Электронные часы

 

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ, содержащие последовательно соединенные генератор этгшонной частоты, делитель, двухвходовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут .десятков минут, единиц часов и десятков часов, последовательно соединенные илкпючатель сигнализации, двухвходовую схему совпадения , усилитель и громкоговоритель , индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счет-, чиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схемл ИЛИ, входя соединены соответственно с выходами генератора и нормальнозамкнутым контактом переключателя ввода/ а инверсный вход соединен с выходом четырехвходовой схемл И, каждый вход которой соединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группу логических схем ИЛИ с выходами счетчиков единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, причэм нормально замкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой cxeivbi И, к средним выводам переключателя установа и выключателя сигнализации подсоединен уровень логического нуля, о тличающиеся тем, что, с (Л целью улучшения эксплуатационных свойств часов, в них введен элемент равнозначности, выход которого соединен с вторым вхойом двухвходовой схекы совпадения, первый вход соединен с выходом четырехвходовой схекы И, второй вход - с промежуточным выходом делителя, соединенным также с вторыми входами четырех групп схем ИЛИ.

„„SU„„11 1 85 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц5У) . б 04 G 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йИЬ,Ий0 )„ А

Ю 3

СВ (21 ) 35 186 46/1 8-10 (22) 07. 12. 82 (46) 07.07.84. Бюл. 9 25 (72 ) В.Л.Котляров (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола

:(53) 681.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 794604, кл. G 04 С 3/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 871144, кл. G 04 С 3/00, 1981 (прототип ). (54 ) (57) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ, содержащие последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель, двухвходовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключатель сигнализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговоритель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счет-. чиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схемы ИЛИ, прямые входы соединены соответственно с выходами генератора и нормальнозамкнутым контактом .. переключателя ввода, а инверсный вход соединен с выходом четырехвхо довой схемы И, каждый вход которой соединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группу логических схем

ИЛИ с выходами счетчиков единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, причем нормально замкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, к средним выводам переключателя установа и выключателя сигнализации подсоединен уровень логического нуля, о т- Я л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств часов, в них введен элемент равнозначности, выход которого соединен с вторым входом двухвходовой схемы совпадения, первый вход соединен с выходом четырехвходовой схемы

И, второй вход — с промежутсчным выходом делителя, соединенным также lent с вторыми входами четырех групп схем ИЛИ.

1101785

Изобретение относится к злектрочасовой технике и может быть использовано для отсчета и индикации в цнфровом виде текущего времени со звуковой сигнализацией момента наступления установленного времени.

Известны электроиные часы, содержащие последовательно включенные генератор эталонной частоты, делитель,двухвходовую схему И, -схему

ИЛИ, счетчики единиц и десятков минут, счетчики единиц и десятков часов, индикатор (11.

Недостатком таких часов является неполное использование всех возможностей элементов, входящих в эти часы.

Н аи более близ кими по тех ническ ой сущности к изобретению являются электронные часы, содержащие последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель, двухвходовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, десятков минут, еди ниц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключатель сиг нализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговоритель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счетчиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схемы ИЛИ, прямые входы соединены соответственно с выходом генератора и с нормальнозамкнутым контактом переключателя ввода, и инверсный вход соединен с выходом четырехвходовой схемы И, каждый вход которой соединен соответственно через послеДовательно соединенные переключатели установа и группу логических схем ИЛИ с выходами счетчиков единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, причем нормальноразомкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, к средним выводам переключателя установа и выключателя сигнализации подсоединен уровень логического нуля Е2 3.

Недостатком известных часов является то, что контроль переключателей производится однократно, а не непрерывно, поэтому если в момент проверки все контакты переключателей замкнуты, а затем в связи с изменением параметров окружающей среды (например, температуры) контакты разомкнутся, то сигнализация не срабатывает в установленный момент времени.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств электронных часов за счет введения непрерывного контроля за состоянием переключателей установа времени, Цель достигается тем, что в электронные часы, содержащие последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель, двух5 входовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключатель сигнализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговоритель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счетчиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схемы ИЛИ, прямые входы

15 соединены соответственно с выходом генератора и с нормальнозамкнутым контактом переключателя ввода, а инверсный вход соединен с выходом четырехвходовой схемы И, каждый вход которой соединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группу логических схем ИЛИ с выходами счет.чиков единиц минут, десятков минут, 5 единиц часов и десятков часов, причем нормально разомкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, к средним выводам переключателя установа и выключателя сигнализации подсоединен уровень логического ° нуля, введен элемент равнозначности, выход которого соединен с вторым входом двухвходовой схемы совпадения, первый вход соедчнен с выходом четырехвходовой схемы И, второй вход— с промежуточным выхрдом делителя, соединенным также с вторыми входами четырех групп схем ИЛИ.

