Хронометрическая система с кодоуправляемыми вторичными часами

 

1. ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С КОДОУПРАВЛЯЕМЫМИ ВТОРИЧНЫМИ ЧАСАМИ, содержащая первичные часы, связанные через канал связи с кодоуправляе№мй вторичными часами с цифровой индикацией , при этом первичные часы состоят из вклю енных последовательно кварцевого генератора, делителя частоты , счетчика .«времени, цифровьк индикаторов и преобразователя параллель-: ного кода времени в последовательный, выход которого подключен к формирователю выходного сигнала,: а промежуточные выходы делителя частоты соединены с управляюпщми входами формирователя выходного сигнала и преобразователя параллельного кода времени в по- cлeдoвaтeльныЙJИнфopмaциoнными входами связанный с выходами счетчика времени , причем кодоуправляемые вторичные часы с цифровой индикацией состо .Т из, селектора импульсов, регистра сдвига, коммутатора и цифровых индикагоров , отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем обеспечения стрелочной индикащш с контролем углового положения стрелы, в нее введены кодоуправляемые вторичные часы со стрелочной индикацией, связанные через канал связи с первичными часами, снабженными преобразователем кода времени в код углового положения часовой стрелки, входы которого подключены к выходам счетчика времени, а вькоды - к информационным входам преобразователя параллельного кода времени в последовательный, при этом кодоуправляемые вторичные часы со стрелочной индика1щей состоят из селектора кодов, двух схем сравнения кодов соответственно часов и минут, блока анализа,, -схемы ИЛИ, ключа, двух (Л преобразователей углового положения соответственно часовой и минутной стрелок в код и формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов при этом информационные выходы селектора- , кодов подключены к первым информационным , входам схем сравнения кодов соответственно минут и часов, прямые выходыкоторых подключены к с первым двум входам блока анализа, выход которого подключен к управляю4: щему входу ключа, выход ключа и инвер С сный выход схемы сравнения кодов минут через схему ИЛИ подключены к электромеханическому шаговому приводу , а минутная и часовая стрелки стрелочного механизма механически связаны с преобразователями углового положения соответственно минутной и часовой стрелок, кроме того, промежуточные выходы преобразователя углового положения минутной стрелки подключены к входам формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов.

(19) (И) СОЮЗ COSETCHHX СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

437 А

4(51) G 04 С 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544946/24-10 (22) 26.01.83 (46) 30.01.85. Бюл. 1(- 4 (72) Ю. Д. Борисов, А. В. Хлопотов, В.;М. Шляндин и Э. Х. Чичев

171) Пензенский политехнический институт (53) 681.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 648935, кл.. G 04 С 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 616608, кл. G 04 С 13/02, 1975 (прототип). (54)(57) 1. ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

С КОДОУПРАВЛЯЕМЬ1МИ ВТОРИЧНЬ1МИ ЧАСАМИ, содержащая первичные часы, связанные через канал связи с кодоуправляемыми вторичными часами с цифровой индикацией, при этом первичные часы состоят из включенных последовательно кварцевого генератора, делителя частоты, счетчика гвремени, цифровых индикаторов и преобразователя параллель.ного кода времени в последовательный, выход которого подключен к формирователю выходного сигнала, а промежуточные выходы делителя частоты соединены с управляющими входами формирователя выходного сигнала и преобразователя параллельного кода времени в последовательный информационными входами связанный с выходами счетчика времени, причем кодоуправляемые вторичные часы с цифровой индикацией состо,ят из селектора импульсов, регистра сдвига, коммутатора и цифровых индикагоров, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем обеспечения стрелочной индикации с контролем углового положения стрелы, в нее введены кодоуправляемые вторичные часы со стрелочной индикацией, связанные через канал связи с первичными часами, снабженными преобразователем кода времени в код углового положения часовой стрелки, входы которого подключены к выходам счетчика времени, а выходы — к информационным входам преобразователя параллельного кода времени в последовательный, при этом кодоуправляемые вторичные часы со

/ стрелочной индикацией состоят из селектора кодов, двух схем сравнения кодов соответственно часов и минут, Ф блока анализа,, схемы ИЛИ, ключа, двух преобразователей углового положения соответственно часовой и минутной стрелок в код и формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов, при этом информационные выходы селектора:,кодов подключены к первым информационным, входам схем сравнения кодов соответственно минут и часов, прямые выходы которых подключены к первым двум входам блока анализа, выход которого подключен к управляющему входу ключа, выход ключа и инвер сный выход схемы сравнения кодов минут через схему ИЛИ подключены к электромеханическому шаговому приводу, а минутная и часовая стрелки стрелочного механизма механически связаны с преобразователями углового положения соответственно минутной и часовой стрелок, кроме того, промежуточные выходы преобразователя углового положения минутной стрелки подключены к входам формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов, 1 l3 выход которого соединен с третьим входом блока анализа и управляющим входом схемы сравнения кодов часов, второй информационный вход которой и второй информационный вход схемы сравнения кодов минут подключены к информационным выходам преобразователей углового положения соответственho часовой и минутной стрелок, цик-. ловые входы которых соединены с цикловым выходом селектора кодов, подключенным к основному входу ключа.

