KR940004544Y1

KR940004544Y1 - 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치

Info

Publication number: KR940004544Y1
Application number: KR92005966U
Authority: KR
Inventors: 신성식
Original assignee: 이헌조; 주식회사 금성사
Priority date: 1992-04-11
Filing date: 1992-04-11
Publication date: 1994-07-07
Also published as: KR930024489U

Abstract

내용 없음.

Description

타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치

제1도는 종래 슬라이더의 위치감지장치의 블럭도.

제2도는 본 고안 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치의 파형도.

제3도는 제2도에 있어서 슬라이더의 위치감지에 따른 신호 파형도.

제4도는 제2도에 있어서 입력에 따른 디코더부의 출력을 보인 진리표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 11 : 마이컴 2 : A/D변화부

3, 13 : 전압변환부 12 : 디코더부

14 : 인버터부 15 : 신호스위칭부

16 : 펄스발생부 IN₁-IN₄: 인버터

AS₁-AS₃: 아날로그스위치 SR₁-SR₂: 가변저항

C₁: 콘덴서

본 고안은 슬라이더의 위치감지에 관한 것으로, 특히 마이컴을 이용한 슬라이더의 위치감지에 있어서 A/D변환기 대신 타이머를 사용함으로써 슬라이더 수의 증가로 인한 마이컴의 A/D변환기 또는 입출력포트의 부족을 해결하는 타이머를 이용한 슬라이더의 위침감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기기사용시 사용자가 연속적인 값을 변환할 필요가 있을때 원하는 값을 버튼으로 증가 또는 감소시켜 변화시키는 것보다 슬라이더를 사용하여 변화시키는 것이 사용에도 편리하고 시각적으로도 명료해지는 효과가 있다. 특히 전자악기의 경우 볼륨조절, 좌우음량조절(Panning) 및 효과음의 깊이(Effect Depth)등을 조절할때 슬라이더를 사용하면 기능을 간편하게 조절할 수 있어 큰 효과를 얻을 수 있다.

이때, 기기에 사용하는 슬라이더는 가변저항의 접점으로서 슬라이더의 위치를 변화시킴으로써 저항값을 “O”에서 최대저항치로 변화시킬 수 있다.

제1도는 종래 슬라이더의 위치감지장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와같이, 전압변환부(3)의 슬라이더(B)의 위치에 따른 분압을 검출하여 디지탈값으로 변환하는 A/D변화부(2)와, 이 A/D변환부(2)의 출력을 인가받아 연산처리함으로써 상기 슬라이더(B)의 위치를 감지하는 마이컴(1)으로 구성된 것으로, 이와같은 종래회로의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전압(Vcc)이 인가된 전압변환부(3)의 슬라이더(B)의 위치를 변화시키면 분압(V_BC)이 변화되고, 이 변환된 분압(V_BC)의 아날로그값을 인가받은 A/D변화부(2)는 디지탈값으로 변환하여 마이컴(1)에 데이타선을 통해 전송한다.

따라서, 마이컴(1)은 A/D변환부(2)의 출력을 인가받아 연산처리하여 슬라이더(B)의 위치를 감지하고, 이 감지한 값에 따라 적절한 처리를 수행한다.

그러나, 이와같은 종래 회로는 전압변화부(3)의 슬라이더(B)에 각각의 A/D변환부(2)를 접속하므로 슬라이더의 수만큼 A/D변환부를 필요로 한다.

