Электронные часы со звуковой сигнализацией Советский патент 1990 года по МПК G04G13/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в электронных наручных часах для звуковой сигнализации текущего времени.

Делью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет звуковой сигнализации о текущих показаниях времени при невозможности визуального считывания.

На фиг.1 представлена функциональная схема электрических часов; на фиг2 - функциональная схема блока чис- лоимпульсного преобразования; на фиг. 3 - функциональная схема одной из возможных реализаций формирователя одиночного импульса.

Электронные часы со звуковой сигнализацией содержат задающий тактовый генератор 1 частоты 1 Гц, последовательно .соединенные счетчик 2 секунд, счетчик 3 единиц минут, счетчик 4 десятков минут, счетчик 5 часов, блок 6 индикации, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков секунд 2, единиц минут 3, десятков минут 4, часов 5, формирователь 7 одиночного импульса, первый 8, второй 9, третий 10 блоки числоимпульсного преобразования, счетные входы С коСП

00 00

съел

торых соединены между собой, с синхро- входом С(формирователя 7 одиночного импульса, с входом счетчика 2 секунд и с выходом задающего тактового генератора 1 частоты 1 Гц, информационные входы D первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпульсного преобразования соединены с выходами соответственно счетчика 3 единиц минут, счетчика 4 десятков минут и счетчика 5 часов; блок 11 кнопочного управления, выход запуска сигнализации теку-) щего времени которого соединен с входом импульсного запуска CWR формиро- вателя 7 одиночного импульса, а выход прекращения сигнализации блока 11 кнопочного управления соединен с входами S установки в единичное состояние первого 8, второго 9 и третьего 10 бло- ков числоимпульсного преобразования; прямой выход формирователя одиночного импульса 7 соединен с входами CWR управления записи информации первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразования, инверсный выход формирователя 7 одиночного импульса соединен с входом Е разрешения преобразования третьего блока 10 чис-1 лоимпульсного преобразования., выход CRE переноса разрешения которого соединен с. входом Е разрешения преобразования второго блока 9 числоимпульсного преобразования, выход CRE переноса разрешения которого, в свою очередь, соединен с входом Е разрешения преобразования блока 8 числоимпульсного преобразования, и выход CRE переноса разрешения которого, в свою очередь, соединен с входом Е разреше- ния формирователя 7 одиночного импульса; первый элемент ИЛИ 12, входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпупьсного / преобразования ; второй элемент ИЛИ 13, входы которого соединены соответственно с вторыми выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразования; первый управляемый генератор, 14 частоты сигна- лизации текущего времени, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 12; второй управляемый генератор 15 частоты сигнализации паузы, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 13; суммирующий усилитель I6, входы которого соединены с выходами первого 14 и второго

Q r п 5 „ 0 5

5

15 генераторов частоты сигнализации; электроакустический преобразователь 17, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя 16.

Блок числоимпульсного преобразования содержит двоичный вычитающий счетчик 18, информационные Д входы параллельной установки которого являются информационными входами блока число- импульсного преобразования, вход CWR управления параллельной записи счетчика 18 является входом управления записи от блока числоимпульсного преобразования, вход S установки счетчика 18 в единичное состояние является входом установки в единичное состояние блока числоимпульсного преобразования; дешифратор 19, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 18; элемент И-НЕ 20 и первый элемент И-21, первые входы которых соединены между собой и являются входом-разрешения преобразования блока числоимпульсного преобразования , выход элемента И-НЕ 20 соединен с о счетным входом вычитающего счетчика 18; первый инвертор 22 и второй элемент И 23, первый вход которого соединен с входом первого ий- ь вертора 22 и с первым, соответствующим нулевому состоянию всех триггеров сче-тчика, выходом дешифратора 19, выход первого инвертора 22 соединен с вторым входом первого элемента И 21, выход воторого является первым выходом блока числоимпульсного преобразования; второй инвертор 24, вход которого соединен с вторым, соответствующим единичному состоянию всех триггеров счетчика выходом дешифратора 19 и является выходом CRE переноса разрешения блока числоимпульсного преобразования, выход второго инвертора 2k соединенчс третьим входом первого элемента И 21 и третьим входом элемента И-НЕ 20, четвертый вход первого элемента И 21 соединен с вторым входом второго элемента И 23, вторым входом элемента И-НЕ 20 и является счетным входом блока числоимпульсного преобразования, выход второго элемента И 23 является вторым выходом блока числоимпульсного преобразования.

