Электронный секундомер Советский патент 1983 года по МПК G04F10/00 

Изобретение отнсхгится к измерительной технике и гложет быть использовано в устройствах, предназначеннь для измерения интервалов времени. Известен электронный секундомер, содержащий блок управления, соедине ный с первыми входами первого/ второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с входами счетчик команд, первый выход которого соеди нен с вхола№1 .а-горого и четвертого элементов И и первым входом элемента ИЛИ, а второй выход - с вторым входом третьего элемента И, установочным входом счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом дисплея, информационные вхсды которого соединены с выходами счетчика, вход которого через четвертый элемент И соединен с генератором. Блок оучно. го управления через пятый элеиент И соединен с счетчиком команд, второй вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого элемента И и выходом триггера, входи которого соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов И Недостатком этого устройства является ограничение диапазона измере ния, обусловленное ограничением раз рядности дешифратора и дисплея. Известен также электронный секун домер,- содер.;1ащий опорный генератор делитель ча :;тоты. счетные декады дел-лталя и сэкундомера, дешифратор, пятиразрядный управляерлый дисплей, блок управлений, счетчик режима,элементк И и ИЛИг блок питания, соединенный с всеми узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делителя частоты, выходы которого электрически соадиненьт с входом последовательно соелкненных четырех счетных секунломэра, при этом выход четвертой счетной декады секундомера электрически соединен с входом пятой счетной декады секундомера, выходы всех счетных декад секундомера через дешифратор соединены с входами Пятиразрядного управляемого дисплея, а выхол блока управления соединен, с входом счетчика режима, первый выход которого соединен с вторым входом Первого элемента И, а второй зыхсд соединен с обнуляющими входами счетных декад делителя и через первый элемент ИЛИ с обнуляющими входам счетных декад секундомера С2. Недостаток известного электронного секундомара - отсутствие автоматического переключения диапазонов к-змерения, что ограничивает функциональные возможности секундомера. Целью изобретения является рас.имрение Функциональных возможностей секундомера. Поставленная цель достигается тем, что в электронный секундомер, содержащий опорный генератор, делитель частоты, счетные декады делцтеля и секундомера, дешифратор, пятиразрядный . управляемый дисплей, блок управления, счетчик режима, логические элементы И и ИЛИ, и блок питания, соединенный с всеми узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делителя частоты, установочные входы которого соединены с первым выходом счетчика режима и первым входом перво1 о элемента ИЛИ, второй выход счетчика режима соединен с вторым входом первого элемента К, а первый вход - с выходом блока управления, при этом четыре декады секундомера соединены последовательно, установочные входы декад секундомера соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы всех счетных декад секундомера через дешифратор соединены с входами пятиразрядного управляемого дисплея, введены R -5-триггер, коммутатор, счетчик циклов и дешифра.тор запятой, причем выход Четвертой счетной декады секундомера через второй элемент ИЛИ соединен с входом пятой счетной декады секундомера и R -входом R -5-триггера, 5-вход которого .соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход R-5триггера соединен с входом счетчика циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И,-второй вход которого соединен с входом первой счетной декады секундомера и выходом коммутэ- Тора, а выход второго элемента И соединен с вторым входом щторого элемента ИЛИ, причем выходы счетных декад делителя частоты соединены с входами колфлутатора, управляющие входы которого соединены с выxoдa a счетчика циклов и входами -дешифратора запятой, выход которого соединен с управляющим входом дисплея, при этом вход сброса счетчика циклов соединен с первым выходом счетчика режима, второй вход которого соединен с выходом R -5-триггера. Па чертеже представлена блок-схема электронного секундомера. Электронный секундомер содержит опорный генератор 1, делитель 2 частоты, счетные декады 3-1 - 3-5 делителя 2 и счетные декад.