Кодонаборная панель

Заявленная полезная модель относится к устройствам ввода информации и может быть использована в качестве панели кодонаборной, панели домофона. Кодонаборная панель, содержащая печатную плату, на которой размещено множество металлических пластин, каждая из которых соединена с тактильным контроллером, который соединен микроконтроллером.

Заявленная полезная модель относится к устройствам ввода информации и может быть использована в качестве панели кодонаборной, панели домофона.

Известна, выбранная в качестве ближайшего аналога, сенсорная панель управления, содержащая печатную плату, на которой размещено множество металлических пластин, каждая из которых соединена с устройством управления (микроконтроллером) (патент на изобретение США US 7295190 B2, кл. МПК G09G 5/00, опубл. 13.11.2007 г.)

Недостатком данной панели является то, что в ней при изменении параметров окружающей среды возможны погрешности в работе, такие как неправильное определение кода, замыкания и т.д.

Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной модели, является создание кодонаборной панели способной работать при изменениях параметров окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что в кодонаборной панели содержащей микроконтроллер и печатную плату, на которой размещено множество металлических пластин, введен тактильный контроллер, обеспечивающий автоподстройку и компенсацию влияния изменений температуры и влажности окружающей среды на результаты измерений, соединенный с микроконтроллером и каждой из множества металлических пластин.

А также тем, что тактильный контроллер выполнен в виде матрицы переключателей соединенной с преобразователем емкость-код и источником возбуждения и соединенных между собой при помощи соединительной шины блока последовательного интерфейса и управления, блока прерываний и ввода/вывода, блока регистров управления и данных, блока калибровки, калибровочного ОЗУ (оперативного запоминающего устройства), блока сброса, при этом преобразователь емкость-код соединен с блоком калибровки, а матрица переключателей и источник возбуждения соединены с каждой из множества металлических пластин, кроме того, блок последовательного интерфейса и управления и блок прерываний и ввода/вывода соединены с микроконтроллером.

Заявленная кодонаборная панель поясняется при помощи схемы представленной на фиг.1.

На фиг.1 представлена кодонаборная панель, содержащая печатную плату 1, на которой размещено множество металлических пластин 2, каждая из которых соединена с тактильным контроллером 3 соединенным с микроконтроллером 4.

Тактильный контроллер 3 выполнен в виде матрицы 5 переключателей соединенной с каждой из множества металлических пластин 2, преобразователем 6 емкость-код, источником 7 возбуждения, который соединен с каждой из множества металлических пластин 2. Кроме того, тактильный контроллер 3 включает соединенные между собой при помощи соединительной шины блок 8 последовательного интерфейса и управления, блок 9 прерываний и ввода/вывода, блок 10 регистров управления и данных, блок 11 калибровки, калибровочное ОЗУ 12, блок 13 сброса.

Преобразователь 6 емкость-код соединен с блоком 11 калибровки, а блок 8 последовательного интерфейса и управления и блок 9 прерываний и ввода/вывода соединены с микроконтроллером 4.

Матрица 5 переключателей может быть выполнена на основе аналоговых ключей или мультиплексоров. Калибровочное ОЗУ 12 и блок 10 регистров управления и данных 10 могут быть выполнены на основе необходимого количества регистров требуемой разрядности. В качестве блока 13 сброса может быть использован супервизор питания. В качестве источника 7 возбуждения может быть использован генератор сигнала специальной формы. Блок 8 последовательного интерфейса и управления представляет собой конечный цифровой автомат с памятью, а блок 9 прерываний и ввода/вывода является комбинационной схемой, они могут быть реализованы на основе стандартных элементов цифровой техники: логических элементов, счетчиков, сумматоров, регистров, мультиплексоров, триггеров и т.д.

Кодонаборная панель работает следующим образом.

При включении кодонаборной панели блок 13 сброса устанавливает регистры блока 10 регистров управления и данных в исходное положение. Источник 7 возбуждения подает электрический ток на металлические пластины 2 и тем самым заряжает их как обкладки конденсатора.

При наборе пользователем кода, он (пользователь) подносит палец к определенным металлическим пластинам 2, соответствующим набираемому коду, из множества металлических пластин 2. При этом металлическая пластина 2 и палец пользователя образуют конденсатор (емкость), емкость которого изменяется при приближении пальца. Сигналы от металлических пластин 2 поочередно циклически поступают на вход преобразователя 6 емкость-код через матрицу 5 переключателей.

При начале набора пользователем кода сигнал передается от металлической пластины 2 через матрицу 5 переключателей, на преобразователь 6 емкость-код. Преобразователь 6 емкость-код (в качестве которого может быть использован, например, 16-ти битный сигма-дельта преобразователь) преобразует величину емкости в цифровой код. Кодированный сигнал - результат преобразования емкости в код поступает через блок 11 калибровки на блок 10 регистров управления и данных. Блок 9 прерываний и ввода/вывода формирует и передает на микроконтроллер 4 сигнал о том, что начался новый набор кода.

Блок 8 последовательного интерфейса и управления, управляемый микроконтроллером 4, производит запись кодированного сигнала в регистры и считывает регистры блока 10 регистров управления и данных через последовательный интерфейс для настройки и получения результатов. После получения сигнала от блока 9 прерываний и ввода/вывода микроконтроллер 4 посредством блока 8 последовательного интерфейса и управления проводит опрос регистров данных блока 10 регистров управления и данных и обрабатывает полученные данные, например, с помощью сравнения принятого кода с априорно заданным кодом.

Микроконтроллер 4 через последовательный интерфейс блока 8 последовательного интерфейса и управления, обращаясь к регистрам блока 10 регистров управления и данных, настраивает все устройства тактильного контроллера 3 на требуемый режим работы через регистры управления, получает сигнал об изменении состояния металлических пластин 2.

Преобразователь содержит в себе калибровочное ОЗУ 12 и блок 11 калибровки для компенсации влияния изменения параметров окружающей среды (влажность, температура, пыль, грязь) на результаты измерений. Блок 11 калибровки отслеживает уровень емкости на каждой из множества металлических пластин 2 и поддерживает его неизменным. Процесс калибровки происходит непрерывно автоматически в то время, когда пользователь не касается сенсоров. Схема калибровки может быть реализована на основе цифрового компаратора. Значения, компенсирующие изменения заданных параметров, сохраняются в блоке 12 калибровочного ОЗУ и учитываются в дальнейшем во время измерений.

Таким образом, за счет введения в кодонаборную панель тактильного контроллера, обеспечивающего автоподстройку и компенсацию влияния изменений температуры и влажности окружающей среды на результаты измерений, кодонаборная панель способна работать при изменениях параметров окружающей среды.

1. Кодонаборная панель, содержащая микроконтроллер и печатную плату, на которой размещено множество металлических пластин, отличающаяся тем, что в ней введен тактильный контроллер, соединенный с микроконтроллером и каждой из множества металлических пластин.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что тактильный контроллер выполнен в виде матрицы переключателей, соединенной с преобразователем емкость-код и источником возбуждения, а также соединенных между собой при помощи соединительной шины блока последовательного интерфейса и управления, блока прерываний и ввода/вывода, блока регистров управления и данных, блока калибровки, калибровочного ОЗУ, блока сброса, при этом преобразователь емкость-код соединен с блоком калибровки, а матрица переключателей и источник возбуждения соединены с каждой из множества металлических пластин, кроме того, блок последовательного интерфейса и управления и блок прерываний и ввода/вывода соединены с микроконтроллером.