Электронные часы со звуковой сигнализацией Советский патент 1988 года по МПК G04C21/00 G04G15/00 

ная с ранее установленных показаний, .индицируемых блоком 4 индикации. Вто- рой 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 отобразится 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.

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

1

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронным часам со звуковой сигнализацией.

Цель изобретения - уменьшение энергопотребления часов и сокращение времени контроля их функционирования.

На фиг. 1 изображена структурная . схема электронных часов со звуковой сигнализацией; на фиг. 2 - функциональная схема электронных часов со звуковой сигнализацией; на фиг. 3 - эпюры сигналов на входе устройства звуковой сигнализации.

Электронные часы со звуковой сигнализацией (фиг. 1) содержат кварцевый 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,устройство 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 первому входу схемы 6 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, ВЬЕХОД установки пока

0

5

0

5

0

5

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. Вьсход делителя 2 частоты соединен с первым входом синхронизации схемы 8 контроля звуковой сигнализации и с тактовым входом запоминающего устройства 5. Первый промежуточной, 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 поразрядно соединен с выходом блока 3 счета времени, выход ее поразрядно соединен с выходом блока 3 счета времени, выход ее поразрядно соединен с соотве - ствующими входами записи запоминающего устройства 5,а управляющий вход cxeNbi 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

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

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

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

Запоминающее устройство 5 содержит формирователь 17 сигнала минут контрольного времени, запоминающее устрой

ство 18 минут контрольного времени,

каждая ячейка которого предста вляет собой триггер 19, формирователь 20 сигнала часов контрольного времени, запоминающее устройство 21 часов контрольного времени, каждой ячейкой которого также является триггер 19.

Блок 7 управления содержит триггеры. 22 и 23, элемент 2И 24, четыре 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 в каждом разряде содер- 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 последовательно. Информационные выходы счетчика 16 часов и счетчика 14 минут поразрядно подключены к первому информационному входу схемы 6 сравнения.Т 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 часов контрольного времени поразрядно соединены со вторым информационным входом блока 4 индикации и со вторым информационным вхо

с

fo

15

0

5

О

о

«

35

0

дом схемы 6 сравнения. Выход схемы 6 сравнения, вьшолняющей сравнение информации часов и минут текущего времени и часов и минут код1трольного времени, подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 44.

Выходы элементов ЗИЛИ-НЕ 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-вьгкод 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 2ШШ 37, 2И42 и 2ИЛИ-НЕ 45, а вход К2 соединен с I вторым входом элемента 2ИЛИ 38 и с I первьми входами элементов 2И 42 и 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 пер- BOffy промежуточному выходу делителя 2 частоты. Выход элемента 2И-НЕ 43 соединен с первым входом элемента

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 2ШШ- НЕ 45 подключен ко второму входу эле- . мента 2ИЛИ 39 и к первым входам элементов 2ШШ 40 и 54. Выход элемента 2ИЛИ 39 соединен с первым входом элемента ЗЙ-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 мультиto

15

51377817

плексора 48, предназначенного для пропускания сигнала с выхода элемента 2И 41 или сигнала с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ 46, подключен к входу устройства 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 третьим 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 32, 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.Триггер 19 соединен последователь11о своим С;-входом с р.|-выходом, а Q-выход триггера соединен с D;-входом.

Вход первой ячейки запоминающего устройства 18 минут контрольного врепервому входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к третьему входу элемента ЗИЛИ-НЕ 27.

Q-выход триггера 22 подключен к второму входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к пбфвым уходам элементов ЗИЛИ-НЕ 27 и 2И 24. Q-вьD ;oд триггера 23 подклю- чен к третьим входам элементов ЗИЛИ- НЕ 26, 28 и ко второму входу элемента

20

30

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. О на входы К1j К2 или на К1 и К2 одновременно. ,В таблице приведены некоторые логические состояния входов К1, К2, выхода триггера 23 в разных режимах, а такж состояния каналов мультиплексора 48 и блокировки звуковой сигнализации.

При подаче О на вход К1 элементы 2И 42, 2ШШ-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,изоб раженного на фиг. 36.

При подаче О на вход К2 также открыт канал 1 мультиплексора 48

мени подключен к выходу формирователя 35 (дл. 1), сигнал с первого промежу- 17 минут контрольного времени. Выход точного выхода делителя 2 частоты последней ячейки запоминающего устрой- (ф. За) через элементы 2ИЛИ 38 и ства 18 минут контрольного времени 2И 41 с выхода мультиплексора 48 по- подключен к входу формирователя 20 сиг нала часов контрольного времени, вы ход которого подключен к первой ячейке запоминающего устройства 21 часов контрольного времени.

,,.. 40

ступает на вход устройства 9 звуковой сигнализации.

