Устройство коррекции для аналоговых электронно-механических часов Советский патент 1990 года по МПК G04G5/00 

Изобретение относится к приборам измерения времени

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и сокращение времени коррекции.

На фиг,1 приведена структурная схема устройства коррекции для аналоговых электронно-механических часов; на фиг.2 - функциональная схема блока сброса счетчика секунд:, на фиг.З - функциональная схема блока формирования импульсов.

Устройство коррекции для аналоге- вых электронно-механических часов(фиг.1) содержит шину 1 обнуления, шину 2 управления, кварцевый генератор 3, делитель 4 частоты, блок 5 формирования импульсов, блок 6 управления шаговым двигателем (ШД), блок 7 формирования звукового сигнала, блок 8 сброса счетчика секунд, счетчик 9 секунд, блок 10 сравнения кодов, счетчик 11 длительности, шину 12 управления зуммером, D-тригге- ры 13 и 14, RS-триггеры 15 и 16, инверторы 17-20, элементы И-НЕ 21-25, элемент И 26, элементы ИЛИ-НЕ 27 и 28 элемент 2-2И-ИЛИ-НЕ 29, выходные шины 30-32,,

Шина 1 обнуления соединена с входом сброса первого разряда счетчика 9 секунд, с первыми R-входами RS-тригге ров 1Ь и 16, с седьмым входом блока 8 сброса счетчика секунд и первым входом элемента И-НЕ 21, второй вход которого соединен с шиной 2 управления и входом инвертора 18, выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 22 и 23, второй вход элемента И-НЕ 22 соединен с шестым входом блока 8, с прямым выходом и D-входом старшего разряда счетчика 9 секунд, счетный вход младшего разряда которого соединен с выходом блока 5 формирования импульсов и входом блока 6 управления шаговым двигателем, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходными шинами 30 и 31 устройства, выходная ши- на 32 которого соединена с выходом блока 7, первый вход которого соединен с четвертым,выходом делителя 4 частоты, вторым входом блока 5 и чет-

вертым входом элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ 29 первый вход которого соединен с вторым выходом делителя 4 частоты, первый выход которого соединен с вторым входом блока 7, С-входом D-тригге

0

п5 30

Q

40

55

ра 13 и счетным входом младшего разряда счетчика 11 длительности.прямой и инверсный выходы старшего разряда которого соединены соответственно с прямым и инверсным входами- синхронизации D-триггера 14, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 26, выход которого соединен с четвертым входом блока 7, третий вход которого соединен с пятым выходом делителя 4 частоты, третий выход которого соединен с первым входом блока 8, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 24, первый вход которого соединен с прямым выходом D-триггера 13, D-вход которого соединен с прямым выходом RS-тригге- ра 15, второй R-вход которого соединен с вторым выходом блока 8,третий, четвертый,пятый входы которого соединены соответственно с инверсными выходами третьего,четвертого и пятого разрядов счетчика 9 секунд,инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 23, выход которого соединен с S-входом RS-триггера 16, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 25, выход которого соединен с вторым входом элемента И 26 и R-вхо- дом D-триггера 14 и R-входами второго, третьего, четвертого, пятого, шестого разрядов счетчика I1, прямые выходы триггеров первого, второго, третьего, четвертого, пятого разрядов счетчиков 9 и 11 соединены с соответствующими входами блока 10 сравнения, выход которого соединен с вторым R-вхо- дом RS-триггера 16, прямой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 27, второй вход которого соединен с выходом элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ 29, третий вход которого через инвертор 19 соединен с вторым входом элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ 29 и инверсным выходом RS-триггера 15, S-вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 22, выход элемента ИЛИ-НЕ 28 соединен с R-входом D-триггера 13 и третьим входом блока 5, первый выход блокз 8 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 28, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 21 и через инвертор 17 с R-входом младшего разряда счетчика 11 и входом сброса четырех старших разрядов делителя 4 частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора 3, второй

вход элемента И-НЕ 24 соединен с инверсным выходом триггера младшего разряда счетчика 9, R-входы триггеров второго,третьего, четвертого, пятого,. шестого