ы 4-1 - 4-5 секундомера, дешифратор 5, пятиразрядный управляемый дисплей 6, блок 7 управления, счёТчик, 8 режима, элементы И 9 и 10, элементы ИЛИ 11 и 12, блок 13 питания, соединенный с всеми узлами, R-S-триггер 14, коммутатор 15, счетчик 16 циклов и дешифратор 17 запятой. Выход опорного генератора 1 через первый элемент 9 И соединен с входом делителя 2 частоты, состоящего из пяти счётных декад 3-1-3-5 через коммутатор 15 соединенных с входом последовательно соединенных четырех счетных декад 4-1 - 4-5 се кундомера, при этом выход четвертой счетной декады 4-1 секундомера через элемент ИЛИ 12 соединен с входом пятой счетной декады 4-5 секун домера, выходы всех счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера через дешифратор 5 соединены с вкодеиют пятираз рядного управляемого дисплея 6, выход блока 7 управлейия соединен с входом счетчика 8 режима, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 9, а(Другой выхо соединен с установочными входами счетных декад 3-1 - 3-5 делителя 2 и через первый элемент ИЛИ 11 с уст новочными входами счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера. Выход элемен та ИЛИ 12 соединен с входом пятой счетной декады 4 секундомера и R-входом R-S-триггера 14, 5 -вход Которого соединен с отдельным выходом дешифратора 5, а .выход R гера 14.соединен с входом счетчика 16 циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ 11 и первым входом вто рого элемента И 10, второй вход которого соединён с входом первой счетной декады 4-2 секундомера/ выход второго элемента 10 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ Выхсщ коммутатора 15 соединен с входом первой счетной декады 4-1 се кундомера, а управляющие входы коммутатора 15 соединены с выходами счетчика 16 циклов и входами дешифратора 17 запятой, вь1ход которого соединен с управляющим входом дисплея 6, при этом установочный вход счетчика 16 циклов соединен с первы выходом счетчика 8 режима, вторёй вход которого соединен с выходом iR-S-триггера 14. Электронный секундомер работает следующим образол. . При подаче питания с первого вы хода счетчика 8 режима, снимается сигнал, который по R-входам прину дительно устанавливает в нуль счет ные декады 3-1 - 3-5 делителя 2 и через элемент ИЛИ 11 по f -вxoдaм счетные декады 4-1 - 4-5 секундомера 4 и Счетчик 16 циклов, при этом на пятиразрядном управляе мом дисплее 6 фиксируются нулевые показания, а положение запятой опр деляется выбранной дискретностью отсчета, например при пятиразрядно дисплее запятая может находиться после единиц секунд в самом старше разряде.. При поступлении с выхода блока 7 управления командь Пуск с второго таыхода счетчика 8 режима сниается разрешающее напряжение, которое открывает первый элемент И 9 и импульсы напряжения,-снимаемые с вы- хода опорного генератора 1, через первый 3|лемент И 9 поступают на вход делителя 2 частоты. С выхода счетчика 16 циклов снимаются кодовые напряжения, поступающие на управляющие входы коммутатора 15, который подключает к входу первой счетной декгшы счетчика , выход декада 3-1. Импульсы напряжения (частота повторения которых равна : выбранной дискретности отсчета, например 10 кГц) поступают на вход первой счетной декады 4-1 счетчика. Так как все счетные декады секундомера 4-1 - 4-5 соединены последовательно, . на управляемом пятиразрядном дисплее 6 будет фиксироваться непрерывный счет времени, при этом в самом старшем разряде будет высвечиваться время, характеризующее единицы секунд, положение запятойпри этом не изменяется. При заполнении счетной декады 4-5 секундомера (10 с) с отдельного выхода дешифратора 5 снимается иМпульс напряжения, который по S -входу опрокидывает R-5триггер 14, выходной сигнсШ которого через элемент ИЛИ 11 устанавливает (подтверждает) нулевое состояние счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера и сдвигает (по счетному входу С) на один разряд счетчик 16 циклов, код выходных напряжений которого управляет коммутатором 15 и положением запятой по управлякнцему входу дисплея 6. Коммутатор 15 подключает в этом случае выход счетной декады 3-2 делителя 2 к входу первой счетной декады 4-1 секундомера, частота пов.торения импульсов в этом случае уменьшается в десять раз и составит 1 кГц. Первый же импульс напряжения С выхода коммутатора 15 поступает на вход счетной декс1ды 4-i секундомера и через открытый второй элемент И 10 и второй элемент ИЛИ 12 на вход счетной декады 4-5 секундо-мера. Так как по фронтам срабатывание декад .4-1 и 4-5 секундомера . разнесено, первоначально записывается единица в счетную декаду 4-5 секундомера, затем в 4-1. Оцновременно происходит срабатывание по R-входу R-3-триггера 14, который закрывает второй элемент И 10, а на управляемом пятиразрядном дисплее 6 фиксируется измеренный интервал времени, например десятки секунд (10, 001 и т.