專(zhuān)利名稱(chēng)：編碼程控電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般的控制系統(tǒng)及其功能單元。尤其涉及一種編碼程控電路。
常規(guī)設(shè)計(jì)的編碼程控制電路，包括時(shí)鐘脈沖信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、控制器、鍵盤(pán)和選通信號(hào)輸出單元。時(shí)鐘脈沖信號(hào)經(jīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后送入譯碼器，譯碼器的另一端輸入信號(hào)來(lái)自由鍵盤(pán)輸入到存貯器的脈沖信號(hào)，鍵盤(pán)的另一路信號(hào)送至控制器，并由控制器控制計(jì)數(shù)器按時(shí)鐘脈沖周期與來(lái)自存貯器的輸入到譯碼器的信號(hào)進(jìn)行譯碼，再由選通信號(hào)輸出單元選出所需的編碼信號(hào)去控制終端負(fù)載。當(dāng)然，這種編碼程控電路構(gòu)成復(fù)雜，元器件多，可靠性相對(duì)下降。一般都按照固定的功能要求設(shè)計(jì)成專(zhuān)用的大規(guī)模集成電路。以彌補(bǔ)上述不足，如常見(jiàn)的電視機(jī)遙控器，這樣仍不免存在成本高，難以普及應(yīng)用的缺陷。
本發(fā)明的目的在于提出一種改進(jìn)型的編碼程控電路，使電路構(gòu)成簡(jiǎn)化，而功能不變，在保證可靠性前提下。大大提高電路的性能價(jià)格比，促進(jìn)編碼程控電路的普及應(yīng)用。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是采用十進(jìn)制或其它進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器，即十進(jìn)制或其它進(jìn)制計(jì)數(shù)分配器為核心器件。它可以是大規(guī)模集成電路，也可以由分立元件制作的觸發(fā)器計(jì)數(shù)單元組成。比較典型的是國(guó)產(chǎn)CMOS計(jì)數(shù)器CC4017。將其10個(gè)譯碼輸出端Q0～Q9輸出信號(hào)返回倒相作為輸入信號(hào)，其負(fù)脈沖前沿用作清除端Cr清零。其后沿用作計(jì)數(shù)端CP完成計(jì)數(shù)器從0～9的計(jì)數(shù)過(guò)程，并在信號(hào)返回過(guò)程中通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)過(guò)程作中間器件進(jìn)行數(shù)字組合排列，實(shí)現(xiàn)程序編碼。尤其是本發(fā)明利用進(jìn)位輸出端Qc的輸出信號(hào)與譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門(mén)F1，積分延時(shí)展寬、整形后，同步加至與非門(mén)F2得到一個(gè)符合設(shè)定編碼規(guī)則對(duì)應(yīng)的選通輸出信號(hào)。由選通信號(hào)輸出單元產(chǎn)生寬脈沖信號(hào)，即啟動(dòng)脈沖作為啟動(dòng)終端負(fù)載的執(zhí)行信號(hào)。
本發(fā)明由輸入接口1，十進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器2(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為計(jì)數(shù)器2)，RtCt充電電路，防誤觸發(fā)RC積分電路，反相器F0、與非門(mén)F1，積分延時(shí)和整形電路3，以與非門(mén)F2為輸入級(jí)的選通信號(hào)輸出單元4和直流電源5組成。
