Клавиатура для ввода данных

 

(ii) 495784

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.03.73 (21) 18934711 26-9 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.75. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 05.04.7б (51) М. Кл. Н 041 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) ЪДК 621.395.345 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Л. Муренко, А. А. Чернышев и Ю. Ф. Широков (71) Заявитель (54) КЛАВИАТУРА ДЛЯ ВВОДА ДАННЫХ

Изобретение относится к системам передачи информации и может быть использовано в устройствах для ввода информации в цифровые аппараты.

Известна клавиатура для ввода данных, содержащая импульсный генератор, подключенный к формирователю тока, бесконтактные ключи модульного типа, кодовые шины и приемник информации, выход которого является выходом клавиатуры, Однако такая клавиатура ненадежна в работе.

Для повышения надежности работы в предлагаемой клавиатуре первый выход формирователя тока через последовательно соединенные считывающие провода всех бесконтактных ключей подключен к своему второму выходу и дополнительно введены усилитель синхронизации, интегратор, разрядные схемы

«И», первая, вторая и третья схемы «И» и триггер блокировки. При этом первый вход усилителя синхронизации через последовательно соединенные провода синхронизации всех бесконтактных ключей подключен к своему второму входу, а выход усилителя синхронизации через вход и единичный выход интегратора, первый вход и выход первой схемы

«И» подсоединен к первому входу приемника информации, к каждому из остальных входов которого подсоединен выход разрядной схемы «И», соответствующей данному разряду информационного кода. К первым входам всех разрядных схезт «И» одновременно подключен управляющий выход приемника информации, а ко второму входу каждой разрядной схемы «И» подсоединен выход разрядного усилителя, соответствующего данному разряду, к одному и другому входам которого подсоединены один и другой концы шины данного разряда, содержащей включенные после1о довательно кодовые провода одноименных двоичных разрядов. Нулевой выход интегратора через первый вход и выход второй схемы «И», первый вход и выход триггера блокировки подключен ко второму входу первой

15 схемы «И», а выход импульсного генератора одновременно подсоединен ко второму входу второй схемы «И» и к первому входу третьей схемы «И», через второй вход и выход которой ко второму входу триггера блокировки под2Q ключен управляющий выход приемника информации.

Кодовые шины выполнены с разрядными компенсирующими цепочками, составленными

25 из последовательно соединенных токозадающего резистора и первичной обмотки трансформатора, подключенных к выходам формирователя тока, а вторичная обмотка трансформатора включена последовательно в со30 ответствующую кодовую шину.

495784

На фИГ. !,-Цяпя (j>> )JKÖI!Gila )ьпая СXL)12 ОПИ сываемой «ляииатуры; на фиг. 2 — cxåìa форV1 H p O B a I I I I 5l V I ) I 0 I (> p 2 3 р 5I, (н О Г 0 два и Ч П О Г 0 «Од 2 ключеи; íà (p;ii . 3 — cxev)à интегратора; Ela (pkII . 4 — cxLivla р )сположс)!ия !«bIBG IGB к 110 чей; на фиг. 5 — схема сооедгп!ения ключей

1 2 )IOH1 2" г.»а)) П 1«ГС 1<22»И(!1 У РЬ) СО СЛУ Чай ным направлснг!с!>! Вклlачения кодОВых (p23 рядных) проводов; на фиг. б — то же, с попарно-встрсчпым Включением кодовых (разРЯДНЪ)Х) П РОВОДОВ.

Считывающие провода 1 беско;пакп!ых ключей 2 клавиатуры (см. фиг. 1) по:ледовательно coepH»e)ib) в общую ш;шу 3 сч!пывания, кОнцы кОторОЙ подкл)0>!Снь) K Bb)xopv (j)ормирователя 4 перв)киного тока. Вход формирователя 4 со 3)iile) с выходом импульсного генератора 5. Кодовые (разрядные) провода 0, cooTBeTcTBVк>щис лзпlчсскпм «сI)ill)IIEaм>> !3 одноименных двоичных разрядах кодов «лючей 2, сосди;!с;!ы пас,!сдавательпа в кодовые (разрядныс) шины 7 и подключены «О входа(1 разрядных усп.ппелей 8. Кодовые (разрядные) провода 9, соответству)ощие логическим

