Электронные часы Советский патент 1980 года по МПК G04G3/00 G04G7/02 

, .

Изобретение относится к электрочасов вой технике и может быть использовано для отсчета и инпикации в цифровом виде текущего времени.

Известны электронные часы, содержащие генератор эталонной частоты, дели- тель частоты, счетчики единиц минут, десятков минут, единиц часов, десятков часов, кнопку сброса и предварительной установки часов, индикатор. В этом устройстве предварительный ввод времени может быть осуществлен с помощью кнопки сброса и установки времени путем последовательного ввода единиц в.счетчик часов 1 . Синхронизация этих часов с эталонным источником времени может быть осуществлена в моменты оконча-; ВИЯ каждого часа по сигаалам точного времени. При нажатии кнопки сброса и установки производится сброс всех декад делителя частоты до -счетчиков минут включительно в нулевое положеййе блокируется поступление с генератора частоты импульсов в счетчики sneKTpojjных часов. При отпускании той же кноп- , ки снимается блокировка с делителя частоты и одновременно добавляется единица в счетчик единиц часоь. С этого момента часы начинают отсштывать .точное время..

Тауим образом, время в этих часах можно устанавливать только с точностью до целого часа, но основной недостаток заключается в том, что при синхронизации часов по сигналам точного времени оператор вьшужден нажатием кнопки сброса и установки блокировать работу делителя частоты и части счетчиков часов (обычно счетчики секунд и минут) на некоторое число секунд, прешиествующих моменту синхронизации. Эта блокировка будет тем длительнее, чем на большее число секунд данные часы ушли вперед

