КРЫШКА С СИГНАЛИЗАЦИЕЙ Российский патент 2000 года по МПК G08B3/10 G05B19/42 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к устройствам сигнализации с возможностью предварительной записи звуковых сообщений и их воспроизведения в заданные моменты времени после определенных действий пользователя, и может быть использовано при проектировании крышек для сосудов с лекарствами иди напитками.

Известна крышка с сигнализацией, содержащая расположенные в корпусе блок воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем и подключенный первым выводом питания к первой шине источника напряжения, и ключ для замыкания цепи при снятой крышке [патент США N 5625347 от 29.04.1997, МКИ 6 G 08 В 21/00, НКИ 340/686].

Известное устройство позволяет воспроизводить заранее записанное звуковое сообщение непосредственно после снятия крышки с закрываемого ею сосуда.

Недостатком известного устройства, является воспроизведение только одного звукового сообщения. Кроме того, отсутствует возможность задания интервала времени после снятия крышки с сосуда, по истечении которого начинается воспроизведение звукового сообщения. Нет возможности связывать воспроизводимое звуковое сообщение с временем суток и с длительностью промежутка времени, прошедшего после предыдущего закрывания крышки.

По технической сущности наиболее близким к заявляемому изобретению является крышка с сигнализацией, содержащая расположенные в корпусе блок воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем и подключенный первым выводом питания к первой шине источника напряжения, и ключ для замыкания цепи при каждом снятии крышки [патент США N 5815586 от 29.09.1998, МКИ 6 G 08 В 3/10, НКИ 381/124].

Известное устройство позволяет воспроизводить заранее записанное звуковое сообщение непосредственно после каждого снятия крышки с закрываемого ею сосуда.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности воспроизведения различных звуковых сообщений при каждом последующем снятии крышки с закрываемого ею сосуда, так каждый раз воспроизводится одно и то же записанное сообщение. Кроме того, отсутствует возможность задания интервала времени после снятия крышки с сосуда, по истечении которого начинается воспроизведение звукового сообщения. Нет возможности связывать воспроизводимое звуковое сообщение с временем суток и с длительностью промежутка времени, прошедшего после предыдущего закрывания крышки.

Техническим результатом является создание крышки с сигнализацией, имеющей более широкие функциональные возможности, а именно обладающей возможностью воспроизводить новые звуковые сообщения при каждом следующем снятии крышки с закрываемого ею сосуда. Кроме того, дополнительным техническим результатом является создание крышки с сигнализацией, в которой имеется возможность задавать длительность интервала времени после снятия крышки с закрываемого ею сосуда, по истечении которого начинается воспроизведение очередного звукового сообщения.

Дополнительными функциональными возможностями являются возможность связывать воспроизводимое звуковое соотношение с временем суток и/или с длительностью промежутка времени, прошедшего после предыдущего закрывания крышки.

Для достижения указанного технического результата крышка с сигнализацией, содержащая расположенные в корпусе блок воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем и подключенный первым выводом питания к первой шине источника напряжения, и ключ для замыкания цепи при каждом снятии крышки, снабжена формирователем номера звукового сообщения, установленным в корпусе, а блок воспроизведения звуковых сообщений выполнен с возможностью воспроизведения одного из N, где N - целое число, записанных в него звуковых сообщений в зависимости от номера сообщения, причем управляющий вход блока воспроизведения звуковых сообщений подключен к выходу формирователя номера звукового сообщения, первый вывод питания которого соединен с первой шиной источника напряжения, вторая шина которого соединена с первым выводом ключа, второй вывод которого подключен ко вторым выводам питания блока воспроизведения звуковых сообщений и формирователя номера звукового сообщения.

Кроме того, крышка с сигнализацией снабжена таймером, установленным в корпусе и выполненным с возможностью формирования при подключении напряжения питания интервала времени с длительностью, зависящей от номера сообщения на его управляющем входе, причем первый вывод питания таймера соединен с первой шиной источника напряжения, второй вывод питания соединен со вторым выводом ключа, управляющий вход соединен с выходом формирователя номера звукового сообщения, а выход соединен с дополнительным управляющим входом блока воспроизведения звуковых сообщений.

