Шахматные часы

(19) 1)5 О 04 Е 3/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Ф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ффщущщаруаыз". й. У СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОР бюро чания "ЯнЖа рико 7/00,ГШП Г1(71) Специальное конструкторскосов Производственного объединтарь"(57) Изобретение может быть использованодля контроля времени при соревнованияхдля двух игроков и позволяет повысить точность отсчета заданного интервала времени. Шахматные часы содержат два часовых механизма 5, на которые после включения питания поступают импульсы тактовой частоты с модуля 1 генерации, подключенного через микропереключатели 31 и 32 к делителям 2 тактовой частоты каждого из часовых механизмов и через устройства управления на шаговый двигатель 3, с выхода шагового двигателя импульсы поступают на вход схемы И. 4, выход которой подключен к контактам микропереключателей Я 1 и Я 2, которые подключены к управляющим входам делителей 2 тактовой частоты. Таким образом происходит блокировка одного из делителей 2 частоты на время формирования импульса на одном из шаговых двигателей 3. 2 ил.шагового двигателя (требуются разнополярные импульсы) возможна потеря интервала времени, равного периоду следования, т.е.1 с при 1 Гц или 0,5 с при 2 Гц. Суммарная погрешность составляет 2 с на один ход при частоте 1 Гц и 1 с при частоте 2 Гц.Цель изобретения - повышение надежности работы и повышение точности измерений. 10. Указанная цель достигается тем, что каждый из двух электромеханических часовых механизмов содержит делитель такто-,вой частоты и устройство управленияработой шагового двигателя,15 электрические импульсы большой частоты поступают на входы делителей тактовой частоты, причем коммутируются на сигналы управления шаговым двигателем, как в известных часах, а сигнал управления работой двигателя тактовой частоты получают с выхода введенной схемы И, подключенной входами к выходу схемы управления работой шагового двигателя и показывающей, что импульс управления сформирован, т,е. динамические операции в шаговом двигателе завершены, что важно для надежной работы шагового двигателя.При поступлении сигнала с выхода схемы И после замыкания микропереключателя счет импульсов в делителе тактовой частоты прекращается, но информация о прошедшем времени сохраняется и суммируется при каждом нажатии на коромысло.Благодаря введенным делителям тактовой частоты, схемам управления щаговыми двигателями и схеме И точность отсчета заданных интервалов времени значительно повышается.На фиг,1 представлена блок-схема шахматных часов; на фи.2 - принципиальная электронная схема одного из возможных вариантов конкретного исполнения шахматных часов.Шахматные часы содержат два электронно-механических часовых механизма 5, модуль 1 генерации тактовых электрических импульсов, переключатели 31 и 32. Каждый из электронно-механических часовых механи: мов содержит делитель 2 тактовой частоты, устройство управления шаговым 55 ты, с выхода которых сигнал частотой 1 Гц поступает на входы устройств управления шаговыми двигателями 3, к выходам которых подключены шагсвые двигатели ЩД и входы схемы И 4, выходы которых подклюИзобретение относится к часовойтехнике и может быть использовано дляконтроля времени при шахматных соревнованиях,Известны шахматные часы для контроля времени игры, содержащие один часовоймеханизм и два стрелочных указателя, колесные передачи которых попеременно могут вводиться в зацепление с ведущимколесом часового механизма.Указанные шахматные часы обладаютмалой точностью отсчета времени игры имогут накапливать значительную суммарную погрешность времени к моменту окончания игры,Известен электронный секундомер саналоговой информацией, содержащий дваэлектромеханических устройства, и редназначенные для измерения времени в секундах и сотых долей секунд, два делителявысокочастотных колебаний, общий дляобоих механизмов кварцевый генератор исхемы И для управления работой механизмами,В данном секундомере увеличена точность отсчета временных интервалов засчет введения дополнительных делителейчастоты, но надежность работы шаговыхдвигателей недостаточна и при использовании устройства в шахматных часах возможна дополнительная погрешность отшагового двигателя.Известны электронные шахматные часы, содержащие два электромеханическихчасовых механизма для измерения и индикации интервалов времени, предоставленного шахматистам на обдумывание. Один издвух часовых механизмов приводится в действие при перемещении одного из плеч коромысла, расположенного на верхнейпанели, при этом замыкается микропереключатель, соединенный с соответствующимчасовым механизмом, Общий модуль кварцевой стабилизации частоты обеспечиваетодинаковую скорость хода обоих часовыхмеханизмов,Известные шахматные часы обладаютбольшой накапливаемой погрешностью изза того, что сигналы с генератора тактовойчастоты с частотой 2 Гц поступают черезмикропереключатель на часовые механизмы и при размыкании контакта переключателя может теряться отрезок временидлительностью около 0,5 с на каждый ход,При частоте 2 Гц возрастает потребляемыйшахматными часами ток за счет более час. того срабатывания шагового двигателя - основного потребителя энергии источникапитания, При коммутации импульсов частотой 1 или 0,5 Гц из-за специфики работы 20 25 30 35 40 45 50 В отличие от известных часов тактовые двигателем 3, шаговый двигатель ЩД и схемуИ 4.Выход модуля 1 тактовой частоты соединен с входами делителей 2 тактовой часточены к первым контактам микропереклюцателей Я 1 и 32, вторые контакты которыхподключены к управляющим входам делителей 2 тактовой частоты.Конструктивно шахматные часы выполнены в прямоугольном корпусе, внутрикоторого размещены два микропереключателя, два электромеханических часовых механизма и печатная плата, на которойразмещены модуль генерации тактовых импульсов и блоки управления работой шаговых двигателей,Шахматные часы работают следующимобразом.