от эталона.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению являются электронные часы, содержащие последовательно включенные генератор эталонной частоты. вентиль, делитель частоты схему ИЛИ, счетчики единиц минут, аесятко)В минут, единиц часов и десяткой часов, индикатор и последовательно включенные блок синхронизации и триггер коррекции 2. Недостатком устройств является сравнительно большое время, необходимое для установки времени. Целью изобретения является повыше- ние точности за счет ускорения устано ки времени. Для достижения этой цели они снаб/ жены дополнительным счетчиком, вто рымй элементами ИЛИ и вторым вентилем, выход которого подключен к второ му входу первого элемента ИЛИ и к входу дополнительнотх счетчика, выходкоторого соединен с входами сброса сче чиков единиц минут и Десятков минут и с R-выхопоМ триггера коррекции, пря мой выход триггера коррекции подключе к одному из входов второгхз вентиля, а инверсный выход - к третьему входу первого вентиля и к из входов первого эл:емента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока установки времени, а выход-.с входом сброса делителя частоты, причем второй вход jBToporo вентиля подключен к выхо генератора эталонной частоты. Кроме того, они содержат блок установки времени, состо5пдий из триггера кодирующего устройства и блоков ввода информации о времени, при атом один выход Соединен с вторым входом вентиля, а другие выхЪдь подключены, соответственно, к счетчикам единиц и десятков минут и часов. На чертеже представлена структур, ная схема предлагаемых электронных часов. Электронные часы содержат блок синхронизации 1, триггер коррекции 2, генератор эталонной частоты 3, вентили 4 и 5, делитель частоты ё, элемент КЛИ 7 и 8, счетчик 9, блок установки времени 10, включаюишй в себя кодиру шее устройство 11, кнопку Ввода едини минут 12, триггер занесения 13, устройства ввода информации о емени 14 и Кнопки ввода информации о времени 15, 16 и 17, счетчики единиц минут 18, десятков минут 19, единиц часов 20 и десятков часов 21, блок индикации 22. Блок синхронизации 1, представляющий собой, например, схему выделения начала pecTbtQ сигнала точнЬго времени, передаваемого по радйЬсети (при необходимости он может бьгть заменен кнопкой), соединен с триггером , коррекции 2, инверсный выход которого подключен к вентилю 4, включенному между; генератором эталонной частоты 3 и делителем частоты 6. Этот же выход триггера коррекции 2 соединен с входом сброса делителя частоты 6 через элемент ИЛИ В, Прямой выход триггера кар рекции 3 подключен к вентилю 5, включ:енному между генератором эталонной частоты 3 и элементсм ИЛИ у. Выход вентиля 5 подключен к счетчику 9. На второй- вход элемента ИЛИ 7 подключен выход с частоты 6, л выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом счетчика единиц минут 18. Выход счетчика 9 соединен с входами сброса в нуль триггера коррекции 2 и счетчиков единиц 18 и десятков минут 19.Выходы счетчиков единиц минут 18, десятков минут 19, единиц часов 20 и десятков Часов 21 подключены к блоку индикации 22, а установочные входы тех же счетчиков соесшнены с блоком установки времени 10, который включает в себя кодирующее устройство 11, соединённое со всеми устройствами ввода информации о времени 14,-причем с тремя из них - через кнопки ввода информации о емени 15, 16 и.17, а с одним из них - непосредственно, к второму входу этого устройства ввода информации о времени присоединен инверсный выход триггера занесения 13, несущий в исходном состоянии запирающий потенциал. Другой выход триггера занесения 13 соединен с вентилем 4 и входом сброса делителя частоты 6 через элемент ИЛИ 8. К установочным вхоОам Триггера занесения 13 подключена кнопка ввода единиц минут 12. Триггер занесения 13 находится в исходном состоянии в единичном положении. Устройство работает следующим образом. Чтобы первоначально установить при включении питайня электронных часов требуемое время в счетчики часов, необходимо последовательно выполнить следующие операции в блоке установки . щ емени 10; в любой последовательности ввести значение цифр, соответствующих, текущему или необходимому емени, в счетчики дш:ятков минут 19, единиц часов 20 и десятков часов 21. В последнюю очередь вводится цифра в счетчик единиц минут 18. Например, необходн МО ввести время 13 ч 13 мин . С , помощью кооирующего устройства 11 набираем цифру 1f так как электрический код этой цифры поступает сразу на все устройства ввода информации о времени 14 через соответствующие кнопки ввода информации 15, 16 и 17, то достаточпо нажать на кнопки десятко1& минут 15 н десяткьв часов 17 (последовательно или одновременно), чтобы произош ла запись единиц Bi эти счетчики. Затем набираем на кодирующем устройстве цифру 3 и нажимаем на кнопку ввода единиц часов 16. При нажатии на кшж- ку ввода единиц минут 12 триггер занесения 13 устанавливается в нулевое положение: с его инверсного вь1хоца поступает разрещающий потенциал на устройство ввода единиц минут и 3, набранная на кодирующем устройстве 11 вносится в бчётчик единиц минут 18. С прямого же выхода триггера занесения 13 поступает запирающий потенциал на вентиль 4, в результате чего с генера.