Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем на диодах

Изобретение относится к электронным приборам времени с цифровой индикацией и направлено на улучшение потребительских свойств часов за счёт включения в них дополнительной индицируемой информации о восходе и закате Солнца и визуализации его перемещения по орбите в виде полукруга из светодиодов. Это достигается за счёт использования постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), в которое записываются табличные данные о времени восхода и заката Солнца на каждый день года и данные о продолжительности времени горения каждого из N светодиодов орбиты на каждый день года. ПЗУ является сменным и в него заносятся табличные данные, которые зависят от географических координат местности, где находятся часы. Часы состоят из хранителя времени, которое запитано от резервного источника питания, устройства управления, цифровых индикаторов, отображающих информацию о годе, месяце, числе месяца, о значениях времени (часы, минуты), о времени восхода и заката Солнца. Устройство управления связано с включёнными в часы схемами вычитания, деления, двумя счётчиками, один из которых работает на вычитание, а другой – на сложение, который через два дешифратора с ключами подсоединён к строкам и столбцам светодиодной матрицы, из которой состоит орбита Солнца. При этом лицевая панель часов разделена на верхнюю и нижнюю части, в нижней части располагаются цифровые индикаторы, в верхнее части размещена орбита Солнца в виде полукруга, состоящая из N-го количества светодиодов, а ниже орбиты размещена узкая полоска пейзажа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к приборам времени с цифровой индикацией текущего времени, календаря и другой дополнительной хронометрической информации.

Известны механические наручные часы марки Martin Braun, модель EOS 42 B, производимые в Швейцарии. Эти часы имеют часовую и минутную стрелки, показывающие текущее время на 12 часовом циферблате, в окошечке циферблата индицируются дата дня. Особенностью этих часов является то, что они индицируют с помощью двух стрелок восход и закат солнца. С левой стороны циферблата стрелкой индицируется восход солнца цифрами от 5 до 8 (часов), а с правой стороны другой стрелкой показывается закат солнца цифрами от 17 до 20 (часов). Показания восхода и заката солнца истинны только при определённых координатах на местности (зависит от широты и долготы пункта местности). Куда бы ни поставлялись часы - для каждого места будут предназначены свои диски с запрограммированными координатами.

К недостаткам таких часов следует отнести отсутствие на циферблате информации о положении солнца на небосводе от восхода до его заката.

Известны глобус-часы, (Патент Российской Федерации № 2278407, МПК G04B19/22, G09B27/08, опубл. 20.06.2005), с индикацией международного и поясного времени, положения дня, ночи, сумерек и Солнца, содержащие глобус и часовой механизм, прозрачную сферическую оболочку с полуосью и шестернёй.

К недостаткам конструкции глобус-часов следует отнести их низкую разрешающую способность по отношению к конкретной точке на глобусе, например, город Пензу с большой погрешностью можно отметить на глобусе, а отсюда и большая погрешность определения времени восхода, заката Солнца и другой хронометрической информации, кроме того, информация положения Солнца над горизонтом в этом изобретении отсутствует.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится хронометр для определения времени восхода и заката Солнца (Патент Российской Федерации № 2225632, МПК G04B19/26, G04B19/22, опубл. 10.03.2004), кроме того положение Солнца в конкретном месте в текущее время определенного месяца при помощи часовой стрелки, которая оборачивается один раз за 24 ч, и неподвижной или вращающейся пластины для указания времени восхода и захода Солнца по хронометру.

Недостатком известного устройства является невозможность определить высоту Солнца над горизонтом в течение светового дня. Кроме того, восход и закат Солнца определяется по этим часам с большой погрешностью, и нет реальной картины положения Солнца на небосводе.

Перечисленные недостатки не позволяют иметь приближающуюся к реальной картину положения Солнца на небосводе, характеризующиеся низкой точностью показаний восхода и заката Солнца.

Задачей создания изобретения является приближение к реальной отображение положения Солнца на небосводе в течение светового дня и применение цифровой индикации отображения восхода и заката Солнца в часах с цифровой индикацией календарных данных.

