SU495784A1 - Клавиатура дл ввода данных - Google Patents

Description

На фиг. 1 Aiuia функциоиальиан схема описываемой клавиатуры; на фиг. 2 - схема формировани  многоразр дного двоичного кода ключей; на флг. 3 - схема интегратора; на фиг. 4 - схема расноложсни  выводов ключей; на фиг. 5 - схе.ма сооединенн  ключей ка .уюнтажиой плате клавиатуры со случайным направлением включени  кодовых (разр дных ) проводов; на фиг. 6 - то же, с попарно-встречным включением кодовых (разр дных ) лроводов.

Считывающие нровода 1 бесконтактных ключей 2 клавиатуры (см. фнг. 1) носледовательно соединены в обш,ую niHi-iy 3 считывани , концы которой подключены к выходу формировател  4 первичного тока. Вход формировател  4 соединен с выходом импульсного генератора 5. Кодовые (разр дные) нровода 6, соответствующие гогнческнм «ед шицам в одноименных двоичных разр дах кодов ключей 2, соедиае11ы носледователы-ю в кодовые (разр дные; ши«ы 7 н подключены ко входам разр дных усилителей 8. Кодовые (разр дные ) нровода 9, соответствующие логическим «нул м в одноименных двоичных разр дах кодовых ключей 2, в разр днвге шины 7 не включены. Кодовые провода 10 (по одному в каждом ключе) последовательно соединены в шину И синхронизации, подключенную ко входу усилнтел  12 сннхронизации.

КлЮЧ, нровода которого включены в щины согласно фиг. 2, имеет п тиразр дпый двоичный код 10010 (верхн   шина 7 соответствует старшему разр ду, а нижн  -- .младше.му;.

Выход усилнтел  12 синхронизации (см. фиг. 1) подключен ко входу интегратора 13,  вл ющегос  регистратором длительности включени  ключа 2. Единичный выход 14 интегратора 13 соединен со входом двухвходовой схемы «И 15, другой вход KOTOpoii подключен к единичному выходу 16 триггера 17 блокировки , предназначенного дл  исключени  возможности повторного считывани  кода включенного ключа. Выход схемы «ii 15 образует шину 18 разрешени  формировани  команды считывани  кода, выведенную в приемник информации (на чертежах не показан;.

Едннич)1ый IS и нулевой 20 установочные входы триггера 17 блокировкн соединены еоотвстственно с нулевым выходо.м 21 интегратора 13 п шиной 22 кома}1ды счиизшани  кода ключа через двухвходовые схе.мы «И 23 и 24, вторые входы которых объединены и соединены с выходо.м генератора 5. Вьгчоды разр дных усилителей 8 подключены к одному из входов двухвходовых схе.м «И 25, вторые входы , ; горых объединены и :ij,i,j,.io-icны к шине 22 команды считывани  кода. Выходы схем «ii 25, образующие выходные разр дные кодовые шины 26, выведены в приеминк информации.

Длн компе1 сации э.д.с. помех, которые могут иаводитьс  в кодовых шинах 7, клавиатура .может содержать комненсирующие цепочки , подключенные к выходу фор.мировател  4 пе)внчного тока. Кажда  цепочка еодержит токозадающий резистор 27 и трансформатор 28, первична  об.мотка которого соединена последовательно с резистором 27, а вторична  включена последовательно в одну из разр дных шин 7. Транссрорматор 28 может быть воздушным и содержать несколько витков либо может быть выполнен в виде ферритового сердечника 29,

прошитого проводом 30 компенсирующей цепочки (первична  обмотка) и соответствующей разр дной шиной 7 (вторична  об.мотка). Последовательно соединенные резистор 31 и конденсатор 32 (см. фиг. 3) образуют интегрирующую цепь, подключенную к полюсам 33 источпика питанп . Конденсатор 32 зашунтирован электронным ключо.м 34, унравл емы.м входным сигнало.м интегратора 13. Параллельио конденсатору 32 включены входные зажимы триггера 35 Ш.мидта. Интегратор 13 имеет два выхода: единичный (пр мой) 14, соединенный непосредственно с выходом триггера 35, и нулевой (инвертированный) 21, подключен1 ый к выходу тригтера 35 через инвертор 36.

На фиг. 5 представлена схема соединени  двух ключей на монтал :ной нлате клазпатуры дл  варианта расположени  выводов ключа со)ласно фиг. 4. Это расположение характерно тем, что оба вывода каждого разр дного нровода расположены на одной стороне ключа , а все выводы разр дных проводов образуiwT четыре идситнчных секции па двух противопололсных стороиах ключа.

