Первичные часы с коррекцией Советский патент 1988 года по МПК G04C13/04 

(Л

с

Изобретение относится к хронометрическим системам, в частности к первичным часам, и позволяет расширить диапазон корректировки хода первичньпс часов. Для этого в устройство дополнительно введены три триг- гера, второй счетчик импульсов с модулем шесть, три элемента И-НЕ, четыре элемента ИЛИ-НЕ, три элемента ШШ, четыре элемента НЕ, второй элемент И, два одновибрат.ора, две кнопки управления и датчик числа, что обеспечивает фиксированную коррекцию показаний первичных часов обоих знаков. 1 ил. а (О

4

tc

;о о

00

ч

Изобретение относится к первичным часам с коррекцией для электрочасовых систем, содержащих вторичные часы со стрелочной индикацией.

Цель изобретения - расширение диапазона корректировки хода первичных часов.

На чертеже представлена структурная схема часов.Ю

Часы содержат задающий кварцевьй генератор 1, делитель 2 частоты, десятичный счетчик 3 импульсов, первый элемент И 4, первый элемент ИЛИ 5, первый элемент ИЛИ-НЕ 6, первый эле- 5 мент НЕ 7, первый элемент И-НЕ 8, второй элемент ИЛИ 9, два счетчика 10 и 11 импульсов с модулем шесть, второй элемент И 12, формирователь 13 минутных импульсов, выходной уси- 20 литель 14, источник 15 питания, детекл тор 16 уровня, второй элемент НЕ 17, второй, третий и четвертый элементы ШИ-НЕ 18-20, реверсивный счетчик 21,

сложения-гвычитания ( + 1) реверсивного счетчика 21, С выходом детектора через одновибратор 22 .-усоединен; S-вход первого триггера 23. Второй вход эле мента ИЛИ-НЕ 18 соединен с вторым вх дом элемента ИЛИ-НЕ 20 и с прямым входом второго триггера 24. Инверсный выход триггера 24 соединен с одним из входов второго и третьего эле ментов И-НЕ 25 и 26. Инверсный выхЬд третьего триггера 27 соединен с другими входами элементов И-НЕ 25 и 26, Выходы элементов И-НЕ 25 и 26 соеди нены соответственно с входом разрешения установки (V) реверсивного сче чика 21 (через одновибратор 28) и с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19. Третий вход и выход элемента ИЛИ-НЕ 19 соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ 29 и с входами обнуления счетчиков 11 и 21.

Выход и выход переноса счетчика 2 соединены соответственно с входом

первый одновибратор 22, первый и вто-25 элемента ИЛИ 29 и с R-входом триггероЙ триггеры 23 и 24, второй и третий элементы И-НЕ 25 и 26, третий триггер 27, второй одновибратор 28, третий элемент ИЛИ 29, третий и четвертый элементы НЕ 30 и 31 и датчик 32 числа.

Задакяций кварцевый генератор 1 связан с делителем 2 частоты до 1-Гц, выход которого соединен с тактовым входом десятичного счетчика 3 импульсов и с первым входом второго элемента И 12. Второй вход элемента И 12 соединен с последовательно соединенными первым элементом ИЛИ 5, первым элементом ИЛИ-НЕ 6 и первым элементом НЕ 7, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 8. Выходы элементов И-НЕ 8 и И 12 через второй элемент ИЛИ 9 соединены с тактовыми входами обоих счетчиков 10 и 11 импульсов с модулем шесть. С выходом переноса счетчика 10 импульсов соединены последовательно соединенные первый-элемент И 4, формирователь 13 минутных импульсов и выходной усилитель 14, С выходом источника 15 питания соединены детек-- ТОР 16 уровня и нормально разомкнутые контакты первых пар кнопок управления S1 и S2. С выходом детектора 16 через второй элемент НЕ 17 соединены первые входы второго элемента ИЛИ-НЕ 18, третьего элемента ИЛИ-НЕ 19, четвертого элемента ИЛИ-НЕ 20 и вход

