Электронный секундомер Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к часовой проьышпенности и может быть использовано в качестве устройства для измерения интервалов времени. Известен электронный секундомер, содержащий генератор временных импу сов, коммутатор, вьпсод которого под ключен ко входу пересчетных схем счетчика прямого .счета, дисплей,логические схемы И, при этом вьгходы логических схем И соединены со вхо,дами счетчиков и входами логической сборки, выход которой подсоединен к входу Сброс счетчика l. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронный секундомер с внешним управлен ем, содержащий блок ручного управления, первый и второй управляемые кпю чи, генератор временных импульсов, блок внешиего управления, три логических схеМ) И, логическую схему , управляемый счетчик команд, счетчик секундомера и управляемый дисплей, причем выход блока ручного управления через первый управляемый ключ соединен со счетным входом управляемого счетчика команд, а выход генератора временных импульсов через второй управляе в я€ ключ соедиг ней со входом счетчика .секундомера, выходы которого соединены со входа « управляемого дисплея, при соответствующие выходы блока внешнего управления через первые входы логических схем И соединены с соответствующими установочныьад вxoдa м управляемого счетчика команд 2. Недостатком этого секундомера является низкая помехоустойчивость и надежность ущ авления. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности управления секундомера. Цель достигается тем, что в электронный секундомер с внешним управлением, содержащий блок ручного управления, первый и второй управляемые

ключи, генератор временных импульсов блок внешнего управления, три логических cxeNfid И, логическую схему ШШ управляе1 шй счетчик команд, счетчик секундомера и управляемый дисплей, причем выход блока ручного управлени через первый управляекшй ключ соедимен со счетным входом управляемого счетчика команд, а выход генератора временных импульсов через второй управляемой ключ соедииеи со входом секундомера, выхода которого соединены со вxoдa в{ управляемого дисплея, при этом соответствуннцив ш 1ходы блока внешнего управления через периые входы логических схем И соединены с соответствующими установочными входами управляемого счетчика команд, введен Й5-триггер,5-вхо которого соединен с выходом первой логической схеШ) И, а инверсный выход RS-триггера соединен со вторым входом первой логической cxef« j И и управляющим входом первого управляемого ключа, первый выход управляемог счетчика команд соединен с первым входом логической схемы ИЖ, управляющим входом второго управляемого ключа и вторым входом второй логической схемь И, второй выход управляемого счетчика команд соединен со вторыми входом логической ИЛИ, вторым входом третьей логической И и обнуляющим входом счетчика секундомера, выход третьей логической схемы И соединен с R-входом RS-триггера, а выход логической схемы ШШ соединен с управляющим входом дасгшея.

1

На чертея е приведена блок-схема секундомера.

Электронный секундомер с внешним управлением содержит блок ручного управления 1, и второй управляe s Ie ключи. 2 и 3, генератор временных импульсов 4, блок внешнего управления 5, три логические схемы И 6-8, логическую схему ШМ 9, управляемый счетчик соманд 10, счетчик И секунДогиюра, управляемый да1СШ1ей 12 и ftS-триггер 13, причем выход блока ручного управления i через первьй управл яе{вл1 ключ 2 соединен со счетшлм входом управляемого счетчика команд 10, а выход генератора временных им11ульсов 4 через второй управляемый ключ 3 соединен со входом счетчика 11 секундомера, выходы ко.торого соединены со входами управляемого дисплея 12, при этом соответствуквще выходы блока внешнего управления 5через первые входы логических схем И 6 - 8 соединены с соответствующими входа{ ш управляемого счетчика команд lOi RS-триггер 13, S-вход которого соединен с выходом . первой логической схемы И,а инверсный выход RS-триггера соеда нен с управляющ{м входом первого управляемого ключа 2 и вторым вхЬдом первой логической И 6. Первый выход управляемого счетчмкл команд 10 соедагнен с першам входом логической схемы ИЛИ, упраалякящим входом второго управляемого ключа 3 и вторьм входом второй логической И 7.

Второй выход управляемого счетчика команд 10 соединен со вторым входом логической ШИ 9, выход которой соединен с управлякщим входом дисплея 12. Второй выход управляемого счетчика команд 10 соединен также со вторым входом третьей логической схемы И 8 и обнуляюадам входом счетчика П секундомера, выход третьей логической И 8 соединен с R-BXOдом триггера 13.

