Электронные часы со звуковой сигнализацией

 

Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения - уменьшение энергопотребления часов и сокращение времени контроля их функционирования . Возможны два способа установки контрольного времени. В первом установка производится, начи (Л со vi 00 Фи9.г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 04 С 21/00 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4122375/24-10 (22) 22.09.86 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (72) В.В. Гончар, И.Ф. Кузьмицкий и Н.Д. Татаринов (53) 681.11(088.8) (56) Патент США Ф 3940919, кл. G 04 С 21/16, опублик. 1976.

Патент Японии Ф 56-23117, кл. G 04 С 15/00, опублик. 1981. (54) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЬГ СО ЗВУКОВОЙ

СИГНАЛИЗАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения уменьшение энергопотребления часов и сокращение времени контроля их функционирования. Возможны два способа установки контрольного времени. В первом установка производится, начиI

1377817 ная с ранее установленных показании, индицируемых блоком 4 индикации. Второй способ — установка показаний, начиная с текущего времени. Сигнал записи через элемент 2ИЛИ 54 поступает на управляющий вход схемы 11 записи информации о текущем времени, .происходит запись информации о текущем времени из блока 3 счета времени в запоминающее устройство 5, что отоИзобретение относится к электронной технике, в частности к электронным часам со звуковой сигнализацией.

Цель изобретения — уменьшение энергопотребления часов и сокращение вре- 5 мени контроля их функционирования.

На фиг. 1 изображена структурная . схема электронных часов со звуковой сигнализацией; на фиг. 2 — функциональная схема электронных часов со

1О звуковой сигнализацией; на фиг. 3— эпюры сигналов на входе устройства звуковой сигнализации.

Электронные часы со звуковой сигнализацией (фиг. 1) содержат кварце15 вый генератор 1, делитель 2 частоты, блок 3 счета времени, блок 4 индикации, запоминающее устройство 5, схему . 6 сравнения, блок 7 управления, схему

8 контроля звуковой сигнализации,уст- 2О ройство 9 звуковой сигнализации,формирователь 10 сигнала записи и схему

11 записи информации о текущем времени.

Кварцевый генератор 1, делитель 2 частоты, блок 3 счета времени соединены последовательно. Информационный вход блока 3 счета времени подключен поразрядно к первому информационному входу блока 4 индикации и к пер- 3О вому входу схемы Ь сравнения. Информационный выход запоминающего устройства 5 подключен поразрядно к второму информационному входу блока 4 индикации и к второму входу схемы .6 сравнения. Выход установки показаний текущего времени блока 7 управления подключен к управляющему входу блока

3 счета времени, выход установки пока. бразится блоком 4 информации. Второй способ установки контрольного времени является реализацией дополнительной функции в часах таймера, программируемого с текущего времени, при этом обеспечивается снижение энергопотребления часов за счет минимального числа воздействий на кнопки и сокращения времени нахождения в режиме установки.

3 ил. 1 табл. заний контрольного времени подключен к управляющему входу запоминающего устройства 5, а выход выбора режима индикации подключен к управляющему входу блока 4 индикации.

Первый управляющий вход схемы 8 контроля звуковой сигнализации соединен с выходом схемы 6 сравнения, а выход управления звуковой сигнализацией подключен к устройству 9 звуковой сигнализации.

Первый управляющий вход формирователя 10 .сигнала записи соединен с выходом контрольного режима схемы 8 контроля звуковой сигнализации. Выход делителя 2 частоты соединен с первым входом синхронизации схемы 8 контроля звуковой сигнализации и с тактовым входом запоминающего устройства 5.

Первый промежуточный, выход делителя.2 частоты подключен к второму входу синхронизации схемы 8 контроля звуковой сигнализации, второй промежуточный . выход подключен к входу синхронизации формирователя 10 сигнала записи.

Информационный вход схемы 11 записи информации о текущем времени поразряд-но соединен с выходом блока 3 счета времени, выход ее поразрядно соединен с выходом блока 3 счета времени, выход ее поразрядно соединен с соответствующими входами записи запоминающего устройства 5, а управляющий вход схемы 11 записи соединен с выходом формирователя 10 сигнала записи.

Первый дополнительный управляющий выход блока 7 управления подключен к второму управляющему входу схемы 8 контроля звуковой сигнализации, а

1377817

30 второй дополнительный управляющий выход подключен к второму управляющему входу формирователя 10 сигнала записи.

