Электронные часы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3/00 ОБРЕТЕ ПИСАН ИЫЙВ 1 йй СТВ АВТОРСКОМУ СВ 3518646/107.12.8207.07.84.В.Л.КотляЛьвовскийкий инсти 22) (46) (72) (71) ничес сомол ( Бюл.овордеут и олитехго кома Ленина Ленинс53) 681.11(0856) 1. Авторс794604, кл.2. Авторско871144, кл.прототип). 8) е свидетельст 04 С 3/00, 1 свидетельство 04 С 3/00, 19 во ССС78.СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ, содержащиепоследовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель,двухвходовую схему И, схему ИЛИ,счетчики единиц минут, десятков минут,единиц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключательсигнализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговоритель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счет-.чиков времени, трехвходовую схему И,выход которой соединен с вторым входом схемы ИЛИ, прямые входы соедине,8011 1 85 А ны соответственно с выходами генератора и нормальнозамкнутым контактомпереключателя ввода, а инверсныйвход соединен с выходом четырехвхо довой схемы И, каждый вход которойсоединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группу логических схемИЛИ с выходами счетчиков единицминут, десятков минут, единиц ча"сов и десятков часов, причтем нормально замкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, к среднимвыводам переключателя установа.ивыключателя сигнализации подсоединен уровень логического нуля, о т- Ял и ч а ю щ и е с я тем, что, сцелью улучшения эксплуатационныхсвойств часов, вних введен элементравнозначности, выход которого соединен с вторым входом двухвходовойсхемы совпадения, первый вход соеди- анен с выходом четырехвходовой схемыИ, второй вход - с промежуточнымвыходом делителя, соединенным также ивас вторыми входами четырех группсхем ИЛИ.Изобретение относится к злектрочасовой технике и может быть использовано для отсчета и индикации в цнфровом виде текущего времени со звуковой сигнализацией момента наступления установленного времени.Известны электроиные часы, содержащие последовательно включенные генератор эталонной частоты, делитель,двухвходовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц и десятков минут, счетчики единиц и десятков часов, индикатор 11.Недостатком таких часов является неполное использование всех возможностей элементов, входящих в эти часы. Н аи более близ кими по тех ническ ой сущности к изобретению являются электронные часы, содержащие последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель, двухвходовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, десятков минут, еди ниц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключатель сиг нализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговоритель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходами счетчиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схемы ИЛИ, прямые входы соединены соответственно с выходом генератора и с нормальнозамкнутым контактом переключателя ввода, и инверсный вход соединен с выходом четырехвходовой схемы И, каждый вход которой соединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группу логических схем ИЛИ с выходами счетчиков единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятков часов, причем нормальноразомкнутый контакт переключателя установа соединен с вторым входом двухвходовой схем И, к средним выводам переключателя установа и выключателя сигнализации подсоединен уроЬень логического нуля Е 23.Недостатком известных часов является то, что контроль переключателей производится однократно, а не непрерывно, поэтому если в момент проверки все контакты переключателей замкнуты, а затем в связи с изменением параметров окружающей среды (например, температуры) контакты разомкнутся, то сигнализация не срабатывает в установленный момент времени.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств электронных часов за счет введения непрерывного контроля за состоянием переключателей установа времени,Цель достигается тем, что вэлектронные часы, содержащие последовательно соединенные генераторэталонной частоты, делитель, двух 5входовую схему И, схему ИЛИ, счетчики единиц минут, десятков минут,единиц часов и десятков часов, последовательно соединенные выключательсигнализации, двухвходовую схему совпадения, усилитель и громкоговори 10 тель, индикатор, входы которого соединены с информационными выходамисчетчиков времени, трехвходовую схему И, выход которой соединен с вторым входом схема ИЛИ, пряьие входы15 соединены соответственно с выходомгенератора и с нормальнозамкнутымконтактом переключателя ввода, аинверсный вход соединен с выходомчетырехвходовой схемь. И, каждыйвход которой соединен соответственно через последовательно соединенные переключатели установа и группулогических схем ИЛИ с выходами счет,чиков единиц минут, десятков минут,25 единиц часов и десятков часов, причем нормально разомкнутый контактпереключателя установа соединен свторым входом двухвходовой схемы И,к средним выводам переключателяустанова и выключателя сигнализацииподсоединен уровень логическогонуля,введен элемент равнозначности, выход которого соединен с вторымвходом двухвходовой схемы совпадения,первый вход соедчнен с выходом четырехвходовой схемы И, второй вход -с промежуточным выхрдом делителя,соединенным также с вторыми входамичетырех групп схем ИЛИ.