«ну>ляг» в одноименных двоичных разрядах кодовых кл!очей 2, в разрядные шины 7 нс включены. Кодовые провода 10 (по одному

В ка>кдоч «лlочс) паследОВ2 1 ельно сасдинсны в шину 11 сш)хропизац)ш, подклю

Ключ, провода которого включены в шины согласно фиг. 2, имеет )15ITE!paap»1»bii двоичный код 10010 (верхняя шина f соотвеfcTB)ет старшему разряду, а нижняя-- младшему).

Выход усилителя 12 синхронизации (cvl. фиг. 1) под«>пачеп ко входу интегратора 13, являющегося p ci истр атором g;iki re;)bi! Gc включения кл:оча 2. Единичный выход 14 интсгратора 13 сосди !ен со входом двухвходовой схемы «И» 15, другой вход которой подключен к единичному BbIxop) já TpHI I Lр 2 17 олакировки, предназначенного для исклю !ения

BO3V1G)KI10CT)I:)ОВ ОР;ИГО С )ИТЫВяпи)1 КОДЯ

Вк.1ю !Снного 1(>JIG 12. Выход cxi vlb) <1 1» J 5 00p23>>ñò шипу 1 8 p()зрсшспи51 fop hlilj) UB2 ii!151

1 .О м а нД ы с ÷ !1 ü! B 2 1! 1! 51 «О;1 !1 > В ы В с Д си н У Io в I I P 11смппк ипфор.> ации (и 1 сртс>к((х !Ic показан).

Едини шып 19 и;!улсвой 20 уста ioBo«)ii>ii

Входы TpH) Гсря 1 > бЛО«пров«и COLS)IIIL>ilbi саотвстствсппо l)VCJCBb! v! Bb одом 21 !1 !тсграГара 13 )l шпион 22 KG. !2;!ды i:

:! 24, BTopl!i . входы которых Оь ьсдин(ны и сасдипены с и Гха,(ом генератора 5. Ь! !Ха,(ы р 13р 5)дп ых м с)l;Ill с. l с Й 8 1! Одк.>пО )с и ы ii Од!! О му ИЗ ВхадаВ дву xaxo 10ьых схс)! .!c

))ы к ш;ше 22 команды счпlblBalili)i коды. 1. I>.— ходы схем «И» 25, образующие выходные разрядные кодовые шины 26, выведены В приемник информац)пп

ДЛ>1 КОК!ПСПСяп)1И З.Д.С. Г:ОМСК, КОТОРЫЕ могу:т 112BG.!111ься В кодавь!х IHEIHax 7, кл !)Виятура может содержать компенсирующис цепсчкп, подключенные к выходу формправятс,.l5l 4 lli j) BH <11101 0 тока. К ажд 51 цспа 1!срвич !Iя 00)IGT«2 IioTGpol 0

coc,lii!Iciia послсдоl)21слшlо с j)c3HcTopovl

27, я вторичная включена последовательно В одну из разрядных шин 7. Трене(ра!.) м « i op 8 може1. б ITb держать несколько витков либо может быть выпо.)неп В виде ферритового сердечника 29, 10 прошитого проводом 30 компенсирующей цепочки (перви шая обмотка) и соответствующей разрядной шиной 7 (вторичная обмотка).

После,JGBaтсльно соединенные резистор 31 и «опденсатор 32 (см. ф;!Г. 3) образуют интегр)ipvIGEEkyio EkeHb, подк„поченнуlо ii 110 1)ocai>I 33 исто пика пит" íèÿ. Конденсатор 32 зашунтирован электронным ключом 34, управляемым ьходны vi сигналом интегратора 13, ПараллельIIo ка;!дспсятару 32 Вклlачспы Bx03Hb)e зажи2() мы триггера 35 Шмидта. Интегратор 13 )Iv!cLT два выхода: сдиппчньш (прямой) 14, сое(II)IeHHbiii непосредственно с выходом триггера 35, !i i)) .IBBG)i ()I)IBcpTHpoBaHEIbi)4) 21, под(Г! Очс)! !!!)! и Выходу тр:.)ггсра 35:)ерез и вер25 >P

