DE2651029A1

DE2651029A1 - Tastenfeld-steuergeraet

Info

Publication number: DE2651029A1
Application number: DE19762651029
Authority: DE
Inventors: Pier Giovanni Bianco
Original assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Current assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Priority date: 1975-11-11
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1977-05-12
Also published as: IT1055670B; GB1569149A; FR2331923A1

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma INDESIT Industria Elettrodomestici Italiana S.p.A. Rivaita (Torino) Str. Piossasco Km. 17

betreffend

¹¹T as tenfeld-S teuergerät"

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Tastenfeld-Steuergerät für eine elektronische Anordnung bei der eine Mehrzahl von bezifferten Tasten oder Druckknöpfen oder Sensoren digitale Steuersignale zu wählen gestattet.

Derartige Geräte werden beispielsweise in Fernsehempfängern benutzt, um einen gewünschten Kanal zu wählen. Ein solches Gerät kann z.B. zehn mit Null bis Neun bezifferte Tasten umfassen, die auf einem Tastenfeld des Geräts angeordnet sind und mit der verbleibenden Schaltung des Geräts über eine Mehrzahl von Verbindungsdrähten verbunden werden müssen, beispielsweise 12, wobei spezielle Mehrfachstecker eingeschaltet sind, damit das Gerät montiert und repariert werden kann. Solche Mehrfachstecker sind teuer, und führen zu Störungen. Die Kontakte oxidieren nämlich, insbesondere in Gegenwart von Wasserdampf und Schwefeldämpfen, wie sie sich heute in vielen Aglomerationen beispielsweise Großstädten finden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung istes, ein Tastenfeld-Steuer.gerät zu schaffen, bei dem die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen der Mehrzahl von Tasten (oder Druckknöpfen oder Sensoren) und dem verbleibenden Schaltungsteil des

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Geräts erheblich verringert werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Tastenfeld-Steuergerät erste Schaltungskomponenten enthält für die Ableitung eines Analogsignals von den Tasten und zweite Schaltungskomponenten für die Umwandlung des Analogsignals in ein Digitalsignal, wodurch die Anzahl der Verbindungen zwischen der Mehrzahl von Tasten (oder Druckknöpfen, oder Sensoren) und dem Hauptschaltungsteil des Geräts verringert wird.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert, wobei die Zeichnung das Blockschaltbild eines Tastenfeld-Steuergeräts darstellt, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist.

Die Zeichnung stellt als Beispiel ein Tastenfeld-Steuergerät für einen digitalen Frequenztuner oder Kanalwähler eines Fernsehgeräts dar. Die Bezugszeichen ο - 9 bezeichnen die entsprechende Anzahl von Tasten eines Tastenfeldes. Diese Tasten sollen mit einer wechselseitig wirkenden Auslöseeinrichtung versehen sein, die mechanisch aufgebaut sein kann. Anstelle von Tasten kann man auch Druckknöpfe vorsehen, oder Sensoren, deren "Speicher" und deren Auslösung elektronisch gesteuert werden, wofür im Stand der Technik Schaltungsanordnungen und Techniken bekannt sind.

Jede Taste oder jeder Druckknopf ist in der Reihenfolge von ο - 9 mit einer gemeinsamen Masseleitung Io verbunden und ebensovielen gemeinsamen Verbindungspunkten von zehn in Reihe geschalteten Widerständen, die in der Zeichnung mit 12 markiert sind und einen Widerstandsspannungsteiler bilden. Nur die Taste 9 ist mit dem freien Ende des Widerstandes 21 verbunden, anstatt mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt; der gesamte Spannungsteiler ist nämlich einerseits mit einer

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Leitung 11 und andererseits mit der Taste 9 verbunden. Die beiden Leitungen Io und llverbinden die Baugruppe aus Tastenfeld und Spannungsteiler, die an der Bedienungsfront des Geräts angeordnet sein soll mit dem Hauptschaltungsteil im Inneren des Geräts selbst.