разрядов которого через инвертор 20 соединены с третьим выходом блока 8, выход элемента ИЛИ-НЕ 27 соединен с первым входом блока 5, шина 12 соединена с втормм входом элемента И-НЕ 25,

Блок 7 формирования звукового сигнала содержит элемент И-НЕ 33, элемент ИЛИ 34, усилитель 35„

Первый и второй входы блока 7 соединены с соответствующими входами элемента 34, третий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 33, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входом блока, выход которого через усилитель 35 соединен с выходом элемента ИЛИ 34.

Блок 8 сброса счетчика секунд содержит элемент ИЛИ-НЕ 36, элементы И-НЕ 37-40,

Первый вход блока 8 соединен с первым входом элемента 39 и первым входом элемента И-НЕ 37, второй вход которого соединен с вторым входом блока, третий, четвертый, пятый входы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ 36, выход которого соединен с третьим входом элемента И-НЕ 37, четвертый вход которого соединен с шестым входом блока, седьмой вход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 40. выход которого соединен с третьим входом блока, второй выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 40, выходом элемента И-НЕ 39 и вторым входом элемента И-НЕ 38, первый вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 37, выход элемента И-НЕ 38 соединен со вторым входом элемента -НЕ 39 и первым выходом блока.

Блок 5 формирования импульсов соержит элементы И-НЕ 41-43.

Первый вход блока 5 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 41 и 42, второй вход блока 5 соединен с первым входом элемента И-НЕ 43, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 41, выход которого соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 42 и 43, третьи входы которых объединены и соединены с третьим

.

5

входом блока 5, выходом которого является выход элемента И-НЕ 42,

Устройство коррекции работает следующим образом.

На шину I обнулр чя поступает сигнал логического О и обнуляет первый счетный триггер счетчика 9 секунд и RS-триггеры 15 и 16, а поступая на седьмой вход блока 8 сброса счетчика секунд через элемент И-НЕ 40 (фиг.2), с третьего выхода этого блока через инвертор 20 сбрасывает ос- г тальные пять триггеров счетчика 9 се5 кундо Кроме того, сигнал обнуления с шины 1, проходя через элемент И-НЕ 21 и первый инвертор 17, сбрасывает делитель 4 частоты, первый счетный триггер счетчика II длительности,

0 а проходя через элемент ИЛИ-НЕ 28, сбрасывает первый D-триггер 13, а блоку 5 формирования импульсов запрещает выдачу импульсов на блок 6 управления шаговым двигателемо Таким обра5 зом, устройство подготовлено к работе.

По сигналу точного времени по шине i обнуления поступает сигнал логической 1 и с этого момента уст0 ройство работает синхронно с точным временем Частота кварцевого генератора 3, поступая на вход С делителя частоты 4 делится до 1 Гц, Инверсный сигнал частотой I Гц с второго выхо-4 да делителя 4 частоты поступает га первый вход элемента 2-2И-ИТИ-НЕ 29 и через элемент ИЛИ-НЕ 27 поступает на первый вход блока 5, далее в виде импульса определенной длительности поступает в блок 6 управления ПЩ и на счетный вход первого счетного триггера счетчика 9 секунд,, С этого момента производится подсчет импульсов, поступающих на ШД, В связи с

5 невозможностью точной установки частоты кварцевого генератора происходит |рассинхронизация с точным временем,,

5

0

Сигнал логический О, поступающий на иину 2 управления, является сигналом коррекции, по которому устанавливается точное время. При поступлении этого сигнала через элемент 21 на элементы 17 и 28 обнуляются делитель 4, первый триггер счетчика 11 длительности, триггер 13 и блок 5 формирования импульсов, а через инвертор 18 этот сигнал поступает на первые входы элементов И-НЕ 22 и 23 и в зависимости