Электронные часы со звуковой сигна-5 лизацией (фиг. 2) работают следующим образом.

Блок 3 счета времени содержит счетчик 12 секунд, формирователь 13 сигнала минут, счетчик 14 минут, форми- 10 рователь 15 сигнала часов, счетчик 16 часов.

Запоминающее устройство 5 содержит формирователь 17 сигнала минут контрольного времени, запоминающее устрой-15 ство 18 минут контрольного времени, каждая ячейка которого представляет собой триггер 19, формирователь 20 сигнала часов контрольного времени, запоминающее устройство 21 часов 20 контрольного времени, каждой ячейкой которого также является триггер

19.

Блок 7 управления содержит триггеры. 22 и 23, элемент 2И 24, четыре 25 элемента ЗИЛИ-НЕ 25-28, а также четыре переключателя (кнопки) 29-32 и че тыре резистора 33-36.

Схема 8 контроля звуковой сигнализации содержит четыре элемента

2ИЛИ 37-40, два элемента 2И 41, 42, элемент 2И-НЕ 43, элемент ЗИ-НЕ. 44, два элемента 2ИЛИ-НЕ 45, 46, инвертор

47, мультиплексор 48 и два резистора

49, 50 на входах К1 и К2.

Формирователь 10 сигнала записи содержит два RS-триггера 51 и.52, элемент ЗИ 53 и элемент 2ИЛИ 54;

Схема 11 записи информации о текущем времени B каждом Разряде содер 40 жит инвертор 55, элементы 2И-НЕ 56 и 57, .

Счетчик 12 секунд, формирователь

13 сигнала минут, счетчик 14 минут, формирователь 15 сигналов часов и счетчик 16 часов соединены последова- . тельно. Информационные выходы счетчика. 16 часов и счетчика 14 минут поразрядно подключены к первому информационному входу схемы 6 сравнения. 1

Выход делителя 2 частоты соединен с тактовыми входами формирователей 13, 15, 17 и 20. Информационные выходы запоминающего устройства 18 минут контрольного времени и запоминающего устройства 21 часбв контрольного времени поразрядно соединены со вторым информационным входом блока 4 индикации и со вторым информационным входом схемы б сравнения. Выход схемы б сравнения, выполняющей сравнение информации часов и минут текущего времени и часов и минут контрольного

I времени, подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 44.

Выходы элементов ЗИЛИ-HE 26 и 28 подключены к управляющим входам формирователя 13 сигнала минут и формирователя 15 сигнала часов соответственно. Выход элементов ЗИЛИ-НЕ 25 и

27 соединены с управляющими входами формирователя 17 сигнала минут контрольного времени и формирователя 20 сигнала часов контрольного времени соответственно. Q-выход триггера 23 подключен к управляющему входу блока

4 индикации и к второму входу элемента 2И 40, выход которого соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ 44.

Схема контроля звуковой сигнализации, позволяющая контролировать наличие управляющего сигнала звуковой частоты в электронных часах, имеет ,контрольные входы К1, К2, подключен ные через резисторы 49, 50 к источнику питания. Вход К1 соединен с вторыми входами элементов 2ИЛИ 37, 2И42 и 2ИЛИ-НЕ 45, а вход К2 соединен с

l вторым входом элемента 2ИЛИ 38 и с первыми входами элементов 2И 42 и

2ИЛИ-НЕ 45. Первые входы элементов

2ИЛИ 37 и 2И-НЕ 43 подключены к выходу делителя 2 частоты, а первый вход элемента 2ИЛИ 38 и второй вход элемента 2И-НЕ 43 подключены к первому промежуточному выходу делителя

2 частоты. Выход элемента 2И-НЕ 43 соединен с первым входом элемента

2ИЛИ-НЕ 46.

Выходы элементов 2ИЛИ 37, 38 под,.ключены к входам элемента 2И 41, выход которого соединен с каналом 1 мультиплексора 48. Выход элемента

2И 42 соединен с первым входом элемента 2ИЛИ 39, а выход элемента 2ИЛИНЕ 45 подключен ко второму входу эле-: мента 2ИЛИ 39 и к первым входам элементов 2ИЛИ 40 и 54. Выход элемента

2ИЛИ 39 соединен с первым входом элемента ЗИ-НЕ 44, со входом инвертора

47 и с адресным входом с мультиплексора 48. Выход инвертора 47 соединен с адресным входом с мультиплексора

48. Выход элемента 44 соединен со вторым входом элемента 2ИЛИ-НЕ 46, выход которого подключен к каналу 2 мультиплексора 48, а выход мульти1377817 плексора 48, предназначенного для пропускания сигнала с выхода элемента 2И 41 или сигнала с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ 46, подключен к входу уст5 ройства 9 звуковой сигнализации.

