СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ХОДА ЭЛЕКТРОННЫХ ЧАСОВ Российский патент 2003 года по МПК G05G5/00 G04C9/00 

Изобретение касается микропроцессорной техники и может быть использовано для коррекции хода часов в многофункциональном микропроцессорном приборе, например автомобильном маршрутном компьютере.

Электронные часы [1] могут быть реализованы на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам - постоянное запоминающее устройство (далее - ПЗУ) для размещения программ, оперативное запоминающее устройство (далее - ОЗУ), кнопка коррекции хода электронных часов и блок индикации.

В процессе эксплуатации электронных часов периодически возникает потребность коррекции хода часов. Появление погрешности хода часов ("отставание" или "убегание" часов) обусловлено изменением параметров элементов кварцевого генератора часов.

Известен многофункциональный микропроцессорный прибор [2], в котором реализована функция часов. Коррекция хода часов в данном приборе осуществляется в начале каждого часа путем изменения количества счетных импульсов в единицу времени.

Недостаток описанного способа коррекции заключается в следующем. Поскольку погрешность хода часов не рассчитывается, значение коррекции хода часов выбирается пользователем эмпирически и точность хода часов не обеспечивается.

Известна также [3] конструкция электронных часов, снабженных устройством коррекции хода часов, подключенным к радиосети.

Коррекция хода в данных часах осуществляется автоматически по сигналам точного времени, поступающим из радиосети (10-15 раз в сутки). Недостатками упомянутого выше способа является:
- сложность реализации, обусловленная наличием дополнительного устройства коррекции;
- ограниченное применение, что обусловлено необходимостью постоянного подключения к радиосети.

Наконец, известны автомобильные электронные часы, см. заявку Германии DE 4012975, МКИ 5 G 04 C 13/03, опубл. 31.10.91 г., снабженные радиоприемником для приема радиосигналов точного времени.

Коррекция хода в упомянутых выше часах осуществляется автоматически по сигналам точного времени, поступающим от эталонного радиопередатчика.

Недостатками такого способа коррекции являются:
- сложность реализации, что обусловлено наличием антенны, радиоприемника и декодера;
- ограниченная применимость, что обусловлено необходимостью нахождением автомобиля в зоне уверенного приема сигналов эталонного радиопередатчика.

За прототип заявляемого изобретения взят способ коррекции хода часов [4] , предложенный Д. Каширских (г.Киров).

Способ заключается в следующем. Часы запускают в определенное время суток по показаниям эталонного измерителя времени. Через 10 суток, длительность которых измеряют по показаниям эталонного измерителя времени, определяют погрешность хода часов. После этого вычисляют суточную погрешность хода и корректируют ход электронных часов на величину суточной погрешности (путем изменения периода секундных импульсов).

Способ имеет следующие недостатки.

- Действия по вычислению погрешности осуществляются пользователем, в результате чего увеличивается время выполнения коррекции и возможно появление ошибок в вычислениях;
- Длительность режима коррекции весьма велика (10 суток) и жестко задана;
- Пользователь должен запоминать сведения о длительности режима коррекции и выполняемых действиях.

Задачами заявляемого изобретения являются снижение трудоемкости, повышение комфортности и точности способа коррекции хода электронных часов.

Указанные задачи решаются в способе коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам - ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода электронных часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, после чего вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход электронных часов в соответствии с вычисленным значением погрешности.

Задача решается тем, что через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени, по повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода, причем операции по определению начала, завершения режима коррекции хода электронных часов, измерению длительности режима коррекции, пересчета длительности режима коррекции в секунды, вычисления секундной погрешности хода и коррекции хода электронных часов выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов.

При этом коррекцию погрешности хода часов могут выполнять, например, путем изменения количества счетных импульсов в секунду. Изобретение поясняется следующим чертежом.

На чертеже изображена структурная схема электронных часов.

Изобретение может быть реализовано в конструкции электронных часов (см. чертеж), включающих в себя микропроцессор 1, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор 2, а к портам - ПЗУ 3, ОЗУ 4, кнопка 5 коррекции хода электронных часов и блок 6 индикации.

Для реализации изобретения в ПЗУ 3 микропроцессора 1 записывают программу коррекции хода электронных часов, включающую процедуру распознавания входа в режим коррекции хода и выхода из него, процедуру измерения длительности режима коррекции, процедуру перевода измеренной длительности в секунды, процедуру вычисления секундной погрешности и процедуру изменения периода счетных импульсов или количества счетных импульсов в единицу времени.

Распознавание входа в режим коррекции выполнено по нажатию кнопки 5 коррекции хода электронных часов. Момент входа в режим задается пользователем по показаниям эталонного измерителя времени, например по сигналам точного времени, передаваемым по радио.

Для коррекции хода электронных часов выполняют следующие действия.

1. По показаниям эталонного измерителя времени пользователь нажимает кнопку 5.

2. Микропроцессором 1 по нажатию кнопки 5 распознают вход в режим коррекции хода электронных часов.

3. Микропроцессором 1 измеряют текущую длительность режима коррекции хода электронных часов.

4. Нажатием кнопки 5 в любой час - по показаниям эталонного измерителя времени - пользователь сигнализирует о завершении режима коррекции.

5. Микропроцессором 1 по нажатию кнопки 5 распознают выход из режима коррекции.

6. Микропроцессором 1 измеряют конечную длительность режима коррекции, переводят измеренные показания длительности в секунды и подсчитывают величину секундной погрешности хода электронных часов.

7. В соответствии с подсчитанной погрешностью часов микропроцессором выбирают скорректированную величину количества счетных импульсов в секунду.

8. Микропроцессор начинает отсчет текущего времени в соответствии со скорректированным количеством счетных импульсов в секунду.

Снижение трудоемкости, повышение комфортности и увеличение точности коррекции хода часов достигается в заявляемом способе за счет применения для расчетов погрешности хода электронных часов микропроцессора.

Повышение комфортности достигается также за счет того, что пользователь сам может выбирать длительность режима коррекции и время начала и завершения режима коррекции. При этом, чем больше выбранная длительность режима коррекции, тем точнее будет скорректирован ход электронных часов.

Источники информации
1. Л.А.Мальцева, Э.М.Фромберг, B.C.Ямпольский. Основы цифровой техники. М.: Радио и связь, 1986, с. 103.

2. Журнал "Радиолюбитель", 2000, 4, с. 22-25.

3. Журнал "Радиолюбитель", 1998, 12, с. 26-27.

4. Журнал "Радиолюбитель", 2000, 2, с. 22-23.

Изобретение может быть использовано для коррекции хода часов в многофункциональном микропроцессорном приборе, например, автомобильном маршрутном компьютере. Изобретение направлено на снижение трудоемкости, повышение комфортности и точности коррекции хода электронных часов. Согласно способу коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам - ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, далее вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход часов в соответствии с вычисленным значением погрешности. Через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции, в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени повторно нажимают кнопку коррекции. По повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода, причем операции по определению начала и завершения режима коррекции хода, измерению длительности режима коррекции, пересчету длительности режима коррекции в секунды, вычислению секундной погрешности хода и коррекции хода выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам - ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, после чего вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход электронных часов в соответствии с вычисленным значением погрешности, отличающийся тем, что через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени, повторно нажимают кнопку коррекции, по повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода электронных часов, причем операции по определению начала и завершения режима коррекции хода электронных часов, измерению длительности режима коррекции, пересчету длительности режима коррекции в секунды, вычислению секундной погрешности хода и коррекции хода электронных часов выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коррекцию погрешности хода электронных часов выполняют измерением количества счетных импульсов в секунду.