Решение поставленной задачи достигается тем, что часы с цифровой индикацией, состоящие из хранителя времени, устройства управления, цифровой индикации значений года, месяца, числа месяца, значений времени с двадцати четырёх часовой шкалой и резервного источника питания, подключенного к хранителю времени, соединённого с устройством управления, который соединён с цифровыми индикаторами календарных данных и значений текущего времени, согласно предлагаемому изобретению лицевая панель в часах разделена на верхнюю и нижнюю части, в нижней части располагаются цифровые индикаторы календарных данных, значений текущего времени и добавлены цифровые индикаторы значений времени восхода и заката Солнца. В верхней части лицевой панели располагается орбита Солнца в виде полукруга, состоящая из N-го количества светодиодов, а ниже орбиты размещена узкая полоска пейзажа.

При этом в электронную часть часов введено постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором записаны значения времени восхода и заката Солнца на все 366 дней года относительно конкретной местности, определяемой её географическими координатами (широтой и долготой). Ещё в ПЗУ записаны длительности времени горения «П» (например, в секундах) одного светодиода на орбите на каждый день, которое определяется как долгота дня «Д» в секундах, поделённая на число светодиодов N на орбите (Д : N = П), при этом ПЗУ соединено с устройством управления.

Кроме того, в электронную часть часов введена схема вычитания, вычисляющая разницу (например, в секундах) между значением текущего времени «Т» и временем восхода «В» Солнца, схема деления, вычисляющая частное от деления разницы (Т – В) на длительность времени горения «П» светодиода. При этом полученное частное от деления несёт информацию о номере светодиода, который должен загореться на орбите, кроме того схема вычитания соединена со схемой деления, информационные входы этих схем соединены с устройством управления.

Вместе с тем в электронную часть часов введены два счётчика импульсов, два дешифратора с ключами, причём первый счётчик работает на вычитание, на вход вычитания которого от устройства управления подаются секундные импульсы, а на входы записи от него поступает информация о длительности времени горения «П» светодиода на орбите, записанное в ПЗУ. Выход заёма первого счётчика соединён со счётным входом второго счётчика, работающего на сложение, вход установки «нуля» которого соединён со схемой управления, выходы схемы деления соединены с информационными входами второго счётчика, выходы которого подключены к двум дешифраторам с ключами, подсоединённых к строкам и столбцам светодиодов орбиты Солнца, соединённых в матрицу.

Введённые элементы, в частности, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), в котором записаны значения времени восхода и заката Солнца на весь год относительно конкретной местности, определяемой географическими координатами (для г. Пензы: 53°7' сев. шир., 45°1' вост. долг.) и информация о длительности времени горения «П» светодиода на орбите. Разделение лицевой панели часов на две части, верхняя часть которой имитирует небосвод с орбитой Солнца в виде полукруга, на котором размещено N-ое количество светодиодов. Светодиоды загораются поочерёдно друг за другом в соответствии с информацией о времени восхода и заката Солнца, которые индицируются на цифровых индикаторах в нижней части лицевой панели часов. Применение в электронной части часов схем вычитания и деления позволяет после возобновления электропитания восстанавливать положение Солнца на орбите в соответствии с показаниями текущего времени в нижней части часов. Всё перечисленное создают новые потребительские свойства предлагаемым часам.

На фиг. 1 изображён внешний вид часов.

На фиг. 2 изображён график, поясняющий работу часов.

На фиг. 3 изображена структурная схема электронной части часов.

Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с Солнцем на диодах состоят из хранителя 1 времени, устройства 2 управления, цифровой индикации значений года 3, месяца 4, числа 5 месяца, времени 6 с двадцати четырёх часовой шкалой (часы, минуты), времени 7 восхода Солнца, времени 8 его заката и резервного источника 9 питания. Источник 9 питания подключен к хранителю 1 времени, который двунаправленной шиной связан с устройством 2 управления, соединённый с цифровыми индикаторами значений года 3, месяца 4, числа 5 месяца, времени 6, времени восхода 7 и времени 8 заката Солнца.

В электронную часть часов введено постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10, в которое записаны табличные данные о восходе и закате Солнца и времени горения «П» одного светодиода на орбите, при этом ПЗУ 10 подключено к устройству 2 управления, а также к нему подключены схема 11 вычитания и схема 12 деления, соединённые между собой. Кроме того, в часы введены два счётчика 13 и 14 импульсов, соединённые последовательно, причём счётчик 13 работает на вычитание от секундных импульсов, поступающих с устройства 2 управления, а счётчик 14 работает на сложение импульсов заёма со счётчика 13. Устройство 2 управления соединено с информационными входами счётчика 13, на счётный вход которого поступают секундные импульсы, на вход установки нуля счётчика 14 подаются импульсы с этого устройства 2, а информационные входы счётчика 14 подключены к выходам схемы деления 12. Выходы счётчика 14 через дешифраторы 15 и 16 подсоединены к строкам и столбцам светодиодов 17 орбиты Солнца, соединённых в матрицу.

Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем могут работать в двух режимах: режим подключения часов к питающей электросети после обесточки и штатный режим работы с питанием от электросети (непрерывный круглосуточный).

Рассмотрим режим работы часов в момент подключения их к электросети после обесточки. Предположим, что подключение произошло 26 октября в 11 часов 43 минуты в момент нахождения Солнца в «зените» (фиг. 1 и 2). В этот момент на цифровых индикаторах высветится вся цифровая информация о значениях текущего времени, календарных данных и высветится время восхода и захода Солнца на цифровых индикаторах 7 и 8, которое поступит из ПЗУ 10 через устройство 2 управления. В этот момент устройство 2 управления в схему 11 вычитания на место «уменьшаемого» запишет число 11 часов 43 минуты (текущее время «Т») а на место «вычитаемого» – число 6 часов 47 минут (время «В» восхода Солнца). После проведённых вычислений «разница» будет равна:

Т – В = 11 ч 43 мин – 6 ч 47 мин = 4 ч 56 мин = 296 мин × 60 с = 17760 секунд.

«Разница» Т – В запишется в схему 12 деления и поделится на число П = 560 с.

«П» это время горения одного светодиода на орбите Солнца, для примера выбираем орбиту, состоящую из 64 светодиодов. Долгота дня 26 ноября составляет 9 часов 57 минут, или 597 минут, или 35820 секунд. Тогда время горения одного светодиода на орбите составит:

П = 35820 с : 64 = 560 секунд.

Схема 12 деления произведёт вычисления, в результате которого определится номер светодиода, который загорается на орбите Солнца на это момент:

(Т – В) / П = 17760 с : 560 с = 37,7, а после округления получим 32.

Число «32» означает номер загоревшегося светодиода на орбите Солнца (фиг. 2), которое записывается в счётчик 14 и через дешифраторы 15 и 16 заставляют загореться 32-ой светодиод, находящийся посередине орбиты - Солнце в «зените».

После этого часы переходят в штатный режим работы, при котором в счётчик 13 устройством 2 записывается код числа «П» времени горения одного светодиода на орбите Солнца и секундные импульсы с устройства 2 начинают вычитать единицы из числа «П» (в примере П = 560 сек). Счётчик 13 обнуляется через 560 сек и единица «заёма» поступает на счётный вход счётчика 14, код в котором увеличивается на единицу и на орбите загорается следующий светодиод. Устройство 2 управления каждый раз после обнуления счётчика 13 записывает в него код времени «П», процесс вычитания и сложения счётчиками 13 и 14 повторяется до значения времени заката Солнца, после чего светодиод на орбите гаснет до следующего восхода Солнца. Часы работают в штатном режиме, когда электропитание не прерывается, в момент его возобновления начинают функционировать схема 11 вычитания и схема 12 деления, с помощью которых вычисляется код светодиода на орбите Солнца, который должен загореться в момент подключения часов к питающей электросети.

Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в предполагаемое изобретение, позволяет, по сравнению с прототипами, отображать на цифровых индикаторах точные значения времени восхода и заката Солнца данной местности, на которой находятся часы. Кроме того, визуальное отображение перемещение Солнца в течение дня по орбите и размещение изображения пейзажа местности позволяют повысить потребительские свойства часов. Для привязки часов к другой местности достаточно заменить постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) с табличными данными.

https://lyna.info/vosxod-i-zakat-solnca/ - калькулятор расчёта восхода и заката Солнца. Пример фиг. 1 для г. Москвы будет выглядеть со следующими данными.

Для г. Москвы (55,75° сев. широты, 37,38° вост. долготы).

26 октября 2028 г., Восход: 7 ч. 24 м. ; Закат: 17 ч 04 мин ; Долгота дня 9 ч 39 мин.

Период горения диода «П» равен: П = 9 ч 39 мин = 579 мин × 60 с = 34740 с : 64 диода = 543 секунды.

Произведённые вычисления делаются на все 366 дней года (с учётом високосного года) и заносятся в ПЗУ. Год при вычислениях не учитывается, так как разница в данных восхода и заката Солнца составляет несколько минут за десятилетие.