Помимо этого, крышка с сигнализацией снабжена установленными в корпусе часами реального времени, первый и второй выводы питания которых подключены к первой и второй шинам источника напряжения, а выход соединен с управляющим входом формирователя номера звукового сообщения.

Кроме того, крышка с сигнализацией снабжена установленным в корпусе дополнительным таймером, первый вывод питания которого соединен с первой шиной источника напряжения, второй вывод питания соединен со вторым выводом ключа, а выход соединен с управляющим входом формирователя номера звукового сообщения.

Сущность изобретения заключается в том, что введение формирователя номера звукового сообщения с соответствующими связями, а также особенности выполнения блока воспроизведения звуковых сообщений обеспечивают воспроизведение нового звукового сообщения при каждом следующем снятии крышки с закрываемого ею сосуда, так как при каждом подключении напряжения питания формирователь номера звукового сообщения выдает новый номер сообщения.

Тем самым достигается необходимый технический результат - расширение функциональных возможностей. Далее, введение таймера с соответствующими связями обеспечивает дополнительное расширение функциональных возможностей устройства, так как для каждого воспроизводимого сообщения может быть задана длительность задержки начала его воспроизведения. Кроме того, введение часов реального времени или введение дополнительного таймера с соответствующими связями также способствуют расширению функциональных возможностей, так как выбор воспроизводимого сообщения осуществляется в зависимости от времени суток или от длительности промежутка времени, прошедшего с момента предыдущего закрывания крышки.

Сравнение предлагаемого устройства с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в аналогах говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень". Предварительные испытания позволяют судить о возможности промышленного использования.

На фиг. 1 представлена конструкция крышки с сигнализацией,
на фиг. 2 - электрическая структурная схема крышки с сигнализацией,
на фиг. 3 - другой вариант электрической структурной схемы крышки с сигнализацией,
на фиг. 4 - пример реализации блока воспроизведения звуковых сообщений и формирователя номера звукового сообщения,
на фиг. 5 - пример выполнения дополнительного таймера,
на фиг. 6 - структура данных в запоминающем устройстве (ЗУ) сообщений,
на фиг.7 - блок-схема программы, выполняемой микропроцессором,
на фиг. 8 - другой вариант блок-схемы программы, выполняемой микропроцессором,
а на фиг. 9 - третий вариант блок-схемы программы, выполняемой микропроцессором.

Крышка с сигнализацией (фиг.1 и 2), содержит корпус 1, в котором расположены источник 2 напряжения, блок 3 воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем 4, и ключ 5.

Кроме того, устройство содержит формирователь 6 номера звукового сообщения, выход которого соединен с управляющим входом блока 3 воспроизведения звуковых сообщений.

Первая шина источника 2 напряжения соединена с первыми выводами питания блока 3 воспроизведения звуковых сообщений и формирователя 6 номера звукового сообщения. Первый вывод ключа 5 соединен со второй шиной источника 2 напряжения, а второй вывод соединен со вторыми выводами питания блока 3 воспроизведения звуковых сообщений и формирователя 6 номера звукового сообщения.

Блок 3 воспроизведения звуковых сообщений выполнен с возможностью воспроизведения одного из N, где N - целое число, записанных в него звуковых сообщений в зависимости от номера сообщения на его управляющем входе. Ключ 5 замкнут при снятой крышке и разомкнут при надетой крышке после завинчивания ее на сосуд (резьба не показана). Формирователь 6 номера звукового сообщения выполнен с возможностью появления нового номера сообщения на его выходе при каждом следующем подключении напряжения питания.

Кроме того, крышка с сигнализацией может содержать таймер 7, первый вывод питания которого соединен с первой шиной источника 2 напряжения, второй вывод питания подключен ко второму выводу ключа 5, управляющий вход соединен с выходом формирователя 6 номера звукового сообщения, а выход подключен к дополнительному управляющему входу блока 3 воспроизведения звуковых сообщений.

Таймер 7 установлен в корпусе 1 и выполнен с возможностью формирования при подключении к нему напряжения питания интервала времени с длительностью, зависящей от номера сообщения на его управляющем входе.

Кроме того, крышка с сигнализацией может содержать часы 8 реального времени, первый и второй выводы питания которых подключены к первой и второй шинам источника 2 напряжения, а выход соединен с управляющим входом формирователя 6 номера звукового сообщения.