2. Система по п. 1, о т л и— ч а ю,ш а я с я тем, что селектор кодов кодоуправляемых вторичных часов со стрелочной индикацией содержит две двувходовые схемы И, коммутатор и делитель частоты маркерных импульсов, причем первые входы схем И объединены и подключены к информационному выходу селектора импульсов, выход импульсов декадной частоты которого соединен со счетным входом коммутатора, выходы которого подключены соответственно к вторым входам схем И, выходы которых соединены с

7437 первыми информационными входами схем сравнения кодов минут и часов, маркерный выход селектора импульсов, соединенный с входом установки нуля коммутатора, через делитель частоты маркерных импульсов подключен к цикловым входам преобразователей углового положения минутной и часовой стрелок и основному входу ключа.

3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок анализа вторичных кодоуправляемых часов со стрелочной индикацией содержит схему совпадения и триггер с установочными входами, причем один вход схемы совпадения подключен к прямому выходу схемы сравнения кодов минут, другой вход схемы совпадения подключен к выходу формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов и управляющему входу схемы сравнения кодов часов, / прямой выход которой подсоединен к первому установочному входу триггера, второй установонный вход которого подключен к выходу схемы совпадения, а выход триггера соединен с управляющим входом ключа.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к цифровым хронометрическим системам, в которых информация о текущих значениях времени передается на вторичные приборы в кодированном виде, и может быть использовано при построении систем часофикации городов.

Известна цифровая система времени, содержащая первичные часы, связанные через канал связи с вторичными часами, состоящими из селектора импульсов, схемы сравнения последовательных кодов, преобразователя углового положения стрелок в последовательный цифровой код, электромеханический шаговый привод и стрелочный механизм, (1) .

Однако вторичные часы данной сис-. темы должны обеспечивать высокую точ" ность электромеханического преобразователя углового положения часовой стрелки в код, кроме того, для приведения в соответствие кода часов текущего времени и кода дискретного углового положения, часовой стрелки необходим преобразователь этих кодов к одному виду, введение которого значи5 тельно усложняет схему часов и снижает надежность их функционирования.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности является хронометрическая система с кодоуправляемыми вторичными часами, содержащая первичные часы, связанные через канал связи с кодоуправляемыми вторичными часами с цифровой индикацией, при этом первичные часы состоят из включенных последовательно кварцевого генератора, делителя частоты, счетчика;времени, цифровых индикаторов и преобразователя параллельного кода времени в последовательный, выход которого подключен к формирователю выходного сигнала, а промежуточные выходы делителя соединены с управляющими входами формирователя

3 11 374 т выходного сигнала и преобразователя параллельного кода времени в последовательный, информационными входами связанный с выходами счетчика времени, причем кодоуправляемые вторичные часы с цифровой индикацией состоят из селектора импульсов,, регистра сдвига, коммутатора и цифровых индикаторов (2) .

Недостатком, известной системы яв- 10 ляется то, что в первичных часах не предусмотрено формирование и йередача по линии связи на вторичные часы наряду с кодом текущего времени кода углового положения часовой стрелки. 15

Цель изобретения — расширение фун кциональных возможностей и повышение надежности .путем обеспечения стрелоч ной индикации с контролем углового положения стрелок. 20

Селектор кодов кодоуправляемых вторичных часов со стрелочной индикацией содержит две двувходовые схемы

И, коммутатор и делитель частоты маркерных импульсов, причем первые входы схем И объединены и подключены к информационному выходу селектора импульсов, выход импульсов декадной частотй которого соединен со счетным входом коммутатора, выходы которого подключены соответственно к вторым входам схем И, выходы которых соединены с первыми информационными входами схем сравнения последовательных кодов минут и часов, маркерный выход селектора импульсов, соединенный с входом установки нуля коммутатора, через делитель частоты маркерных импульсов подключен к цикловым входам преобразователей углового положения

Для достижения поставленной цели хронометрическая система с кодоуправляемыми вторичными часами,- содер= жадая первичные часы, связанные чел 25 рез канал связи с кодоуправляемыми вторичными часами с цифровой индикацией, при этом первичные часы состо"\ ят из включенных последовательно кварцевого генератора, делителя частоты, счетчика времени, цифровых ин30 дикаторов и прео бр аз оват ел я пар аллельного .кода времени в последовательный, выход которого подключен к формирователю выходного сигнала; а промежуточные выходы делителя частоты 35 соединены с управляющими входами формирователя выходного сигнала и преобразователя параллельного кода времени в последовательный, информационными входами связанный с выходами с 40 счетчика времени, причем кодоуправляемые вторичные часы с цифровой индикацией состоят из селектора -импульсов, регистра сдвига, коммутатора и цифро- -, вых индикаторов, снабжена кодоуправ- 45 ляемыми вторичными часами со стрелочной индикацией, связанными через канал связи с первичными часами в которые введены преобразователь кода времени в код углового положения ча- 50 совой стрелки, входы которого подключены.к выходам счетчика времени, а выходы — к информационным входж преобразователя параллельного кода вре-,, мени в последовательный, при этом ко-55 доуправляемые вторичные часы со стрелочной индикацией состоят из селектора кодов, двух схем сравнения кодов