На чертеже изображена схема элек40 тронных часов.

Электронные часы содержат кварцевый генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, счетчики 3-6, соединенные с индикатором 7, ере45 ключатели 8-11 установа, переключатель 12 ввода, схемы совпадения 13-16 (двухвходовую схему И .13, трехвходовую схему И 14, четырехвходовую схему И 15, двухвходовую схему совпадения 16), схему ИЛИ 17, выключатель 18 звуковой сигнализации, усилитель 19, громкоговоритель 20, элемент 21 равнозначности, четыре группы логических схем ИЛИ 22-25.

Выход генератора 1 подключен к входу делителя 2 и к первому входу схемы совпадения 14. Первый выход делителя 2 через схемы совпадения 13 и ИЛИ 17 подключен к последовательно соединенным счетчикам 3-6

60 единиц, десятков минут и часов.

Выходы счетчиков подключены к цифровому индикатору 7. Кроме того, выходы счетчиков 3 — - 6 через первые входы логических схем ИЛИ, объединенных

65 в группы 22-25, и переключатели

1101785

8-11 подключены к входам схемы совпадения 15. Второй вход первой схемы совпадения 13 заземяен через нормально разомкнутый контакт переключателя 12 ввода, а второй вход вто- рой схемы совпадения 14 — через . 5 его нормально замкнутый контакт.

Выход третьей схемы совпадения 15 подключен к инвертирующему входу второй схемы совпадения 14 и к первому входу элемента 21 равнозначнос- 10 ти. Второй выход делителя 2 подклю» чен к второму входу элемента 21 равнозначности и к вторым входам схем

ИЛИ, входящим в группу 22-25. Выход элемента 21 равнозначности подключен к входу четвертой схемы совпадения 16, к второму входу которой подключен. нормально открытый контакт 18 выключателя звуковой сигнализ ации. Выход схемы совпадения

16 через усилитель 19 подключен к громкоговорителю 20.

Электронные часы работают следующим образом.

Высокая частота с кварцевого генератора 1 подается на первый вход схемы совпадения 14 и делитель 2 частоты. Высокий потенциал логической единицы, поступающий с нормально разомкнутых контактов переключателя 12,ввода на второй вход схе- З0 мя совпадения 13, разрешает прохождение тактовой частоты с делителя 2 через схему ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 3. Низший потенциал логического нуля, поступающий с нормаль- 35 но замкнутых контактов кнопки-устройства 12 ввода на второй вход cxeh%it совпадения 14, запрещает прохождение высокой частоты кварцевого генератора 1 на схему AJlH 17. 40

Счетчик 3-6 считают тактовые импульсы, и информация отображается на индикаторе 7.

Для ввода начального времени на переключателях 8-11 необходимо на- 45 брать нужные цифры и нажать кнопку 12 ввода начального времени. При этом низким потенциалом с ранее разомкнутых, а теперь замкнутых контактов, запрещается прохождение тактовых импульсов через схему совпадения 13, а высоким потенциалом логической единицы разрешается прохождение импульсов высокой частоты через схему совпадения 14 на вход счетчика 3 в те моменты, когда на третий инверсный вход схемы совпадения 14 с выхода схемы совпаде-, ния 15 подается низкий потенциал логилогическо1о нуля, т.е. в те моменты, когда на втором выходе делителя 2 60 частоты имеется низкий потенциал логического нуля. В моменты появления на втором выходе делителя 2 высокого потенциала он проходит через схема ИЛИ групп 22-25 и переключатели 8-11 на все входы схема 15 н закрывает схему совпадения 14.

Счет импульсов высокой частоты с перерывами на время появления единичного потенциала на втором выхо- . де делителя 2 будет происходить до тех пор, пока на всех выходах счетчиков, номера которых соответствуют положению переключателей, не появятся высокие потенциалы логической

"1".Эти "1" через группы схем ИЛИ и переключатели подаются на входы схемы совпадения 15. При этом "1" подается на инверсный вход схемы совпадения 14 и запрещает прохождение импульсов высокой частоты через схему ИЛИ 17 на вход счетчика 3.

Для осуществления звукового контроля окончания установа начально.го времени необходимо разомкнуть выключатель 18. Тогда высокий потенциал "1", поданный на второй вход схема совпадения 16, разрешает прохождение импульсов звуковой частоты с выхода элемента 21 равнозначности через усилитель 19 на громкоговоритель 20 ° На выходе элемента 21 импульсы звуковой частоты возникают в момент подачи на его первый вход

"1" с выхода схемы 15, тай как на второй его вход поступают импульсы звуковой частоты с второго выхода делителя 2. До появления "1" на выходе схемы совпадения 15, на ее выходе были импульсы, совпадающие по времени с импульсами звуковой частоты на втором выходе делителя 2.

Поэтому на входя элемента 21 равнозначности нули и единицы поступали одновременно, что вызывало наличие нуля на его выходе.

Звуковая частота, излучаемая громкоговорителем 20, сигнализирует об окончании установа начального времени.

Время установа зависит от частоты кварцевого генератора и может быть подсчитано по Формуле

S т кг где Р - частота кварцевого генератора;

К - коэффициент пересчета частоты, равный произведению коэффициентов пересчета всех счетчиков;

S — скважность импульсов звуковой частоты на втором выходе делителя 2, при этом импульсом считается "0" на выходе.

При частоте F =100 кГц, коэффициенте пересчета K=1/10 1/6 1/24=

=1/1440 и скважности 5=2

1440 ° 2

T 10000, 0,03 с.

После окончания установа отпускают кнопку 12. При этом разреша1101785 ется прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 3, и возобновляется нормальная работа часов.

Имеющиеся в схеме элементы и свя3и позволяют осуществить 3вуковую сигнализацию по установке, т.е. в наперед заданный момент времени. Дпя этого на переключателях 8-11 необходимо выставить нужные значения цифр и разомкнуть контакты выключателя 18 ° При этом начинает происходить непрерывный автоматический контроль исправности цепи переключателей ° Если цепи переключателей исправны, то в ответ на появление 15

"1" на втором выходе делителя 2 "1" появляется на выходе схема совпадения 15, а на выходе элемента 21 появляется "0". При появлении "0" на втором выходе делителя 2 "0" 20 появляется на выходе схемы 15 и на выходе элемента 21 опять будет "0"

Отсутствие звучания громкоговорителя в этом случае свидетельствует об исправности цепей переключателей. 25

При возникновении неисправности. в цепях переключателей иа выходе схемы 15 в ответ на появление "1" на втором выходе делителя 2 "1" не появляется. При этом на входах элемента 21 равнозначности возникают числа "10" и "00", которые меняются со звуковой частотой. В ответ на "10" на выходе элемента 21 появляется ."1", в ответ на "00" - "0".

Звуковая частота с выхода элемента

21 через схему совпадения 1б и усилитель 19 поступает на громкоговоритель 20. Появление звукового сигнала свидетельствует о неисправности пере ключ ател ей . 40

Если цепи переключателей исправны, а текущее время, записанное в счетчиках 3-6, совпало с временем подачи звукового сигнала, на выходе схемы совпадения 15 появляется "1". 45 ,Тогда при появлении "единкц" и "ну лей" на втором выходе делителя 2 на входах элемента 21 будут появляться числа "11" и "01", что вызовет появ- ление "0" и "1" на выходе элемента 21 со звуковой частотой.

Звуковая частота, излучаемая громкоговорителем, свидетельствует о совпадении времени, индицируемого на индикаторе, со временем выставленном на переключателях.

Громкоговоритель работает до тех пор, пока счетчики не изменятсвоего состояния, а это произойдет через время, равное времени между двумя тактовыми импульсами, т.е. через одну минуту, или до замыкания контактов включателя 18 °

Если неисправность переключателей произошла в момент совпадения времени на индикаторе с временем, выставленном на переключателях, на выходе схема совпадения 15 появляется "0", и импульсы звуковой частоты на выходе. элемента 21 останутся. Громкоговоритель будет продолжать излучать звуковую частоту.

Следует отметить, что на выходе элемента 21 равнозначности при отсутствии необходимости в подаче звукового сигнала переключатели исправны и время подачи скгнапа не наступило имеются очень короткие импульсы, вызванные неодновременностью появления "единиц" и "нулей" на входах элемента равнозначности, так как на выходе схеж 15 импульсы появляются позже, чем на втором выходе делителя 2. Однако эти импульсы настолько коротки (100-200 нс), что не оказывают воздействия на громкоговоритель.

Таким образом, электронные часы позволяют производить непрерывный автоматический контроль неисправности переключателей и сигнализировать о появлении неисправности в любой момент времени сразу же, как только такая неисправность возникает, т.е. улучшаются эксплуатационные и потребительские свойства часов.

1101785

Составитель A. Петришев

Техред С.Мигунова Корректор A. Дзятко

Редактор P.Öèöèêà

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 476 4/31 Тираж 408 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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