от Состояния последнего триггера счетчика 9 секунд устанавливается в состояние логическая 1 RS-триггера 15 или 16. Таким образом, по состоянию последнего триггера счетчика 9 определяется содержимое этого счетчика. Если содержимое счетчика 9 от 32 до 60 с, то с прямого выхода последнего триггера счетчика 9 сигнал логическая 1 через элемент И-НЕ 22 перебрасывает триггер 15 в состояние 1, что соответствует отставанию часового устройства от точного временно

В этом случае с инверсного выхода триггера 15 логической О запрещает прохождение через элементы 29 и 27 секундных импульсов частотой 1 Гц на блоки 5 и 6. На четвертый вход элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ 29 поступает инверсный сигнал частотой Гц, который через элемент 27 поступает на первый вход блока 5 формирования импульсов и далее через блок 6 управления

первый вход с третьего выхода делителя 4 инверсного сигнала с частотой 16 Гц на выходе элемента 37 появится логический О, который, поступая, на элемент 38, устанавливает в 1 RS-триггер, реализованный на элементах 38 и 390 Сигнал логическая 1 с первого выхода, проходя через элемент 28, сбрасывает триггер 13 и эб- нуляет блок i5«

Сигнал логический О с второго выхода сбрасывает триггер 15, а поступая через элемент 40 на третий вы- c ход через инвертор 20, сбрасывает 2-6 разряды счетчика 9„

Триггер 15 выключает ускоренную коррекцию и на блок 6 начинает поступать импульс с частотой 1 Гц. Триггер 13 и блок 5 устанавливаются в начальное состояние,.

Если за время ускоренной коррекции на С-вход триггера 13 поступил импульс с блока (фиг,1), на его выхо0

Изобретение относится к приборам измерения времени. Целью изобретения является сокращение времени коррекции и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель в устройстве коррекции для аналоговых электронно-механических часов достигается введением в него блока 5 формирования импульсов, блока 7 формирования звукового сигнала, блока 8 сброса счетчика секунд, блока 10 сравнения кодов, шин 12, D-триггеров 13, 14, двух RS-триггеров 15, 16, инверторов 17, 18, 19, 20, элементов 21, 22, 23, 24, 25 И-НЕ, элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ 29, выходной шины 32. Кроме того, устройство содержит шину 1 обнуления, шину 2 управления, кварцевый генератор 3, делитель 4 частоты, блок 6 управления шаговым двигателем, счетчик 9 секунд, счетчик 11 длительности, выходные шины 30, 31. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

на выходные шины 30 и 31,, Таким обра- 25 де появится сигнал логическая I1

зом, ход часового устройства ускоряется в 16 раз. С выхода блока 5 эта частота поступает также на вход счетчика 9. С прямого выхода триггера 15 сигнал 1 поступает на D-вход триг- гера 13, который совместно с элементом И-НЕ 24 служит для устранения погрешности полуавтоматической коррекции.

Если состояние счетчика 9 станет равным 60 с, и с начала ускоренного хода устройства на С-вход триггера 13 не пришел ни один секундный импульс с блока 4, тсе. продолжительность коррекции составила менее 1 с, то на выходе триггера 13 остается сигнал логического Этот сигнал через элемент 24 поступает на второй вход блока 8 сброса счетчика секунд0

Рассмотрим далее работу блока 8 сброса счетчика секунд (фиг02)0 На 2-5 входы поступают сигналы с инверсных выходов 3-5 разрядов счетчика 9 и через элемент ИЛИ-НЕ 36 поступают на третий вход элемента 37, на второй и четвертый входы которого поступают соответственно сигналы с выхода элемента 24 через второй вход и лрямого выхода шестого разряда счет

чика 9 через шестой вход« Далее, ког- „с его выхода снимает начальную устада 3-6 разряды счетчика секунд ус-1новку со счетчика 11 длительности,