Включают источник питания, Затем 15каждый механизм устанавливают нэ требуемое время, Модуль 1 тактовой частоты начинает вырабатывать импульсы высокойчастоты (в данном случае 32, 768 кГц), которые поступают на входы делителей 2 частоты каждого часового механизма 5. Делительчастоты может быть выполнен по известнымсхемам на базе двоичных счетчиков илисдвигающих регистров.Счет импульсов (деление тактовой частаты) начинается только после нажатия наодну из кнопок управления шахматными часами. При нажатии шахматистом на одну изкнопок происходит замыкание соответствующего микропереключателя, запускающего 30счет делителя частоты часового механизмапротивника и запрещающий счет для своегомеханизма.Разрешающий сигнал поступает на управляющий вход делителя тактовой частоты, а нэ его выходе появляются импульсы счастотой 1 Гц и длительностью 31,255 мс.Указанные импульсы поступают на входсхемы управления шаговым двигателемЩД. К выходу этой схемы подключен шаговый двигатель ЩД и входы схемы И 4, навыходе которой присутствует сигнал при отсутствии импульсов управления на катушкешагового двигателяЭтот сигнал, испол ьзуемый для запрещения работы двигателя 45тактовой частоты, поступает на контактымикропереключателя. При замыкании контактов, что происходит при нажатии шахматистом кнопки своего часового механизма,сигнал с выхода схемы И поступает на управляющий вход делителя тактовой частотыи запрещает счет импульсов, При нажатиина кнопку в момент формирования импульса управления шаговым двигателем остановка счета делителя тактовой частоты 55происходит в момент окончания его формирования, что обеспечивает надежную работу шагового двигателя.При поступлении сигнала с выходасхемы И на управляющий вход делителя тактовой частоты его работа прекращается, но информация о числе прошедших на счетный вход импульсов тактовой частоты сохраняется, следовательно, точность отсчета интервалов времени значительно повышается, Если коммутируются импульсы частотой 1 или 2 Гц, кэк в известных часах, то максимальная погрешность может составлять величину, обратную частоте, на один ход шахматиста и может иметь место пропуск импульса следующей за ним полярности, если момент коммутации импульса совпал с формированием импульса управления шаговым двигателем, т.е, при 40 ходах погрешность мокет составить до 80 с.В изобретении за счет повышения тактовой частоты и управления работой делителя таковой частоты максимальная погрешность на 40 ходов составляет 1,24 с, следовательно, использование предлагаемых шахматных часов значительно повышает точность отсчета интервалов времени, что особенно важно при укороченном времени партии, Расчет погрешности произведен для длительности импульса управления шаговым двигателем, равной 31,255 мс.На фиг,2 представлен один из возможных вариантов исполнения шахматных часов. Шах:атные часы выполнены на базе интегральной микросхемы 01, 02 специального применения и содержат генератор тактовых импульсов, делитель тактовой частоты и устройство управления шаговым двигателем, Работа генератора тактовых импульсов стабилизирована кварцевым резонатором с номинальной частотой 32,768 кГц, Частота настраивается в небольших пределах конденсатором С 1, при этом обеспечиваешься точность хода + 1 с/сут,Микросхемы 01 и 02 предназначены для управления шаговыми двигателями ЩД 1 и ЩД 2 и могут работать либо от встроенного генератора, либо от внешних сигналов, В предлагаемых шахматных часах используется генератор тактовых импульсов одной микросхемы 01, а для обеспечения работы микросхемы 02 используется сигнал с микросхемы 01 (вывод 5 - усиленный сигнал генератора тактовой частоты). Сигнал с генератора тактовой частоты постоянно поступает нэ входы встроенных в микросхему делителей тактовых импульсов и при наличии разрешения на входе К (вывод 3) производится деление частоты генератора до ; Гц на выходе делителя, откуда импульсы такой частоты поступают на вход устройства управления шаговым двигателем. К выходам устройства управления (выводы 13 и 15 микросхемы) подключены катушки шаговых двигателей.Ога ак Заказ 2198 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ЩД 1 или ЩД 2 и входы элементов И, собранных на элементах ЧО 2 - Ч 05, К 1 - й 4, ЧТ 1, ЧТ 2. Выходы этих элементов через диоды 701, ЧО 6 подключены к микропереключателям 1 и 2, переключающихся коромыслом шахматных часов. Указанные микропереключатели разрешают поступление сигнала управления с выхода элемента И на входы управления работой делителя тактовой частоты (выводы 3 микросхем) в зависимости от того, какой из микропереключателей замкнут.Переключатель 33 предназначен для отключения питания шахматных часов.Тестовая кнопка Я 4 предназначена для контроля уровня напряжения источника питания 6, При нажатии на кнопку Я 4 измерительный прибор Р показывает величину напряжения источника питания, Резистор Я 5 определяет. режим работы измерительного прибора Р. Формула изобретения Шахматные часы, содержащие корпус, вкотором смонтированы два микропереключателя и два электромеханических часовых 5 механизма, связанные с модулем генерациитактовых импульсов, каждый из которых содержит шаговый двигатель с блоком управления,отл ича ющиеся тем,что,с целью повышения надежности работы и повыше ния точности измерений, в каждый из элек-,тромеханических часовых механизмов введены схема И и делитель тактовой частоты, причем в каждом часовом механизме выход делителя частоты соединен с входом 15 блока управления, выход которого подключен к обмоткам шагового двигателя и входу схемы И, выход которой через соответствующий микропереключатель подключен к первому входу делителя частоты, второй 20 вход каждого из которых соединен с модулем генерации тактовых импульсов,