37 4 соответственно часов, и минут, блока анализа, схемы ИЛИ, ключа, двух преобразователей углового положения соот. ° ветственно часовой и минутной стрелок в последовательный код и формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов, причем информационные выходы селектора кодов подключены к первым информационным входам схем сравнения последовательных кодов соответственно минут и часов, прямые выходы которых подключены к первым двум входам блока .анализа, выход которого подключен к управляющему входу ключа, выход ключа и инверсный выход схемы сравнения кодов минут через схему ИЛИ подключены к электромеханическому шаговому приводу, а минутная и часовая сорелки стрелочного механизма механически связаны с преобразователями углового положения соответственно минутной и часовой стрелок, кроме того промежуточные выходы преобразователя углового положения минутной стрелки подключены к входам формирователя сигнала разрешения сравнения кодов часов, выход которого соединен с третьим входом блока анализа и управляющим входом схемы сравнения кодов часов, второй информационный вход которой и второй информационный вход схемы сравнения кодов минут подключены к информационным выходам преобразователей углового положения соответственно;часовой и минутной стрелок, цикловые входы:.которых соединены с цикловым выходом селектора кодов, подключенным к основному входу ключа.

1137437 дения подключен к выходу формировате- 1о ля сигнала разрешения сравнения ко30

40 часов, блок 15 анализа, ключ 16, схе55 минутной и часовой стрелок и основному входу ключа.

Блок анализа вторичных кодоуправляемых часов со стрелочкой индикацией содержит схему совпадения и триггер, с установочными входами причем один вход схемы совпадения подключен

*к прямому выходу схемы сравнения кодов минут, другой вход схемы совпадов часов и управляющему входу схемы сравнения кодов часов, прямой выход которой подсоединен к первому установочному входу триггера, второй установочный вход которого подключен к выходу схемы совпадения, а выход триггера соединен с управляющим входом ключа.

На фиг. 1 представлена структурная схема хронометрической системы с кодоуправляемыми стрелочными и цифровыми вторичными часами; на фиг. 24 — структурные схемы соответственно вторичных часов со стрелочной индикацией, селектора кодов и блока анализа; на фиг. 5 — временные диаграммы работы селектора кодов; на фиг. 6и 7 — пример, пояснякиций работу системы.

Хронометрическая система с кодоуправляемыми стрелочными и цифровыми вторичными часами (фиг. 1) содержит первичные часы 1, состоящие из кварцевого генератора 2, делителя 3 частоты, счетчика 4 времени, цифровых индикаторов 5, преобразователя 6 параллельного кода времени в последовательный, преобразователя 7 кода времени в код углового положения часовой стрелки и формирователя 8 выходного сигнала, линию 9 связи> вторичные часы 10 с цифровой индикациеи, а также вторичные часы 11 со стрелочной индикацией.

Вторичные часы 11 со. стрелочной индикацией (фиг. 2) содержат селектор 12 кодов, схему 13 сравнения последовательных кодов минут, схему

14 сравнения последовательных кодов му ИЛИ 17, электромеханический шаговый привод. 18, стрелочный механизм

19, преобразователи 20 и 21 углового положения соответственно минутной и часовой стрелок в последовательный код и формирователь 22 сигнала раз,решения сравнения кодов часов.

Селектор 12 кодов (фиг. 3) содержит селектор 23 импульсов, двувходовые схемы И 24 и 25, коммутатор 26 и делитель 27 частоты маркерных импульсов. Блок, анализа 15 (фиг. 4) содержит схему 28 совпадения и Й5-триггер 29.

Первичные часы 1 состоят иэ включенных последовательно кварцевого генератора 2, делителя 3 частоты, .счетчика 4 времени, выходы которого соединены с цифровыми индикаторами 5, информационными входами преобразователя 6 параллельного кода времени в последовательный и входами преобразователя 7 кода времени в код углового положения часовой стрелки, выходы которого также подключены к информационным входам преобразователя 6, промежуточные выходы делителя 3 частоты соединены с управляющими входами формирователя 8 выходного сигнала и преобразователя 6, выход которого соединен с информационным входом формирователя 8, выход формирователя 8 через линию 9 связи подключен к входам вторичных часов 10. с цифровой индикацией и вторичных часов 11 со стрелочкой индикацией.

Линия 9 связи подключена к входу селектора 12 кодов, информационные выходы которого подключены к первым информационным входам схем 13 и 14 сравнения последовательных кодов соответственно минут и часов, прямые выходы которых подключены к первым двум входам блока 15 анализа, выход которого подключен к управляницему входу ключа 16, выход ключа 16 и инверсный выход схемы 13 сравнения через схему

ИЛИ 17 подключены к электромеханическому шаговому приводу 18 который механически связан со стрелочным механизмом 19, минутная и часовая стрелки которого механически связаны с преобразователями 20 и 21 углового положения соответственно минутной и часовой стрелок в последовательный код, причем промежуточные выходы преобразователя 20 подключены к входам формирователя 22 сигнала, разрешения сравнения кодов часов, выход которого соединен с третьим входом блока

15 анализа и управляющим входом схемы 14 сравнения, второй информационный вход которой и второй информационный вход схемы 13 сравнения подклю- чены к информационным выходам преоб1 Г37437 разователей соответственно 21 и 20, цикловые входы которых соединены с цикловым выходом .селектора !2 кодов, подключенным к основному входу ключа 16. 5

Вход селектора 23 импульсов подключен к двухпроводной линии 9 связи, первые входы схем И 24 и 25 объ- единены и подключены к информационному выходу селектора 23 импульсов, выход импульсов декадной частоты которого соединен со счетным входом коммутатора 26, выходы которого подключены соответственно к вторым входам схем И 24 и 25, выходы которых !5 соединены с первыми информационными входами схем 13 и 14 сравнения (фиг. 2) последовательных кодов минут и часов, маркерный выход селектора 23 импульсов (фиг. 3), соединен- 2О ный с входом установки нуля коммутатора 26, через делитель частоты маркерных импульсов 27 подключен к цикловым входам -преобразователей 20 и

21 (фиг. 2) углового положения минут- 25 ной и часовой стрелок и основному входу ключа 16.