Считывающий провод состоит из двух половин , выводы которых расположены в средней части двух других сторон ключа, нриче.м вывод конца одной половины расположен р дом с выводом начала другой. Шина 3 считыва:;п  состоит из двух ветвей -- пр мой н обратHOii , в каждую из которых включена одна из половин сч1 тывающего провода каждого ключа . Тахак схема соединени  позвол ет получить минимальную длину проводни сов считы:;:iiO i ,e;i шлиы 3 iir люитажной нлате и тем самы.м избежать Бозн 1кновенп  паразитных св зей .между считывающей 3 и кодовы.ми 7 нппгамн. Кроме того, нри нерекрестпо.м соединении выводов считываюи нх проводов соседпих 1.:лючей одноименные кодовые провода этих ключей вкл очены в соответствующие шины встречно, что иозво.т ет осуществить элект ))1гческую блоки)овку клавиатуры при случайном )еме11;го.1 нажатии ,;вух соседних

л.швипг Разр д.иые 7 проведены между разр дным 1;ь ; одалп ключе11 и имеют раз ) 37 ji местах включений в пих разр дных нрово;;ов (па фиг. 5 пунктиром лзображе)Ы соедииспи  па обратной стороне люитажпой

платы).

На фиг. о представлена схема соединени  выводов восьми ключей, расположенных в двух горизонтальных р дах (дл  простоты изображена лишь одна разр дна  шина). Эта

схема позвол ет включать кодовые (разр дные ) провода в кодовые (разр дные) шины в произвольном направлении, в том числе осуществить попарно-встречное включение проводов , т. е. обеспечить равенство количества проводов различных направлеиий в каждой шине (пр)1 четном количестве «единиц в шИие ). Шина считывани  организована так же, как и на фиг. 5 (перекрестное включение считывающих проводов), или нутем согласного включени  всех проводов. Генератор 5 периодически вырабатывает импульсные сигналы, включающие формирователь 4 первичного тока. Первичный ток протекает по щиие 3 считывани , т. е. через считывающие провода 1 всех ключей 2. Если ни один из ключей «е включен (т. е. все клавищи отпущены), то во всех кодовых проводах 6 и 10, включенных в шины 7 и 11 соответственно , наводитс  лищь небольша  э. д. с. помехи , поскольку индуктивна  св зь между считывающим и кодовым проводами очень слаба. При нажатии одной из клавиш укрепленный на ней феррнтовый сердёчник приближаетс  к проводам и сущ.ественно увеличивает св зь между ними, в результате чего в кодовых проводах 6 и 10 наводитс  импульсна  э. д. с.. пропорциональна  скорости изменени  первичного тока. При этом иа входы разр дных усилителей 8 поступает сигнал в том случае, если соответствующий разр дный провод включен в разр дную щнну 7, т. е. если в соответствующем двоИЧНом разр де кода ключа стоит логическа  «единица. На выходах разр дных усилителей 8 по вл етс  комбинаци  импульсов , соответствующа  комбинации «единиц и «нулей в двоичном коде включенного ключа. Код ключа считываетс  в приемиик информации при наличии поступающей на него по шине 22 команды считывани  кода. Входные сигналы разр дных усилителей 8, а также их коэффициенты усилени  могут иметь Определенный разброс, в результате чего в процессе нажати  клавиши выходные сигналы усилителей 8 отличаютс  по амт1ЛИтуде , пока клавища нажата неполностью. Чтобы исключить возможность преждевременного считывани  кода ключа и по влени  в св зи с этим ошибки, используетс  шина 11 синхронизации , в которую включены кодовые провода 10 всех ключей. Усилитель 12 синхронизаЦИИ имеет меньшую чувствительиость, чем разр дные усилители 8, поэтому он срабатывает с некоторым запаздыванием, когда амттлитуды сигналов на выходах разр дных усилителей 8 уже установились. До срабатывани  канала синхронизации в устройство не может поступить команда считывани  кода, т. е. код ключа не может быть считан. Канал синхронизации может быть использован и дл  осушествлени  электрической блокировки клавиатуры при одновременном случайном нажатии двух соседних клавиш. Дл  этого кодовые провода 10 соседних ключей включены в шину 11 синхронизации встречно, в результате чего при нажатии двух соседних клавиш сигналы от них в шине И синхронизации имеют противоположную пол рность и взаимно компенсируютс . Считывани  кода при этом не происходит, так как иптна 22 не может быть возбуждена. Кроме того, встречное включение проводов 10 позвол ет скомпенсировать э. д. с. помех, наводимых в niix. Канал синхронизации работает следуюнхим образом. Выходной сигнал усилител  12 .поступает а вхо.д интегратора 13, вклю а  ключ 34 (см. фиг. 3). При этом конденсЕТОп 32 быстро разр жаетс  через него, в результате чего срабатывает триггер 35 Шмидта, Логические уровни на выходах 14 и 21 интегратора 13 инвеотипуютс , причем на выходе 14 устанавливаетс  уровень логической «единицы, а на вых- де 21 - уровень логического «нул . В результате возбужлаетс  ппгта 18 разрешени  гЬормировапи  команды считывани  кода, поскольку в исходном состо нии триггер 17 блокировки находилс  3 состо тппт логической «етинииы. По оком ании синхронизирующего импульса ключ 34 размыкаетс  н конденсатор 32 начин пет зар жатьс  от источника питани  через резистор 31. Посто нна  времени цепи зап да выбрана такой, чтобы к моменту прихода следующего импульса си-нхронизации напр жение на конденсаторе 32 не достигло порогового уровн  (уровн  спабатывани  триггера 35 Шмидта. Очеоеднойимпульс синхронизации, замыка  ключ 34. снова разр жает конденсатор 32. так что интегратор 13 остаетс  в «единичном состо нии до тех пор. пока клавиша ключа не будет отпущена, Чепез некоторое после отпускани  клавиша, когда на-т жение на конденсаторе 32 достигнет порогового уровн , тппггер 35 устанавливаетс  в исходное, а интегпатор 13-в «нулевое состо ние. Через некоторое врем  ПОСле возбуждени  шины 18 из приемника информации по шине 22 поступает команда считывани  кода. При очередном импульсе генератора 5 происходит считывание кода, а также установка триггера п блокировки в «нулевое состо ние благодар  совпадению команды считывани  кода к сигнада генератора 5 на входах схемы «И 24. При этом шина 18 разрешени  формировани  команды считывани  кода «обнул етс , благодар  чему исключаетс  повторное формнрование этой команды до отпускани  клавиши . Таким образом гарантируетс  однократное счнтываттие кода включенного ключа. При отпускании клавиши, когда интегратор 13 возвращаетс  в «нулевое состо ние, очередной импудьс генератора 5 устанавливает триггер 17 в исходное («едннич-ное) состо ние благодар  совпадению сигналов на входах схемы «И 23. Дл  четкой работы клавиатуры необходимо, чтобы длительность команды считывани  кода превышала длительность периода повторени  игналов генератора 5.

