SU970406A1 - Устройство дл ввода графической информации - Google Patents

Description

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в составе различных систем автоматнзировашюго проектировани . Известны устройства, принцип действии которых основан на использовании электромагнитных полей, создаваемых нмпульсами элект рического тока в провод щих координатных шинах 1. - Известные устройства отличаютс  хорошиSffl эксплуатационными качествами, быстродей ствием, однако нм присущи такой существенный недостаток, как невысока  точность, св занна  с дестабилизирующими факторами. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  устройство дл  считывани  графической информации, содержа щее планшет, выполненный в виде двух взаимно перпендикул рных систем координат ных шин, подключенных к соответствующим I коммутаторам, съемник координат, подключенный к усилителю, нуль-орган, входы которого подключены к усилителю и цифроаналоговому преобразователю, а выход соедч нен с блоком управлени , счетчик грубого и точного отсчетов, счетчик операций, подключенный к дешифратору, генератор нмпульсов , триггер управлени , вентили операции грубого и точного отсчетов, элементы ИЛИ, причем счетчнк точного отсчета входом соединен через формирователь с усилителем, выходами подключен к цифро-аналоговому преобразователю, а вентили операций вместе со счетчиком операций, дещифратором, триггером управлени  и генератором импульсов, образующие блок управлени , св заны с коммутаторами координатных шин и счетчиками грубого и .точного отсчетов {2. В этом устройстве дл  формировани  кода измер емой координаты производитс  последовательный опрос координатных шин импульсами тока с одновременным подсчетом их числа на счетчике грубого отсчета до момента по влени  индуктированного сигнала в съемнике координат. Местоположение центра сьемника внутри шага укладки коордшитных шин определ етс  величиной ал шктуды сигнала, индуктированного импульсом тока в соответствующей координатной шине, при этом цифровой код амплитуды определ етс  с помощью цифро-аналогового преобразовател  и нульоргана .

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не может обеспечить высокую точность определени  координат при считьгаании графической информ 1ции в услови х изменени  толщины носител  графической информации и при наличии других дестабилизирующих факторов (краевой эффект , изменение температуры окружающей с|реды и т.п.).

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее планшет, входы которого через первый и второй коммутаторы подключены к источнику питани , а выходы объединены, индуктивно св занный с планшетом элемент,, считывани , подключенный к усилителю, выход которого соединен с первыми входами первого и второго .аналоговых блоков пам ти, первый и второй счетчики грубого и первый и второй счетчики точного отсчетов координат X и Y блок yIIpaвJIeни , первый выход которого св зан с первыми входами первого и второго коммутаторов и с первыми входами первого и второго счетчиков грубого, отсчет и первого и второго счетчиков точного отсчета , второй, третий и четвертый выходы блока управлени  соединены с вторым, третьим и четвертым входами первого коммутатора , п тый, шестой и седьмой выходы блока управлени  соединены с вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора , восьмой и дев тый выходы блока управлени  соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков пам ти, дес тый и одиннадцатый выходы блока управлени  соединены с вторыми входами первого счетчика точного отсчета и первого счетчика грубого отсчета соответственно , двенадцатый и тринадцатый выходы блока управлени  соединены с вторыми входами второго счетчика точного отсчета и второго счетчика грубого отсчета соответствно , первый вход блока управлени  соединен с выходом нуль-органа, выходы первого и второго счетчиков грубого отсчета и выходы первого и второго счетчиков точного отсчета  вл ютс  выходами устройства, введены цифро-аналоговый множительный блок усилитель-формирователь, стабилизатор импульсов тока и блок элементов И-ИЛИ, первый и второй вход которого соединены с четырнадцатым и п тнадцатым выходами

блока управлени , а входы группы соединены с выходами первого и второго счетчиков точного отсчета, выходы блока элементов И-ИЛИ соединены с входами группы

цифро-аналогового множительного блока, первый вход которого соединен с выходом первого блока пам ти и входом усилител формировател , выход которого соединен с вторым входом блока управлени , второй

вход цифро-аналогового множительного блока соединен с выходом второго блока пам ти, а выход соединен с входом нуль-органа, п тнадцатый выход блока управлени  соединен с первым входом стабилизатора импульсов тока, второй вход которого соединен с выходами планшета.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - алгоритм работы блока управлени ; на фиг, 3 - семейство амплитудно-пространственных характеристик индуктированных сигналов в пределах шага 2 укладки координатных шин; на фиг. 4 - амплитудно-пространственные характеристики и траектории линейного интерполировани  в услови х наличи  дестабилизирующих факторов (изменени  толщины бумаги, краевого эффекта и др.).