Формирователь одиночного импульса содержит первый 25 и второй 26 двойные D-триггеры и элемент И 27. Вход D первого триггера 25 является вхо5153

цом разрешения формирователя одиноч- ного импульса. Синхровход С первого триггера 25 является входом CWR им-- пульсного запуска формирователя оди- ночного импульса. Выход первого триг- гера 25 соединен с D входом второго триггера 26. Синхровход второго триггера 26 соединен с первым входом элемента И 27 и является синхровходом формирователя одиночного импульса. Прямой выход второго триггера 26 соединен с вторым входом элемента И 27 и является прямым выходом формирователя одиночного импульса. Инверсный выход второго триггера 26 является инверсным выходом формирователя одиночного импульса. Выход элемента И 27 соединен с входом R установки в ноль первого триггера 25.

Электронные часы работают следующим образом.

Тактовый сигнал (меандр) частотой 1 Гц с выхода задающего генератора 1 поступает на вход счетчика 2 секунд Выходной тактовый сигнал счетчика 2 се- кунд поступает на вход счетчика 3 единиц минут. Выходной тактовый сигнал счетчика 3 единиц минут поступает на вход счетчика 4 десятков минут. Выходной тактовый сигнал счетчика 4 десятков минут поступает на вход счетчика 5 часов. Выходные коды счетчиков секунд

2,единиц минут 3, десятков минут 4, часов 5 поступают на соответствующие входы блока 6 индикации, кроме того, выходные коды счетчиков единиц минут

3,десятков минут 4, часов 5 поступают на информационные D входы первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков чис лоимпульсного преобразования соответственно. Тактовый сигнал задающего генератора 1 подается также на синхро вход формирователя 7 одиночного импульса и на счетные входы блоков 8- 10 числоимпульсного преобразования.

В случае, если пользователь часов хочет услышать звуковую сигнализацию . текущего времени, он нажимает соответствующую кнопку в блоке кнопочного управления. При этом на вход CWR формирователя 7 одиночного импульса подается положительный фронт импульса запуска. Формирователь 7 одиночного импульса при этом формирует на своем выходе импульс, длительностью в один период тактовой частоты генератора 1, фронты которого привязаны по вре- ме„ни к положительному фронту тактовой

c 0

5 о

,

Q

5

частоты, который подается на входы управления записи CWR первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразования.

При этом происходит запись текущего состояния счетчиков единиц минут 3, десятков минут 4, часов 5 в соответственно первый, второй и третий блоки числоимпульсного преобразования. В этот момент на выходах переноса разрешения преобразования CRE блоков 8-10 число- импульсного преобразования появляются запрещающие нулевые сигналы, подающиеся на соответствующие входы разрешения блоков 7-9. Инверсный сигнал формирователя одиночного импульса Подается на вход разрешения преобразования Е третьего блока 10 число- импульсного преобразования, запрещая начало числоимпульсного преобразования во время своего существования. После окончания сигнала формирователя 7 одиночного импульса на первом выходе Q1 третьего блока 10 числоимпульсного преобразования формируется импульсная последовательность с частотой 1 Гц, равной частоте тактового генератора 1, длительностью импульсов 0,5 с, число импульсов в последовательности равно коду счетчика 5 часов , записанному в блок 10 числоимпульсного преобразования. Эта и импульсная последовательность через первый элемент ИЛИ 12 подается на вход первого управляемого генератора 14 сигнализации текущего времени и с его выхода радиоимпульсы с частотой заполнения f, через суммирующий усилитель 16 поступают на электроакустический преобразователь 17. По окончании импульсной последовательности на первом выходе Q1 блока числоимпульсного преобразования на его втором выходе Q2 формируется один импульс длительностью 0,5 с, который через второй элемент ИЛИ 13 подается на вход второго управляемого генератора 15 сигнализации паузы и с его выхода радиоимпульс с частотой заполнения Јч через суммирующий усилитель 16 поступает на вход электроакустического преобразователя 17. После этого на выходе CRE переноса разрешения преобразования третьего блока 10 числоимпульсного преобразования появляется единичный сигнал, поступающий на вход Е второго блока 9 числоимпульсного преобразования и разрешающий , ему начало числоимпульсного преобразования. Аналогичным образом формируются импульсные последовательности на выходах второго 9 и затем первого 8 блоков числоимпульсного преобразования. После этого разрешающий единичный сигнал с выхода CRE переноса разрешения первого блока 8 числоимпульс- ного преобразования подается на вход разрешения формирователя 7 одиночного импульса и при желании пользователь часов может повторить акустическую сигнализацию текущего времени. В слу- чае, если пользователю часов необходимо прекратить акустическую сигнализацию текущего времени, он нажимает соответствующую кнопку в блоке 11 / кнопочного управления и единичный сигнап с его второго выхода подается на входы установки в единичное состояние первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпульсного преобразования, при этом акустическая сигна- лизация прекращается.