С-входы триггеров 51 и 52 соединены с вторым промежуточным выходом делителя 2 частоты. Кроме того, С-вход триггера 52 соединен с треть- 10 им входом элемента ЗИ 53, второй вход которого соединен с Q-выходом триггера 51 и D-входом триггера 52.Первый вход элемента ЗИ 53 соединен с Q-выходом триггера 52, а выход элемента

ЗИ 53 соединен со вторым входом элемента 2ИЛИ 54, выход которого подключен к управляющим входам всех ячеек схемы 11 записи, а именно, ко второму входу элемента 2И-НЕ 56 и к первому входу элемента 2И-НЕ 57. Вход инвертора 55, соединенный со вторым входом элемента 2И-НЕ 57, подключен к соответствующему информационному выходу (разряду) счетчика минут 14 или счет- 25 чика 16 часов. Выход инвертора 55 соединен с первым входом элемента 2И-НЕ

56. Выход элемента 2И-НЕ 56 подключен к R-входу, а выход элемента 2И-НЕ 57 подключен к S-входу триггера 19.Триг- 30 гер 19 соединен последовательно своим С; -входом с Q;, — выходом, à Q-выход триггера соединен с Э; -входом.

Вход первой ячейки запоминающего устройства 18 минут контрольного времени подключен к выходу формирователя 35

17 минут контрольного времени. Выход последней ячейки запоминающего устройства 18 минут контрольного времени подключен к входу формирователя 20 сиг нала часов контрольного времени, вы- 4

40 ход которого подключен к первой ячейке запоминающего устройства 21 часов контрольного времени..

Переключатели 29-32, первые клеммы 45 которых соединены с общей шиной,подключены вторыми клеммами через резисторы 33-36 к источнику питания. Кроме того, переключатели 29 и 32 соединены с Т-входами триггеров 22 и 23 соответственно, переключатель 30 — с третьим входом элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и с первым входом элемента ЗИЛИ-НЕ 26, переключатель 3 1 подключен к второму входу элемента ЗИЛИ-НЕ 27 и к первому входу элемента ЗИЛИ-НЕ 28. 55

Q-выход триггера 22 подключен к вторым входам элементов ЗИЛИ-НЕ 26 и

28. Я-выход триггера 23 подключен к первому входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к третьему входу элемента ЗИЛИ-НЕ 27.

Ц-выход триггера 22 подключен к второму входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к первым входам элементов ЗИЛИ-НЕ 27 и 2И 24. Q-выход триггера 23 подключен к третьим входам элементов ЗИЛИНЕ 26, 28 и ко второму входу элемента

2И 24, выход которого соединен с

D-входом триггера 51.

Возможны два случая работы с часами: контроль функционирования часов, в частности контроль звуковой сигнализации и эксплуатация часов. Контроль звуковой сигнализации осуществляется подачей уровня лог. "0" на входы К1, К2 или на К1 и К2 одновременно..В таблице приведены некоторые логические состояния входов К1, К2, выхода триггера 23 в разных режимах, а также состояния каналов мультиплексора 48 и блокировки звуковой сигнализации.

При подаче "0" на вход К1 элементы

2И 42, 2ИЛИ-НЕ 45, 2ИЛИ 39 и НЕ 47 формируют адрес канала мультиплексора

48, открывая канал 1 (табл. 1), на который поступает сигнал с выхода делителя 2 частоты через элементы 2ИЛИ

37 и 2И 41. На выходе мультиплексора

48 производится контроль сигнала,изображенного на фиг. Зб.