д.), т.е. дискретность отсчета по мере заполнения секундомера увеличилась в 10 раз, а относительная погрешность измерений осталась преж ней, как и при первоначальном счете единиц секунд. Далее, при заполнении счетной декады 4-5 секундомера снимается очередной импульс напряжен ия, который по S -входу опрокидывает R, -Sтриггер 14, выходной сигнал которог открывает второй элемент И 11, уста навливает (подтверждает) нулевое состояние счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера и сдвигает по счетному входу еще один разряд счетчика 16 циклов, код выходных напряжений кот Iporo управляет коммутатором 15 и через дешифратор 17 запятой по уп равляющему входу положением запятой на пятиразрядном управляемом дисплее 6 . Коммутатор 15 подключает выход декады 3-3 делителя 2 ко входу пер. вой счетной декады 4-1 секундомера, частота повторения импульсов в этом случае уменьшается еще в 10 раз и составляет 100 Гц, Первый же импульс напряжения. Снимаемый с выхода, коммутатора 15 Поступает через .открытый второй злеМент И 10 и.второй элемент ИЛИ 12 на вход счетной декады 4-5 секундомера Одновременно происходит срабатывание по R -входу R -3-триггера 14, который закрывает.вторсй элемент И 10, и на управляемом пятиразрядном дисплее 6 фиксируется измеряемый интервал времени, например сотни секунд (100,00 и). Далее работа секундомера {Происходит по такому же алгоритму. Для устранения сбоев показаний секундомера при поступлении команды :Стоп выходное-.напряжение ft -Sтриггера 14 на время его переключений блокирует по отдельному входу вьвдачу команд счетчиком 8 режима, дрэтому соревнований при поступлении командного импульса Стоп в момент переноса запятой не происходит. При поступлении с блока7управления команды Стоп срабатывает счетчик 8 режима и первый элемент И 9 закрывается сигналом, снимаемым с первого выхода счетчика 8 режима и счетсекундомера прекращается. На пятиразрядном управляемом дисплее 6 фиксируется время, прошедшее между поступлением команд Пуск и Стоп . Погрешность измерений в данном случае составляет 1 импульс счета в самом младшем разряде дисплея. При поступлении импульса команды Сброс, снимаемого с блока 7 управления, на вход счетчика 8 режима на его выходе появляется напряжение, которое устанавливает в исходное (нулевое) состояние по R -входам делитель 2 частоты (счетные декады 3-1 - 3-5 делителя), счетчик 16 циклов и через первый элемент ИЛИ 11, счетные декады 4-1 - 4т-5 секундомера. Электронный, секундомер готов к повторному циклу работы. Введение новых функциональных блоков и функциональных связей позволяет обеспечить автоматическое переключение диапазонов измерения, что расширяет функциональные возмож..ности электронного секундомера.

ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР, содержащий опорный генератор, делитель частоты, счетные декады делителя и секундомера, дешифратор, пятиразрядный управляемый дисплей, блок управления, счетчик режима, два элемента И, два элемента ИЛИ и блок питания, соединенный с всем --узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делителя частоты, установочные входы которого соединены с первым выходом счетчика режима и первым входом первого элемента ИЛИ, второй выход счетчика режима соединен с вторым входом первого элемента И, а первый вход - с выходом блока уп равления, при этом четыре декады секундомера соединены последовательно, установочные входы декад секундомера соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы всех счетных декад секундомера через дешифратор соединены с входами пятиразрядного управляемого дисплея,.отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в него введены R -S-триггер, коммутатор, счетчик циклов и дешифратор запятой, причем выход четвертой счетной декады секундомера через второй элемент ИЛИ соединен, с входом пятой счетной декады секундомера и R -входом R -S-триггера, S вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход R-3триггера соединен с входом счетчика циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход которого (О соединен с входом первой счетной декады секундомера и выходом коммутатора, а выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, причем выходы счетнвк декад делителя частоты соединены с входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика циклов и входами дешифра.тора запятой, выход которого соедисо со нен с управляющим входом дисплея, при этом вход сброса счетчика циклов соединен с первым выходом счетчика режима, второй вход которого соединен с выходом R -5-триггера.