На чертеже изображена схема элек 40 тронных часов.1Электронные часы содержат кварцевый генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, счетчики 3-6,соединенные с индикатором 7, ере 45 ключатели 8-11 установа, переключатель 12 ввода, схеж совпадения 13-16(двухвходовую схему И,13, трехвходовую схему И 14, четырехвходовую схему И 15, двухвходовую схему совпадения 16 ), схему ИЛИ 17, выключатель 18 звуковой сигнализации, усилитель 19, громкоговоритель 20, элемент 21 равнозначности, четыре группы логических схем ИЛИ 22-25,Выход генератора 1 подключен квходу делителя 2 и к первому входусхемы совпадения 14. Первый выход делителя 2 через схема совпадения 13 и ИЛИ 17 подключен к последовательно соединенным счетчикам 3-660 единиц, десятков минут и часов,Выходы счетчиков подключены к цифровому индикатору 7. Кроме того, выходысчетчиков Э - 6 через первые входылогических схем ИЛИ, объединенных65 в группы 22-25, и переключатели8-11 подключены к входам схемы совпадения 15. Второй вход первой схемя совпадения 13 заземлен через нормально разомкнутый контакт переключателя 12 ввода, а второй вход вто-рой схемя совпадения 14 - через . 5его нормально замкнутый контакт.Выход третьей схемя совпадения 15подключен к инвертирующему входувторой схеж совпадения 14 и к первому входу элемента 21 равнозначности. Второй выход делителя 2 подключен к второму входу элемента 21 равнозначности и к вторым входам схемИЛИ, входящим в группу 22-25, Выход элемента 21 равнозначности под"ключен к входу четвертой схема совпадения 16, к второму входу которойподключен. нормально открытый контакт 18 выключателя звуковой сиг-нализации, Выход схемы совпадения16 через усилитель 19 подключен кгромкоговорителю 20.Электронные часы работают следующим образом.Высокая частота с кварцевого генератора 1 подается на первый входсхемы совпадения 14 и делитель 2частоты. Высокий потенциал логической единицы, поступающий с нормально разомкнутых контактов переключателя 12,ввода на второй вход схемя совпадения 13, разрешает прохождение тактовой частоты с делителя 2через схему ИЛИ 17 на счетный входсчетчика 3. Низший потенциал логического нуля, поступающий с нормально замкнутых контактов кнопки-устройства 12 ввода на второй вход схемя совпадения 14, запрещает прохождение высокой частоты кварцевого генератора 1 на схему ИЛИ 17. 40Счетчик 3-6 считают тактовые импульсы, и информация отображаетсяна индикаторе 7,ДЛя ввода начального времени напереключателях 8-11 необходимо набрать нужные цифры и нажать кнопку 12 ввода начального времени. Приэтом низким потенциалом с ранееразомкнутых, а теперь замкнутыхконтактов, запрещается прохождениетактовых импульсов через схему совпадения 13, а высоким потенциаломлогической единицы разрешается прохождение импульсов высокой частотычерез схему совпадения 14 на входсчетчика 3 в те моменты, когда на 55третий инверсный вход схем совпадения 14 с выхода схема совпаде-,ния 15 подается низкий потенциал логилогическо 1 о нуля, т,е. в те моменты,когда на втором выходе делителя 2 60частоты имеется низкий потенциаллогического нуля. В моменты появления на втором выходе делителя 2 высокого потенциала он проходит через схемя ИЛИ групп 22-25 и пере ключатели 8-11 на все входы схемя 15 н закрывает схему совпадения 14,Счет импульсов высокой частоты. с перерывами на время появления единичного потенциала на втором выхо- . де делителя 2 будет происходить до тех пор, пока на всех выходах счетчиков, номера которых соответствуют положению переключателей, не появятся высокие потенциалы логической "1".Эти "1" через группы схем ИЛИ и переключатели подаются на входы схемя совпадения 15. При этом "1 ф подается на инверсный вход схемя совпадения 14 и запрещает прохождение импульсов высокой частоты через схему ИЛИ 17 на вход счетчика 3.Для осуществления звукового контроля окончания установа начально.