Блок числоимпульсного преобразования (фиг.2) работает следующим образом. Код счетчика, который необходимо подвергнуть числоимпульсному пре- образованию подается на D-входы вычитающего счетчика 18. Прямой сигнал формирователя 7 одиночного импульса поступает на вход CWR управления параллельной записи счетчика 18, при этом происходит запись в счетчик кода соответствующего счетчика часов или минут. Когда на входе разрешения преобразования появляется единичный разрешающий сигнал, сигнал тактовой частоты задающего генератора 1 начинает поступать на синхровход вычитающего счетчика 18 через элемент И-НЕ 20 и на первый выход Q1 блока число- импульсного преобразования через эле- мент И 21. При этом элемент И 21 открыт до тех пор, пока счетчик 18 не установится в нулевое; состояние, т.е. число импульсов на его выходе равно коду, записанному в счетчике 18. В момент времени, когда счетчик 18 находится в нулевом состоянии, появляется единичной сигнал на первом выходе дешифратора 19, который инвертируется в первом инверторе 22 и запирает элемент И 21, кроме того, он разрешает прохождение одного импульса тактовой частоты с синхровхода С блока число- импульсного преобразования через эле

jg15 20 25

30 ,5 д «г

5

мент И 23. В следующем периоде тактовой частоты счетчик 18 устанавливается в единичное состояние (все триггеры находятся в состоянии 1), при этом появляется единичный сигнал на . втором выходе дешифратора 19, который подается на выход переноса разрешения блока числоимпульсного преобразования и, проходя через второй инвертор 24, запирает элементы И 21 и И-НЕ 20. На этом работа блока числоимпульсного преобразования прекращается до прихо- да очередного импульса записи на вход CWR счетчика 18.

Формирователь одиночного импульса (фиг.С) работает следующим образом. Запускающий импульс (CWR-вход) форми- роватб ля одиночного импульса поступает на синхровход С первого триггера 25 и, если на его D-вход (Е-вход формирователя одиночного импульса) подается разрешающий единичный сигнал, Е триггер 25 записывается единица. В момент прихода положительного синхроимпульса на синхровход С второго триггера (синхровход формирователя одиночного импульса) единичный сигнал через регистровую связь (D- вход второго триггера 26) переписывается во второй регистр триггера 26, кроме того, этот же синхроимпульс, проходя через элемент И 27 на R-вход первого триггера 25, обнуляет его. С приходом следующего синхроимпульса на С вход второго триггера 26 нулевой сигнал через регистровую связь переписывается из первого триггера 25 во второй триггер 26, Таким образом, после прихода асинхронного запускающего импульса на CWR-вход формирователя одиночного импульса на его выходе формируется один импульс с длительностью, равной периоду тактовой частоты на его ситпсровходе С, причем фронты rJ- сформированного импульса привязаны по времени к положительному фронту тактовой частоты.

Таким образом, обеспечивается акустическая сигнализация текущего времени путем формирования трех последовательностей тональных импульсов, чиг ело которых соответствует числу часов, числу десятков минут, числу единиц минут, причем в конце каждой последовательности формируется акустический импульс паузы другого тона, свиде- . тельствующий о конце данной последо9153

вательности (например часов) и начал следующей (соответственно минут).