В блоке 15 анализа (фиг. 4) один вход схемы совпадения 28 подключен к прямому выходу схемы 13 сравнения, другой вход схемы 28 совпадения подключен к выходу формирователя 22 (фиг. 2) и управляющему входу схемы

14 сравнения, прямой выход которой подсоединен к R-входу RS-триггера

29 (фиг. 4), вход которого подключен к выходу схемы 28 совпадения, а выход RS-триггера 29 соединен с управляющим входом ключа 16 (фиг. 2).

Хронометрическая система с кодоуп-4О равляемым вторичными часами работает следующим образом.

В первичных часах (фиг. 1) импульсы, генерируемые кварцевыми генератором 2, подаются на делитель 3 часто- " ты, с выхода которого импульсы с частотой, например, 1 Гц поступают на счетчик ч времени, состояние которого индицируется цифровыми индикаторами 5. Код времени, записанный в счет- о чике 4, йодается,на вход преобразователя 7 кода времени в код углового положения часовой стрелки, в котором происходйт йреобразование кода теку-! щего времени счетчика 4 в. соответствующий 60-позиционный двоично-десятичный код углового положения часовой стрелки вторичных часов, который изменяется пять раз в течение каждого часа. Изменение кода углового положения часовой стрелки происходит в моменты времени, когда в разрядах минут счетчика 4 записывается инфоръ мация, соответствующая значениям 00;

12; 24; 36 и 48 мин, т.е. изменение кода углового положения часовой стрелки происходит в начале каждого часа и затем через каждые 12 мин.

Например, значению текущего времени 19 ч 00 мин, соответствует положение часовои .стрелки на 35-м минутном делении, т.е. на оцифрованной отметке

"7" шкалы (циферблата стрелочных часов. Значению текущего времени 19 ч

12 мин, .соответствует положение часовой стрелки на 36-м минутном делении шкалы стрелочных часов. В момент, когда значение текущего времени становится равным 19 ч 00 мин на выходал преобразователя 7 появляется код уг1 лового положения часовой стрелки, соответствующий цифровому значению

"35". Этот код не изменяется до момента, когда значение текущего времени станет равным 19 ч 12 мин. В этот момент на выходе преобразователя 7 появится код, соответствующий значению "36" углового положения часовой стрелки, и так далее. Таким образом, значению текущего времени, например

19 ч 16 мин соответствует код углового положения часовой стрелки, имеющий цифровой эквивалент "36", а значению например, 15 ч 44 мин соответствует код углового положения часовой стрелки с цифровым эквивалентом "18".

На промежуточных выходах делителя

3 частоты формируются управляющие сигналы, поступающие на управляющие входы преобразователя 6 параллельного кода времени в последовательный.

Под воздействием этих сигналов параллельный код текущего времени с выхо; . дов счетчика 4 и параллельный код углового положения часовой стрелки с выходов преобразователя 7 переписывается в преобразователь 6.

В преобразователе 6 записанные коды под воздействием управляющих сигналов с промежуточных выходов делителя 3 преобразуются в комплексный последовательный код, содержащий информацию как о текущем времени, так.и об угловом положении часовой стрелки, поступающий на информационный вход формирователя 8 выходного сигнала. В

9 11374 формирователе 8, на управляющие входы которого поступают управляющие сигналы с промежуточных выходов делителя

3, комплексный последовательный код формируется в информационную последо- вательность сигналов, имеющую форму, удобную для передачи ее по линии связи. Формирование информационной последовательности может производиться способом амплитудной, частотной, фазовой манипуляции или любым другим известным способом. Таким образом. информационная последовательность, вырабатываемая формирователем 8, содержйт комплексную информацию как о текущем времени, так и об угловых положениях часовой стрелки. Поскольку изменение кода углового положения часовой стрелки в преобразователе 7 происходит пять раз в течение часа, за 12 ч (интервал, соответствующий полному обороту часовой стрелки) соответствующее этому коду значение уг.. лового положения часовой стрелки последовательно изменяется от.00 до

59 дискретных положений, т.е. для кодирования углового положения часовой стрелки применим тот же формат кода, что и для кодирования любого разряда текущего времени, например минут.

С выхода формирователя 8 (фиг. 1) информационные последовательности периодически передаются по линии 9 связи на вторичные часы 10 с цифровой

35 индикацией и вторичные часы Il co стрелочной индикацией.

Вторичные часы 10 с цифровой индикацией выделяют из поступающих на их вход по линии 9 свяви информационных последовательностей информацию о значениях текущего времени и индицируют эти значения на цифровом табло.

