Оптоэлектронный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устOP ройствах ввода информации и бесконтактных датчиках. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей оптоэлектронных переключателей и повышение надежности устройства при большом числе ячеек переключения. В устройство, содержащее тактовый генератор 1 импульсов , блок 2 излучателей, коммутационные экраны 3, фотоприемники 4 и блок 6 переключающих элементов, введен блок 9 связи ячеек. Переключение каналов осуществляется путем перекрытия оптической связи между излучателем и фотоприемником коммутационным экраном 3. Блок 9 выполняет в устройстве общие для всех ячеек функции устранения явления диалогичного дребезгу контактов, и выработки сигнала , V Tfc/tf bo t j о 1 ч ел JSb

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)s Н 03 К 17/78

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . - 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612238/21 (22) 01.12.88 (46) 23.01.92. Бюл. М 3 (71) Вильнюсский научно-исследовательский институт радиоиэмерительных приборов (72) А.М.Поправко и И.Л.Галактионова (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1188877, кл. Н 03 K 17/78, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1277378, кл. Н 03 К 17/78, 1985. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в уст„„. Ж„„ 1707754 А1 ройствах ввода информации и бесконтактных датчиках. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей оптоэлектронных переключателей и повышение надежности устройства при большом числе ячеек переключения. В устройство, содержащее тактовый генератор 1 импульсов, блок 2 излучателей, коммутационные экраны 3, фотоприемники 4 и блок 6 переключающих элементов, введен блок 9 связи ячеек. Переключение каналов осуществляется путем перекрытия оптической связи между излучателем и фотоприемником коммутационным экраном 3. Блок 9 выполняет в устройстве общие для всех ячеек функции устранения явления зна огичного дребезгу контактов, и выработки сигнала

1707754 разрешения на включение соответствующего переключающего элемента блока 6. Каждая ячейка блока 6 состоит из RS-триггера 7 и последовательно включенного счетного триггера 8. Выходы RS-триггеров являются первыми выходами устройства и обеспечиИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в коммутаторах, бесконтактных датчиках, устройствах ввода информации различного назначения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности за счет упрощения при большом числе ячеек переключателя.

На чертеже представлена схема оптоэлектронного переключателя, Оптоэлектронный переключатель содержит генератор 1 тактовых импульсов, излучатели 2I — 2,, коммутациончые экраны 31 — Зл, фотоприемники 4I — 4,, формирователь 5 импульсов, блок 6 переключающих элементов, переключающие элементы 6I— бл, RS-триггеры, 71 — 7> и счетчики 8I — 8л, блок 9 связи ячеек, элемент И 10, элемент

ИЛИ 11, счетчик 12, первый дешифратор 13, счетчик 14, мультиплексор 15, второй дешифратор 16.

Генератор 1 тактовых импульсов подключен к входу первого счетчика 14 и второму входу формирователя 5 импульсов, выходы счетчика 14 подключены к соответствующим входам первого дешифратора 13, к выходам которого и шине питания подключены излучатели 2I — 2л, оптически связанные с фотоприемниками 41 — 1п, а в каждом канале оптической связи имеется коммутационный экран 3I — 3П, фотоприемники подключены к шине питания и входам мчльтиплексора 15, входы управления мультиплексора соединены с выходами счетчика 14, а выход — с первым входом формирователя 5 импульсов, ыход которого подключен к стробируьщему входу второго дешифратора 16 и первому входу блока 9 связи ячеек, входы второго дешифратора подключены к соответствующим выходам счетчика 14, а выход переноса счетчика 14 подключен к второму входу блока 9 связи ячеек.