7

Клавиатура может не иметь собственного генератора 5, если из приемника информации поступают импульсы тактовой частоты.

Встречное включение кодовых проводов 6 в разр дные шины 7 позвол ет взаимно компенсировать э. д. с. помех, наводимых в . Наиболее удобным дл  осуществлени  такого включени   вл етс  расположение выводов ключа согласно фиг. 4. Дл  полной компенсации помех необходимо, чтобы количество проводов , включенных в шину в одном направлении , было равно количеству проводов, включенных в нротивонололсном направлении (с учетом направлени  включени  считывающих проводов). Это возможно прн четном количестве проводов в шине. При нечетном количестве проводов э. д. с. помехи в шине не препыщает э. д. с. помехи в одном проводе.

Формула и 3 о б -р е т е н и  

Claims (2)

1. I. Клавиатура дл  ввода данных, содержаща  имнульсный генератор, подключенный к формирователю тока, бесконтактные ключи модульного типа, кодовые шины и приемник инфор.мации, выход которого  вл етс  выходом клавиатуры, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы, первый выход формировател  тока через последовательно соединенные считывающие провода всех бесконтактных ключей подключен к своему второму выходу и дополнительно введены усилитель синхронизации, интегратор, разр дные схемы «И, перва , втора  и треть  схемы «И и триггер блокировки, прн этом первый вход усилител  синхронизации через последовательно соединенные провода синхронизации всех бесконтактных ключей подклю8

   чен к своему второму входу, а выход усилител  синхронизации через вход и единичный выход интегратора, первый в.ход и выход первой схемы «Pi подсоединен к первому входу приемника информации, к каждому из остальных входов которого подсоединен выход разр дной схемы «И, соответствуюн1ей данному разр ду информационного кода, причем к первым входам всех разр дных схем «И од )1овременно подключен унравл ющий выход приемника информации, а ко второму входу каждой разр дной схемы «И подсоединен выход разр дного усилител , соответствующего данному разр ду, к одному н другому входам которого подсоединены один и другой концы шины данного разр да, содержащей включенные носледовательно кодовые провода одноименных двоичных разр дов; нулевой выход интегратора через первый вход и выход второй схемы «И, первый вход и выход триггера блокировки подключен ко второму входу первой схемы «И, а выход импульсного генератора одновременно подсоединен ко второму входу второй схемы «PI и к первому входу

   третьей схемы «И, через второй вход н выход которой ко второму входу триггера блокировки подключен управл ющий выход цриемника информации.
2. 2. Клавиатура по п. 1, отличающа с  тем, что кодовые щины выполнены с разр .дными кол-тпенсирующимн цепочками, составленными из последовательно соединенных токозадающего резистора и первичной обмотки трансформатора, подключенных к выходам

   формировател  тока, а вторична  обмотка трансформатора включена последовательно в соответствующую кодовую шину.

   .З