В представленном варианте выполнения (фиг. 1) устройство содержит пружины 9, которые обеспечивают замыкание ключа 5 при снятой крышке. Возможны другие варианты выполнения ключа 5, например с использованием герконов. Корпус 1 в своей нижней части имеет на внутренней поверхности резьбу (на фиг.1 не показана), которая удерживает крышку на закрываемом сосуде. Формирователь 6 номера звукового сообщения и таймер 7 могут быть конструктивно совмещены с блоком 3 воспроизведения звуковых сообщений.

Другой вариант структурной схемы устройства (фиг. 3) содержит установленные в корпусе 1 источник 2 напряжения, блок 3 воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем 4, ключ 5, формирователь 6 номера звукового сообщения, выход которого соединен с управляющим входом блока 3 воспроизведения звуковых сообщений, таймер 7 и дополнительный таймер 10.

Первая шина источника 2 напряжения соединена с первыми выводами питания блока 3 воспроизведения звуковых сообщений, формирователя 6 звуковых сообщений, таймера 7 и дополнительного таймера 10, вторые выводы питания которых соединены со вторым выводом ключа 5, первый вывод которого соединен со второй шиной источника 2 напряжения. Управляющий вход таймера 7 соединен с выходом формирователя 6 номера звукового сообщения, а выход соединен с дополнительным управляющим входом блока 3 воспроизведения звуковых сообщений. Выход дополнительного таймера 10 соединен с управляющим входом формирователя 6 номера звукового сообщения.

Блок 3 воспроизведения звуковых сообщений (фиг. 4) содержит микропроцессор 11 со встроенным запоминающим устройством (ЗУ) 12 программ, соединенный с ЗУ 13 сообщений и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 14, выход которого соединен со входом усилителя 15, выход которого является выходом блока 3 воспроизведения звуковых сообщений.

Общие выводы микропроцессора 11, ЗУ 13 сообщений, ЦАП 14 и усилителя 15 образуют первый вывод питания блока 3 воспроизведения звуковых сообщений, а входы питания микропроцессора 11, ЗУ 13 сообщений, ЦАП 14 и усилителя 15 образуют второй вывод питания блока 3 воспроизведения звуковых сообщений (на фиг. 4 не показано). Функции таймера 7 могут выполняться тем же микропроцессором 11. При этом общий вывод микропроцессора 11 является первым выводом питания таймера 7, а вход питания микропроцессора 11 является вторым выводом питания таймера 7.

Соответствующие блок-схемы программ будут рассмотрены далее.

В устройстве может использоваться, например, микропроцессор 11 типа АТ89С52 производства фирмы Atmel Inc., имеющий встроенное энергонезависимое ЗУ 12 программ объемом 8 КБайт. Для соединения с ЗУ 13 сообщений и с ЦАП 14 используются определенные разряды его портов ввода/вывода. Другие разряды портов ввода/вывода образуют управляющий вход блока 3 воспроизведения звуковых сообщений.

Формирователь 6 номера звукового сообщения в рассматриваемом варианте реализации (фиг. 4) содержит диод 16, конденсатор 17, счетчик 18, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 19. Общие выводы счетчика 18 и ПЗУ 19 соединены с первым выводом конденсатора 17 и образуют первый вывод питания формирователя 6 номера звукового сообщения. Вход питания ПЗУ 19 соединен с анодом диода 16 и счетным входом счетчика 18 и образует второй вывод питания формирователя 6 номера звукового сообщения. Катод диода 16 соединен со вторым выводом конденсатора 17 и со входом питания счетчика 18, выход которого соединен с первым входом ПЗУ 19, второй вход и выход которого являются управляющим входом и выходом формирователя 6 номера звукового сообщения соответственно. ПЗУ 19 содержит заранее записанные номера сообщений, а его первый и второй входы являются группами разрядов адреса. Счетчик 18 выполнен на интегральной микросхеме с минимальным потребляемым током. Увеличение содержимого счетчика 18 на "1" происходит при изменении уровня напряжения на его счетном входе с "1" на "0". Емкость конденсатора 17 достаточна для питания счетчика 18 в течение длительного времени, например не менее суток.