輸入接口1由10只分別對(duì)應(yīng)接至計(jì)數(shù)器2的10個(gè)譯碼輸出端Q0～Q9的隔離二極管D0～D9和10個(gè)相互獨(dú)立的有常開(kāi)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)K0～K9組成。開(kāi)關(guān)K0～K9的一側(cè)觸點(diǎn)與隔離二極管D0～D9按照設(shè)定的編碼規(guī)則連接，既可以用相應(yīng)的10個(gè)1刀10擲開(kāi)關(guān)ZK0～2K9置于隔離二極管D0～D9與開(kāi)關(guān)K0～K9之間，隨機(jī)地設(shè)定開(kāi)關(guān)ZK0～ZK9的閉合位將它們連接，也可以用10組導(dǎo)線(xiàn)以一次性的固定位將它們連接。另一側(cè)觸點(diǎn)相互連接成公共接點(diǎn)組成輸入接口1輸出端。該輸出端既接至反相器F0輸入端，也接至與非門(mén)F1的一個(gè)輸入端，輸入接口1信號(hào)是開(kāi)關(guān)K0～K9觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。開(kāi)關(guān)K0～K9可以選擇通常的開(kāi)關(guān)，如HK型霍爾開(kāi)關(guān)，也可以用一般的AN型按鈕開(kāi)關(guān)。隔離二極管D0～D9可以采用CK44，也可以采用IN4001等，其作用是防止當(dāng)K0～K9中任一開(kāi)關(guān)閉合時(shí)產(chǎn)生相互影響。開(kāi)關(guān)K0～K9中任一開(kāi)關(guān)例如K2既可作為譯碼輸出端Q2傳輸信號(hào)用，也同時(shí)作為其它譯碼輸出端Q0、Q1或Q3～Q9中任一個(gè)傳輸信號(hào)用。將計(jì)數(shù)器2某幾個(gè)譯碼輸出端例如Q0、Q2、與Q4和某個(gè)開(kāi)關(guān)例如K2的一側(cè)觸點(diǎn)相連接，通過(guò)其閉合、斷開(kāi)關(guān)系就可以實(shí)現(xiàn)編碼。如果計(jì)數(shù)器2為其它進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器，輸入接口1對(duì)應(yīng)接至各譯碼輸出端Qi的隔離二極管Di和有常開(kāi)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)Ki的數(shù)量作相應(yīng)的變化。
十進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器2有10個(gè)譯碼輸出端Q0～Q9和1個(gè)進(jìn)位輸出端QC，電源電壓端VDD與Vss，計(jì)數(shù)端CP與EN，以及清除端Cr。電源電壓端VDD接至直流電源5，另一電源電壓端Vss和計(jì)數(shù)端EN接地，另一計(jì)數(shù)端CP經(jīng)防誤觸發(fā)RC積分電路接至反相器F0輸出端，清除端Cr經(jīng)隔離二極管D也接至反相器F0輸出端，RtCt充電電路的電阻Rt一端接至電源電壓端VDD。另一端接至清除端Cr，電容Ct一端接至清除端Cr，另一端接地。
反相器F0，與非門(mén)F1、F2都是常用的CMOS門(mén)電路。優(yōu)選型號(hào)為ZC4011。反相器F0輸入端經(jīng)電阻R0接地。與非門(mén)F1的一個(gè)輸入端接至輸入接口1輸出端，而另一個(gè)輸入端直接接至計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q9。其輸出端接至積分延時(shí)和整形電路3。
當(dāng)接通直流電源5時(shí)，計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q0處于高電平，其它譯碼輸出端Q1～Q9都處于低電平直流電源5通過(guò)電阻Rt向電容Ct充電至電壓Vc(Vc≈VDD)，充電時(shí)間常數(shù)τ≈RtCt，τ值根據(jù)需要設(shè)定，必須大于計(jì)數(shù)器2一個(gè)計(jì)數(shù)周期T。一般應(yīng)用可以設(shè)定在1至數(shù)十秒鐘。
在開(kāi)關(guān)K0閉合之前，計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)端CP無(wú)信號(hào)輸入，反相器F0輸入端通過(guò)R0接地，保持輸入端為低電平，輸出端為高電平。計(jì)數(shù)器2的清除端Cr也處于高電平。
閉合開(kāi)關(guān)K0，譯碼輸出端Q0高電平加至反相器F0輸入端，其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，相?yīng)產(chǎn)生的負(fù)脈沖信號(hào)通過(guò)隔離二極管D加至計(jì)數(shù)器2清除端Cr置0。由于隔離二極管D導(dǎo)通，電容Ct通過(guò)隔離二極管D和反相器F0放電，使計(jì)數(shù)器2清除端Cr置0，且維持時(shí)間τ。這個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)還通過(guò)防誤觸發(fā)RC積分電路加至計(jì)數(shù)器2，并用其負(fù)脈沖后沿使計(jì)數(shù)端CP計(jì)數(shù)，計(jì)入第1個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q0由高電平變?yōu)榈碗娖?，而譯碼輸出端Q1由低電平變?yōu)楦唠娖皆诘?個(gè)負(fù)脈沖過(guò)后，反相器F0輸出端仍變?yōu)楦唠娖?，因?yàn)楦綦x二極管D截止，使計(jì)數(shù)器2清除端Cr仍保持低電平。