Устройство ввода графической информации содержит планшет 1 с координатными

Claims (2)

1. пшнами, коммутаторы 2 и 3, блок 4 управлени , источник 5 питани , стабилизатор 6 импульсов тока, элемент 7 считывани , усилитель 8, счетчики 9 грубого отсчета, 10 точного отсчета (дл  координаты X), счетчики II грубого отсчета и 12 точного отсчета (дл  координаты Y), аналоговые блоки 13 и 14 пам ти, блок 15 элементов И-ИЛИ, цифро-аналоговый множительный блок 16, усилитель-формирователь 17, нуль-орган 18. Устройство работает следующим образом. После установки элемента 7 считывани  координат в нужную точку планшета 1 оператор нажимает кнопку Пуск (на фиг. 1 не показана), в результате чего блок 4 управлени  на своих выходах формирует последовательность управл ющих сигналов. По первому выходу осуществл етс  сброс коммутаторов 2 и 3 и счетчиков 9-12. По второму выходу производитс  включение третьего разр да коммутатора 2. По третьему выходу блок 4 управлени  осуществл ет с помощью коммутатора 2 последовательное подключение к источнику 5 питани  координатных шин вдоль оси X, при этом одновременно по п тнадцатому выходу оеуществл етс  управление работой стабилизатора 6 индуктированных сигналов, чем достигаетс  оптимальна  стабилизаци  амплитуды и фронта импульсрв возбуждени  коордннатных шин, по восьмому выходу - управ ление работой блока 13, а сигналы по один надцатому выходу поступают в счегшк 9 грубого отсчета. Коммутаци  крординатиых шин и их подсчет (Хгр) на счетчике 9 грубого отсчета производитс  до тех пор, пока в элементе 7 считывани  координат не индукт руетс  сигнал определенной пол рности, соот ветствующий расположению центра съемника слева возбужденной координатной шины Индуктированный сигнал, пройд  усилитель 8, запоминаетс  на блоке 13 и через усилитель-формирователь 17 поступает на второй вход блока 4 управлени . При зтом сигналом с четвертого выхода блока 4 уп равленч  через коммутатор 2 подключаетс  к источнику 5 питани  координатна  ши на Ш,,отсто ща  от шины на рассто ние меньшее радиуса г приелтой катуш ки индуктивности элемента 7 считывани  координат. Одновременно из блока 4 управлени  вы рабатываютс  сигналы по п тнадцатому и дев тому выходам, которые управл ют рабо той стабилизатора 6 индуктированных сигналов и блока 14. Индуктированный при возбуждении сигнал (фиг. 4) имеет пол рность, противополо сную пол рности ранее зафиксированного в блоке 13 сигнала от шины Ш . . Этот сигнал запоминаетс  в блоке 14. Так как при выбранном шаге t укладки координатных шкн из услови  2 г амплитудно-пространственную характеристику можно считать квазилинейной с большой степенью точности, то положение центра элемента считывани  7 координат, совмешенного со считываемой точкой, соответствует коду, при котором напр жение на выходе блока 16 равно нулю. В соответствии с этим дл  получени  кода точного отсчета блок 4 управлени  по одиннадцатому выходу вьщает счетные импульсы на счетчик 10 точного отсчета . При разрешаюшем уровне на п тнадцатом выходе блока 4 управлени  код счетчика 10 точного отсчета через элементы И-ИЛИ 15 поступает на входы блока 16, на выходе которого напр жение будет иэме (фиг. 4) от величины U до н тьс  UOH О пр мой, совпадаюшей с квазилинейным отрезком амплитудно-пространственной характеристики индуктированного сигнала. Переход через нуль (точка А на фиг. 3) измен юшегос  напр жени  на выходе блока 16 произойдет тогда, когда на счетчике 10 точного отсчета будет сто ть код, соответствуюший рассто нию центра считывающего элемента 7 координат от опорной Ш. координатной шины. В момент перехода через нуль-орган 18 вьщает сигнал, поступающий 6« на первый вход шока 4 управлени . При этом по п тнадцатому выходу прекращают вырабатыватьс  сигналы, поступающие в счетчик fO точного отсчета. Таким образом, коды счетчиков 9 и 10 образуют код координаты X считываемой топси. Формирование координаты Y вьшолн етс  аналогично при использовании коммутатора 3, счетчиков 11 и 12. При изменении толщнны бумаги или при наличии другого дестабилизирующего факторе , амплитуды сигналов, индуктированных от двух шин, например Ш и Ш|, линейно измен ютс  (фиг. 4). Вместо напр жений на опорные входы иП - - .1477 блока 16 поступ т напр жени  и , и при линейной интерпол ции положение центра съемника 7 координат не изменитс . Таким образом, видно, что вли ние большинства дестабилизирующих факторов в предлагаемом устройстве компенсируетс , т.