го времени необходимо разомкнуть выключатель 18. Тогда высокий потенциал "1", поданный на второй вход схемя совпадения 16, разрешает прохождение импульсов звуковой частоты с выхода элемента 21 равнозначности через усилитель 19 на громкоговоритель 20На выходе элемента 21 импульсы звуковой частоты возникают в момент подачи на его первый вход "1" с выхода схемя 15, тай как на второй его вход поступают импульсы звуковой частоты с второго выхода делителя 2. До появления "1 ф на выходе схемам совпадения 15, на ее выходе были импульсы, совпадающие по времени с импульсами звуковой частоты на втором выходе делителя 2, Поэтому на входы элемента 21 равнозначности нули и единицы поступали одновременно, что вызывало наличие нуля на его выходе.Звуковая частота, излучаемая громкоговорителем 20, сигнализирует об окончании установа начального времени.Время установа зависит от частоты кварцевого генератора и может быть подсчитано по ФормулеЯткггде Р - частота кварцевого генератора;К - коэффициент пересчета частоты, равный произведению коэффициентов пересчета всехсчетчиков;Б - скважность импульсов звуковойчастоты на втором выходеделителя 2, при этом импульсом считается "0" на выходе,При частоте Г =100 кГц, коэффициенте пересчета К=1/101/61/24= =1/1440 и скважности 5=21440 2Т ( 10000,0,03 с.После окончания установа отпускают кнопку 12. При этом разреша 1101785ется прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 3, ивозобновляется нормальная работачасов,Имеющиеся в схеме элементы и связи позволяют осуществить звуковуюсигнализацию по установке, т.е. внаперед заданный момент времени. Дняэтого на переключателях 8-11 необходимо выставить нужные значенияцифр и разомкнуть контакты выключателя 18При этом начинает происходить непрерывный автоматическийконтроль исправности цепи переключателейЕсли цепи переключателей исправны, то в ответ на появление 151 на втором выходе делителя 2 1"появляется на выходе схем совпадения 15, а на выходе элемента 21появляется "0", При появлении "0"на втором выходе делителя 2 О" 20появляется на выходе схемы 15 и навыходе элемента 21 опять будет О"Отсутствие звучания громкоговорителяв этом случае свидетельствует об исправности цепей переключателей. 25При возникновении неисправности.в цепях переключателей иа выходесхемы 15 в ответ на появление 1на втором выходе делителя 2 1"не появляется. При этом на входахэлемента 21 равнозначности возникают числа "10 и 00, которые меняются со звуковой частотой. В ответна 10" на выходе элемента 21 появляется ."1", в ответ на "00 - 0,Звуковая частота с выхода элемента З 521 через схему совпадения 1 б и усилитель 19 поступает на громкоговоритель 20. Появление звукового сигнала свидетельствует о неисправностипереключателей. 40Если цепи переключателей исправны, а текущее время, записанное всчетчиках З-б, совпало с временемподачи звукового сигнала, на выходесхем совпадения 15 появляется "1". 45,Тогда при появлении "единкц и "нулей" на втором выходе делителя 2 на входах элемента 21 будут появляться числа "11 и "01", что вызовет появ- ление О" и "1" на выходе элемента 21 со звуковой частотой. Звуковая частота, излучаемая громкоговорителем, свидетельствует о совпадении времени, индицируемого на индикаторе, со временем выставленном на переключателях.Громкоговоритель работает до тех пор, пока счетчики не изменят . своего состояния, а это произойдет через время, равное времени между двумя тактовыми импульсами, т.е. через одну минуту, или до замыкания контактов включателя 18Если неисправность переключателей произошла в момент совпадения времени на индикаторе с временем, выставленном на перекпючателях, на выходе схема совпадения 15 появляется О", и импульсы звуковой частоты на выходе. элемента 21 останутся. Громкоговоритель будет продолжать излучать звуковую частоту.Следует отметить, что на выходе элемента 21 равнозначности при отсутствии необходимости в подаче звукового сигнала переключатели исправ" ны и время подачи сигнала не наступило имеются очень короткие импульсы, вызванные неодновременностью появления единиц и нулей" на входах элемента равнозначности, так как на выходе схеж 15 импульсы появляются позже, чем на втором выходе делителя 2. Однако эти импульсы настолько коротки (100-200 нс), что не оказывают воздействия на громкоговоритель.Таким образом, электронные часы позволяют производить непрерывный автоматический контроль неисправности переключателей и сигнализировать о появлении неисправности в любой момент времени сразу же, как только такая неисправность возникает, т.е. улучшаются эксплуатационные и потре" бительские свойства часов.дписное атент", г.Ужгород, ул.Проектн илиал ПП 31 ТиражНИИПИ Государстпо делам изоб113035, Москва,408нного ктений и35, Рауш митета СССРоткрытийская наб., д. 4