順序閉合開(kāi)關(guān)K1，譯碼輸出端Q1高電平加至反相器F0輸入端，其輸出端再次變?yōu)榈碗娖?，而清除端Cr仍處于低電平，于是計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)端CP計(jì)入第2個(gè)數(shù)。譯碼輸出端Q1由高電平變?yōu)榈碗娖?，譯碼輸出端Q2由低電平變?yōu)楦唠娖?。依此?lèi)推，直至譯碼輸出端Q9由低電平變?yōu)楦唠娖剑ㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)K9閉合加至反相器F0輸入端，再加至計(jì)數(shù)端CP計(jì)入第10個(gè)數(shù)，以完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期T。計(jì)數(shù)周期T小于時(shí)間τ。
積分延時(shí)和整形電路3輸入端接至與非門(mén)F1輸出端，將計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)經(jīng)與非門(mén)F1倒相再延時(shí)展寬、整形，其輸出與計(jì)數(shù)器2進(jìn)位翰出端Qc輸出信號(hào)同步分別加至與非門(mén)F2的兩個(gè)輸入端、它可以由若干個(gè)與非門(mén)和積分延時(shí)電路組成，也可以采用其它形式電路。
選通信號(hào)輸出單元4以與非門(mén)F2為輸入級(jí)，其一個(gè)輸入端接至積分延時(shí)和整形電路3輸出端，另一個(gè)輸入端直接接至計(jì)數(shù)器2進(jìn)位輸出端Qc。與非門(mén)F2的輸出信號(hào)應(yīng)符合設(shè)定的編碼規(guī)則。其輸出信號(hào)再觸發(fā)選通信號(hào)輸出單元4產(chǎn)生寬脈沖信號(hào)，即啟動(dòng)脈沖信號(hào)作為啟動(dòng)終端負(fù)載的執(zhí)行信號(hào)。
上面的說(shuō)明僅限于在10個(gè)數(shù)字0～9全排列情況下設(shè)定的編碼規(guī)則所對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)輸出執(zhí)行脈沖信號(hào)。實(shí)際上，可以從計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q0～Q9與進(jìn)位輸出端Qc中任一個(gè)輸出端或幾個(gè)輸出端，在不同的時(shí)間按照設(shè)定的編碼規(guī)則對(duì)應(yīng)輸出一個(gè)或幾個(gè)執(zhí)行脈沖信號(hào)。
本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)考慮到10個(gè)數(shù)字0～9的全排列最后必須有一路輸出信號(hào)作為啟動(dòng)終端負(fù)載的執(zhí)行信號(hào)，如果按照常規(guī)采用譯碼輸出端Q9或Q0～Q9中任一個(gè)作執(zhí)行信號(hào)輸出端，控制數(shù)碼僅為0～8，缺少9，以致不完整。因此，本發(fā)明采用計(jì)數(shù)器2進(jìn)位輸出端Qc作執(zhí)行信號(hào)輸出端。該進(jìn)位輸出端Qc的輸出信號(hào)脈沖很寬，當(dāng)譯碼輸出端Q0～Q4分別處于高電平時(shí)，進(jìn)位輸出端Qc都處于高電平；當(dāng)譯碼輸出端Q5～Q9分別處于高電平時(shí)，進(jìn)位輸出端Qc都處于低電平。