30

35

40

45

50

55

ра 23 через четвертьШ элемент НЕ 31. Выход элемента ИЛИ 29 через третий элемент НЕ 30 соединен с третьим вхо дом элемента ИЛИ-НЕ 18, а через нормально замкнутые вторые пары кнопок S1 и S2 с R-входами триггеров 24.и 27. Выход элемента ИЛИ-НЕ 18 соедине с одним из входов элемента ИЛИ 5, другой вход которого соединен с прямым выходом триггера 27. С нормально замкнутыми первыми парами кнопок S1 иБ2 соединены соответственно S-входы триггеров 24 и 27, Второй вход элеме та ИЛИ-НЕ 6 соединен с выходом триггера 23. Выход переноса счетчика 11 соединен с тактовым входом реверсивного счетчика 21, Датчик 32 числа соединен с информационным входом А счетчика 21, Выход элемента ИЛИ-НЕ 20 соединен с вторым входом элемента И 4.

Часы работают следующим образом.

.Пока напряжение питания не опускается Ниже установленного уровня и не нажата ни одна из кнопок, на выхо де детектора 16 уровня присутствует высокий пртенциап, а триггеры 23, 24 и 27 находятся в исходном (нулевом) состоянии. При таком состоянии указанных схем на выходе элемента НЕ 1 .присутствует низкий потенциал; на всех трех входах элемента ИЛИ-НЕ 19 низкий потенциал, поэтому высоким по тенциалом с выхода этого элемента за

сложения-гвычитания ( + 1) реверсивного счетчика 21, С выходом детектора через одновибратор 22 .-усоединен; S-вход первого триггера 23. Второй вход элемента ИЛИ-НЕ 18 соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 20 и с прямым входом второго триггера 24. Инверсный выход триггера 24 соединен с одним из входов второго и третьего элементов И-НЕ 25 и 26. Инверсный выхЬд третьего триггера 27 соединен с другими входами элементов И-НЕ 25 и 26, Выходы элементов И-НЕ 25 и 26 соединены соответственно с входом разрешения установки (V) реверсивного счетчика 21 (через одновибратор 28) и с . вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19. Третий вход и выход элемента ИЛИ-НЕ 19 соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ 29 и с входами обнуления счетчиков 11 и 21.

Выход и выход переноса счетчика 21 соединены соответственно с входом

0

5

0

5

0

5

ра 23 через четвертьШ элемент НЕ 31. Выход элемента ИЛИ 29 через третий элемент НЕ 30 соединен с третьим вхо дом элемента ИЛИ-НЕ 18, а через нормально замкнутые вторые пары кнопок S1 и S2 с R-входами триггеров 24.и 27. Выход элемента ИЛИ-НЕ 18 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 5, другой вход которого соединен с прямым выходом триггера 27. С нормально замкнутыми первыми парами кнопок S1 иБ2 соединены соответственно S-входы триггеров 24 и 27, Второй вход элемента ИЛИ-НЕ 6 соединен с выходом триггера 23. Выход переноса счетчика 11 соединен с тактовым входом реверсивного счетчика 21, Датчик 32 числа соединен с информационным входом А счетчика 21, Выход элемента ИЛИ-НЕ 20 соединен с вторым входом элемента И 4.

Часы работают следующим образом.

.Пока напряжение питания не опускается Ниже установленного уровня и не нажата ни одна из кнопок, на выходе детектора 16 уровня присутствует высокий пртенциап, а триггеры 23, 24 и 27 находятся в исходном (нулевом) состоянии. При таком состоянии указанных схем на выходе элемента НЕ 17 .присутствует низкий потенциал; на всех трех входах элемента ИЛИ-НЕ 19 - низкий потенциал, поэтому высоким потенциалом с выхода этого элемента за

блокированы по входу обнуления счетчики 11 и 21; на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 18 через элемент НЕ 30 подан высокий потенциал, поэтому неза-