На фиг. 5 прсдставлспа схема соединения двух ключей на монтяя(пой плате клазиатуры ,!Ля Варианта расположения выводов ключа согласно фиг. 4. Это расположение характер;)() но тем, что 062 вывода каждого разрядного

l!j)Gi)0;lа расположены па одной стороне к,no-J2, а все выводы рязря.шых проводов образуI;>! четыре идспти шых секции па двух пратиВОПОЛО>киых cTopollax к I)0<12.

3> С-ппывающпй провод состоит из двух полоВин, выводы которых расположены в средней

Lac r)1 дву х других cropoi! клlачя, при чсм ВыВ д Koнця одной половины расположе) рядо>!

Вь водам начала другой. jllH)12 3 счить;Ва40::1)я cocroaт из дгух Вствсй --- прямой и обратна 1, в кa>Käóþ 513 которых включена одна пз половин с ппывя!Ощего провода каждого клю :я. Тя я схема сосдш)егп!я позволяет полу !llГь м;шпмяльпую длину проводн,«GB с IHTbl)5;3,01;!с;"; ".;П),) 3 1!я мапта>кнаг! плате и тем - ".,)ы>>1 изаc)Kaп ВОЗII)!кнОВсни51 пар язитных ВЯЗС;i >!с&;ду c !): 1 ывя lащей 3 и кадОВыми 7 ш)шямп. Кро.,;c ro;î, при перекрестном соединении вывадсв спить!В(1)ОIHkix;IPOBOAOB СасЕд50 пих «лю;ей а,(паиме)шыс кодовь)е провода

3 r)Ix кл)очей Вк. »Gaeiib) В СOGTBe rcTBy)oii),)Ie ши-!

)ь) встреи))о> !т() Jпозваляст осуществить электj)!i -)сску)а ало«Правку клавиатуры при случяй-!!ov! Одпои;>ем. 1:юм нажатии двуx соседних, >>1 «. 1;. В ": 1! 1. > и .) Р 51 11! ы (. II! 1! ) l I>! (и Р а В с„1 с i I ь) м еж Д У

j >:13;> ил ! ы м и !! 1>п) 01 и м ): «, 110 C Й 11: м с!О т Р Я 3, ) Ы Вы 3. и М с Г))х i!!(JIG

c: c. i:!c))!5! Ji2 обратна!) cio;)oH ))онтажпо)! (>0 платы) .

На фпг. и представлена схе»a соедш!ения вывîaGB Восьми ключей, расположенных в двух го;)изонтаг!ьных рядах (для простоты

:!забряжсня лишь одна разрядная шина). Эта (>(> с.<с,la позволяс г Вклю-!ять кодовые (разряд4о5784 б

55 ныс) проводя в коловые (рязрялпьтет шины в произволbí0м направлении, в том числе осуществить попарно-встречное включение проводов, т. е. обеспечить равенство количества проводов раз,чичных направлений в «aKloH шине (при четном количестве «единиц» в ш<ине1. Шина считывания организована так же, как и па фиг. 5 (перекрестное включение считыватощих проволов). или путем согласного включения всех проводов.

Генератор 5 периолически вырабатывает импульсные сигналь, включающие формирователь 4 первичного тока. Первичный ток протекает по шине 3 считывания, т. е. через считывающие провода 1 всех ключей 2. Если ни один из ключей не включен (т. е. все клавиши отпущены). то во всех кодовых проводах б и 10, включенных в шины 7 и 11 cooTsPTPTвенно, наводится лишь небольшая э. д. с. помехи, поскольку индуктивная связь между считывающим и кодовым проводами очень слаба.

При нажатии одной из клавиш укрепленный на ней ферритовый сердечник приолижается к провглам и существенно увечичивает связь межчу ними, в результате чего в кодовых проводах б и 10 навочится импульсная э. л. с.. пропорциональная скорости изменения первичного тока. При этом на входы разрядны усилителей 8 поступает сигнал в том случае, если соответствующий разрядный провод включен в разрядную шину 7, т. е. если в соответствующем двоичном разряде кода ключа стоит логическая «единица». На выходах разрядных усилителей 8 появляется комбинация импульсов, соответствующая комбинации < единиц» и

«нулей» в двоичном коде включенного ключа.