При подаче на входы К1, К2 комбинации 00 на выходе элемента 2ШШ-НЕ 45 появляется сигнал лог. 1, являПереключатели 29-32, первые клеммы е ющийся сигналом записи, который че- которых соединены с общей шиной,подключены вторыми клеммами через резисторы 33-36 к источнику питания.Кроме

рез элемент2ИЛИ 54 подается на управляющий 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 и 1J сигналами с выходов S и R 11 записи. При совпадении информации на первом и втором входах схемы 6 сравнения на третий вход элемента ЗИ-НЕ 44 подается разрешающий сигтого, 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 31 подключен к второму входу элемента ЗШШ-НЕ 27 и к первому входу элемента ЗИЛИ-НЕ 28.

Q-выход триггера 22 подключен к вторым входам элементов ЗИЛИ-НЕ 26 и 28. Q-выход триггера 23 подключен к

первому входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к третьему входу элемента ЗИЛИ-НЕ 27.

Q-выход триггера 22 подключен к второму входу элемента ЗИЛИ-НЕ 25 и к пбфвым уходам элементов ЗИЛИ-НЕ 27 и 2И 24. Q-вьD ;oд триггера 23 подклю- . чен к третьим входам элементов ЗИЛИ- НЕ 26, 28 и ко второму входу элемента

o

5

5 0

0

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. О на входы К1j К2 или на К1 и К2 одновременно. ,В таблице приведены некоторые логические состояния входов К1, К2, выхода триггера 23 в разных режимах, а такж состояния каналов мультиплексора 48 и блокировки звуковой сигнализации.

При подаче О на вход К1 элементы 2И 42, 2ШШ-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. 36.

При подаче О на вход К2 также открыт канал 1 мультиплексора 48

5 (дл. 1), сигнал с первого промежу- точного выхода делителя 2 частоты (ф. За) через элементы 2ИЛИ 38 и 2И 41 с выхода мультиплексора 48 по-

ля 35 д й- сиг йв

,,.. 40

ющийся сигналом записи, который че-

рез элемент2ИЛИ 54 подается на управляющий 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 и 1J сигналами с выходов S и R 11 записи. При совпадении информации на первом и втором входах схемы 6 сравнения на третий вход элемента ЗИ-НЕ 44 подается разрешающий сигнал 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- 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-первых, мгновенно по воздействии на входы К1, К2, не требуя дополнительных операций установки 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- 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 Q-выходе -триггера 23 переключает блок 4 индикации в режим индикации показаний контрольного времени, а после этого возможны два способа установки показаний контрольного времени. Первый заключается в том, что установка производится, начиная с ранее установленных показаний, индицируемых блоком 4 индикации. При воздействии на кнопки 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 .контрольного времени с частотой синхронизации формирователей 17 и 20.

Второй способ - установка показаний, начиная с текущего времени. Дпя осуществления этого способа после перехода в режим индикаций показаний контрольного времени воздействуют на кнопку 29 два раза, после чего увеличивают показания контрольного времени на требуемое количество минут

,-

ю J5

2025 0 .Q

55

35

и часов кнопками 30 и 31. При первом воздействии на кнопку 29 Q-выход триггера 22 изменяет свое состояние с О на 1, на вьгходе 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. О, 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 1 с задержкой переключения с Q-выхода триггера 51, 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 , Q52 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 запись информации о текущем времени из блока 3 счета времени в запоминающее устройство 5, что отобразится блоком 4 информации. Дпя предотвращения звуковой сигнализации при записи текущего времени в часах обеспечивается блокировка посредством связи р--вьосода триггера 23 со схемой 8 контроля звуковой сигнализации. Лог. О, поступающий через элемент 2ИЛИ 40 на третий вход элемента ЗЙ-НЕ 44, запрещает прохождение 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 Q О, что разрешает установку показаний контрольного времени запоминающего устройства 5 кнопками 30, 31.

Второй способ установки показаний 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.

После установки показаний конт- 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- нализации (табл. 1).При наступлении запрограммированного контрольного времени схема 6 сравнения вьфабаты- вает 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-НЕ 46 на, вход устройства 9 звуковой сигнализации раз- решается 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, запоминакнцее устройство, выход которого поразрядно подключен к второму информационному входу блока индикации, схему сравнения, первый вход которой поразрядно соединён с выходом блока счета времени, а второй вход поразрядно подключен к выходу запоминающего устройства, блок управ

ления, выход установки показаний те кущего времени которого соединен с - ,

5

0

5

0

5

0

5

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 управляю- 1ЩЙ 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 сигнализации,выход делителя .частоты соединен с первым входом синхронизации схемы контроля звуковой сигнализации и с так- товьм 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, отличающиеся 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 управлякяцему входу формиро- .вателя сигнала записи.

Kt

К2

Q23

1 О Индикация и установка Закрыто Открыто контрольного времени

1 1 Счет текущего времени

Автоматическое включение звуковой сигнализации

Продолжение таблицы

Фие. Г

фуе. J

««

IL

H

JOJI