Возможна реализация формирователя 6 номера звукового сообщения на том же микропроцессоре 11, который используется в блоке 3. В этом случае функции формирователя 6 реализуются программно. Управляющим входом формирователя 6 будут один или несколько разрядов одного из портов ввода/вывода микропроцессора 11. Соответствующие программы будут приведены далее.

Часы 8 реального времени могут содержать генератор тактовых импульсов и счетчик, выходы всех или части разрядов которого образуют выход часов 8. В случае реализации формирователя 6 на микропроцессоре 11 часы 8 могут быть выполнены на специальной микросхеме, например типа DS1305E производства Dallas Semiconductor Corp. , которая выдает на микропроцессор 11 значения текущих даты и времени в цифровой форме.

Дополнительный таймер 10 (фиг. 5) содержит диод 20, первый резистор 21, конденсатор 22, второй резистор 23 и компаратор 24. Анод диода 20 соединен со входом питания компаратора 24, который является вторым выводом питания дополнительного таймера 10. Катод диода 20 через первый резистор 21 соединен с первым выводом конденсатора 22, первым выводом второго резистора 23 и входом компаратора 24, выход которого является выходом дополнительного таймера 10. Второй вывод конденсатора 22, второй вывод второго резистора 23 и общий вывод компаратора 24 объединены и образуют первый вывод питания дополнительного таймера 10. В корпусе 1 (фиг. 1) дополнительный таймер 10 может быть установлен вместо часов 8 реального времени. ЗУ 13 сообщений может представлять собой энергонезависимое ЗУ с электрическим стиранием информации, например, типа AT45D161 производства фирмы Atmel Inc. Сообщения, которые могут быть воспроизведены устройством, заранее записываются в ЗУ 13 сообщений. Это делается на специальном оборудовании и с использованием специального программного обеспечения. Указанные средства выпускаются промышленностью и в данной заявке не описаны. После записи сообщений и другой необходимой информации ЗУ 13 сообщений устанавливается в устройство.

ЗУ 13 сообщений содержит несколько полей данных (фиг. 6), содержимое некоторых из них может изменяться в процессе работы устройства. Вся информация в ЗУ 13 сообщений сохраняется при отключенном напряжении питания.

В поле 25 хранится номер предыдущего воспроизведенного сообщения, обозначаемый далее Npr. Номер Nрг хранится в виде целого числа, принимающего значения от "0" до N, где N - полное количество сообщений, записанных в устройстве. До начала эксплуатации устройства в этом поле записано число "0". В ноле 26 хранятся время и дата воспроизведения предыдущего сообщения. Эти данные далее обозначаются TDpr. Конкретный формат записи данных TDpr не играет существенной роли для описания реализации изобретения. До начала эксплуатации устройства в поле 26 могут храниться, например, время и дата записи данных в ЗУ 13 сообщений. В полях 27.1...27.N хранятся заголовки с "1"-го по N-е сообщений. Каждый заголовок содержит три целых числа. Первое число, обозначаемое далее Adr(I) (где I = "1"... N - номер сообщения), является начальным адресом данного сообщения в ЗУ 13 сообщений. Второе число, обозначаемое далее NB(I), показывает количество байтов информации в данном сообщении. Третье число, обозначаемое далее DT(I), показывает длительность задержки перед воспроизведением данного сообщения. В полях 28.1... 28.N хранятся сами звуковые сообщения. Поле 28.I начинается с адреса Adr(I) и занимает NB(I) байтов в ЗУ 13 сообщений. Формат записи звукового сигнала зависит от применяемого метода кодирования звуковой информации.

Программа, записанная в ЗУ 12 программ, содержит блоки 29... 34 программы (фиг. 7). Другой вариант программы (фиг.8) содержит блоки 35... 43 программы. Третий вариант программы (фиг. 9) содержит блоки 44... 52 программы.

Работа устройства.

Когда крышка закрывает сосуд, пружины 9 сжаты, а ключ 5 приподнят вверх, так что цепь питания разомкнута (фиг. 2). Напряжение питания с источника 2 напряжения не поступает на блок 3 воспроизведения звуковых сообщений и формирователь 6 номера звукового сообщения. Если в устройстве установлены часы 8 реального времени, то напряжение питания подается на них постоянно, и они непрерывно ведут отсчет времени.