ВИСИМО от состояния остальных ВХОДНОЕ

элемента ИЛИ-НЕ 18 на его выходе присутствует нулевой потенциал. В результате на выходах элементов ИЛИ-НЕ 6 и 20 возникает высокий потенциал; импульсы с выхода переноса десятичного счетчика 3 поступают на тактовый вход счетчика 10 импульсов (через элементы И-НЕ 8 и ИЛИ 9), и далее с выхода переноса счетчика 10 импульсы с периодом следования, равным минуте, через открытый элемент И 4, формирователь 13 и выходной усилитель 14 поступают на выход часов.

При снижении напряжения питания

.источника 15 ниже допустимого уровня на выходе детектора 16 устанавливается нуль, низкий потенциал с выхода детектора через элементы НЕ 17 и ИЛИ-НЕ 20 появляется на первом входе элемента И 4 блокирует прохоадение импульсов с выхода переноса счетчика 1 О на вход формирователя 13. Высокий потенциал с выхода элемента НЕ 17 не изменяет состояние элементов ИЛИ- НЕ 6 и 18, триггеров 23, 24 и 27, но переключает в нуль элемент ИЛИ-НЕ 19, снимая блокировку со счетчиков .11 и 21, и устанавливает счетчик 21 по входу Сложение-вычитание в р.елоим сложения. Импульсы с выхода.переноса счетчика 3 через элементы И-НЕ 8 и ИЖ 9 начинают поступать на тактовый вход счетчика 11 и далее с выхода переноса этого счетчика импульсы с Периодом следования минзгга начинают Суммироваться в счетчике 21. При восстановлении номинального уровня напряжения источника 15 в момент переключения детектора 16.ера- батывает одиовибратор 22, переводя триггер 23 в состояние Цдиница, что ;вызывает изменение состояния элемента ИЛИ-НЕ 6 (низкий потендиал на его вы- ходэ) независимо от состояния другого входа этого элемента. Низкий потенциал на выходе элемента НЕ 17 не изме-; няет состояния элемента ШШ-НЕ 19 (на первом входе этого элемента при работе счетчика 21 присутствует высокий потенциал), счетчик 21 переключают в режим вычитания, а изменение состояния элементаИЛИ-НЕ 20 разрешает прохождение импульсов с выхода переноса

5

g 5

счетчика 10 (через элемент И 4) на вход формирователя 13. Низкий пртен- циал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 заблокирует элемент И-НЕ 8 (высоким потенциалом с выхода НЕ 7), открывая таким образом прохозвдение импульсов с периодом следования, равным 1 Гц, на тактовые входы счетчиков 10 и 11. Импульсы с периодом следования 6 Гц с вьпсода переноса счетчика 10 через элемент И 4, формирователь 13 и усилитель .14 поступают на выход устройства, а через счетчик 11 эта же последовательность импульсов поступает на тактовый вход счетчика 21, находящегося в режиме вычитания.

При переполнении счетчика 21 на выходе счетчика устанавливается нуль, а состояние выхода переноса измeняet- ся (у болыЕинства интегральных микросхем из высокого уровня в нуль). Сигнал с выхода переноса счетчика 21 через элемент НЕ 31 обнуляет и заблокирует триггер 23, что приводит к возвращению в исходное состояние элемента ШШ-НЕ 6. Низкий потенциал с выхода счетчика 21, появившийся на первом входе элемента ШШ-НЕ 19 (чере элемент ИЛИ 29), вызывает появление на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19 высокого потенциала, обнуляя и блокируя счетчики 1 1 и 21. Обнуление счетчика 21 возвращает выход переноса счетчика в исходное состояние, снимая блокировку триггера 23 без изменения нулевого состоя.ния триггера. Возвращение в исходное состояние элемента ИЛИ-НЕ 6 (.высоки потенциал на выходе элемента) Q заблокирует прохолщение импульсов

через элемент И 12 и открывает псюту- пление импульсов с выхода переноса счетчика 3 на тактовый вход счетчика 10 (через элементы И-НЕ 8 и ИЛИ 9), т.е. на выход устройства снова начинает поступать импульсная последовательность номинальной (минутной) частоты.