При подаче "0" на вход К2 также открыт канал 1 мультиплексора 48 (табл. 1), сигнал с первого промежуточного выхода делителя 2 частоты (фиг. 3a) через элементы 2ИЛИ 38 и

2И 41 с выхода мультиплексора 48 поступает на вход устройства 9 звуковой сигнализации, При подаче на входы К1, К2 комбинации "00" на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ

45 появляется сигнал лог. ".1", являющийся сигналом записи, который через элемент.2ИЛИ 54 подается на управпяющий вход схемы 11 записи.Информация D с выходов каждого разряда счетчиков минут 14 и часов 16 записывается в запоминающие устройства минут контрольного времени 18 и часов контрольного времени 21 соответственно благодаря принудительной установке триггеров 19 по входам S u

% сигналами с выходов S u R схемы

11 записи. При совпадении информации на первом и втором входах схемы

6 сравнения на третий вход элемента

ЗИ-HE 44 подается разрешающий сиг1377817 нал "1", который поддерживается в течение времени воздействия на входы

К1 и К2. На второй вход элемента ЗИНЕ 44 подается "1" с выхода 2ИЛИ-НЕ

45 через элемент 2ИЛИ 40, на первый вход элемента ЗИ-НЕ 44 — также с выхода 2ИЛИ-НЕ 45, но через элемент

2ИЛИ 39. Тем самым формируется адрес канала 2 мультиплексора 48 и разре- 10 шается прохождение сигнала управления звуковой сигнализацией (фиг.Зв) через элемент 2ИЛИ-НЕ 46 и канал 2 мультиплексора 48 (табл. 1),на вход устройства звуковой сигнализации 9.

Таким образом, операции контроля функционирования часов осуществляются: во-первьпс, мгновенно по воздействии на входы К1, К2, не требуя дополнительных операций установки 20 показаний контрольнрго времени и(или) текущего времени; во-вторых, не нарушая работы блока 3 счета времени часов. Все это значительно сокращает время проведения контрольно-измери- 25 тельных операций проверки канала звуковой сигнализации.

При эксплуатации часов потребителем воздействие на кнопку 32 изменяет состояние триггера 23 с "1" на

"О". Логический "О" на (1-выходе .триггера 23 переключает блок 4 индикации в режим индикации показаний контрольного времени, а после этого возможны два способа установки показаний контрольного времени. Первый за35 ключается в том, что установка производится, начиная с ранее установленных показаний, индицируемых блоком 4 индикации. При воздействии на кнопки 40

30, 31 открываются элементы 2ИЛИ-НЕ

25, 27, с выходов которых на управляющие входы формирователей сигналов минут контрольного времени 17 и часов контрольного времени 20 поступает разрешение на увеличение содержимого счетчиков запоминающего устройства 18 минут контрольного времени и запоминающего устройства 21 часов, контроль.ного времени с частотой синхронизации формирователей 17 и 20.

Второй способ — установка показаний, начиная с текущего времени. Для осуществления этого способа после перехода в режим индикации показаний контрольного времени воздействуют на кнопку 29 два раза, после чего увеличивают показания контрольного времени на требуемое количество минут и часов кнопками 30 и 31. При первом воздействии на кнопку 29 Q-выход триггера 22 изменяет свое состояние с

"О" на "1", на выходе элемента 2И 24 формируется " 1, которая поступает на вход триггера 51 ° По переднему фронту тактового импульса, поступающего со второго промежуточного выхода делителя 2 частоты, "1" запишется в триггер 51. Одновременно в триггер

52 запишется предыдущая информация с выхода триггера 51 — лог. "0", т.е. на Q-выходе триггера 52 до следующего тактового импульса сохранится "1", поступающая на первый вход элемента

ЗИ 53, на второй вход которого поступает "i" с задержкой переключения с

Q-выхода триггера 5I а на третий вход подается тактовый импульс ° На выходе элемента ЗИ 53 формируется одиночный импульс с длительностью тактового импульса, так как следующим тактовым импульсом триггеры 51, 52 перебросятся в состояние Q, О, Я = О, и элемент ЗИ 53 закроется.

Этот одиночный импульс, который является сигналом записи, через элемент 2ИЛИ 54 поступает на управляющий вход схемы 11 записи информации о текущем времени и происходит описанная выше запись информации о текущем времени из блока 3 счета времени в запоминающее устройство 5, что отобразится блоком 4 информации.