При снятии крышки с закрываемого ею сосуда ключ 5 под действием пружин 9 опускается и замыкает цепь питания. При этом напряжение питания с источника 1 напряжения поступает на блок 3 воспроизведения звуковых сообщений и формирователь 6 номера звукового сообщения.

При надевании крышки на сосуд ключ 5 поднимается вверх, сжимая пружину 9, и размыкает цепь питания. В формирователе 6 (фиг. 4) до первого включения питания напряжение на конденсаторе 17 равно "0". При первой подаче напряжения питания на формирователь 6 конденсатор 17 заряжается через диод 16, и напряжение питания поступает на счетчик 18, который устанавливается при этом в некоторое значение "МО". При выключении питания диод 16 запирается, но напряжение сохраняется на конденсаторе 17, и счетчик 18 поддерживается в рабочем состоянии. В то же время напряжение на счетном входе счетчика 18 уменьшится до значения, близкого к нулю, так как между первым и вторым выводами питания формирователя 6 имеется проводимость через микропроцессор 11, ЦАП 14, усилитель 15 и другие элементы. Благодаря этому число, записанное в счетчике 18, увеличится на "1". Если следующее включение питания произойдет через промежуток времени, за который конденсатор 17 не успеет разрядиться, то записанное в счетчике 18 число сохранится.

В противном случае работа счетчика при следующем включении питания начнется с исходного состояния.

При следующем выключении питания это число увеличится еще на "1" и т.д. При каждом включении питания код с выхода счетчика 18 поступает на первый вход ПЗУ 19, задавая адрес, по которому считывается номер сообщения. Этот номер выводится из ПЗУ 19 на выход формирователя 6 номера звукового сообщения.

Если в устройстве отсутствуют часы 8 и дополнительный таймер 10, то все разряды второго входа ПЗУ 19 могут быть соединены с одним из выводов питания формирователя 6. Если в устройстве есть часы 8 реального времени, то поступающий с них код подается на второй вход ПЗУ 19 и образует вторую часть адреса, которая определяет группы сообщений, воспроизводимых при различных значениях времени.

Если в устройстве есть дополнительный таймер 10, то второй вход ПЗУ 19 содержит один разряд. В этом случае в зависимости от уровня напряжения на выходе дополнительного таймера 10 воспроизводятся сообщения одной из двух групп. Работа дополнительного таймера 10 будет описана далее. Работа блока 3 воспроизведения звуковых сообщений и таймера 7 определяется программой, записанной в ЗУ 12 и выполняемой микропроцессором 11. Выполнение программы микропроцессором 11 (фиг. 7) начинается после подачи напряжения питания на вход питания микропроцессора 11 (блок 29 программы).

Затем микропроцессор 11 считывает номер сообщения с выхода формирователя 6 номера звукового сообщения (блок 30 программы). Далее микропроцессор 11 считывает из поля 27. I ЗУ 13 сообщений заголовок сообщения с номером I и извлекает из считанного заголовка значения Adr(I), NB(I) и DT(I) (блок 31 программы). Потом микропроцессор 11 делает задержку на интервал времени, определяемый числом DT(I) (блок 32 программы), выполняя функции таймера 7. Данная операция может осуществляться, например, путем выполнения зависящего от DT(I) количества программных циклов с известным временем выполнения каждого цикла. Если выполнение функций таймера не требуется, то блок 32 может быть исключен из программы. Затем микропроцессор выполняет воспроизведение звукового сообщения (блок 33 программы). Реализация этой подпрограммы зависит от используемого метода кодирования звуковой информации. Во всех случаях микропроцессор 11 последовательно считывает данные из ЗУ 13 сообщений, начиная с адреса Adr(I), преобразует эти данные в числа, определяющие дискретные значения звукового сигнала, и через интервалы времени, определяемые частотой дискретизации звукового сигнала, направляет указанные числа на ЦАП 14. Получающийся на выходе ЦАП 14 аналоговый сигнал усиливается усилителем 15 и преобразуется в звуковые колебания в громкоговорителе 4. Воспроизведение звукового сообщения продолжается, пока из ЗУ 13 сообщений не будут считаны все NB(I) байтов информации данного сообщения.