При нажатии кнопки si триггер 24 переключается в состояние Единица что приводит к изменению состояния элементов ИЛИ-НЕ 20, И-НЕ 25 и 26. Изменение состояния элемента ИЛЙ-НЕ 20 вызывает появление потенциала нуля на входе элемента И 4 и блокировку Яодачи импульсов на вход формирователя 13. Высокий потенциал на выходе элемента И-НЕ 26 через элемент ИПИ-НЕ ;19 снимает блокировку счетчиков 11

0

0

5

и 21, При изменении состояния элемента И-НЕ 25 срабатывает одновибратор 28, подключенный на вход разрешения записи счетчика 21, после че-о по ин- формационно 1у входу в счетчик записывается код числа, хранящегося в датчике 32. Величина числа, записываемого в датчик 32, выбирается из следующих соображений: разница между численным выражением емкости реверсивного счетчика и числом из датчика 32 равна величине временной коррек ции в первичных часах (например, для переключения с зимнего на летнее время величина временной коррекции составляет 60 минутных импульсов).

Импульсы с выхода переноса счетчика 3 через элементы ШШ-НЕ 8, ИЛИ 9 и счетчик 11 импульсов начинают за10

15

27 в исходное состояние происходит обнуление и блокировка счетчиков 11 и 21, а на выход устройства снова по-, ступает импульсная последовательность минутной частоты.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет осуществить фикси- коррекцию показаний первичных часов обоих знаков.

Формула изобретения

Первичные часы с коррекцией, содержащие последовательно соединенные задающий кварцевый генератор, делитель частоты и деся,тичный счетчик импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов с модулем шесть, элемент И, формирователь минутных

попнять счетчик 21, находящийся в ре-20 импульсов и выходной усилитель, а

жиме вычитания (на входе Сложение- вычитание этого счетчика сохраняется отрицательный потенциал). При переполнении счетчика 21. положительный потенциал с выхода элемента НЕ 30 через нормально замкнутые вторые пары кнопок 51 и 52 обнуляет триггер 24, а нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 29, поступая на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 19, изменяет пот.ен- циал на в| 1ходе этого элемента. Изменение состояния элемента ИЛИ-НЕ 19 приводит к обнулению и блокировке .счетчиков 11 и 21. Обнуление триггетакже реверсивный счетчик и блок питания, связанный с детектором уровня, отличающиеся тем, что, с , целью расширения диапазона корректи25 рс1вки хода первичных часов, в них

введены три RS-триггера, второй счетчик импульсов с модулем шесть, три элемента И-НЕ, четыре элемента ИЛИ-НЕ, три элемента ИЛИ, четьфе элемента НЕ,

30 второй элемент И, два одновибратора, две кнопки управления и подключённый к информационным входам реверсивного счетчика датчик числа, причем первый элемент ИЛИ, первый элемент ИЛИ-НЕ

ра 24 приводит к изменению состояния 35 первый элемент НЕ последовательно элементов Ш1И-НЕ 20 и И 4, вновь раз- соединены меяаду собой, выход первого решая прохозвдение импульсов с выходаэлемента НЕ связан с первыми входами

второго элемента И и первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен

переноса счетчика 10 через элемент И 4, формирователь 13 и усилитель 14.