При этом информация об угловом положенил часовой стрелки вторичными ча- 45 сами IÎ не выделяется иэ информационных последовательностей и не индици †. руется.

Информационные последовательности с выхода формирователя 8 (фиг. 1) первичных часов поступают по линии связи 9 также на входы вторичных ча-сов 11 со стрелочной,индикацией, ко-. торые работают следующим образом.

При подключении вторичных часов 55

11 (фиг. 2). к линии 9 связи на их вход (на вход селектора )2 кодов) из линию 9 связи начинают поступать ин1О

37 формационные последовательности, формируемые первичными часами. Функция селектора 12 кодов заключается в выделении из информационной последовательности кода минут текущего времени.:(который является одновременно и кодом углового положения минутной стрелки) и кода углового положения. часовой стрелки. Кроме того, селектор 12 кодов формирует на своем цикловом выходе цикловые сигналы, тактирующие работу вторичых стрелочных часов.!I. Цикловые сигналы формируются селектором 12 кодов с частотой, в целое число раэ меньшей частоты поступления на его вход информационных последовательностей и определяемой максимально возможной частотой переключения электромеханического шагового привода 18 которая зна ч ительно вьппе частоты изменения значения минут текущего времени. При этом момент появления на цикловом выходе селектора 12 кодов циклового сигнала, совпадае по времени с началом поступления на его вход соответствующей очередной информационной последовательности.

Селектор 12 кодов (фиг. 3) работает следующим образом.

По линии 9 связи на вход селектора

23 импульсов периодически поступают от первичных часов информационные последовательности с периодом илр (фиг. 5o ) . В каждом интервале передается информация о часах, минутах, секундах текущего времени и об угловом положении часовой стрелки (соответственно tu фиг. 5 а ). Последовательность передачи может быть .любой. На информационном выходе селектора 23 импульсов (фиг. 3) выделяются. импульсы последовательного во времени кода часов, минут, секунд и импульсы кода углового положения часовой стрелки (фиг. 5g).

При этом коды могут быть унитарными, двоичными, двоично-десятичными или другими. На маркэрном выходе селектора 23 импульсов (фиг. 3) выделяются маркерные импульсы (фиг. 5 ) следующие с частотой I/t „„< и устанавливающие в исходное состояние коммутатор 26 (фиг. 3). Еаркерные импульсы фазируют работу коммутатора 26 относительно аналогичного узла первичных часов.

На счетный вход коммутатора 26 с селектора 2.3 импульсов поступают им11 1 1 374 пульсы, следующие с частотой передачи десятичных разрядов во входной информационной последовательности ,(фиг. 5 г). Это могут быть, например, импульсы огибающей пачек тактовых импульсов. Сигналы с выходов коммутатора (фиг. 5А, B,)открывают ключи 24 и 25 (фиг. 3) на то время, пока происходит передача информации соответственно о значении минут текущего вре.— мени (т.е. об угловом положении минут. ной стрелки) и об угловом положении часовой стрелки. Через открытый ключ 24 (или 25) последовательный код поступает на схему 13 сравнения (или 14) последовательных кодов (фиг. 2). С выхода делителя 27 частоты маркерных импульсов (фиг. 3), на вход которого поступают маркерные импульсы с маркерного выхода селекто- 20 ра 23 импульсов, снимается цикловой сигнал (фиг. 5+). Выбор коэффициента деления делителя 27 определяется частотой передачи первичными часами информационных последовательностей 25

1/й „„ и максимально допустимой частотой переключения электромеханического шагового привода 18 (фиг. 2).

Таким образом, с началом поступления на вход селектора 12 кодов оче- su редной информационной последовательности на его цикловом выходе формиру- ется сигнал, поступающий на цикловые входы преобразователей 20 и 21 углово=

ro положения соответственно минутной 35 и часовой стрелок стрелочного механизма 19 в последовательный код. Под воздействием циклового сигнала в преобразователях 20 и 21 начинается преобразование углового положения соот- 40 ветствующих стрелок в последовательные коды, аналогичные по виду кодам текущего углового положения стрелок, выделяемым селектором 12 кодов из входной информационной последователь- 45 ности. Код с выхода преобразователя

20 и код с соответствующего информационного выхода селектора 12 кодов, код с выхода преобразователя 21 и код с второго информационного выхода се- 50 лектора 12 кодов поразрядно и синхронно поступают на информационные входы схем сравнения (соответственно,13 и 14) последовательных кодов, где и сравниваются. В случае равенства ко- SS дов на прямом выходе каждой схемы сравнения формируется соответствующий сигнал; если же коды не равны, то

37 12 аналогичный сигнал формируется на инверсном выходе схемы сравнения. 11ри этом схема 14 сравнения кодов часов, работает только в том случае, если на ее управляющий вход поступает сигнал с выхода формирователя 22 сигнала разрушения сравнения кодов часов.

