Устройства на светодиодах, и не только

Принцип работы автомата для клавиатуры

Последовательным нажатием кнопок клавиатуры можно запускать функциональные режимы ПК. Таков, например, режим автома­тической (организованной с помощью описываемого несложного устройства) записи информации на съемный жесткий диск (иной носитель) через равные или специально организуемые пользовате­лем интервалы времени.

Последние версии клавиатур многофункциональны и имеют не­сколько полезных режимов работы. Запускать в действие важные функции необходимо последовательным нажатием нескольких клавиш.

На рис. 2.12 предлагаю простую приставку, автоматически за­пускающую тот или иной режим «интеллектуальной» клавиатуры после подачи управляющего цифрового импульса (от кнопки или другого устройства) с положительным фронтом в точку А.

Схема проста в изготовлении и эксплуатации, не требует на­стройки и дорогих деталей. Реализовано устройство на четырех по­пулярных микросхемах. Применение микросхем К561 серии (час­тично описано выше) обеспечивает надежность и неприхотливость к питающему напряжению (Un в диапазоне 5 В). Схема монтиру­ется на перфорированной монтажной плате размерами 40x65 мм и компактно помещается в корпусе самой клавиатуры. Печатную пла­ту автор не разрабатывал, поэтому выводы элементов соединяются гибким монтажным проводом МГТФ сечением 0,6-0,8 мм. Напря­жение источника питания +5 В можно взять с внешнего разъема клавиатуры.

На микросхеме D1 (КР1006ВИ1) собран генератор инфранизкой частоты. На выходе (вывод 3) генератор формирует импульсы по форме меандра с частотой 1 Гц. Частота выходных импульсов за­висит от значений элементов R1C1 и напряжения питания схемы. При первой подаче питания на схему приставки (так же как и при замыкании контактов S1) заряжается времязадающий конденсатор С2 через резистор R4. На логическом элементе D4.1 собран вре­мязадающий узел, обеспечивающий задержку в 6-8 с (зависит от элементов C2R4). На выходе этого элемента присутствует низкий логический уровень. На входе сброса R D2 в первый момент време­ни тоже низкий логический уровень, разрешающий работу счетчика. На выходе инвертора D4.2 присутствует высокий уровень. Генера­тор запускается при высоком уровне на входе сброса R (вывод 4). Последовательность импульсов прямоугольной формы поступает на тактовый вход счетчика D2 (К561ИЕ8). На выходах Q0-Q9 D2 последовательно появляется высокий логический уровень напряже­ния. На каждом выходе Q счетчика высокий логический уровень появляется только на период тактового импульса с соответствую­щим номером. За 6-8 с счетчик работает, при появлении высокого логического уровня на выходе Q5 D2 положительный импульс про­

никает на вывод 15 D2, и счетчик сбрасывается (обнуляется). Этот же импульс, инвертированный элементом D4.2, прекращает работу генератора на микросхеме D1. Если на входе ЕС разрешения сче­та присутствует низкий уровень, счетчик выполняет свои операции синхронно с положительным перепадом на тактовом входе С.

Контакты кнопок клавиатуры воспринимают последовательность импульсов от дополнительной схемы как механическое нажатие/от­пускание кнопок.

Разберем конкретный пример запуска ПК с автоматическим определением пользователя и вводом пароля (с помощью описы­ваемой электронной приставки, последовательно замыкающей кон­такты кнопок клавиатуры ПК). В таком случае необходимо нажать на клавиатуре комбинацию клавиш «Пуск», «7», «8», «Enter», то есть четыре кнопки, где «78» - пароль пользователя. Соответствен­но, к этим кнопкам и должны подключаться выходные контакты электронного устройства (схема рис. 2.12).

Для новой серии последовательных импульсов необходимо крат­ковременно разорвать цепь питания схемы или подать управляю­щий импульс положительной полярности в точку А.

На микросхеме D3 собран четырехканальный коммутатор, входы (А1-А4) и выходы (В1-В4) подключены к соответствующим кноп­кам клавиатуры ПК. Коммутация осуществляется управляющими сигналами высокого уровня, приходящими с выходов счетчика D2. Коммутатор имеет малое сопротивление включенного канала 80 Ом, что обеспечивает управление кнопками без помех.

Вместо диодов развязки VD1-VD2 можно применить КД503, КД521, КД522, Д220 с любым буквенным индексом. Времязадаю - щий конденсатор С2 обязательно с малым током утечки и хорошими параметрами термостабильности. Все неиспользуемые входы логи­ческих элементов КМОП необходимо подключить к общему про­воду.

Схема не требует настройки и стабильно работает в круглосуточ­ном режиме.

На рис. 2.13 представлен вид на кнопки клавиатуры, на рис. 2.14 - со снятым корпусом.

Оригинальный эффект

Для еще большей оригинальности в качестве управляющего им­пульса (или для коммутации питания схемы) рекомендую приме-

Рис. 2.14. Вид на клавиатуру со снятой крышкой корпуса

нять автоматическое устройство, например сенсор или акустический выключатель, реагирующий на хлопки. В этом случае удается до­стичь оригинального эффекта, когда хлопок в ладоши вызывает по­следовательное нажатие (электронную имитацию) кнопок клавиа­туры, к которым подключен шлейф схемы рис. 2.12. Электрические схемы устройств акустических выключателей много раз описаны в литературе.

Для других примеров последовательная комбинация клавиш мо­жет быть иной, но не менее эффектной задачей.