Формула изобретения

Электронные часы со звуковой сиг- нализацией, содержащие,- блок кнопочного управления, задающий генератор частоты 1 Гц, последовательно с ним соединенные счетчики секунд, единиц минут, десятков минут и часов, блок индикации, входы которого соединены с выходами счетчиков секунд, единиц минут, десятков минут и часов, пер- вый управляемый генератор частоты сигнализации, последовательно с ним включенные усилитель и электроакустический преобразователь, отличающиеся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет звуковой сигнализации с текущих показаний времени при невозможности визуального считывания, в них дополнительно введены первый, второй и третий блоки числоимпульс- ного преобразования, информационные входы которых соответственно соединены с выходами счетчиков единиц ми- нут, десятков минут и часов, формиро ватель одиночного импульса, синхро- вход которого соединен со счетными входами первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразования и с выходом задающего генератора частоты 1 Гц, вход импульсного запуска формирователя одиночного импульса соединен с выходом запуска сигнализации текущего времени блока кнопочного управления, прямой выход форми- рователя одиночного импульса соедине с входами управления записи информаг ции первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразования, выход прекращения сигнализации блока шопочного управления соединен с входами установки в единичное состояние первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразования, инверсный выход формирователя одиночного импульса соединен с входом разрешения преобразования третьего блока числоимпульсного преобразования, выход переноса разрешения которого соединен с входом разрешения преобразо- вания второго блока числоимпульсного преобразования, выход переноса разрешения которого в свою очередь соединен с входом разрешения преобразо

JQ $ 0 5 0 5 0 с

0

10

вания первого блока числоимпульсного преобразования, выход переноса разрешения которого, в свою очередь, соединен с входом разрешения формирователя одиночного импульса, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с первыми выходами пер- первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразования и выход которого соединен с входом первого управляемого генератора частоты сигнализации текущего времени, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с вторыми выходами первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразования, второй генератор частоты сигнализации, вход кото- го соединен с выходом второго элемента ИЛИ и выход соединен с вторым суммирующим входом усилителя, при этом каждый блок числоимпульсного преобразования содержит двоичный вычитающий счетчик, информационные входы параллельной установки которого являются информационным входом блока числоимпульсного преобразования, вход управления па- паллельной записи счетчика является входом управления записи блока число- импульсного преобразования, вход установки счетчика в единичное состояние является входом установки в единичное состояние блока числоимпульсного преобразования, дешифратор, входы которого соединены с соответствующими выходами вычитающего счетчика, элемент И-НЕ и первый элемент И, первые входы которых соединены между собой и являются входом разрешения преобразования блока числоимпульсного преобразования, выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом вычитающего счетчика, первый инвертор и второй элемент И, первый вход которого соединен с входом первого инвертора и с первым, соответствующим нулевому состоянию всех триггеров вычитающего счетчика выходом дешифратора, выход первого инвертора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока числоимпульсного преобразования, второй инвертор, вход которого соединен с вторым, соответствующим единичному состоянию всех триггеров вычитающего счетчика выходом дешифратора и является4 выходом переноса разрешения блока числоимцульсного преобразования, выход второго инвертора соединен с

третьим входом первого элемента И и третьим входом элемента И-НЕ, четвер-j тый вход первого элемента И соединен I с вторым входом второго элемента И, вторым входом элемента И-НЕ и является счетным входом блока числоим- пульсного преобразования, выход второго элемента И является вторым выходом блока числоимпульсного преобразования.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет звуковой сигнализации о текущих показаниях времени при невозможности визуального считывания. Для этого в электронные часы со звуковой сигнализацией, содержащие блок кнопочного управления, задающий генератор частоты 1 Гц, счетчики секунд, единиц минут, десятков минут, часов, блок индикации, первый управляемый генератор частоты сигнализации, усилитель, электроакустический преобразователь, дополнительно введены первый, второй и третий блоки числоимпульсного преобразования, формирователь импульса, первый и второй элементы ИЛИ, второй генератор частоты сигнализации. Блок числоимпульсного преобразования содержит двоичный вычитающий счетчик, дешифратор, элемент И-НЕ, первый и второй элементы И, первый и второй инверторы. Раскрываются схемы построения блоков числоимпульсного преобразования и формирователя одиночного импульса. 3 ил.

Фие.1

Фие. 2