Сигнал разрешения на выходе формирователя 22 присутствует тогда, когда показание минутной стрелки стрелочного механизма !9 в пределах каждого часа равно и 12 мин, (где n = О, 1, 2, 3, 4), т.е. тогда, когда часовая, стрелка стрелочного механизма 19, связанная с минутой через механический редуктор, указывает на одну из шестидесяти отметок шкалы часов. Таким образом, сравнение кода положения часовой стрелки с кодом ее текущего положения, поступающим от первичных часов, производится лишь тогда, когда часовая стрелка находится напротив одного из шестидесяти минутных делений шкалы часов.. При промежуточном положении часовой стрелки между двумя соседними делениями шкалы соответствующие коды не сравниваются. Это позволяет использовать одинаковые преобразователи 20 и 21 углового положения соответствующих стрелок, имеющие дискретность 6

Вторичные часы 11 со стрелочкой индикацией могут функционировать в двух режимах: в режиме подгона показаний (при первоначальном подключении их к линии связи) и в режиме ав томатического отслеживания показаний текущего времени первичных часов (основной режим).

Рассмотрим сначала работу вторичных часов 11 в режиме подгона показаний.

Предположим, что при подключении вторичных стрелочных часов 11 к линии

9 связи положение их стрелок не соответствует текущему времени и показание минутной стрелки не равно п.12 мин (n = О, 1, 2, 3 и 4). В этом случае сигнал разрешения с выхода формирователя 22 не подается на управляющий вход схемы 14 сравнения, и сравнение кодов производится только для минутной стрелки (работает только схема 13 сравнейия,кодов минут). Поскольку показание минутной стрелки не соответствует текущему времени, кодЫ, поступающие на входы схемы 13 сравнения

437

2U

13 1137 с выхода селектора 12 кодов и выхода преобразователя 20, не равны. Поэтому на инверсном выходе схемы 13 сравнения формируется импульс, поступающий через схему ИЛИ 17 на электромеханический шаговый привод. 18. Под воздействием этого импульса шаговый привод 18 отрабатывает один шаг, поворачивая минутную стрелку стрелочного механизма 19 на одно минутное деле- 1О ние по ходу часов. При этом код углового положения минутной стрелки (код на выходе преобразователя 20, механически связанного с минутной стрелкой стрелачного механизма 19) изменится на одну дискретность в младшем разряде .

При периодическом поступлении информационных последовательностей на вход селектора 12 кодов будет происходить периодическое сравнение кодов на схеме 13 сравнения и периодическая отработка шагов шаговым приводом 18..

Минутная стрелка стрелочного механизма 19 при этом будет совершать дискретные повороты на одно деление шкалы часов с частотой формирования циклового сигнала на цикловом выходе селектора 12 кодов. Этот процесс будет продолжаться до момента, когда. З0 показание минутной стрелки станет соответствовать коду ее текущего углового положения, выделяемому селектором 12 кодов, либо до момента, когда на выходе формирователя 22 появит-35 ся сигнал разрешения сравнения кодов часов. Предположим, что код углового положения минутной стрелки стал равен коду ее текущего углового положения, выделяемому селектором 12 кодов из 40 входной информационной последовательности, а сигнал разрешения на выходе формирователя 22 отсутствует. В этом случае при каждом сравнении кодов сигнал неравенства кодов на инверсном 45 выходе схемы сравнения 13 не формируется, и шаговый привод 18 не работает. Сигнал равенства кодов, появляющийся. на прямом выходе схемы 13 сравнения при каждом сравнении кодов минут, поступает на вход схемы 28 совпадения (фиг. 4) блока 15 анализа.

Второй вход схемы 28 совпадения подключен к выходу формирователя 22 (фиг. 2). Поскольку сигнал на выходе формирователя 22 отсутствует, схема

28 совпадения (фиг. 4) сигнал не выдает и RS-триггер 29 также останется в прежнем состоянии, при котором ключ

1б (фиг. 2), управляющий вход которого подключен к выходу триггера 29 (фиг. 4). остается закрытым и не пропускает сигнал, поступающий на его основной вход с циклового выхода селектора 12 кодов (фиг. 2). Итак, во вторичных часах !1 происходит сравнение кода углового положения минутной стрелки с соответствукщим кодом, выделяемым селектором кодов 12 иэ входной информационной последовательности. При этом поскольку сравниваемые коды равны, шагоный привод 18 не работает. Через некоторое время (максимально через 1 мин) код текущего углового положения минутной стрелки, формируемый первичными часами и выделяемый селектором 12 кодов из информационной последовательности, поступающей по линии 9 связи от первичных часов, изменится на одну дискретность в младшем разряде (т.е. изменится значение минут текущего времени). В результате этого при очередном сравнении кодов на инверсном выходе схемы 13 сравнения снова появится сигнал неравенства, запускающий через схему ИЛИ 17 шаговый привод 18, который отработает один шаг. Минутная стрелка совершает поворот на одно деление по ходу часов, после чего в течение 1 мин коды минут вновь будут равны. Таким образом, в течение некоторого времени (максимально 11 мин) минутная стрелка будет автоматически отслеживать значения минут текущего времени. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока показание минутной стрелки не станет равным и 12 мин (n = О, 1, 2, 3 и 4). В этот момент на выходе фор=

I мирователя 22 появится сигнал разрешения сравнения кодов часов, поступающий на управляющий вход схемы 14 сравнения и на вход схемы 28 совпадения (фиг. 4) блока !5 айализа, Под воздействием сигнала разрешения схема 14 сравнения(фиг. 2) открывается и процесс сравнения соответствующих кодов происходит как в схеме 13 сравнения, так и в схеме 14 сравнения °

При этом коды минут равны и сигнал с прямого выхода схемы 13 сравнения поступает на соответствующий вход схемы 28 совпадения (фиг. 4). Поскольку на оба входа схемы 28 совпадения постуцают сигналы, на ее выхо15

l6

1137437 де появляется сигнал, поступающий на S-вход.RS-триггера 29 и изменяющий его состояние. При этом выходной сигнал триггера 29 блока 15 анализа (фиг. 4) открывает ключ 16 (фиг.. 2)

v подготавливает его к работе.