Hierfür ist die Leitung Io mit Masse verbunden und mit einer ersten Eingangsklemme 4o eines Analog-Digital-Wandlers 4o, an dessen zvater Eingangsklemme 41 die Leitung 11 angeschlossen ist. Dieselbe Leitung 11 ist ferner mit einer Versorgungsklemme 25 über einen Widerstand 22 verbunden; Die Klemme ist ferner mit einer Bezugsspannungseingangsklemme 26 des Wandlers 24 verbunden. Der Wandler 24 weist zwei Ausgänge auf, die über zwei Leitungen 27 und 28 (die letztere geerdet) mit zwei Eingängen 43 und 44 des Binärzählers 29 verbunden sind. Der letztere ist mit einem Eingang 45 versehen, gespeist von einer Versorgungsklemme 3o und mit 7 Ausgangsleitungen von denen die vier, die den höchststelligen Digits zugeordnet sind in der Zeichnung mit den Bezugszeichen 31, 32, 33 und 34 markiert sind. Sie bilden die Ausgänge des Steuergeräts gemäß der Erfindung.

Die in so weit beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

Die Widerstände 12 bis 22 haben die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte, bei denen es sich um die Werte der Serie E 24 handelt, die mit einer Toleranz von + 2 % behaftet sind:

^Rt praktisch theoretisch

Widerstand 12 : Ho Ohm; Ho Ohm; Io6 Ohm

13 : 24o " ; 35o " ; 341 "

14 : 27o " ; 62o " ; 611 "

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-4P-

	15	praktisch	theoretisch
Widerstand	16	92o Ohm;	924 Ohm
Il	17	128o " ;	1291 "
Il	18	171O " ;	1729 "
Il	19	227o " ;	2258 "
Il	2o	295o " ;	2912 "
Il	21	377o " ;	374o "
Il	22 .	487o " ;	4823 "
Il
	: 3oo Ohm ;
: 36o "
: 43o "
: 56o " ;
: 68o " ;
: 82o "
lloo " ;
33oo "

In der obigen Tabelle sind mit R die jewäls insgesamt wirksamen Widerstandswerte angegeben, die zwischen der Leitung 11 und dem entsprechenden Widerstand einschließlich vorhanden sind, d.h. die Widerstandswerte, die zwischen den Eingängen 4o und 41 des Wandlers 24 für eine jeweils betätigte Taste liegen. In der letzten Kolonne der Tabelle sind die theoretischen Werte der entsprechenden Gesamtwiderstände angegeben, berechnet nach der Formel :

^Rt ~ ^R22

(2)

worin R„₂ den Widerstandswert des Widerstandes 22 angibt und η die Anzahl von Impulsen, die man vom Wandler 24 ableiten will. Die Zahl 128 ist die Maximalanzahl von Impulsen, die der Wandler 24 zu liefern in der Lage sein muß.

Bekanntlich liefern solche Wandler üblicherweise eine Anzahl η von Impulsen, die gegeben ist durch die Gleichung

η = K

(D

wenn K eine feste Zahl ist (im vorliegenden Falle wird

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nämlich angenommen K = 128). V ist die Spannung am Eingang des Wandlers, d.h. zwischen den Eingangskleiranen 4o und 41 und V ist die Bezugsspannung, die an den Wandler selbst angelegt wird, in diesem Falle also die Spannung an der Klemme 26.

Man kann ohne weiteres erkennen, daß aus der Gleichung 1 die Formel 2 abgeleitet ist. Die Anzahl η für die Berechnung des gesamten theoretischen Widerstandswertes R, wurde angenommen zu:

η = 4 + 8T

(3)

worin T die Anzahl der zugeordneten Taste ist (z.B. T=o, n=4; T=I, n=12; usw.)· Durch Einführen der Formel 3 in die Formel 2 und durch Ersetzen von R₂₂ durch den Wert von 33oo Ohm erhalt man die Werte für R , die in der Tabelle angegeben sind.