тановятся в 1, т„е„ информация натриггера 14 и открывает элемент 26, с

счетчике равно 60 с, и при поступле-выхода которого сигнал логическая 1

нии на первый вход элемента 37 черезпоступает на четвертый вход блока 7

и

Q

5

0

5

0

на шаговый двигатель будут поступать импульсы частотой 16 Гц до тех пор, пока содержимое счетчика 9 не станет равным 61 с„ После этого с 2 по 6 разряды счетчика 9 сбрасываются и на счетчике остается информация, равная 1 ч, что совпадает с точным временем Триггер 13 и блок 5 сбрасываются сигналом с первого выхода блока 8 через инвертор 28„

Если содержимое счетчика 9 в момент прихода сигнала точного времени от 0 до 31 ч, т„е0 с инверсного выхода последнего триггера счетчика 9 сигнал логическая 1 поступает на второй вход элемента 23 и устанавливает в состояние логическая 1 RS-триггер 16, что соответствует опережению часовым устройством точного времени, в этом случае сигнал 1 с прямого выхода триггера 16 поступает на второй вход элемента 27 и запрещает прохождение секундных импульсов через элемент 27, и блок 5 на блок 60 Таким образом, перестают подаваться импульсы на шины 30 и 31 устройства Сигнал логический О с инверсного выхода триггера 16 поступает на первый вход элемента 25 и сигнал 1

10

15

20

формирования звукового сигнала,который является индикацией работы устройства в этом режиме.

Секундные импульсы с первого выхода делителя 4 поступают на вход счетчика 11 длительности. При совпадении содержимого счетчика 11 и счетчика 9 с выхода блока 10 сравнения подается сигнал логический О на вход сброса триггера 16, и сигнал логический О с его прямого выхода, поступая на второй вход элемента 27, открывает его для прохождения секундных импульсов через блок 5 на блок бис вы- хода последнего на шины 30 и 31 устройства.

При поступлении на шину 12 управления зуммером сигнала логический О через элемент 25 этот сигнал снимает начальную установку со счетчика 11 и триггера 14, а поступая через элемент 26 на четвертый вход блока 7 формирования звукового сигнала, разрешает выдачу сигнала на шине 32 устройства. Счетчик 11 длительности считает секундные импульсы, приходящие на его счетный вход и через 62 или 64 с в зависимости от состояния первого счетного триггера счетчика 11 в момент прихода сигнала переключается триггер 14, сигнал с которого через элемент 25 поступает на четвертый вход блока 7 и запрещает выдачу звукового сигнала на шине 32 устройства, -35

Рассмотрим работу блока 5 (фиг„3). При поступлении сигнала логическая 1 на первый вход блока 5 с выхода последнего появляется сигнал логичес- 0

кого гический

При появлении сигнала ло- О на втором входе перебрасывается RS-триггер, реализованный на элементах 41-43, и логический О с выхода элемента 41, поступая на

личающееся тем, что, с целью сокращения времени коррекции и расширения функциональных возможностей, в него введены блок формирования импульсов, блок сравнения,блок формирования звукового сигнала,блок сброса счетчика секунд шина управления зуммером, два D-триггера, два RS-триггера, четыре инвертора, четыре элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ,элемент 2-2И-ИЛИ-НЕ, третья выходная шина, подключенная к выходу блока формирования звукового сигнала, шина обнуления подключена к первому входу первого элемента И-НЕ, к входу обнуления первого счетного триггера счетчика секунд, с первыми R-входами первого и второго RS-триггеров и седь- N«M входом блока сброса счетчика секунд, первый вход которою соединен с третьим выходом делителя частоты, первый выход которого соединен с входом синхронизации первого D-триггера, счётным входом счетчика длительности и вторым входом блока формирования звукового сигнала, первый вход которого соединен с четвертым входом элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ, четвертым выходом делителя частоты и вторым входом блока формирования импульсов, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с прямлм выходом второго RS-триггера, второй R-вход которого соединен с выходом блока сравнения, входы которого соединены соответственно с прямыми выходами триггера первого, второго, тре- лп тьего, четвертого, пятого разрядов

счетчика секунд и счетчика длительности, прямой и инверсный выходы старшего разряда которого соединены соответственно с прямым и инверсным вхо-

25

30

второй вход элемента 42, устанавлива- Д5 дами синхронизации второго D-триггера, ет на выходе блока 5 логическую 1.