Наконец микропроцессор 11 переходит в режим с минимальным потреблением электроэнергии от источника 2 питания (блок 34 программы). В этом состоянии микропроцессор 11 находится до выключения напряжения питания при надевании крышки на сосуд. При следующем снятии крышки программа выполняется с начала, но воспроизводится другое звуковое сообщение. Следует отметить, что в данном варианте выполнения устройства поля 25 и 26 в ЗУ сообщений 13 не используются, и не требуется изменение информации, записанной в этом ЗУ.

Далее рассмотрена работа устройства в случае, когда формирователь 6 номера звукового сообщения реализован с помощью микропроцессора 11, используемого в блоке 3 воспроизведения звуковых сообщений. После включения питания микропроцессор 11 начинает выполнять программу, записанную в ЗУ 12 программ. При этом он считывает из ЗУ 13 сообщений и воспроизводит через ЦАП 15 и усилитель 16 сообщение, номер которого изменяется при каждом следующем снятии крышки. Перед началом воспроизведения каждого звукового сообщения микропроцессор 11 может делать задержку на интервал времени, который определяется номером сообщения. Если в устройстве имеются часы 8 реального времени, то микропроцессор 11 считывает с них значения даты, дня недели и времени суток и использует эти значения при выборе номера воспроизводимого сообщения.

Выполнение программы микропроцессором 11 (фиг. 8) начинается после подачи напряжения питания на вход питания микропроцессора 11 (блок 35 программы). Затем микропроцессор 11 считывает из поля 25 в ЗУ 13 сообщений номер Npr предыдущего воспроизведенного сообщения, а из поля 26 в ЗУ 13 сообщений - данные TDpr о времени и дате воспроизведения предыдущего сообщения (блок 36 программы). Далее микропроцессор 11 считывает с часов 8 реального времени данные TDcur о текущем времени и текущей дате (блок 37 программы). Указанная операция считывания выполняется в соответствии с техническими условиями на используемую интегральную схему часов 8 реального времени. После этого микропроцессор 11 выполняет подпрограмму 38 определения номера I звукового сообщения на основании полученных перед этим значений Npr, TDpr и TDcur. Некоторые варианты алгоритма подпрограммы 38 будут описаны далее.

Затем микропроцессор 11 считывает из поля 27.I ЗУ 13 сообщений заголовок сообщения с номером I и извлекает из считанного заголовка значения Adr(I), NB(I) и DT(I) (блок 39 программы). Далее микропроцессор 11 делает задержку на интервал времени, определяемый числом DT(I) (блок 40 программы) и выполняет воспроизведение звукового сообщения (блок 41 программы). Выполнение этих операций было описано ранее. Затем микропроцессор 11 сохраняет в поле 25 ЗУ 13 сообщений номер I воспроизведенного сообщения, а в поле 26 ЗУ 13 сообщений - данные TDcur о времени и дате, когда это сообщение было воспроизведено (блок 42 программы). Наконец микропроцессор 11 переходит в режим с минимальным потреблением электроэнергии от источника 2 напряжения (блок 43 программы). В этом состоянии микропроцессор 11 находится до выключения напряжения питания при надевании крышки на сосуд. При следующем снятии крышки программа выполняется с начала, но воспроизводится другое звуковое сообщение.

Подпрограмма 38 определения номера сообщения зависит от конкретного назначения устройства и может иметь много вариантов. Простейший вариант может заключаться в последовательном воспроизведении всех сообщений, записанных в ЗУ 13. После того как воспроизведены все N записанных сообщений, при следующем открывании крышки снова воспроизводится сообщение с номером I = "1", и далее последовательно воспроизводятся сообщения в порядке нарастания их номеров.

В другом варианте подпрограмма 38 определяет номер I воспроизводимого сообщения с использованием какого-либо известного алгоритма формирования случайного числа в интервале от "1" до N. В этом случае при каждом открывании крышки будет случайным образом воспроизводиться одно из записанных звуковых сообщений.