В начальном состоянии управляе1 влй счетчик команд 10, счетшк 11 секун-; домера и RS-триггер 13 обнулены,обнуление осуществляется, например, при включении на1фяжения питания.

В этом случае первый управляем: ключ 2 открыт, а второй управляемой ключ 3 закрыт, дисплей 12 выключен, так как с выходов управляемого счетчика команд 10 снимаются напряжения логических нулей, поэтому на выходе логической схемы ИЛИ 9 и управляющем входе дисплея 12 также присутствует логический ноль.

При ручном управлении с выхода блока ручного управления I снимается последовательность импульсных напряжений, характершзутоа х команды управле шя секундомером Пуск, Остановка и Сброс. Так как управляемый ключ 2 открыт напряжением,подаваемым на его управляювд й вход с инверсного выхода RS-трнггера 13, то все командные напряжения беспрепятственно поступают на счетный вход управляемого счетчика команд 10. При поступлении на его вход первого импульса напряжения Пуск на его первом выходе образуется напряжение уровня логической единицы. Это напряжение псстулает на управляющий вход второго управляемого ключа 3 и откры вает его, одновременно это же напряжение через логическую схему ИЛИ 9 поступает на управляющий вход диспле 12 и выключает его.Так как второй управляемый ключ 3 открыт,то на вход счетчика 11 секундомера поступает импульсное напряжение с частотой следования, определяемой необходимой точностью отсчета времени,например десятыедоли секунд.Это напряжение снимается с выхода генератора временных им пульсов 4. На дисплее 12 отображается текущая информация о прошедавем времени с момента поступления первой команды. При поступлении на вход управляемого счетчика команд 10 второго импульса напряжения (Остановка) на его втором выходе образуется уровень логической единицы,а на первом логический ноль, поэтому второй упра ляемый ключ 3 закрывается, снимаемые с выхода генератора временных импульсов 4 импульсы на вход счетчи.са П секундомера не поступают. А так как на выходе логической схемы ШБЙ 9 и управляющем входе дисплея 12 присутствует уровень логической единиЕОМ, то на дисплее 12 отображается информация о прошедшем времени между даумя командными импульсами (Пуск-остановка . При поступлении на вход управляемого счетчика команд 10 третьего импульса (Сброс) последний обнуляется , обнуляется так же и счетчик 1I секундомера, так как напряжение на втором выходе управляе мого счетчика команд 10 становится равным нулю. Дисплей выключается, так как напряжение на входе логического элемента ИЛИ 9 равно нулю. Работа секундомера при ручном управлении происходит в той же после довательности. При внешнем управлении с первого выхода блока внешнего управления 5 снимается командное напряжение Пуск Так как на втором входе первой логической cxeie i И 6 присутствует напряжение, снимаемое с инверсного выхода RS-триггера 13,то выходное напряяюиие первой логической схемы И 6 поступает на S-вход RS-триггера 13 и опрокидывает его, одновременно это напряжение поступает на установочный вход управляемого счетчика команд 10.Слеп :дует отметить, что до прихода первого чмпульса Пуск вторая и третья логические схемы И 7 и 8 закрыты,поэтому ложные сигналы, поступающее на первые входы этих логических алементов, на вход управляемого счетчика команд 10 не поступают. Наличие командных сигншюв по этим каналам может быть обусловлено помехами. Например, при cnopTHBi&ix состязаниях до KOMaHjopj Старт могут быть случайные переключения фотофмнкаа.. После поступления первой команды Пуск первый управляемый ключ 2 закрывается, так как RS-триггер 13 опрокинут, закрывается по этой при чине н первый логический элемент И. 6, с выхода которого снимается одиночный импульс, длительность которого определяется временем опрокидывания RS-триггера 13. Все последующие сигналы, действуюорне на первом выходе блока внешнего управления 5, на первый вход управляемого счетчика команд 10 поступать не будут, После срабатывания управляемого счетчика команд 10 с его первого выхода снимается напряжение логической единицы. Это напряжение открывает второй управляемый ключ 3,подготавливает вторую логическую схему И 7 к приему второго сигнала (Остановка) и через логический элемент ИЛИ 9 включает дисплей 12, на котором отображается