그런데, 제품개발에 사용되는 마이컴은 A/D변환부의 채널수가 일정하게 슬라이더의 수가 제한되고, A/D변환부에 채널이 많아도 그 채널수만큼 입출력포트를 사용해야 하므로 슬라이더수의 증가에 따른 입출력포트의 부족을 초래하거나, 또한 마이컴에 A/D변환부가 내장되지 않은 경우 외부 A/D변환부를 부착해야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 감안하여 슬라이더의 위치가 가변저항의 저항값으로 표시되므로 이 저항값에 따라 펄스발생부의 출력펄스의 폭을 변화시키고 이 펄스폭을 마이컴 내부의 타이머로 측정하여 슬라이더의 위치를 감지하며 디코더부로 각 슬라이더를 지정함으로써 슬라이더 및 입출력포트의 수에 제한을 받지 않는 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치를 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치의 회로도로서 이에 도시한 바와같이, 입력단자(A₀), (A₁), (A₂)의 값에 따라 디코딩한 신호를 출력하는 디코더부(12)와, 이 디코더부(12)의 출력을 반전시키는 인버터부(14)와, 슬라이더(S₁-S₃)의 위치에 따라 출력전압을 변화시키는 전압변환부(13)와, 상기 인버터부(14)의 출력에 따라 상기 전압변환부(13)의 출력을 선택 출력하는 신호스위칭부(15)와, 이 신호스위칭부(15)의 출력에 따라 펄스폭(t_w)을 변환시켜 출력하는 펄스발생부(16)와, 이 펄스발생부(16)의 출력이 인버터(IN₄)를 통해 저전위로 인가되면 클럭을 카운트하여 상기 전압변환부(13)의 임의의 슬라이더(S₁), (S₂), (S₃)의 위치를 감지하는 마이컴(11)으로 구성한다.

상기 마이컴(11)은 타이머를 내장하고 단자(T_A)에 저전위의 게이트 신호가 인가된 동안 내부 타이머 클럭의 수를 계수하여 슬라이더(S₁-S₃)의 위치를 감지하여, 자체 처리속도에 비해 상기 슬라이더(S₁-S₃)의 위치감지에 필요한 시간은 매우 짧으므로 디코더부(12)와 신호스위칭부(15)를 통해 하나의 타이머에 여러개의 슬라이더를 접속하도록 구성한다.

상기 펄스발생부(16)는 멀티바이브레이터로서 외부 저항값에 따라 출력펄스의 폭(t_w)이 변화하고, 본 고안에서는 전압변환부(13)의 가변저항(SR₁-SR₃)의 저항치 즉, 슬라이더(S₁-S₃)의 위치에 따라 펄스폭(t_w)이 변화하도록 구성한다.

상기 디코더부(12)는 3×8디코더로서 마이컴(11)의 출력신호에 따라 출력포트(Y₀-Y₇)중 임의의 한 포트만을 저전위로 출력한다.

상기 신호스위칭부(15)는 아날로그스위치(AS₁-AS₃)가 조합된 회로로서 제어단자에 고전위가 입력된 스위치만이 온상태가 되어 전압변환부(13)의 출력을 선택하여 펄스발생부(16)에 출력한다.

이와같이 구성한 본 고안 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치의 작용 및 효과를 제3도 슬라이더의 위치감지에 따른 신호파형도 제4도 입력에 따른 디코더부의 출력을 보인 진리표를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 마이컴(11)은 입출력포트(I/O)로 전압변환부(13)의 슬라이더(S₁-S₃)를 선택하기 위한 데이타를 순차적으로 출력하면 그 데이타값을 입력단자(A₀-A₂)로 인가받은 디코더부(12)는 포트(Y₀-Y₇)중 한 포트로 저전위를 출력하고 이에따른 상기 디코더부(12)의 출력은 제4도에 도시한 바와같다.

이때, 마이컴(11)이 입출력포트(I/O)로 (0, 0, 1)을 출력하였다면 디코더부(12)는 포트(Y₁)만을 저전위로 출력하고 이에따라 인버터부(14)의 인버터(IN₂)를 통해 반전되어 제어단자에 고전위가 인가된 신호스위칭부(15)의 아날로그스위치(AS₂)가 온상태가 된다.

따라서, 전압변환부(13)의 슬라이더(S₂)가 선택되어 펄스발생부(16)의 포트(Rext/Cext)에 접속되므로 상기 전압변환부(13)의 가변저항(SR₂)의 저항치에 따른 전압에 따라 상기 펄스발생부(16)는 고전위인 펄스를 발생한다.

이때, 펄스발생부(16)는 전압변환부(13)의 슬라이더(S₂)의 위치에 따른 저항치에 따라 출력펄스의 폭(t_w)이 결정되고, 이 펄스폭(t_w)은 외부저항(Rext)과 외부콘덴서(Cext)의 값에 따라 결정되므로 다음의 식과같이 표시된다.

t_w=0.45×Rext×Cext

여기서 Rext는 전압변환부(13)의 가변저항에 따른 저항이고, Cext는 콘덴서(C₁)의 용량이다.