Возможны варианты подпрограммы 11, использующие данные, получаемые с часов 8 реального времени. Например, номер воспроизводимого сообщения может формироваться в зависимости от текущего времени суток. Возможен вариант с вычислением по данным TDpr и TDcur длительности интервала времени, истекшего с момента предыдущего открывания крышки. В этом варианте воспроизводимое сообщение может выбираться в зависимости от длительности указанного интервала времени. В ЗУ 13 сообщений могут быть записаны голосовые сообщения типа "Прошел 1 час" и т.д. При необходимости могут быть использованы и более сложные алгоритмы выбора воспроизводимого сообщения.

В другом варианте структурной схемы устройства (фиг.3) при надетой крышке ключ 5 разомкнут, и напряжение питания с источника 2 напряжения не поступает на блок 3 воспроизведения звуковых сообщений, формирователь 6 номера звукового сообщения и дополнительный таймер 10. При снятии крышки с закрываемого ею сосуда ключ 5 под действием пружины 9 опускается и замыкает цепь питания. Конденсатор 22 в дополнительном таймере 10 (фиг. 5) заряжается через диод 20 и первый резистор 21 за некоторый промежуток времени Т1 приблизительно до напряжения источника 2 напряжения.

При закрывании крышки ключ 5 размыкается. При этом конденсатор 22 начинает разряжаться через второй резистор 23, а также за счет токов утечки входа компаратора 24 и запертого диода 20. Длительность Т2 разряда конденсатора 22 от начального напряжения до порогового напряжения компаратора 24 существенно больше, чем Т1, и может задаваться путем выбора емкости конденсатора 22, сопротивления второго резистора 23 и величины порогового напряжения компаратора 24. При следующем открывании крышки конденсатор 22 снова заряжается приблизительно до напряжения источника 2 напряжения.

Рассмотрим работу этого варианта устройства в случае реализации формирователя 6 номера звукового сообщения с использованием микропроцессора 11. Выполнение программы (фиг. 9) начинается после подачи напряжения питания (блок 44 программы). Затем микропроцессор 11 считывает из поля 25 в ЗУ 13 сообщений номер Npr предыдущего воспроизведенного сообщения (блок 45 программы). После этого выполняется проверка уровня сигнала на выходе дополнительного таймера 10 (блок 46 программы). Результат этой проверки далее обозначается ТТ. Время, затрачиваемое микропроцессором 11 на выполнение блоков 44, 45 и 46 программы пренебрежимо мало по сравнению с постоянной времени заряда конденсатора 22 и, следовательно, по сравнению с промежутком времени Т1. Поэтому можно считать, что в момент выполнения блока 46 программы напряжение на конденсаторе 22 осталось таким же, как в момент замыкания ключа 5. Если время, прошедшее с момента предыдущего надевания крышки, меньше Т2, то напряжение на конденсаторе 22 в момент снятия крышки больше порогового напряжения компаратора 24, и значение ТТ равно логической "1". Если же время, прошедшее с момента предыдущего надевания крышки, больше Т2, то значение ТТ равно логическому "0".

Затем микропроцессор 11 выполняет подпрограмму 47 определения номера I звукового сообщения на основании полученных перед этим значений Npr и ТТ. Например, если значение ТТ равно логической "1", то может выбираться сообщение с предупреждением о преждевременности очередного использования содержимого сосуда, закрываемого крышкой. В противном случае может быть выбрано следующее по порядку сообщение или выбрано сообщение со случайным номером. Затем микропроцессор 11 считывает из поля 27.I ЗУ 13 сообщений заголовок сообщения с номером I и извлекает из считанного заголовка значения Adr(I), NB(I) и DT(I) (блок 48 программы). Далее микропроцессор 11 делает задержку на интервал времени, определяемый числом DT(I) (блок 49 программы), выполняет воспроизведение звукового сообщения (блок 50 программы) и сохраняет в поле 25 ЗУ 13 сообщений номер I воспроизведенного сообщения (блок 51 программы). Наконец микропроцессор 11 переходит в режим с минимальным потреблением электроэнергии от источника 2 напряжения (блок 52 программы). При следующем снятии крышки программа выполняется с начала, но воспроизводится другое звуковое сообщение. Поле 26 ЗУ 13 сообщений в этом варианте не используется.