на выход первичных часов.40

При нажатии кнопки S2 триггер 27 переключается в состояние Единица, изменяя состояние элементов ИЛИ-НЕ 6 (через элемент ИЛИ 5), И-НЕ 25 и 26. Низкий потенциал на выходе элемента 45 ИПИ-НЕ 6 открывает цепь прохождения импульсов с выхода делителя 2 на тактовые входы счетчиков 10 и 11 по цепочке из элементов И 12 и ИЛИ 9. Изменение состояния элементов И-НЕ 25 50 и 26 приводит к снятию блокировки счетчиков 11 и 21, а также к записи в счетчик 21 кода числа из датчика 32. В результате импульсная последос выходом переноса десятичного счетчика импульсов, выходы первого элемента И-НЕ и второго элемента И через второй элемент ИЛИ соединены с тактовыми входами первого и второго счетчиков импульсов, выход делителя частоты соединен с вторым входом элемента И, выход детектора уровня соответственно через последовательно соединенг ные первый одновибратор и первый гер связан с вторым входом первого элемента ШШ-НЕ и через второй элeмeнt НЕ с входом Сложение-вычитание реверсивного счетчика и с первыми входами второго, третьего и четвертого

вательность повьш1енной частоты (6 Гц): ИЛИ-НЕ, второй вход которого

начинает поступать на выход устройст-соединен с прямым выходом второго

ва и заполнять счетчик 21. При пере-триггера и с вторым входом второго

полнении счетчика 21 и возвращенииэлемента ИЛИ-НЕ, инверсный выход втоэлементов Иф-НЕ 6 и 19 и триггерарого триггера соединен с первыми вхо

27 в исходное состояние происходит обнуление и блокировка счетчиков 11 и 21, а на выход устройства снова по-, ступает импульсная последовательность минутной частоты.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет осуществить фикси- коррекцию показаний первичных часов обоих знаков.

Формула изобретения

Первичные часы с коррекцией, содержащие последовательно соединенные задающий кварцевый генератор, делитель частоты и деся,тичный счетчик импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов с модулем шесть, элемент И, формирователь минутных

импульсов и выходной усилитель, а

также реверсивный счетчик и блок питания, связанный с детектором уровня, отличающиеся тем, что, с целью расширения диапазона корректирс1вки хода первичных часов, в них

введены три RS-триггера, второй счетчик импульсов с модулем шесть, три элемента И-НЕ, четыре элемента ИЛИ-НЕ, три элемента ИЛИ, четьфе элемента НЕ,

второй элемент И, два одновибратора, две кнопки управления и подключённый к информационным входам реверсивного счетчика датчик числа, причем первый элемент ИЛИ, первый элемент ИЛИ-НЕ

с выходом переноса десятичного счетчика импульсов, выходы первого элемента И-НЕ и второго элемента И через второй элемент ИЛИ соединены с тактовыми входами первого и второго счетчиков импульсов, выход делителя частоты соединен с вторым входом элемента И, выход детектора уровня соответственно через последовательно соединенг ные первый одновибратор и первый гер связан с вторым входом первого элемента ШШ-НЕ и через второй элeмeнt НЕ с входом Сложение-вычитание реверсивного счетчика и с первыми входами второго, третьего и четвертого

дами о и третьего элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с инверсным выходом третьего триггера прямой выход которого соединен с од- ним из входов первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИПИ-НЕ, нормально замкнутый контакт первой пары первой кнопки управления соединен с S- входом второго триггера, нормально разомкнутый койтакт - с выходом источника питания и с нормально разомкнутым контактом первой пары второй кнопки управления, R-входы второго и третьего триггеров соединены меязду собой и через нормально замкнутые контакты второй пары первой и второй кнопок . управления - с третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ и через третий эле- мент НЕ - с выходом третьего элемента ИЛИ, входы и выход которого соединены соответственно с выходами реверсивного счетчика и с вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И-НЕ и с входом обнуления реверсивного счетчика и второго счетчика импульсов, вход разрешения и тактовый вход реверсивного счетчика соединены соответственно через второй одновибратор с выходом второго элемента И-НЕ и с выходом переноса второго счетчика импульсов, выход переноса реверсивного счетчика соединен через четвертый элемент НЕ с R-входом первого триггера, выход четвертого элемента ИЛИ- НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, нормально замкнутый контакт первой пары второй кнопки управления соединен с S-входом третьего триггера.