為此，在程序處理時(shí)，將譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)K9閉合再返回一次，利用譯碼輸出端Q9由高電平變?yōu)榈碗娖剑M(jìn)位輸出端Qc由低電平變?yōu)楦唠娖竭@個(gè)過(guò)程，將譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)通過(guò)積分延時(shí)和整形電路3延時(shí)展寬與進(jìn)位輸出端Qc輸出信號(hào)同步通過(guò)與非門(mén)F2產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，再觸發(fā)選通信號(hào)輸出單元4產(chǎn)生啟動(dòng)終端負(fù)載的執(zhí)行信號(hào)。從而保證控制數(shù)碼0～9共10個(gè)數(shù)字的完整性。為實(shí)現(xiàn)譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)即第9個(gè)脈沖通過(guò)開(kāi)關(guān)K9準(zhǔn)確延時(shí)返回，本發(fā)明在積分延時(shí)和整形電路3前設(shè)有與非門(mén)F1，其一個(gè)輸入端直接接至計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q9，另一個(gè)輸入端接至開(kāi)關(guān)K0～k9常開(kāi)觸點(diǎn)的公共接點(diǎn)，即輸入接口1輸出端。當(dāng)輸入接口1的開(kāi)關(guān)K0～K9中任意一個(gè)閉合時(shí)，與非門(mén)F1對(duì)應(yīng)的這個(gè)輸入端都為高電平，如果譯碼輸出端Q9處于低電平，與非門(mén)F1輸出端也為高電平，只有譯碼輸出端Q9為高電平時(shí)，與非門(mén)F1輸出端才為低電平，從而產(chǎn)生負(fù)脈沖信號(hào)，通過(guò)積分延時(shí)和整形電路3，其輸出與進(jìn)位輸出端Qc輸出信號(hào)同步分別加至與非門(mén)F2的兩個(gè)輸入端，獲得啟動(dòng)終端負(fù)載的執(zhí)行信號(hào)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)用普通的計(jì)數(shù)器為核心器件，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可靠性高，應(yīng)用范圍較廣，可以應(yīng)用于高級(jí)保險(xiǎn)柜密碼裝置，啟動(dòng)裝置、安全報(bào)警裝置、防盜裝置以及其它要求程控的控制裝置。
本發(fā)明有如下附圖


圖1為本發(fā)明的總體方框圖；(圖中隔離二極管D0～D9與開(kāi)關(guān)K0～K9之間是用10組導(dǎo)線(xiàn)以一次性的固定位將它們連接)。
圖2為本發(fā)明積分延時(shí)和整形電路3實(shí)施例方框圖；圖3為本發(fā)明選通信號(hào)輸出單元4實(shí)施例電路圖。
實(shí)施例對(duì)照?qǐng)D1～3，設(shè)定的10位數(shù)字編碼為1990728390輸入接口1的開(kāi)關(guān)K0～K9為HK型霍爾開(kāi)關(guān)；隔離二極管D0～D9為IN4001；隔離二極管D0負(fù)極接至開(kāi)關(guān)K1一側(cè)觸點(diǎn)，隔離二極管D1、D2和D8負(fù)極都接至開(kāi)關(guān)K9一側(cè)觸點(diǎn)，隔離二極管D3和D9負(fù)極都接至開(kāi)關(guān)K0一側(cè)觸點(diǎn)，隔離二極管D4、D5、D6和D7負(fù)極分別對(duì)應(yīng)接至開(kāi)關(guān)K7、K2、K8和K3一側(cè)觸點(diǎn)，開(kāi)關(guān)K1、K9、K0和K7、K2、K8、K3另一側(cè)觸點(diǎn)相互連接成公共接點(diǎn)組成輸入接口1的輸出端。隔離二極管D0～D9與開(kāi)關(guān)K0～K9之間是用10組導(dǎo)線(xiàn)以一次性的固定位相連接。
計(jì)數(shù)器2采用10進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器CC4017；隔離二極管D為IN4001；電阻Rt360千歐，R2千歐，R01千歐；電容Ct47微法，C4700微微法。
反相器F0，與非門(mén)F1、F2，積分延時(shí)和整形電路3的與非門(mén)F3～F6為ZC4011。
選通信號(hào)輸出單元4的集成電路IC為NE555，晶體三極管BG為3DG12，繼電器J為JRX-13F。
直流電源5為12伏直流穩(wěn)壓電源。
權(quán)利要求