Код ключа считывается в приемник информации при наличии поступающей на него по шине 22 команды считывания кода.

Входные сигналы разрядных усилителей 8, а также их коэффициенты усиления могут иметь определенный разброс, в результате чего в процессе нажатия клавиши выходные сигналы усилителей 8 отличаются по амплитуде, пока клавиша нажата неполностью. Чтобы исключить возможность преждевременного считывания кода ключа и появления в связи с этим ошибки, используется шина 11 синхронизации, в которую включены кодовые провода 10 всех ключей. Усилитель 12 синхронизации имеет меньшую чувствительность, чем разрядные усилители 8, поэтому он срабатывает с некоторым запаздыванием, когда амплитуды сигналов на выхолях разрядных усилителей 8 уже установились. До срабатывания канала синхронизации в устройство не может поступить команда считываттия коля, т. е. кол ключа не может быть считан. Канал синхронизации может быть использован и для осуществления электрической б.покировки клавиатуры при одновременном случайном нажатии двух соседних клавиш. Для этого кодовые провода 10 соседних ключей включены в шину 11 синхронизации встречно, в результате чего при нажатии двух соседних клавиш сиг5

55 ттальт от иих в шштс 11 сиихOOI!»33!IIII! имеют противоположн 10 полярность и гз3имио компенсируются. Считываиття колл iin» этом не

» oè;холит, так кяк шина 2? ие может быть возбужленя. Кроме того, встречное включение проволов 10 позволяет скомпенсировать э. л. с. помех, ттявол» 111 i в нттх.

Канал синхроиизаццтл работа т cc!päóþ!I1!Iì оорязом.

Вт!холттой cll»II? ci,.ol!3!ITP. III 1 .постх I!3PT

»а вхол интегратора 13, вт:лючяя ключ 34 (см. фиг. 31. При этом конленсато"„32 быстро р3çðÿæ3pòpÿ через него, в pp3ycTI>T3TP чего срабятьтвяет триггер 35 Шмтт IT3. Логические уровни тта выходах 14 и ?1 интегр3òîðà 13 пнвептитт ттся, причсм ня выходе 14 устанавливается уровень логической «р ö! Ilèöû», à II3 вых»лс 21 — i«!lo3PIII логического <т уля». R рез я«тяте возб,.ж 13åòcÿ шшта 18 разрешения тттС РГт»ОВаттпл КОЗтаттДЫ СЧтттЫВятттт ° КОЛа, ПОсколт!cl, в исхо.тиозт COPTo!I!II тг ттггер 17 б..тоl<»i?oIIIcII »3io, II,тся в со".тс ят и т чогичест<ти

«е-т!.;-титть.». По от<о т тяпни сиихр,"низир тощего пмпулт.са ксноч 34 размыкается и кон тепсатор

32 нячш-.-ет заттяжаться оТ исто .»икя питания ерез резистор 31. Постоянная времени цепи заря;13 выбрана т кой, ттобьт к то.тенту Iтрlт хола слечующего импульса синхронизации напряжение ття конле icnTopp 32 .,е лостигло порогового уровня (уровня ст? ябятт.твяния1 триггепя 35 Шмидта.

Очеоелнотт импульс c!!»xpo»II3auII«. з31

ОтПУСКЯ.тИЯ К;133!I!ill!, КОГ;т". Няи?лжЕНИЕ тта

1<",нченсяторе 32 ocTIICIIPT порогового уровня, тп тггер 35 устяттявливяется в ттсхочиое. а интегпатор 13 — в «нулевое» состояние.

