SU1307511A1

SU1307511A1 - Sensory switching device

Info

Publication number: SU1307511A1
Application number: SU853920448A
Authority: SU
Inventors: Роберт Миронович Народецкий; Владимир Николаевич Недоступ
Original assignee: Киевский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Киноаппаратуры
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1987-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области нм- пульсной техники н может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации . Сенсорный коммутатор (СК) содержит М сенсорных плон1адок 1, элементы И-НЕ 2, резисторы 3 и генератор 7. Введение элемента НЕ 4, элемента И - НЕ 9, счетчиков 6, 8 н формирователей импульсов в виде D-триггеров 10 повышает помехоустойчивость СК. достщ-а- етс селекци возмущений состо ни сенсорных площадок по частоте и количеству импульсов помехи, синфазных с работой тактового генератора. 1 нл. (Л со о СПThe invention relates to the field of nm-pulsed technology and can be used in information input and output devices. The touch switch (SC) contains M sensor padons 1, I-HE elements 2, resistors 3 and generator 7. The introduction of the element HE 4, the element AND – HE 9, counters 6, 8 n of the formers of impulses in the form of D-flip-flops 10 increases the noise immunity of the SC . It is sufficient to select the disturbances of the state of the touch pads in terms of the frequency and number of interfering pulses in phase with the operation of the clock generator. 1 nl (L co o JV

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации.The invention relates to a pulse technique and can be used in input and output devices.

Целью изобретени вл етс повышение помехоустойчивости, путем введени формировател импульсов, дополнительного элемента И-НЕ, первого и второго счетчиков, за счет чего достигаетс селекци возмущений состо ни сенсорных площадок но частоте и количеству импульсов помехи, синфазных с работой тактового генератора.The aim of the invention is to improve the noise immunity by introducing a pulse former, an additional NAND element, the first and second counters, thereby achieving a selection of disturbances in the state of the touch pads on the frequency and number of interference pulses in phase with the operation of the clock generator.

На чертеже приведена функциональна электрическа схема устройства.The drawing shows the functional electrical circuit of the device.

Сенсорный коммутатор содержит М сенсорных площадок 1, подключенных к первым входам соответствующих элементов 2 И-НЕ и через соответствующие резисторы 3 к выходам элемента 4 НЕ, формирователь импульсов 5, вход которого соединен со счетным входом первого счетчика 6, генератора 7, второй счетчик 8, счетный вход которого соединен с выходом дополнительного элемента 9 И-НЕ, а выход - со счетными входами формирователей импульсов в виде D-триггеров 10.The touch switch contains M touch pad 1, connected to the first inputs of the corresponding elements 2 AND-NOT and through the corresponding resistors 3 to the outputs of the element 4 NOT, pulse shaper 5, the input of which is connected to the counting input of the first counter 6, generator 7, second counter 8, the counting input of which is connected to the output of an additional element 9 AND-NOT, and the output - with the counting inputs of pulse shapers in the form of D-flip-flops 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Импульсы тактового генератора 7, по форме близкие к меандру, поступают на оба входа элемента 2 И-НЕ, причем на первый вход через элемент 4 НЕ и резистор 3, а на второй вход через формирователь 5 импульсов. Таким образом, на входах элемента 2 И-НЕ импульсы противо- фазны, поэтому при соответствующем образом выбранной длительности импульса с выхода формировател 5 импульсов на выходе элемента 2 И-НЕ импульсы отсутствуют .The pulses of the clock generator 7, in the form close to the meander, arrive at both inputs of the element 2 AND-NOT, and at the first input through the element 4 NOT and the resistor 3, and to the second input through the driver 5 pulses. Thus, at the inputs of element 2, AND-NOT, pulses are antiphase; therefore, with an appropriately selected pulse duration from the output of the imaging unit, 5 pulses at the output of element 2, AND-NOT, there are no pulses.