1.一種包括輸入接口1、計(jì)數(shù)器2、防誤觸發(fā)RC積分電路、選通信號(hào)輸出單元4和直流電源5的編碼程控電路，其特征在于1.1計(jì)數(shù)器2為有10個(gè)譯碼輸出端Q0～Q9和1個(gè)進(jìn)位輸出端Qc的十進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)端CP經(jīng)防誤觸發(fā)RC積分電路接至反相器F0輸出端，清除端Cr經(jīng)隔離二極管D也接至反相器F0輸出端，還設(shè)有在隔高二極管D導(dǎo)通時(shí)，電容Ct通過(guò)隔離二極管D和反相器F0放電使清除端Cr置O維持其值大于一個(gè)計(jì)數(shù)周期T的時(shí)間τ≈RtCt的RtCt充電電路，電阻Rt一端接至計(jì)數(shù)器2電源電壓端VDD，另一端接至清除端Cr，電容Ct一端接至清除端Cr，另一端接地；1.2輸入接口1由10只分別對(duì)應(yīng)接至計(jì)數(shù)器2的10個(gè)譯碼輸出端Q0～Q9的隔離二極管D0～D9和10個(gè)相互獨(dú)立的有常開(kāi)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)K0～K9組成，開(kāi)關(guān)K0～K9的一側(cè)觸點(diǎn)與隔離二極管D0～D9按照設(shè)定的編碼規(guī)則連接，另一側(cè)觸點(diǎn)相互連接成公共接點(diǎn)組成輸入接口1輸出端，該輸出端既接至與非門(mén)F1的一個(gè)輸入端，也接至反相器F0輸入端，與非門(mén)F1的另一個(gè)輸入端直接接至計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q9，而輸出端接至積分延時(shí)和整形電路3，反相器F0輸入端還經(jīng)電阻R0接地；1.3還設(shè)有輸入端接至與非門(mén)F1輸出端、將計(jì)數(shù)器2譯碼輸出端Q9輸出信號(hào)經(jīng)與非門(mén)F1倒相再延時(shí)展寬、整形的積分延時(shí)和整形電路3，其輸出端接至選通信號(hào)輸出單元4輸入級(jí)與非門(mén)F2的一個(gè)輸入端；1.4選通信號(hào)輸出單元4以與非門(mén)F2為輸入級(jí)，其一個(gè)輸入端接至積分延時(shí)和整形電路3輸出端，另一個(gè)輸入端直接接至計(jì)數(shù)器2進(jìn)位輸出端QC。
2.如權(quán)利要求1所述的編碼程控電路。其特征在于計(jì)數(shù)器2還可以為其他進(jìn)制約翰遜碼計(jì)數(shù)器，輸入接口1對(duì)應(yīng)接至各譯碼輸出端Qi的隔離二極管Ui和有常開(kāi)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)Ki的數(shù)量作相應(yīng)的變化。
3.如權(quán)利要求1，2所述的編碼程控電路，其特征在于計(jì)數(shù)器2可以是大規(guī)模集成電路，也可以由分立元件制作的觸發(fā)器計(jì)數(shù)單元組成。
4.如權(quán)利要求1所述的編碼程控電路，其特征在于積分延時(shí)和整形電路3可以由若干個(gè)與非門(mén)和積分延時(shí)電路組成，也可以采用其它形式電路。
全文摘要
一種采用約翰遜碼計(jì)數(shù)器為核心器件的編碼程控電路，將計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)返回倒相作為輸入信號(hào)，并在信號(hào)返回過(guò)程中通過(guò)輸入接口的開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)進(jìn)行數(shù)字組合排列，實(shí)現(xiàn)程序編碼，還設(shè)有阻容充電電路以及積分延時(shí)和整形電路，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可靠性高，應(yīng)用范圍較廣的優(yōu)點(diǎn)?？梢詰?yīng)用于高級(jí)保險(xiǎn)柜密碼裝置、啟動(dòng)裝置、安全報(bào)警裝置、防盜裝置以及其它要求程控的控制裝置。
文檔編號(hào)H03M7/28GK1049431SQ90107280
公開(kāi)日1991年2月20日 申請(qǐng)日期1990年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月25日
發(fā)明者黃潤(rùn)清, 陳厚義, 張明珊 申請(qǐng)人:黃潤(rùn)清, 張明珊, 陳厚義