Die Gesamtwiderstandswerte R mit den praktischen Nominalwerten der Widerstände 12 bis 21 weichen ziemlich geringfügig von den berechneten theoretischen Werten ab. Durch Addieren der Toleranz von + 2 % der Widerstände einschließlich Widerstand 22 in dem ungünstigsten Fall erhält man die praktischen Werte für die Zahl n, die sich aus der folgenden Tabelle ergeben:

Taste theor. Wert ungünstigster in

von R.

Io6 Ohm 341 " 611 "

924 " 1291 " 1729 " 2258 " 2912 "

der Praxis auftretender Wert für R.

112,2	Ohm	4,29
357	Il	12,72
632,4	Il	2o,93
9o2,o	Il	27,o5
1254,9	Il	34,76
1676,5	Il	42,55
2315,4	Il	53,4o
3oo9,o	Il	61,68
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ungünstigster max. Wert von η Fehler von η

+ 1

- 1

SM O

- 2 + 2 + 2

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Taste	5 theor. von	Wert ^Rt	ungunstigster in der Praxis auftre tender Wert für R.	ungünstigster Wert von η	max. Fehler von η
8	374ο	Ohm	3845,4 Ohm	69,52	+ 2
9	4823	Il	4967,4 "	77,52	+ 2

Man erkennt, daß der maximal mögliche Fehler der Zahl η
= + 2 ist. Es ist zu betonnen, daß der Wert der Versorgungsspannung auf das Resultat keinerlei Einfluß hat, da sie in gleicher Weise auf den Wert der Bezugsspannung am Wandler
24 einwirkt. Die Zahl η der Impulse am Ausgang des Wandlers 24 hervorgerufen durch Betätigung einer der Tasten ο bis 9 wird demgemäß durch den Binärzähler 29 gezählt und wird zu dessen Ausgang übertragen. Da nur die vier höchststelligen Bits an den Ausgängen 31, 32, 33 und 34 abgenommen werden
und da die Nominalwerte der Widerstände in entsprechender
Weise gewählt worden sind, ist mathematisch sicher, daß an den Ausgängen 31, 32, 33 und 34 im Binärkode eine Zahl abgegriffen wird, entsprechend der Zahl der betätigten Taste selbst in dem Falle, daß η mit dem maximalen Fehler vom
theoretischen Wert abweicht.

Beispielsweise bei Betätigung der Taste 5 entnimmt man der Tabelle, daß der Wandler 24 mit den ungünstigsten Toleranzen der Widerstände eine Anzahl η von Impulsen liefert, die
gleich 42 ist. Am Ausgang des Zählers 29 erhält man dann
die Zahl 42, d.h. im Binärkode olololo, deren vier höchststellige Digits olol sind, d.h. 5.

Wenn z.B. die Taste 7 betätigt wird, ergibt sich aus der
Tabelle eine Anzahl η von Impulsen gleich 62 im ungünstigsten Falle. Der Zähler 29 liefert am Ausgang die Zahl 62 im Binärkode, d.h. olllllo, deren vier höchststellige Digits olll sind, d.h. 7. Es folgt in jedem Falle, daß an den Ausgängen 31, 32, 33 und 34 die Binärzahl abgreifbar ist entsprechend der Taste, die betätigt wurde. Darüberhinaus kann die Zahl

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der betätigten Taste für den Benutzer sichtbar angezeigt werden, in dem man an sich bekannte Darstellungssysteme verwendet, beispielsweise bei einem Fernsehgerät, durch Anzeige auf dem Bildschirm selbst.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich für den Fachmann die Vorteile des Steuergeräts gemäß der Erfindung. Ferner ergeben sich auch die möglichen Abwandlungen, die unter Benutzung des Grundgedankens der Erfindung am Ausführungsbeispiel vorgenommen werden können.

Anstatt beispielsweise den Spannungsteiler mit den Widerständen 12, 13, ... 21 durch einen Spannungsgenerator zu speisen, kann man eine Gleichstromquelle verwenden. In diesem Falle ist es offensichtlich, daß jeder Widerstand einen Wert gleich & nl haben muß, wobei Δ η das Inkrement der Zahl η ist, wenn man von der Betätigung einer Taste zur Betätigung der nächsten fortschreitet. Deshalb werden dann alle Widerstände 13, 14, ... 21 untereinander gleich sein und einen Wert haben gleich dem doppelten des Widerstandes 12. Die Bezugsspannung müßte dann gleich 128 I sein.