Выбор длительности импульса, поступающего на второй вход элемента 2 И-НЕ, производитс с учетом конкретной конструкции сенсорных площадок 1 и их монтажа . Длительность импульса беретс с некоторым запасом дл устранени вли ни дестабилизирующих факторов, таких как температура, на работу устройства. Дл этого состо ние «О на втором входе элемента 2 И-НЕ по времени должно не менее , чем на 5% периода тактовой частоты превышать длительность соответствующего состо ни на первом входе элемента 2 И-НЕThe choice of the duration of the pulse arriving at the second input of the element 2 AND-NOT is made taking into account the specific design of the touch pad 1 and their installation. The pulse duration is taken with some margin to eliminate the effect of destabilizing factors, such as temperature, on the operation of the device. For this, the state "O" at the second input of element 2 NAND must not less than 5% of the clock period exceed the duration of the corresponding state at the first input of element 2 NI

Условно будем называть переход выхода элемента 2 И-НЕ в состо ние «1 включением элемента 2 И-НЕ.Conditionally we will call the transition of the output of element 2 NAND in the state "1 the inclusion of element 2 NAND.

В исходном состо нии элемент 2 И-НЕ находитс во включенном состо нии. При касании какой-либо сенсорной площадки 1, соединенной с первым входом соответствующего элемента 2 И - НЕ, емкость оператора складываетс с емкостью второго входа , за счет чего включение элемента 2 И-НЕ происходит с задержкой, так как врем задержки пропорционально произведению суммарной входной емкости элемента 2 И-НЕ на выходное сопротивление элемента 4 НЕ. Необходима чувствительность устройства может регулироватьс подбором выходного сопротивлени указанного элемента 4 НЕ.In the initial state, the element 2 AND-NOT is in the on state. When you touch any touch pad 1 connected to the first input of the corresponding element 2 AND - NOT, the operator’s capacity folds into the capacity of the second input, due to which the inclusion of element 2 AND-NOT occurs with a delay, since the delay time is proportional to the product of the total input capacitance element 2 is NOT on the output resistance of element 4 NOT. The required sensitivity of the device can be adjusted by selecting the output impedance of the specified element 4 NOT.

При наличии задержки включени элемента 2 И-НЕ периодически возникает состо ние «Выключено элемента 2 И-НЕ, т. е. на его выходе по вл ютс короткие импульсы отрицательной пол рности, которые поступают на информационныйWhen there is a delay in switching on element 2 of AND-NOT, the state of the element "OFF of element 2 AND-NOT, periodically arises, i.e., short pulses of negative polarity appear at its output, which are sent to the information

вход соответствующего D-триггера 10, а также через дополнительный элемент 9 И-НЕ на второй счетчик 8.the input of the corresponding D-flip-flop 10, as well as through the additional element 9 AND-NOT to the second counter 8.

Второй счетчик 8 периодически устанавливаетс в «О первым счетчиком 6, такThe second counter 8 is periodically set to "About the first counter 6, so

, как на тактовый вход первого счетчика 6 импульсы тактового генератора 7 поступают непрерывно., as the clock input of the first counter 6, the pulses of the clock generator 7 are received continuously.

Когда на счетный вход второго счетчика 8 поступает некоторое количество импульсов от дополнительного элементаWhen the counting input of the second counter 8 receives a certain number of pulses from an additional element

0 9 И-НЕ, на его выходе формируетс перепад напр жени , поступающий на входы синхронизации D-триггеров 10. Так как на информационном входе одного из D-триггеров 10 в данный момент присутствует импульс отрицательной пол рности, посту- пившей с соответствующего элемента 2 И-НЕ, данный D-триггер 10 устанавливаетс в состо ние «О, остальные D- триггеры 10 - в состо ние «1.0 9 AND-NOT, a voltage drop is generated at its output, arriving at the synchronization inputs of D-flip-flops 10. Since the information input of one of the D-flip-flops 10 currently has a negative polarity pulse, which came from the corresponding element 2 NAND, this D-flip-flop 10 is set to the "O" state, the remaining D-flip-flops 10 are set to the "1" state.

Наличие помехи с произвольным време ,, нем поступлени не может быть учтено устройством в качестве сигнала переключени , так как перезапись информации в D-триггерах 10 устройства производитс только при поступлении заданного количества импульсов в определенный период вре5 мени, причем источником временных интервалов служит первичный счетчик 6, на вход которого поступают импульсы общего дл всего устройства генератора 7 тактовой частоты. Частота указанного генератора 7 выбираетс вне области типичных помех.The presence of interference with an arbitrary time cannot be taken into account by the device as a switching signal, since information is overwritten in the device D-triggers 10 only when a specified number of pulses are received during a certain period of time, the source of time intervals being the primary counter 6 , the input of which receives pulses of the total for the entire device of the generator 7 clock frequency. The frequency of said oscillator 7 is chosen outside the region of typical interference.