е. достигаетс  повышение точности его работы . Реализаци  устройства в соответствии с рассмотренным технологическим решением позвол ет повысить точность примерно в 10 раз при значительном диапазоне изменени  амплитуд индуктирюванных сигналов, вызываемого различными дестабилизирующими факторами (различие в толшине бумаги, краевой эффект, помехи низкочастотных электромагнитных полей, колебани  телтературы и др.). Одновременно повышаетс  надежность устройства, так как на основных этапах формировани  координаты используетс  фазова  (знакова ) селекци  полезных сигналов . Расчеты показывают, что погреишость электронного узла при формировании координаты по промежуточным даЕшым (Uj, и СП ) получаемым от двух координатных пшн, при современных возможност х нульорганов и качестве блоков. 13 и 14 может быть сведена к величине пор дка 0,01 мм. Возможности точного позиционировани  координатных тин реально ограничиваютс  величиной ± 0,075 мм, что Б сумме дает погрешность устройства около ± 0,1 мм. Формула изобретени  Устройство дл  ввода графической информации , содержащее планщет, входы которого через первый и второй коммутаторы подключены к источнику питани , а выходы обьединсны , индуктивно св занный с планшетом элемент считывани , подключенный к усилителю , выход которого соединен с первыми . входами первого и второго, аналоговых блоков пам ти, первый и второй грубого и первый и второй счетчики точного отсчетов координат X и Y, Ешок. зшравлени  первый выход которого св зан с первыми входами первого и второго KOMMytaTopoM и с первыми входами первого и второго счетчиков грубого отсчета и первого и второго счетчиков точного отсчета, второй, третий и четвертый выходы блока управлени  соединены с вторым, третьим и четвертым входами первого коммутатора, п тый, шестой и седьмой выходы блока управлени  соединены с вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора, восьмой и дев тый выходы блока управлени  соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков пам ти, дес тый и одшшадцатый выходы блока управлени  соединены с вторыми входами первого счетчика тошого отсчета и первого счетчика грубого отсчета соответствен но, двенадцатый и тринадцатый выходы блока управлени  соедтгены с вторыми входами второго счетчика точного отсчета и второго счетчика грубого отсчета соответственно, первый вход блока управлени  соед1шен с выходом нуль-органа, выходы первого и второго счетчиков грубого отсчета и выходы первого и второго счетчиков точного отсчета  вл ютс  выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью новы8 шени  точности, в него введены цифро-аналоговый множительный блок, усилитель-формирователь , стабилизатор импульсов тока и блок элементов И-ИЛИ, первый и второй вход которого соединены с четырнадцатым и п тнадцатым выходами бпока управлени , а входы грзшпы соединены с выходами первого и второго счетчиков точного отсчета, выходы блока элементов И-ИЛИ соединены с входами группы цифро-аналогового множительного блока, первый вход которого соединен с выходом первого блока пам ти и входом усилител -формировател , выход которого соединен с вторым входом блока управлени , второй вход цифро-аналогового множительного блока соединен с выходом второго блока пам ти, а выход соедшен с входом нуль-органа, п тнадцатый выход блока управлени  соединен с первым входом стабилизатора импульсов тока, второй вход которого соединен с выходом планшета. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чеголин П. М. и др. Автоматизаци  преобразовани  сложных форм графической информации. Минск. Наука и техника, 1973, с. 112-129.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 466522, кл. G 06 К 11/00 (прототип).

   0. сдрос

   vb-

   &м. cmpffo

   АЗбН

   fmbWf

   fifl/: / ffll4

   cmpoS

   /fj т

   -

   Фиг.1