тора эталонной частоты 3 прёкр ащавтся подача высокочастотных импульсов на делитель частоты 6, причем этот же потенциал через элемент ИЛИ 8 . сбрасывает делитель частоты 6 в. ноль. После отпускания кнопки ввода единиц минут 1 триггер занесения 13 возвращается в исходное единичноТэ состояние и снимает ся блокировка делителя частоты 6. С этого момента начинается отсчет времен и, если он совпал с концом минуты эталонного источника времени, то и данные часы начинают идти синхронно с ними. После включения ; электронных ; часов и первоначальной установки времени в счетчики часов с помощью блока установки времени 10 необходимость в этом блоке в дальнейшем отпадает, так как в предлагаемых часах система коррекции текущего времени позволяет восстанавливать синхронность показаний часов с эталонным источником вне за- висим(Х:ти от того, отстали или ушли вперед данные часы за период между коррекциями. Коррекция происходит следующим образом. , Блок синхронизации 1 по шестому сигналу точного времени, передаваемого в конце каждого часа Госстандартом частоты, формирует запускающий импуль который устанавливает триггер коррекции 2 в единичное состояние. При этом с его инверсного выхода на вход вентиля 4 поступает запирающий потенциал, а через элемент ИЛИ 8 этот потенциал устанавливает делитель частоты 6 в нулевое состояние. Делитель частоты б, таким образом, блокируется. В этот же момент с первого выхода триггера коррекции 2 подается разрешающий потенциал на вентиль 5 и импульсы высокой частоты с генератора эталонной частоты 3 через вентиль 5 поступают на счетчик единиц минут 18 через элемент ИЛИ 7. Емкость счетчика 9 выбирается численно заведомо больше возможного отклонения в показании счетчиков младших значащих разрядов электронных часов, например, секунд или минут, за период между коррекциями. Например, если часы должны корректироваться раз в неделю и за это время они уходят на г минут, то емкость счетчика 9, равная К, выбирается из условия К П . При переполнении счетчика 9 импульс переполнения возражает триггер коррекции 2 в исходное состояние и с асывает в ноль счетчики единиц 18 и десятков минут 19. При этом снимается блокировка с делителя частоты 6 и одновременно прекращается подача через вентиль 5 импульсов высокой частоты в счетчик единиц минут 18 в обход делителя частоты 6. Таким образом, часы автоматически устанавливаются в СО УРветствии с точным временем. Например, часы отстают за период между коррекциями на 3 мин, тогда пусть К 5, а показание часов в момент коррекции 11 ч 57 минГ Тогда по сигналу точного времени триггер коррекции 2 устанавливается в единичное состояние, эткрывается вентиль 5, и на счетчик «инут 18 поступят с генератора эталонной частоты 3 высокочастотные импульсы в количестве 5-ти, то есть в счетчики запишется время 12 ч 02 мин но в этот момент импульс переполнения со счетчика 9 сбрасывает счетчики единиц минут 18 и десятков минут 19 в ноль, а также устанавливает триггер коррекции 2 в исходное состояние, восстанавливая течение времени от значения 12ч 00 мин. Ьсли часы спешили на 3 мин, то в момент коррекции сначала запишется время 12 ч 08 мин , а затем счетчики единиц минут 18 и десятков минут 19 также обнуляются. И с этого момента начинается отсчет времени. При емкости счетчика 9, ра&ной 5, и частоте генератора эталонной частоты 3, равной 1 МГц, время коррекции составит 5 мкс. Ф о р м у л а и 3 о б ре т 0 н и я 1. Электронные часы, содержащие последовательно включенные генератор эталошюй частоты, делитель частоты, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, де- снопов минут, единиц часов и десятков часов, индикатор и последовательно вклю ченные блок синхронизации и триггер кор рекции, о т л и ч а ю щ и е с я тем, целью повышения точности за счет ускорения установки времени они снаб жены Пополнительным счетчиком, вторым элементом ИЛИ и вторым вентилем, Ёьрсбд которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к вхоадг дополнительного счетчика, выход которого соединен с выходами счетчиков единиц минут и десятков минут и с R- ййхддсм KOpt KfiOrar прямоЗ выход триггера коррекши подключен 1 к одному из входов второго вентиля, а инверсный выход - к третьему входу первбго вентиля и к одному из входов первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока установки ёмени, а выход - с входом сбро са делителя частоты, причём второй вход второго вентиля подключен к выходу генератора эталошюй частоты, 2. Устройство по п. 1, о т л и а jo вд е е с я тем, что оно содержит блок установки времени, состоящий из триггера, кодирующего устройства и блоков ввода информации о времени, при этйМ otWB выход соединен с вторым входом вентиля, а другие й 1хрды подключены, ооответствейно, к счетчикам единиц, и датчиков минут и часов. Источники информации, прияятце во внимание при экспертизе 1. Радио, 1974, № 9,с. 23/ 2. Авторское рв идетел{ ;тво по эаятее № 2655344/18-16, 2.02,79 (прототип).