0 В описываемом устройстве частота тактового генератора 7 выбрана 13 кГц.0 In the described device, the frequency of the clock generator 7 is selected 13 kHz.

С другой стороны, на теле оператора обычно присутствует наводка переменного напр жени с частотой 50 или 100 Гц. При касании сенсорной площадки 1 в услови х большой напр женности пол таких помех количество импульсов на выходе соответствующего элемента 2 И-НЕ может измен тьс в разные моменты времени. Дл исключени отказов устройства в этомOn the other hand, an alternating voltage lead with a frequency of 50 or 100 Hz is usually present on the operator's body. When touching the touch pad 1 under conditions of high intensity of the field of such interference, the number of pulses at the output of the corresponding element 2 AND-NOT can change at different points in time. To eliminate device failures in this

п случае имеющиес в сенсорном коммутаторе первый и второй счетчики 6 и 8 имеют такое рассогласование коэффициентов пересчета, которое соответствует не менее ± 1кГц по частоте тактового генератора 7. Например, если коэффициентыIn the case of the first and second counters 6 and 8 in the sensor switch, they have such a mismatch of the conversion factors that correspond to at least ± 1 kHz in the clock generator frequency 7. For example, if the coefficients are

5 пересчета первого и второго счетчиков 6 и 8 соответственно равны «К« и «Л, частота тактового генератора 7 равна «Ф КГц, а врем от момента касани сенсорной 5 recalculations of the first and second counters 6 and 8, respectively, are equal to "K" and "L", the frequency of the clock generator 7 is equal to "F KHz, and the time from the moment of touching the sensor

щадки 1 до перебрасывани соответствующего выхода устройства в противоположное состо ние равно Т с, то следует выбирать К (Ф+1)-10.Т и Л(Ф-1).Before the corresponding output of the device to the opposite state is equal to T c, then K (F + 1) -10. T and L (F-1) should be chosen.

В описываемом устройстве выбрано Т «0,1 с. По вление за врем Т на выходе дополнительного элемента 9 И-НЕ синхронно с частотой тактового генератора 7 «Л импульсов, имеющих, определенную длительность , приводит к срабатыванию устройства .In the described device, T ≈ 0.1 s was selected. The occurrence in time T at the output of an additional element 9 AND-NOT synchronously with the frequency of the clock generator 7 "L pulses having a certain duration leads to the operation of the device.

Таким образом, введение первого и второго счетчиков, формировател импульсов и дополнительного элемента И-НЕ позвол ет повьюить помехоустойчивость устройства, так как оно нечувствительно теперь к помехам , не совпадающим по длительности и количеству с наперед заданными значени ми, а по частоте и фазе с импульсами тактового генератора.Thus, the introduction of the first and second counters, pulse generator and an additional I-NOT element allows the device to withstand noise immunity, since it is now insensitive to interference that does not coincide in duration and quantity with predetermined values, and in frequency and phase with pulses clock generator.

Claims

Invention Formula

A touch switch containing a pulse generator, M touch pads.

each connected to the first output of the corresponding NAND element, the second terminals of the resistors being combined, the second inputs of the NAND elements being combined,

as well as M D-flip-flops, the synchronization inputs of which are combined, characterized in that, in order to improve noise immunity, the first and second counters, a pulse shaper, an NO element and an additional NAND element are inputted into it, the pulse generator output being connected to the counting input the first counter, to the input of the inverter and through the pulse shaper - to the second inputs of the NAND elements, the output of the element is NOT connected to the second terminals of the corresponding resistors, the outputs of the NAND elements are connected to the D inputs of the corresponding MO triggers and to the corresponding inputs of the additional NAND element, the output of the first counter is connected to the reset input of the second counter, the counting input of which is connected to the output of the additional NAND element, and the output is connected to the synchronization inputs of the MO triggers.