해져 플립플롭(FF₆)의 출력은 하이가 되므로서 OR 게이트(G₄₄)에 인가되어 그 출력이 하이상태를 출력하여 입력단자(A₁₁)에 인가되므로 제1순차제어회로(2-1)의 출력단자(O₁₁)은 하이상태를 출력시키게 됨에 따라 모터(M₁)는 전진동작을 수행하는 방향으로 회전하게 된다.

그리고 제4도의 출력구동회로(3)는 모터를 제어하거나, 외부스위치 상태를 온 오프시키거나, 음악을 지속, 단속 스위치로 사용하든가 또는 그외의 다른 용도에 사용할수 있게 되는데, 본 발명에서는 모터를 제어하는 수단으로서의 동작을 설명하였다. 포토 커플러(PC₁-PC₆)는 모터에서 발생되는 노이즈나 서지 전압이 순차제어회로(2)에 미치는 영향을 제거하기 위해서 모터와의 사이를 절연 시키기 위해서 사용하였으며 이로인하여 또한 순차제어회로에 인가되는 전압값과 출력구동회로에 인가되는 전압값을 달리하여 사용할수 있다. 이 출력구동회로(3)는 공지의 기술을 이용한 것으로 상세한 동작설명은 생략한다.

상기와 같이 본 발명의 순차제어회로는 입력에서 명령하는 입력신호에 따라서 순차적으로 제어하는 출력신호를 출력시켜서 출력측의 구동회로에 접속된 모터나 스위치등의 구동을 순차적으로 이루어질수 있게 되므로서, 로보트나 완구등에 유용하게 이용할수 있게된 유용한 것이다.

Claims (4)

1. 입력제어 회로부(1)와, 출력구동회로(3)사이에 연속제어를 위한 장치를 구성한 것에 있어서; 입력제어 회로부(1)의 출력신호에 순차제어되는 순차제어회로(2-1)(2-2)(2-3)를 구성하여 출력구동회로(3)의 모터를 연속적으로 구동되게 구성됨을 특징으로 하는 모터의 연속제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 순차제어회로(2-1)는 선택스위치(S₀,S₁,S₂)와 외부선택스위치(S₁₁,S₁₂)에 의한 신호에 의해 OR 게이트(G₁₁,G₁₅)와 NOR 게이트(G₁₃,G₁₆)과 NOT 게이트(G₁₄,G₁₇) 및 플립플롭(FF₁₁,FF₁₂)과 AND 게이트(G₁₂)(G₁₈)를 통해 출력단자(O₁₁)(O₁₂)의 신호를 변화시켜 이에 접속된 출력구동회로(3)의 모터(M₁)를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터의 연속제어회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 순차제어회로(2-1)는 출력구동회로(3)의 모터수에 해당하는 순차제어회로를 구성할수 있게 됨을 특징으로 하는 모터의 연속제어회로.
4. 제1항에 있어서, 제2,3순차제어회로(2-2)(2-3)의 출력신호(O₂₁)(O₃₁)는 AND 게이트(G₄₁)를 통해 상기 제1순차회로(2-1)의 입력단자(a₁₁)에 인가시켜서 출력구동회로(3)의 모터(M₁)가 구동되게 구성함을 특징으로 하는 모터의 연속제어회로.

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