따라서, 펄스발생부(16)가 고전위의 펄스를 발생시켜 인버터(IN₄)를 통해 제3(a)도에 도시한 바와같이 반전된 펄스가 단자(T_A)에 인가된 마이컴(11)은 상기 펄스발생부(16)의 펄스폭(t_w)동안 제3(b)도에 도시한 바와같이 내부 타이머의 클럭의 상승시점을 계수하여 상기 펄스폭(t_w)을 측정하고 이 측정값에 따라 슬라이더(S₂)의 위치를 감지한다.

즉, 마이컴(11)의 내부 타이머 클럭이 12MHz이면 최소μsec의 분해능(resolution)으로 펄스폭(t_w)을 측정한다.

이와같은 동작에 따라 마이컴(11)은 일정한 스캔타임(Scan Time)마다 순차적으로 데이타를 증가시켜 슬라이더(S₁-S₃)의 번호를 출력하여 디코더부(12)의 저전위 출력포트를 순차적으로 변화시켜 신호스위칭부(15)를 통해 전압변화부(13)의 슬라이더(S₁-S₃)를 순차적으로 선택하여 펄스발생부(16)에 접속한다.

즉, 일정한 스캔타임(예로 10ms)마다 슬라이더를 선택하여 펄스발생부(16)에 접속하므로 임의의 한 슬라이더는 “스캔타임×슬라이더의 수”만큼의 시간간격으로 반복샘플링된다.

이때, 상기 펄스발생부(16)의 펄스폭(t_w)에 따라 전압변환부(13)의 슬라이더(S₁-S₃)의 위치를 감지하고, 어느 슬라이더가 선택되었는지는 디코더부(12)에 출력된 마이컴(11)의 입출력포트(I/O)의 값으로부터 판단할 수 있다.

즉, 마이컴(11)은 프로그램을 수행하여 일정한 스캔타임마다 디코더부(12)에 데이타를 하나씩 증가시켜 출력하여 전압변환부(13)의 슬라이더(S₁-S₂)를 순차적으로 선택하고 일정시간 경과 후 타이머 레지스터의 값을 읽으면 해당 슬라이더의 위치를 알 수 있다.

한편, 본 고안에서는 3×8디코더를 사용하여 전압변환부(13)에 슬라이더를 8개 이내로 사용하였으나 그 이상의 슬라이더를 사용할 경우 4×16디코더를 사용하면 더 많은 수의 슬라이더의 위치를 감지하는 회로를 구성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치는 타이머가 내장된 마이컴의 데이타에 따라 디코더부를 통해 슬라이더가 펄스발생부에 접속하도록 함으로써 외부 저항값에 따라 상기 펄스발생부의 출력펄스폭을 변화시키고 이 펄스폭을 상기 마이컴의 내부 타이머로 측정하여 슬라이더의 위치를 감지하도록 하여 슬라이더 및 마이컴의 입출력포트의 수를 제한받지 않아 회로 확장의 확장이 용이한 효과가 있다.

Claims

슬라이더(S₁-S₃)의 위치에 따라 전압(Vcc)을 분압하여 출력하는 전압변환부(13)와, 입력단자(A₀-A₂)의 신호에 따라 출력포트(Y₀-Y₇)중 임의의 한 포트만을 저전위로 출력하는 디코더부(12)와, 이 디코더부(12)의 출력을 반전시키는 인버터부(14)와, 이 인버터부(14)의 출력에 따라 상기 전압변환부(13)의 출력을 선택하는 신호 스위칭부(15)와, 이 신호스위칭부(15)의 출력에 따라 출력펄스의 폭(t_w)을 변화시키는 펄스발생부(16)와, 이 펄스발생부(16)의 출력을 반전시키는 인버터(IN₄)와, 상기 펄스발생부(16)의 출력이 인버터(IN₄)를 통해 저전위로 인가되면 내부 타이머 클럭의 상승시점을 계측하여 상기 펄스폭(t_w)을 측정하고 이 측정값에 따라 상기 슬라이더(S₁-S₃)의 위치를 감지하는 마이컴(11)으로 구성한 것을 특징으로 하는 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치.
제1항에 있어서, 신호스위칭부(15)는 제어단자에 고전위가 인가되면 온상태를 유지하는 아날로그스위치(AS₁-AS₃)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 타이머를 이용한 슬라이더의 위치감지장치.