текущее время Так как первый управляекый ключ 2 закрыт, то ручное управление секундомером становится невозможным, это обстоятельство позволяет устранить сбои счета времени при случайном ручном управлении. При гюявлении напряжения на втором выходе блока внешнего управления, апример при пересечении фото4в1ниа, с выхода второго логического элеента И 7 снимается напряжение, котоое поступает на второй установочый вход управляемого счетчика коанд )0, последний срабатывает и на го втором выходе -появляется напряение логической единицы. Дпительость выходного напряжения второго оги-еского элемента И 7 определятся временем переключения управляеого счетш1ка ГО. Все остальные импульсы, действующе на первых входах первой и второй огических схем И 6 и 7, воздействоа- ь на управляе1 1ый счетчик команд 0 не будут, так как на вторых входах логических схем И 6 и 7 отсутствует напряжение логической единицы. Выходное напряжение, снимаемое со второго выхода управляемого счетчика команд 10, поступает на второй вход третьего логического элемента И 8, подготавливая его к приему сигнала Сброс. Так как в момент прихода импульса команды Стоп остановка, напряжение на первом выходе управляемого сигнала команд 10 равно нулю, то второй управляемый ключ 3 закрывается и временные импульсы напряжения, снимаемые с выхода генератора временных импульсов 4, на вход счетчика секундомера 11 rie поступают, поэтому на дисплее 12 отображается время,характеризующее промежуток между поступлением первых двух команд, дисплей в этом случае управляется напряжением, снимаемым через элемент ИЛИ 9 со второго выхода управляемого счетчика команд Выходное напряжение,снимаемое с третьего выхода блока внешнего управ ления 5 (команда Сброс , поступает через третий логический элемент И 8 на обнуляющий вход управляемого счетчика команд 10 и R-вход RS-триггера 13, поэтому они обнуляются, а задним фронтом напряжения, снимаемым со второго выхода счетчика коман 10,обнуляется счетчик секундомера 11.Так как управляемый счетчик команд 10 обнулен, его выходные напряжения равны нулю, поэтому дисплей гаснет и информация не отображаетс такой режим работы дисплея позволяет сократить энергопотребление и повысить ресурс его работы. После прихода сигнала Сброс секундомер готов к повторной работе как с внешним, так и с ручным управлением. Таким образом, новые функциональные связи между основными узлами секундомера позволяют повысить его помехоустойчивость при нарушении поряд ка команд и повысить надежность внеш него управления, например, при фотостарте, фотофинише и т.п. 8 7 Формула изобретения Электронный секундомер, содержащий блок ручного управления, первый и второй управляе ш ключи, генератор временных импульсов, блок внешнего управления, три логических схемы И, логическую схему ИЛИ, управляе14 1й счетчик команд, счетчик секундомера и управляемый дисплей, причем выход блока ручного управления через первый управляемый ключ соединен со счетным входом управляемого счетчика команд, а выход генератора временных импульсов через второй управляемый ключ соединен со входом счетчика секундомера, выходы которого соединены со входами управляемого дисплея, при этом соответствукмцие выходы блока внешнего управления через первые входы логических схем И соединены с соответствующими установочнь ш входами управляемого команд. отличающийся тем, что, с целью повьш ения помехоустойчивости и надежности управления, в него введён RS-TpHrreo, S-вход которого coe-t динен с выходом первой логической схемы И,-а инверсный выход RS-триггера соединен со вторым входом первой логической схемы И и управляющим входом первого управляемого ключа,первый выход управляемого счетчика команд соединен с первым входом логической схемы lUM, управляющим входом второго управляемого ключа н вторым входом второй логической И, второй выход управляемого счетчика команд соединен со вторьш входом логической ИЛИ, вторым входом третьей логической И и обнуляюш м входом счетчика секундомера,выход третьей логической схема И соединен с R-входом RS-триггера, а ет«1ход логической схемы 11ПИ соедщнен с управляющим входом дисплея. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ N 282312, кл. G 04 F 3/06, 1979. 2.Патент США 4079583, кл. 58-39.5., 1977.