Описанное устройство может быть дополнено другими известными датчиками, что позволит еще больше расширить функциональные возможности. Выходы этих датчиков должны подключаться к соответствующим входам микропроцессора 11. Например, может использоваться датчик уровня жидкости для контроля количества жидкости в непрозрачном сосуде. Может использоваться дополнительный датчик освещенности, например для выдачи предупреждений при использовании жидкостей, чувствительных к сильному свету. Могут также использоваться датчики окружающей температуры или влажности воздуха. В этом случае, например, время выдачи сообщения с напоминанием о необходимости закрыть крышку может изменяться в зависимости от температуры или влажности. Датчик ускорения позволит предупреждать о недопустимости резких движений при использовании некоторых веществ.

Изложенное показывает, что в описанном устройстве достигается желаемый технический результат, которым является создание крышки с сигнализацией, имеющей более широкие функциональные возможности, а именно обладающей возможностью воспроизводить новые звуковые сообщения при каждом следующем снятии крышки с закрываемого ею сосуда.

Кроме того, достигается дополнительный технический результат, заключающийся в создании крышки с сигнализацией с возможностью задавать длительность интервала времени после снятия крышки с закрываемого ею сосуда, по истечении которого начинается воспроизведение очередного звукового сообщения.

Еще один достигаемый дополнительный технический результат заключается в возможности связывать воспроизводимое звуковое сообщение с временем суток или с длительностью промежутка времени, прошедшего после предыдущего закрывания крышки.

Заявленное устройство может найти применение в промышленности лекарственных препаратов, где крышка с сигнализацией даст возможность сообщать пользователям об особенностях применения лекарства, предотвращать случаи слишком частого приема лекарства вследствие забывчивости пользователей и т. п. Крышка с сигнализацией сможет напоминать пользователям о необходимости закрывать сосуд с летучим или вредным веществом.

Другая область возможного применения изобретения - в качестве сувенира в виде крышки для сосудов с напитками или парфюмерными товарами. Такая крышка будет воспроизводить голосовые сообщения или музыкальные фрагменты при каждом открывании сосуда, доставляя приятные минуты пользователям и способствуя коммерческому успеху товара.

Изобретение относится к области радиоэлектроники. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Для достижения этого крышка с сигнализацией содержит расположенный в корпусе блок воспроизведения сообщений, ключ и источник напряжения и формирователь номера звукового сообщения, установленный также в корпусе. При этом блок воспроизведения звуковых сообщений выполнен с возможностью воспроизведения одного из N записанных в него звуковых сообщений в зависимости от номера сообщения. 3 з.п.ф-лы, 9 ил.

1. Крышка с сигнализацией, содержащая расположенные в корпусе блок воспроизведения звуковых сообщений, соединенный с громкоговорителем и подключенный первым выводом питания к первой шине источника напряжения, и ключ для замыкания цепи при снятой крышке, отличающаяся тем, что она снабжена формирователем номера звукового сообщения, установленным в корпусе, а блок воспроизведения звуковых сообщений выполнен с возможностью воспроизведения одного из N, где N - целое число, записанных в него звуковых сообщений в зависимости от номера сообщения, причем управляющий вход блока воспроизведения звуковых сообщений подключен к выходу формирователя номера звукового сообщения, первый вывод питания которого соединен с первой шиной источника напряжения, вторая шина которого соединена с первым выводом ключа, второй вывод которого подключен ко вторым выводам питания блока воспроизведения звуковых сообщений и формирователя номера звукового сообщения. 2. Крышка с сигнализацией по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена таймером, установленным в корпусе и выполненным с возможностью формирования при подключении напряжения питания интервала времени с длительностью, зависящей от номера сообщения на его управляющем входе, причем первый вывод питания таймера соединен с первой шиной источника напряжения, второй вывод питания соединен со вторым выводом ключа, управляющий вход соединен с выходом формирователя номера звукового сообщения, а выход соединен с дополнительным управляющим входом блока воспроизведения звуковых сообщений. 3. Крышка с сигнализацией по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в корпусе часами реального времени, первый и второй выводы питания которых подключены к первой и второй шинам источника напряжения, а выход соединен с управляющим входом формирователя номера звукового сообщения. 4. Крышка с сигнализацией по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в корпусе дополнительным таймером, первый вывод питания которого соединен с первой шиной источника напряжения, второй вывод питания соединен со вторым выводом ключа, а выход соединен с управляющим входом формирователя номера звукового сообщения.