D-вход которого соединен с общей шиной, инверсный выход второго D-триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с чет- .

Формула изобретения

15

20

-35

-

4584|0

личающееся тем, что, с целью сокращения времени коррекции и расширения функциональных возможностей, в него введены блок формирования импульсов, блок сравнения,блок формирования звукового сигнала,блок сброса счетчика секунд шина управления зуммером, два D-триггера, два RS-триггера, четыре инвертора, четыре элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ,элемент 2-2И-ИЛИ-НЕ, третья выходная шина, подключенная к выходу блока формирования звукового сигнала, шина обнуления подключена к первому входу первого элемента И-НЕ, к входу обнуления первого счетного триггера счетчика секунд, с первыми R-входами первого и второго RS-триггеров и седь- N«M входом блока сброса счетчика секунд, первый вход которою соединен с третьим выходом делителя частоты, первый выход которого соединен с входом синхронизации первого D-триггера, счётным входом счетчика длительности и вторым входом блока формирования звукового сигнала, первый вход которого соединен с четвертым входом элемента 2-2И-ИЛИ-НЕ, четвертым выходом делителя частоты и вторым входом блока формирования импульсов, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с прямлм выходом второго RS-триггера, второй R-вход которого соединен с выходом блока сравнения, входы которого соединены соответственно с прямыми выходами триггера первого, второго, тре- лп тьего, четвертого, пятого разрядов

счетчика секунд и счетчика длительности, прямой и инверсный выходы старшего разряда которого соединены соответственно с прямым и инверсным вхо-

25

30

дами синхронизации второго D-триггера,

D-вход которого соединен с общей шиной, инверсный выход второго D-триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с чет- .

вертым входом блока формирования звукового сигнала, третий вход которого соединен с пятым выходом делителя частоты, второй выход которого соединен с первым выходом элемента

2-2И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход элемента 2-2И- ИЛИ-НЕ через третий инвертор соединен с вторым входом элемента

-2И-ИЛИ-НЕ и инверсным выходом перого RS-триггера, S-гвход которого соеинен с выходом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шестым входом блока сброса счетчика секунд с прямым выходом и D-входом триггера старшего разряда счетчика секунд, счетный вход триггера младшего разряда которого соединен с входом блока управления шаговым двигателем и выходом блока формирования импульсов, третий вход которого соединен с R-входом первого D-триггера и выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с первым выходом блока сброса счетчика секунд, второй выход которого соединен с вторым R-входом первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с D-входом первого D-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом блока сброса счетчика секунд, третий, четвертый, пятый входы которого соединены соответственно с инверсными выходами триггеров третьего, четвертого, пятого разрядов счетчика секунд, инверсный выход триггера старшего разряда которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом пятого элемента. И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента И, R-входом второго D-триггера и R-вхо- дами второго, третьего, четвертого, пятого, шестого разрядов счетчика длительности, R-вход триггера младшего разряда которого соединен с входом сброса четырех старших разрядов делителя частоты и через первый инвертор с вторым входом первого элемен-д5элемента И-НЕ, первый вход которого

та ИЛИ-НЕ и выходом первого элемен-соединен с вторым входом второго

та И-НЕ, второй вход которого соеди-элемента И-НЕ, с выходом третьего

нен с шиной управления и через второйэлемента И-НЕ и вторым выходом блока,

инвертор с первыми входами второго итретий выход которого соединен с выхотретьего элементов И-НЕ, третий выход 50Д°м четвертого элемента И-НЕ„

0

блока сброса счетчика секунд через четвертый инвертор соединен с R-вхо- дами триггеров второго, третьего, четвертого, пятого, шестого разрядов

счетчика секунд, инверсный выход

триггера младшего разряда которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, второй пятого

элемента И-НЕ соединен с шиной управления зуммером,

5 элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, усилитель, выход которого соединен с выходом блока, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока, выход элемента ИЛИ соединен с входом усилителя.

5

0

5

0

9

Фиг

фиг.з