Выходы второго дешифратора 16 подключены в первым входам блока 6 переключающих элементов, первые выходы которого соединены с третьими входами блока 9 связи ячеек, выход которого соединен с вторыми входами блока 6 переключа5

50 вают функцию кнопки "Без фиксации", выходы счетных триггеров (вторые выходы устройства) обеспечивают функцию кнопки "С независимой фиксацией". Выход блока связи ячеек вы рабаты вает сигнал соп ровождения, 2з.п. ф-лы, 1 ил. ющих элементов, Переключающие элементы 61 — 6п содержат последоватально соединенные RS-триггеры Ti — 7> и счетчики 8I—

8п соответственно, причем $-входы триггеров соединены с первыми входами блока 6 переключающих элементов, а R-входы — с вторыми входами, Выходы триггеров 7I—

7л соединены с первыми выходами оптоэлектронного переключателя, а выходы счетчиков — с вторыми выходами устройства. Блок 9 связи ячеек содержит элемент

ИЛИ 11, входы которого соединены с третьими входами блока 9 связи ячеек, а выход— с первым входом элемента и 10, второй вход которого является вторым входЬм блока 9 связи ячеек, выход элемента И 10 соединен со счетным входом счетчика 12. вход установки в "0" которого соединен с первым входом блока 9 связи ячеек, а выход соединен с выходом оптоэлектронного переключателя.

Первые и вторые выходы блока 6 переключающих элементов и выход блока 9 связи ячеек являются выходами устройства.

Оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.

Каждая ячейка оптоэлектронного переключателя включает в себя излучатель 2I—

2, оптически связанный с ним фотоприемник 4I — 4„, переключающий элемент 6I — бп и коммутационный экран 3I — 3>, обеспечивающий возможность прерывания оптической связи излучателя с соответствующим фотоприемником, Управление излучателями реализовано на основе первого дешифратора 13, на входы которого поступают выходные сигналы счетчика 14, Блок формирования импульсов для переключающих элементов 61 — 6л включает в себя аналоговый мультиплексор 15, формирователь 5 импульсов и второй дешифратор 16, составляющий со счетчиком 14 распределитель импульсов, поступающих на стробирующий вход дешифратора 16 с выхода формирователя 5 импульсов.

В исходном состоянии выходной сигнал формирователя 5 импульсов охсутствует, и поэтому отсутствуют импульсы на выходе второго дешифратора 16, переключающие

1707754 элементы 61 — 6„находятся в исходном (выключенном) состоянии.

При перекрытии коммутационным экраном 31 — Зл канала оптической свЯзи междУ излУчателем 21 — 2n и соответствУюЩим фотОПРИЕМНИКОМ 41 — 4л На ВЫХОДЕ фОРМИРОвателя 5 появляются импульсы, которые вызывают появление импульсов на соответствующем выходе второго дешифратора 16, которые, в свою очередь, определяют включение соответствующего переключающего элемента 61 — бп.

Схемная реализация переключающих элементов 61 — бл и блока 9 связи ячеек определяет функциональные возможности оптоэлектронного переключателя: "Беэ фиксации", "С зависимой фиксацией", "С независимой фиксацией". Схемная реализация переключающих элементов 61 — 6П и блока 9 связи ячеек обеспечивает реализацию функций "Без фиксации" и "С независимой фиксацией". При этом выходные импульсы с формирователя 5 импульсов. поступая на первый вход блока 9 связи ячеек и далее на вход установки в "0" счетчика 12, устанавливают счетчик 12 в нулевое состояние, выходной сигнал старшего разряда счетчика поступает Hà R-входы RS-триггеров 7> — 7n. разрешая включение RS-триггеров.

Импульсы, поступающие Hà S-входы

RS-триггеров с выхода второго дешифратора 16, вызывают включение RS-триггера. выходной сигнал RS-триггера поступает на выход оптоэлектронного переключателя, а также на вход счетчика Bi — 8n вызывая его переключение B следующее состояние. и на третий вход блока 9 связи ячеек С третьего входа блока 9 связи ячеек выходной сигнал

RS-триггера через элемент ИЛИ 11 поступает на первый вход элемента И 10, разрешая поступление импульсов со счетчика 14 на счетный вход счетчика 12

В начальный и кGíå÷ный моменты перекрытия коммутационным экраном 31 — 3> оптического канала связи между излучателем и фотоприемником возможно ввиду эффекта, аналогично эффекту "дребезга" контактов механического переключателя, появление и пропадание импульсов на выходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в "0" счетчика 12. Так как тактовые импульсы на счетный вход счетчика продолжают поступать (через элемент И 10). будет происходить заполнение счетчика емкость счетчика выбирается таким образом, чтобы кратковременное пропадание импульсов на его входе установки s "0" не вызывало переключения старшего разряда счетчика.