Для предотвращения звуковой сигнализации при записи текущего времени в часах обеспечивается блокировка посредством связи Q-выхода триггера

23 со схемой 8 контроля звуковой сигнализации. Лог. "0", поступающий через .элемент 2ИЛИ 40 на третий вход элемента ЗИ-НЕ 44, запрещает прохожI дение сигнала управления с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ 46 через канал 2 мультиплексора 48 на вход устройства

9 звуковой сигнализации (табл. 1), При втором воздействии на кнопку 29 триггер 22 возвратится в состояние Я = О, что разрешает установку показаний контрольного времени запоминающего устройства 5 кнопками

30i 31.

Второй способ установки показаний контрольного времени является реализацией дополнительной функции в часах таймера, программируемого с текущего времени, при этом обеспечивается снижение энергопотребления часов

1377817

Мультиплексор 48

К2 Q23

Наличие блокированного звук. сигнала

Режим

Канал 1 Канал 2

1 1 Контроль сигнала (фиг.36) Открыто Закрыто

0 1 Контроль сигнала (фиг.За) 0 1 Контроль канала звуковой сигнализации (фиг.Зв) 0

Закрыто Открыто за счет минимального числа воздействий на кнопки и сокращения времени . нахождения в режиме установки.

После установки показаний конт5 рольного времени повторное воздействие на кнопку 32 переводит триггер 23 в состояние " 1" и блок индикации 4, индицирует текущее время, одновременно снимается блокировка звуковой сиг" 10 нализации (табл. 1).При наступлении запрограммированного контрольного времени схема 6 сравнения вырабатывает сигнал совпадения в течение

1 мин поступающий на третий вход элемента ЗИ-НЕ 44, на первом входе которого присутствует "1", так как при обычной эксплуатации часов входы .К1, К2 подключены к источнику питания, а на второй вход элемента 44

"1" подается с Q-выхода триггера 23 через элемент 2ИЛИ 40. Через канал 2 мультиплексора 48 (табл. 1) и с выхода элемента 2ИЛИ-HE 46 на, вход устройства 9 звуковой сигнализации разрешается прохождение сигнала управления звуковой сигнализацией (фиг.Зв) Формула изобретения

Электронные часы со звуковой сигнализацией, содержащие последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель частоты и блок счета времени, а также блок индикации, первый информационный вход которого поразрядно соединен. с выходом блока счета времени, запоминающее. устройство, выход которого поразрядно подключен к второму информационному входу блока индикации, схему сравнения, первый

40 вход которой поразрядно соединен с выходом блока счета времени, а второй вход поразрядно подключен к выходу запоминающего устройства, блок управления, выход установки показаний те-, кущего времени которого соединен с -. управляющим входом блока счета времени, выход установки показаний контрольного времени подключен к управляющему входу запоминающего устройства, а выход выбора режима индикации соединен с управляющим входом блока индикации, схему контроля звуковой сигнализации, первый управляющий вход которой подключен к выходу схемы сравнения, а выход управления звуковой сигнализацией соединен с вхо- дом устройства звуковой сигнализации, и формирователь сигнала записи, первый управляющий вход которого подключен к выходу контрольного режима схемы контроля звуковой сигналиэации,выход делителя .частоты соединен с первым входом синхронизации схемы контроля звуковой сигнализации и с тактовым входом запоминающего устройства, первый промежуточный выход делителя частоты подключен к второму входу синхронизации схемы контроля звуковой сигнализации, второй промежу- точный выход делителя частоты соединен с входом синхронизации формирователя сигнала записи, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью снижения энергопотребления часов и сокращения времени контроля их функционирования, в них введена схема записи информации о текущем времени,информационный вход которой поразрядно подключен к выходу блока счета времени, выход поразрядно соединен с соответствующими входами записи запоминающего устройства, а управляющий вход подключен к выходу формирователя. сигнала записи, при этом первый дополнительный управляющий выход блока управления соединен с вторым управляющим входом схемы контроля звуковой сигнализации, а второй дополнительный управляющий выход подключен к второму управляющему входу формиро.вателя сигнала записи.

1377817

Продолжение таблицы

Иулътиплексор 48

Режим

Ф

Канал 3 Канал 2

О Индикация и установка

Закрыто контрольного времени

Открыто

1 1 Счет текущего времени

/.

Автоматическое включение звуковой сигнализации

Наличие блокирован ного звук. сивнаа»

1377817

Составитель N. Хаустов .

Редактор А. Долинич Техред М.Дидык Корректор В. Гирняк

Заказ 871/44 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретЕний и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4