Es ist auch möglich, den Wandler 24 und den Zähler 29 durch eine Serie von Pegelkomperatoren zu ersetzen, die die Spannung auf Leitung 11 mit einer Serie von vorgegebenen Pegeln, vergleichen, und mit einer Logikschaltung die aus den Ausgängen der Komperatoren die Zahl der Taste ableitet. Schließlich ist es auch möglich in einer Fernsteuereinrichtung die Tasten den Widerstandsspannungsteilern und den Wandler 24 wegzulassen; in diesem Falle wird ein von dem Fernsteuergerät ausgesandtes, mit der Frequenz /n moduliertes Signal von dem Empfangsgerät empfangen, demoduliert, und dem Zähler 29 zugeführt.

Patentansprüche:

-co

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE :

lj Tastenfeld-Steuergerät für eine elektronische Anordnung bei der mittels einer Mehrzahl bezifferter Tasten/ Druckknöpfe oder Sensoren digitale Steuersignale wählbar sind, dadurch gekennzeichnet/ daß es erste Schaltungskomponenten umfaßt für die Ableitung eines Analogsignale von den Tasten und zweite Schaltungskomponenten für die Wandlung des Analogsignals in ein Digitalsignal/ um so die Zahl der Verbindungen zwischen den Tasten Druckknöpfen oder Sensoren und dem verbleibendem Schaltungsteil der elektronischen Anordnung zu verringern.
2. Tastenfeld-Steuergerät nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß es eine mit Tasten ο bis 9 bestückten Kanalwähler eines Fernsehempfängers zugeordnet ist/ und daß die zweiten Schaltungskomponenten im Hauptschaltungsteil des Fernsehempfängers untergebracht sind.
3. Tastenfeld-Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die ersten Schaltungskomponenten ein Teilernetzwerk umfassen gebildet aus einer Mehrzahl von Festwiderständen, die an die einzelnen Tasten angeschlossen sind.
4. Tastenfeld-Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet/ daß die zweiten Schaltungskomponenten einen Analog-Digitalwandler und einen Binärzähler umfassen.
5. Tastenfeld-Steuergerät nach Anspruch 4/ dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digitalwandler an den Binärzähler ein aus n-Impulsen bestehendes Signal vom Typ η = 4 + 8T überträgt/ worin T der Ordnungszahl der. betätigten Taste (oder Druckknopf oder Sensor) entspricht/ und daß die digitalen Steuersignale aus den

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vier hochststelligen Ausgängen des Binärzählers abgeleitet sind.
6. Tastenfeld-Steuergerät nach einem der Ansprüche

I bis 3f dadurch gekennzeichnet _t daß die zweiten Schaltungskomponenten eine Mehrzahl von Pegelkomperatoren und eine Mehrzahl von Logikgattern umfassen«
7. Tastenfeld-Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Tasten oder Druckknöpfe oder Sensorenund die ersten Schaltungskomponenten in einer Fernsteuereinxichtung für das gesteuerte Gerät untergebracht sind.
8.. Tastenfeld-Steuergerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die Tasten oder Druckknöpfe oder Sensoren die ersten Schaltungskomponenten und der Analog-Digitalwandler der zweiten Komponenten in einer Fernsteuereinrichtung des gesteuerten Geräts untergebracht sind.
9. Tastenfeld-Steuergerät nach Anspruch 5 und S, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernstemereinrichtung zu dem Gerät ein mit der Frequenz /n r.odüiliertesSignal überträgt -und daß das gesteuerte Gerät einen Empfänger und Demodulationsschaltkreise für das modulierte Signal umfaßt, sowie Schaltungskomponenten für die Übertragung des demodulierten Signals zu dem Binärzähler.