Если при этом показание часовбй стрелки не соответствует поступающему из линии связи коду, то при сравнении кодов часов сигнал равенства на !О

"прямом 1выходе схемы 14 сравнения не появится, триггер 29 (фиг. 4) блока

15 анализа останется в новом состоянии и ключ 16 (фиг. 2) будет подготовлен к работе. Очередной цикловой 15 сигнал с циклового,выхода селектора

12 кодов через ключ 16 и схему ИЛИ 17 поступает на шаговый привод 18, в результате чего последний отрабатывает один шаг, перемещая на одно деле- 20 ние минутную стрелку. Новое показание минутной стрелки не равно и 12 мин (и = О, 1, 2, 3 и 4) и опережает значение минут текущего времени на одну минуту. В связи с этим !25

Ъ при очередных сравнениях кодов минут схема 13 сравнения будет выдавать на инверсном выходе сигнал неравенства и вновь начнется процесс подгона минутной стрелки с частотой цикло- 30 вого сигнала. При этом прекращается поступление соответствующих сигналов на входы схемы 28 совпадения .(фиг. 4) блока 15 анализа, и схема совпадения

28 закрывается.

Однако триггер 29 остается в новом состоянии, и ключ 16 (фиг. 2), управляемый выходным сигналом триггера 29 (фиг. 4), остается открытым. Цикловой сигнал через открытый ключ 16 (фиг. 2)4о и схему ИЛИ 17 периодически поступает на шаговый привод 18, дублируя сигнал с инверсного выхода схемы сравнения

l3, также-йоступающий через схему

ИЛИ 17 на шаговый привод 18 °

Таким образом, во вторичных часах !

1 будет происходить периодическое ускоренное перемещение минутной стрелки и связанного с ней через редуктор часовой стрелки стрелочнрго механизма !9 с частотой циклового сигнала. В момент, когда показание часовой стрелки станет соответствовать показаниям текущего времени первичных часов, после сравнения кодов часов на прямом выходе схемы сравнения !4 появится сигнал равенства кодов, поступающий на вход блока анализа (на вход триггера 29, @иг. 3), под воздействием которого триггер 29 ..блока 15 анализа устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода этого триггера закрывает ключ 16 (фиг. 2). При этом прекращается прохождение цикловых сигналов с циклового выхода селектора 12 кодов через ключ 16.

В этот момент показание минутной стрелки равное и 12 мин, (n = О, 1, 2, 3, 4) может только отставать от показания минут текущего времени первичных часов либо быть равным ему.

Это поясняется фиг. 6, где условно изображена шкала вторичных стрелочных часов и показаны моменты изменения кода углового положения часовой стрелки в течение часа. Равенство кода углового положения часовой стрел ки и кода ее текущего углового поло-жения, поступающего от первичных часов, может быть зафиксировано в тот момент, когда минутная стрелка, совершив очередной поворот на одно деление шкалы, оказывается на отметке

Предположим, например, что равенство кодов часов зафиксировано в тот момент, когда минутная стрелка оказалась на отметке шкалы "24", а часовая стрелка — на отметке "47". При этом от первичных часов по линии связи поступает код текущего углового положения часовой стрелки с цифровым эквивалентом "47", а цифровой эквивалент кода текущего углового положения минутной стрелки (кода минут текущего времени), как указывалось при описании работы первичных часов системы, может иметь значение от

"24" до "35", Поскольку в момент фиксации равенства часов минутная стрелка в рассматриваемом примере покаэыва ет по шкале вторичных часов 24 минуты, то ее показание может быть либо равным показанию минут текущего времени первичных часов, либо отставать от него. !

В связи с этим после совпадения кодов часов описанный выше процесс подгона показаний минутной стрелки вторичных часов 11 (фиг. 2) будет продолжаться до момента совпадения кодов минут, поступающих на схему

13 сравнения, после чего показания как часовой, так и минутной стрелок вторичных часов 11 будет соответство32 18 зание, например, 05 ч 13 мин (фиг. 73), подключаются к линии связи. При этом из информационных после-довательностей, начинающих поступать

11374

Пример. Предположим, первичными часами передается по.линии связи код, соответствующий значению те-. 50 кущего времени 19 ч 16 мин. 00 с.

При этом минутная стрелка вторичных стрелочных часов должна находиться на 16-м минутном делении шкалы часов, а часовая — меяду 36-и и 37-м минут- 4S ными делениями (фиг. 7) . Предположим что в этот момент вторичные стрелочные часы, имеющие произвольное пока.вать показаниям текущего времени первичных часов.