Через некоторое время после возбужления шины 18 из прттеътттттка информации по шине

22 поступает команда считывания кола. При очередном импульсе генепаторя 5 происхочит

С тптЬтВаНИЕ КО;та, 3 таКжЕ УСтяНОВКа тРИГГЕРа

17 блокировки в «нулевое» состояние благоЛЯРЯ СОВПЯЧЕНтПО КОМЯНЧЫ С тнтЬт»3НИЯ КОЛа

» сигн3ля генератора 5 í3 Bxo÷3х cхемы «И»

24. При этом шина 18 рязрсптеттття тЪормировяния комянчьт счтттывания коля «обнуляется», благодаря театр исключается повторное формирование этой комянлы ло отпускяния клавиши. Таким образом гарантируется олнократттпе считывание коля включенттого клточа.

Ппи отпускаиии клавиши, когчя интегратор

13 возвпатцается B «нулевое» состояние, очерелной импульс генератора 5 устанавливает триггер 17 в исходное («единичное») состояние благолапя совпадению сигналов на входах схемь! «И» 23. ,т(ля четкой работы клавиатуры необходимо. To6bl,äëíTP,TbIIoñòü команды считывания кода превышала члительность периода повторения игналов генератора 5.

495784

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

Встречное включение коловьтх проводов 6 в разрядные шины 7 позволяет взаимно компенсировать э. 1. с. помех, .таволимых в них.

Наиболее удобным лля осуществления такого включения является расположение выволов ключа согласно фиг. 4. Для полной компенсации помех необхолимо, чтобы количество проводов, включенных в шину в одном направлении, было равно количеству проводов, включенных в противоположном направлении (с учетом направления включения считывающих прово1ов). Это возможно при четном количестве проводов в шине. При цечетном количестве проводов э. д. с. помехи в шине не превышает э. л. с. помехи в одном проводе.

Формула изобретения

1. Клавиатура для ввода данных, содержащая импульсный генератор, подключенный к формирователю тока, бесконтактные ключи модульного типа, кодовые шины и приемник информации, выход которого является выходом клавиатуры, отл ич а ющ а я ся тем, что, с целью повышения надежности работы, Ilepвый выход формирователя тока через последовательно соединенные считывающие провода всех бесконтактных ключей подключен к своему второму выходу и дополнительно ввелент.т усилитель синхронизации, интегратор, разрялпые схемы «И», первая, вторая и третья схемы «И» и триггер блокировки, при этом перBbIH вход усилителя синхронизации через последовательно соединенные провода синхронизации всех бесконтяктных ключей полклю5

Зо

35 чен к своему второму входу, я выход усилители синхронизации через вход и елиничный выход интегратора, первый вход и выход первой схемы «И» полсоелиттетт к первому вхолу приемника информации, к каждому из остальных входов которого полсоелпнен выход разря.1ной схемы «И», соответствующей ланному разрялу информационного кола. причем и пергьтм вхоля т всех разрялттьтх схем «И» 01новремсттно полклю >ен управляютций выхо1 приемника информации, а ко второму вхолу кяжлой разрядной схемы «И» подсоединен выхол разрядного усилителя, соответствуютттего ланному разряду, к олному и другому вхолам которого полсоелинены олин и лругой копны шттньт данного разряла, содержащей вк,лточенные последовательно коловые провода олноимепных лвоичных разря1ов; нулевой выхо1 интегратора через первый вхол и выхол ВТорой схемы «И», первый вхо1 и выхол триггера блокттровки IIî1клlo÷åí ко вToрому Bõoëó первой схемы «И», а выхол импульсного генератора олновременно лолсоелинен ко второму вхолм BTQITой схемы «И» и к первому. вхолч третьей схемы «И», через второй вхол и Bblхол которой ко второму вхолу триггера блокировки полключен управляющий выхо1 приемника информации.

2. Клавиатура по и. 1, отличающ а я ся тем, что коловые шины выполнены с разрялттьтми компеттсирутощими цепочками, состав:тепттыми ттз последовательно соелиненньтх токозалатощего резистора и первичной обмотки трансформатора, подключенных к выходам формирователя тока, а вторичная обмотка трансформатора включена послеловательно в соответствуloIIIvlo кодовую шину.

495784

Составитель Е. Ковалева

Техред Е. Митрофанова

Редактор А. Лейсоченко

Корректор Л Бракнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 318, 10 Изд № 2080 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5