После прекращения перекрытия оптического канала между излучателем и фотоприемником импульсы на выходе формирователя 5 импульсов, а следовательно, и на входе установки в 0 счетчика 12 отсутствуют, счетчик заполняется полностью поступающими на счетный вход импульсами и сигнал (единичный) с выхода последнего разряда счетчика поступает на выход блока связи ячеек, на выход оптоэлектронного переключателя и на входы установки в "0" RS-триггеров 71 — 7п, вызывая переключение в нулевое состояние включенного триггера "активированной" ячейки переключателя, прекращая тем самым поступление импульсов на вход счетчика 12 через элемент И 10.

Аналогичным образом происходит работа оптоэлектронного переключателя при включении любой ячейки переключателя; при повторном включении той же ячейки переключателя выходной сигнал RS- pvrrepa 7i — 7л переключает счетчик 8i — 8 в следующее состояние, Выходной сигнал RS-триггера 71 -- 7n (выход переключателя) может быть использован в качестве выходного сигнала при реализации функции переключателя Без фиксации" — электронная кнопка (счетчик

81 — 8л при этом не используется).

При использовании в качестве счетчика

8> — 8n счетного триггера его выходной сигнал (выход) используется для реализации функций переключателя С независимой фиксацией".

При включении в качестве переключающих элементов 6 1 — 6, регистра устройство будет выполнять функцию кодового переключателя. В этом случае на входы данных регистра поступает информация с выходов счетчика 14, а запись информации осуществляется выходным си налом формирователя 5 импульсов. 3лемент ИЛИ блока 9 связи ячеек заменяется элементом

НЕ, вход которого подключается к выходу счетчика 12.

Формула изобретения

1. Оптоэлектронный переключатель, содержащий генератор тактовых импульсов, излучатель, оптически связанный с фотоприемником, коммутационный экран в канале оптической связи излучателя и фотоприемника, а также счетчик импульсов, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены блок nepevneчающих элементов, первый дешифратор, 1707754

2. Переключатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что блок переключающих элементов содержит и ячеек по числу фотоприемников, которые выполнены из последовательно соединенных RS-триггера и счетчика, причем входы S u R триггеров соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока переключающих элементов, выходы RS-триггеров соединены с входами соответствующих счетчиков и первыми выходами блока переключающих элементов, выходы счетчиков соединены с соответствующими вторыми выходами блока переключающих элементов. между выходами которого и шиной питания подключены излучатели, а входы соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, мультиплексор, между входами которого и шиной питания подключены фо- 5 топриемники, оптически связанные с соответствующими излучателями и имеющие коммутационные экраны в каналах оптической связи, входы управления мультиплексора соединены с соответствующими 10 выходами счетчика импульсов и входами второго дешифратора, а выход мультиплексора соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых 15 импульсов, а выход — со стробирующим входом второго дешифратора и первым входом блока связи ячеек. второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика импульсов, выходы второго дешифратора 20 соединены с первыми входами блока переключающих элементов, первые выходы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, первые выходы которого соединены с вторыми входами блока пере- 25 ключающих элементов, первые и вторые выходы которого, а также выход блока связи ячеек являются выходами устройства.

3. Переключатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что блок связи ячеек содержит счетчик, элемент И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с третьими входами блока связи ячеек, а выход — c первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока связи ячеек, а выход — co счетным входом счетчика, вход установки в "0" которого соединен с первым входом блока связи ячеек, а выход старшего разряда счетчика соединен с первыми выходами блока связи ячеек и выходом устройства.

ЗО

Составитель В. Юденков

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор В. Петраш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 275 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5