По окончании процесса подгона показаний вторичные часы 11 (фиг. 1) работают в основном режиме, автоматически отслеживая показания текущего времени первичных часов 1. При этом в моменты, когда показание минутной стрелки стрелочного механизма

19 (фиг. 2) становится равным и х lp х 12 мин (и = О, 1, 2, 3 и 4), блок анализа 15 по сигналам с выхода формирователя 22 и прямого выхода схемы

13 сравнения открывает ключ 16. Однако по сигналу равенства кодов часов с прямого выхода схемы 14 сравнения триггер 29 (фиг. 4) блока 15 анализа 15 возвращается в первоначальное состояние, закрывая ключ 16 (фиг. 2), и следующий цикловый импульс, поступающий на вход ключа 16 с селектора 12 кодов, через ключ не проходит.

Таким образом, ускоренный подгон показаний вторичных стрелочных часов при первоначальном подключении их с произвольным положением стрелок к линии связи происходит следующим обра- зом: ускоренный подгон минутной стрелки до установления соответствия ее показания значению "минут" текущего времени ; отслеживание показаний минут текущего времени до момента, когда окажется возможным определение кода положения часовой стрелки (этот

35 момент может возникнуть еще при подгонке показаний минутной стрелки); ускоренный подгон минутной и связанной с пей часовой стрелкой до совпаде Ия:.кода углового положения часовой стрелки.с кодом ее текущего углового положения, поступающим от первичных часов; ускоренный подгон минутной стрелки до момента установления соответствия показаний вторичных часов показаниям текущего времени первичных часов. из линии связи на вход вторичных часов, выделяются коды текущего углового положения минутной и часовой стрелок, имеющие цифровые эквиваленты соответственно "16" и "36", Поскольку показание минутной стрелки вторичных часов . (13 мин) не равно

n ° 12 мин (и = О, 1, 2, 3 и 4), коды часов в этот момент не сравниваются.

При сравнении кодов минут выявляется, что угловое положение минутной стрелки (13-е дискретное положение, фиг. 70) не соответствует поступающему из линии связи коду. Во вторичных часах начинается ускоренный подгон минутной стрелки, причем частота переключения шагового привода значительно выше, чем частота, с которой изменяется значение минут текущего времени. Предположим, например, что при ускоренном подгоне минутная стрелка совершает два дискретных поворота за секунду. В процессе подгона минутная стрелка сделает три дискретных поворота на одно деление шкалы часов за 1,5 с и окажется на 16-м делении шкалы (фиг. 78), где ее положение соответствует поступающему иэ линии связи коду, имеющему цифровой эквивалент также "16" ° После этого минутная стрелка автоматически отслеживает значение минут текущего времени, которое изменяется на единицу каждую минуту. Через 7 мин 58,5 с минутная стрелка окажется на 24-м делении шкалы (фиг. 7г) и в этот момент произойдет сравнение кодов как минут, так и часов. При этом полажение минутной стрелки соответствует поступающему из линии связи коду.

Положение часовой стрелки, находящейся в этот момент на 27-м делении шкалы (фиг. 7r ) не соответствует поступающему из линии связи коду, имеющему к этому моменту цифровой эквивалент "37". Поскольку сравниваемые коды часов не совпадут, во вторичнык часах вновь начинается уско ренный подгон минутной и связанной с ней часовой стрелок. Минутная стрелка совершает дискретными шагами два полных оборота, при этом в момен ты, когда она при каждом обороте оказывается на отметках шкалы "00", !

137437

"12 ", "24" "36", "48" (фиг. 6), производится сравнение кодов часов.

После совершения минутной стрелкой двух полных оборотов (эа 60 с) она вновь окажется на 24-м делении шкалы

I а часовая стрелка — на 37-м делении (фиг. 7д ) .

В этот момент произойдет сравнение кодов как минут, так и часов, причем положение часовой стрелки бу-. дет соответствовать поступающему из линии коду ее текущего углового положения, имеющему цифровой эквивалент

"37". Однако, поскольку ускоренный подгон длится 1 мин (60 с), код текущего углового положения минутнои стрелки, поступающий из линии связи, имеет цифровой эквивалент уже не

"24", а "25". Поэтому процесс ускоренного подгона минутной стрелки продол- 211 жается, она совершает один дискретный поворот и оказывается на 25-м делении шкалы (фиг. 7 ), где ее положение соответствует поступающему иэ линии коду. В этот момент показание вторичныхд стрелочных часов соответствует показанию текущего времени первичных часов, и вторичные часы в дальнейшем работают в основном режиме, автоматически отслеживая показания текущего времени, первичных часов. Как видно йз фиг. 7о,Ъ,с в данном случае общее время подгона показаний вторичных стрелочных часов составляет 9 мин

05 с.

Хаким образом повышается надежность функционирования вторичных стрелочных часов вследствие передачи на них первичными часами кода угловогс, положения часовой стрелки и снижаются требования к точностным характеристикам преобразователя углового положения часовой стрелки вторичных часов, используя унифицированные преобразователи углового положения как минутной, так и часовой стрелок, обладающие при невысокой дискретности высокой надежностью. Это дополнительно повышает надежность функционирования вторичных стрелочных часов.

Передача первичными часами на вторичные часы как кода текущего времени, так и кода углового положения часовой стрелки придает системе универсальность за счет обеспечения BosMQKHocTH включения в нее вторичных часов как с с цифровой, так и со стрелочной индикацией.

1137437

1!37437!!37437

I 137437

1137437

ll3743Z

Составитель Е. Сыс

Редактор Л. Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор И. Иаксимишинец, Заказ 10522/35 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж=35, Раушская наб., д. 4/5

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