Таким образом, предлагаемые цифровые часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем на светодиодах решает те же функции прототипа, но отображают точную цифровую информацию о восходе и закате Солнца и наглядно изображают движение Солнца по орбите из светодиодов на фоне пейзажа.

1. Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с Солнцем на диодах, состоящие из хранителя времени, устройства управления, цифровой индикации значений года, месяца, числа месяца, значений времени с двадцати четырёхчасовой шкалой и резервного источника питания, подключенного к хранителю времени, соединённого с устройством управления, который соединён с цифровыми индикаторами календарных данных и значений текущего времени, отличающиеся тем, что добавлены цифровые индикаторы значений времени восхода и заката Солнца, и N-е количество светодиодов, изображающие орбиту Солнца в виде полукруга, в электронную часть часов введено постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором записаны значения времени восхода и заката Солнца на все 366 дней года относительно конкретной местности, определяемой её географическими координатами (широтой и долготой), кроме того, записаны длительности времени горения «П» (например, в секундах) одного светодиода на орбите на каждый день, которое определяется как долгота дня «Д» в секундах, поделённая на число светодиодов N на орбите (Д:N=П), при этом ПЗУ соединено с устройством управления, кроме того, в электронную часть часов введена схема вычитания, вычисляющая разницу (например, в секундах) между значением текущего времени «Т» и временем восхода «В» Солнца, схему деления, вычисляющая частное от деления разницы (Т–В) на длительность времени горения «П» светодиода, полученное частное от деления несёт информацию о номере светодиода, который должен загореться на орбите, выходы схемы вычитания соединены со схемой деления, информационные входы этих схем соединены с устройством управления.

2. Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с Солнцем на диодах по п. 1, отличающиеся тем, что в электронную часть часов введены два счётчика импульсов, два дешифратора с ключами, причём первый счётчик работает на вычитание, на вход вычитания которого от устройства управления подаются секундные импульсы, а на входы записи поступает информация о длительности времени горения «П» светодиода на орбите, записанное в ПЗУ, выход заёма первого счётчика соединён со счётным входом второго счётчика, работающего на сложение, вход установки нуля которого соединён со схемой управления, выходы схемы деления соединены с информационными входами второго счётчика, выходы которого подсоединены к двум дешифраторам с ключами, подсоединённого к строкам и столбцам светодиодов орбиты Солнца в виде полукруга, соединённых в матрицу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству (1) отображения фазы Луны, включающему в себя: кольцевую крышку (2), содержащую четыре кольцевых участка (3), причем два последовательно расположенных кольцевых участка (3) разделены выпуклым выступом (4), радиально выступающим по направлению внутрь кольцевой крышки (2); индикаторный диск (6) Луны; средство привода, предназначенное для приведения во вращение индикаторного диска (6) Луны так, чтобы указанный диск перемещался по циклоидальной траектории между двумя последовательно расположенными выступами (4), причем индикаторный диск (6) Луны, по меньшей мере, частично закрывается каждым из двух выступов (4) при перемещении по одной части циклоидальной траектории так, чтобы отображать фазы Луны лунного месяца.

Изобретение относится к системе измерения части относящейся ко времени информации, соединенной с системой отображения для отображения части относящейся ко времени информации и системой быстрой корректировки для корректировки отображения относящейся ко времени информации в любое время и в заданном интервале.

Изобретение относится к механизмам индикации фаз Луны. Предложен механизм индикации фаз Луны для часов, содержащих часовой механизм и циферблат, при этом механизм индикации фаз Луны содержит по меньшей мере один лунный диск и по меньшей мере одну зубчатую передачу фаз Луны, приводимую в действие часовым механизмом, причем зубчатая передача фаз Луны находится в зацеплении с колесом фаз Луны, на котором жестко и по меньшей мере опосредованно установлен лунный диск, причем колесо фаз Луны выполнено в виде зубчатого венца и служит для перемещения лунного диска с помощью зубчатой передачи фаз Луны вокруг оси.

Изобретение относится к механизмам индикации фаз Луны. Предложен механизм индикации фаз Луны для часов, содержащих часовой механизм и циферблат, при этом механизм индикации фаз Луны содержит по меньшей мере один лунный диск и по меньшей мере одну зубчатую передачу фаз Луны, приводимую в действие часовым механизмом, причем зубчатая передача фаз Луны находится в зацеплении с колесом фаз Луны, на котором жестко и по меньшей мере опосредованно установлен лунный диск, причем колесо фаз Луны выполнено в виде зубчатого венца и служит для перемещения лунного диска с помощью зубчатой передачи фаз Луны вокруг оси.

Часы включают в себя средство (17) отображения восхода и заката, учитывающее сезонные изменения, причем упомянутое средство включает в себя сферу (17), воспроизводящую земной шар, оболочку (23), расположенную концентрически относительно сферы и устроенную так, чтобы отделять участок земного шара, где сейчас ночь, от другого участка, где сейчас день, указывая положение земного терминатора.

Использование: изобретение относится к хронологии и может быть использовано при производстве часов, выполненных с возможностью индикации фазы Луны. Сущность: в часах с индикатором фаз Луны, содержащих корпус, циферблат, часовой механизм и устройство индикации фаз Луны, выполненное в виде индикатора фаз Луны и индикаторной поверхности, имеющей двенадцать частей, индикатор фаз Луны выполнен в виде стрелки со смотровым отверстием, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз, которая приводится в движение часовым механизмом через кинематическую связь и совершает один оборот за период, близкий двенадцати синодическим месяцам, а в качестве индикаторной поверхности используется поверхность циферблата с нанесенными на него областями, обозначающими освещенную и неосвещенную части Луны, разделенными кривой, построенной по синусоидальной функции на окружности и имеющей двенадцать периодов, соответствующих двенадцати синодическим месяцам, причем соотношение этих областей, наблюдаемых через смотровое отверстие стрелки индикации фаз Луны, соответствует соотношению освещенной и неосвещенной части Луны, наблюдаемой в определенный момент времени с Земли.

Использование: изобретение относится к хронологии и может быть использовано при производстве астрономических часов, выполненных с возможностью одновременной индикации фаз Луны, видимых с Земли, и фаз Земли, видимых с Луны.

Использование: изобретение относится к хронологии и может быть использовано при производстве астрономических часов, выполненных с возможностью одновременной индикации фаз Луны, видимых с Земли, и фаз Земли, видимых с Луны.

Использование: изобретение относится к хронологии и может быть использовано при производстве часов, выполненных с возможностью индикации фазы Луны. Сущность: в часах с индикатором фаз Луны, содержащих корпус, циферблат, часовой механизм и устройство индикации фаз Луны, выполненное в виде стрелки индикации фаз Луны и индикаторной поверхности, стрелка индикации фаз Луны содержит смотровое отверстие, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз и приводится в движение часовым механизмом через кинематическую связь, в качестве индикаторной поверхности используется поверхность циферблата с нанесенными на него областями, обозначающими освещенную и неосвещенную части Луны, причем соотношение этих областей, наблюдаемых через смотровое отверстие стрелки индикации фаз Луны, соответствует соотношению освещенной и неосвещенной части Луны, наблюдаемой в определенный момент времени с Земли.

Использование: изобретение относится к области часовой промышленности и может быть использовано при производстве часов, дополнительно снабженных механическим устройством отображения видимого движения Луны на фоне звезд (действительного движения Луны вокруг Земли), которое сопровождается непрерывным изменением ее внешнего вида.

Изобретение относится к электронным приборам времени с цифровой индикацией и направлено на улучшение потребительских свойств часов за счёт включения в них дополнительной индицируемой информации о восходе и закате Солнца и визуализации его перемещения по орбите в виде полукруга из светодиодов. Это достигается за счёт использования постоянного запоминающего устройства, в которое записываются табличные данные о времени восхода и заката Солнца на каждый день года и данные о продолжительности времени горения каждого из N светодиодов орбиты на каждый день года. ПЗУ является сменным и в него заносятся табличные данные, которые зависят от географических координат местности, где находятся часы. Часы состоят из хранителя времени, которое запитано от резервного источника питания, устройства управления, цифровых индикаторов, отображающих информацию о годе, месяце, числе месяца, о значениях времени, о времени восхода и заката Солнца. Устройство управления связано с включёнными в часы схемами вычитания, деления, двумя счётчиками, один из которых работает на вычитание, а другой – на сложение, который через два дешифратора с ключами подсоединён к строкам и столбцам светодиодной матрицы, из которой состоит орбита Солнца. При этом лицевая панель часов разделена на верхнюю и нижнюю части, в нижней части располагаются цифровые индикаторы, в верхнее части размещена орбита Солнца в виде полукруга, состоящая из N-го количества светодиодов, а ниже орбиты размещена узкая полоска пейзажа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх