Электронный секундомер

.Михайлов, А.И.За В.Н.Васильев и в, В.В.Казаков,Зубченко 1 Заявятель 4 ОННЫЙ СЕКУНДОМЕР повышение момежности управете и и о в электм управлего упра- вляемые эобретение относится к часо промышленности н может быть использовано в качестве устройства дляизмерения интервалов времени.Известен электронный секундомер,содержащий генератор временных импуль%сов, коммутатор, выход которого подкпючен ко входу пересчетных схемсчетчика прямого .счета, дисплей,логические схемы И, при этом выходы.,1 Влогических схем Й сбедииены со вхо,давв счетчиков и входами логическойсборки, выход которой подсоединенк входу "Сброс" счетчика 11.Наиболее близким техническим ре 13шением к изобретению является электронный секундомер с внешним управлением, содержащий блок ручного управления, первый и второй управляемые ключи, генератор временных импульсов,блок внешнего управления, три логических схемы И, логическую схемуИЛИ, управляемый счетчик команд,счетчик секундомера и управляемый дисплей, причем выход блока ручного управления через первый управляемый ключ соединен со счетным входом управляемого счетчика комаип, а выход генератора временных импульсов через второй управляежй юпэч соеди нен со входом счетчика секундомера, выходы которого соединена со входами управляемого дисплея, при этом соответствующие выходы блока внешнего управления через первые входы логических схем И соединены с соответствукициьм установочными входами управляемого счетчика команд 2 .Недостатком этого секундомера является низкая помехоустойчивость и надежность управления. Цель изобр ния -хоустойчивост надепения секундомера.Цель достигается тем,ронный секундомер с внешнинием, содержащий блок ручления, первый.и второй уп30 35 40 45 59 55 ключи, генератор временных импульсов,блок внешнего управления, трн логических схемы И, логическую схему ИЛ;управляемый счетчик команд, счетчиксекундомера и управляеюй дисплей,причем выход блока ручного управлениячерез первый управляемый ключ соеди"иен со счетным входом управляемогосчетчика команд, а выход генераторавременных импульсов через второйуправляемый ключ соединен со входомсчетчика секундомера, выходы которого соединены со входами управляемогодисплея, при этом соответствующиевыходы.блока внешнего управления через первые входы логических схем Исоединены с соответствующими установочными входами управляемого счетчика команд, введен Й 5-триггер,5-входкоторого соединен с выходом первойлогической схемы И, а инверсный выход Й 5-триггера соединен со вторымвходом первой логической схемы И иуправляющим входом первого управляемого ключа первый выход управляемогосчетчика команд соединен с первымвходом логической схемы ИЛИ, управляющим входом второго управляемогоключа и вторым входом второй логической схемь. И, второй выход управ"ляемого счетчика команд соединен совторым входом логической схемы ИЛИ,вторым входом третьей логическойсхемы И н обнуляющнм входом счетчикасекундомера, выход третьей логической схемы И соединен с Й-входомЙ 5-триггера, а выход логической схемы .ИЛИ соединен с управляющим входомдисплея.1На чертеже приведена блок-схемасекундомера,Электронный секундомер с внешнимуправлением содержит блок ручногоуправления 1, первый и второй управляемые ключи.2 и 3, генератор временных импульсов 4, блок внешнего управления 5, три логические схемы И 6-8,логическую схему И 3 й 9, управляемыйсчетчик команд 10, счетчик 11 секунДомера, управляемый дисплей 12 иЙ 5-триггер 13, причем выход блокаручного управления 1 через первыйуправляемый ключ 2 соединен со счетным входом управляемого счетчикакоманд 10, а выход генератора временных импульсов 4 через второй управляемый ключ 3 соединен со входомсчетчика 11 секундомера, выходы ко,торого соединены со входами управляемого дисплея 12, прн этом соответствующие выходы блока внешнего управпения 5 через первые входы логических схем И 6 - 8 соединены с соответствующими входами управляемого счетчика команд 1 О, Й 5-триггер 13, 5-вход которого соединен с выходом первой логической схемы И,а инверсный выход Й 5-триггера соединен с управляющим входом первого управляемого ключа 2 н вторым вхОдом первой логической схеж И 6. Первый выход управляемого счет ека команд 10 соединен с первым входом логической схемы ИЛИ, управляющим входом второго управляемого ключа 3 и вторым входом второй логической схемы И 7Второй выход управляемого счетчика команд 10 соединен со вторым входом логической схеваа Ю% 9, выход которой соединен с управляющим входом дисплея 12. Второй выход управляемого счетчика команд 10 соединен также со вторым входом третьей логической схемы И 8 и обнуляющим входом счетчика 11 секундомера, выход третьей логической схемы И 8 соединен с Й-входом триггера 13. В начальном состоянии управляемыйсчетчик команд 1 О, счетчик 11 секун-;домера и Й 5-триггер 13 обнулены,обнуление осуществляется, например, привключении напряжения питания,В этом случае первый управляемыйключ 2 открыт, а второй управляемыйключ 3 закрыт, дисплей 12 выключен,так как с выходов управляемого счетчика команд 1 О снимаются напряжениялогических нулей, поэтому на выходелогической схемы ЮИ 9 н управлявщем входе дисплея 12 также присут"ствует логический ноль,При ручном управлении с выходаблока ручного управления 1 снимаетсяпоследовательность импульсных напряжений, характеризующих команды управления секундомером "Пуск", "Остановка" и "Сброс". Так как первый управляемый ключ 2 открыт напряжением,подаваемым на его управляющий вход синверсного выхода Й 5-триггера 13, товсе командные напряжения беспрепятственно поступают на счетный входуправляемого счетчика команд 10. Припоступлении на его вход первого импульса напряжения "Пуск" на его первом выходе образуется напряжениеуровня логической единицы. Это напряжение псступает на управляющий входПри появлении напряжения на втором выходе блока внешнего управления, например при пересечении фотофиниша, с выхода второго логического эле-. мента К 7 снимается напряжение, которое поступает на второй установочный вход управляемого счетчика команд 10, последний срабатывает и ка его втором выходе появляется напряжение логической единицы. Длителькость выходного напряжения второго логи еского элемента И 7 определяется временем переключения управляемого счетчика 10.Все остальные импульсы, действующие на первых входах первой и второй логических схем И 6 и 7, воздействова ь на управляемый счетчик команд 10 не будут, так как на вторых входах 5 86423 второго управляемого ключа 3 и откры- вает его, одновременно это же напряжение через логическую схему ИЛИ 9 поступает на управляющий вход дисплея 12 и выключает его.Так как второй управляемый ключ 3 открыт,то на вход счетчика 11 секундомера поступает импульсное напряжение с частотой следо" вания, определяемой необходимой точ" ностью отсчета времени, например деся" тыедоли секунд.Это напряжение снимается с выхода генератора временных импульсов 4.На дисплее 12 отображается текущая информация о прошедшем времени с момента поступления первой команды,При поступлении на вход управляемого счетчика команд 10 второго импульса напряжения (" Остановка" ) на его втором выходе образуется уровень ф логической единицы,а на первом - логический ноль, поэтому второй управляемый ключ 3 закрывается, снимаемые с выхода генератора временных импульсов 4 импульсы на вход счетчика 11И секундомера не поступают. А так как на выходе логической схемы ИЛИ 9 и управляющем входе дисплея 12 присутствует уровень логической единицы, то на дисплее 12 отображается кнфор- Зв мация о прошедшем времени между изумя командными импульсами (" Пуск-остановка") .При поступлении на вход управляе" мого счетчика команд 10 третьего им- ЗЗ пульса (" Сброс" ) последний обнуляется, обнуляется так же и счетчик 11 секундомера, так как напряжение на втором выходе управляЕмого счетчика команд 10 становится равным нулю. 40 Дисплей выключается, так как напряжение на входе логического элемента ИЛИ 9 равно нулю.Работа секундомера при ручном управлении происходит в той же после.довательности.Прн внешнем управлении с первого выхода блоха внешнего управления 5п м снимается командное напряжение Пуск Так как на втором входе первой логической схемы И 6 присутствует напряжение, снимаемое с инверсного выхода М-триггера 13,то выходное напряжение первой логической схемы И 6 доступает на 5-вход Ю-триггера 13 и оцроки" дывает его, одновременно это напряжение поступает на установочный вход управляемого счетчика команд 10.Сле дует отметить, что до прихода первого 7 Вимпульса "Пуск вторая и третья ло" гические схемы И 7 и 8 закрыты,поэтому ложные сигналы, поступающие на первые входы этих логических элементов, на вход управляемого счетчика команд 1 О ие поступают. Наличие ко" макдных сигналов ко этим каналам может быть обусловлено помехами. Например, при спортивши состязаниях до команды "Старт" могут быть случайные переключения 4 отофиниша.,После поступления первой команды "Пуск" первый управляемый ключ 2 закрывается, так как КЬ-триггер 13 опрокинут, закрывается по этой причине и первый логический элемент И, 6, с выхода которого снимается одиночный импульс, длительность которого определяется временем опрокидывания Й 5-триггера 13. Все последующие сигналы, действующие иа 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 откры- вает второй управляемый ключ З,подготавливает вторую логическую схе" му И 7 к приему второго сигнала (" Остановка" ) и через логический элемент ИЛИ 9 включает дисплей 2, на котором отображается текущее времяТак как первый управляемый ключ 2 закрыт, то ручное управление секундомером становится невозможным, это обстоятельство позволяет устранить сбои счета времени при случайном ручном управлении.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 1 О равно нулю, то второй управляемый ключ 3 закрывается и временные импульсы напряжения, снимаемые с выхода генератора временных импульсов 4, на вход счетчика секундомера 11 не 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 10. 1 О 20 Выходное напряжение, снимаемое с25 третьего выхода блока внешнего управления 5 ( команда "Сброс" ), поступает через третий логический элемент И 8 на обнуляющий вход управляемого счетчика команд 1 О и К-вход й 5-триг 30 гера 13, поэтому они обнуляются, а задним фронтом напряжения, снимаемым со второго выхода счетчика команд 10, обнуляется счетчик секундомера 11. Так как управляемый счетчик команд 10 обнулен, его выходные напряжения равны нулю, поэтому дисплей "гаснет" и информация не отображается, 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- Я него управления, например, при фото- старте, фотофинише и т.п. формула изобретенияЭлектронный секундомер, содержащий блок ручного управления, первый и второй управляемае ключи, генератор временных импульсов, блок внешнего управления, три логических схемы И, логическую схему ИЛИ, унравляемай 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 соответствующие выходы блока внешнего управления через первые входы логических схем И соединены с соответствующими установочными входамн управляемого счетчика команд, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности управления, в него введен Ю-триггер, 5-вход которого сое динен с выходом первой логической схемы И, а инверсный выход Ю-тригге ра 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 ИЛИ, управляющим входом второго управляемого ключа и вторым входом второй логической схемы И, второй выход управляемого счетчика команд соединен со вторым входом логической схема ИЛИ, вторым входом третьей логической схемы И и обнуляющим входом счетчика секундомера,выход третьей логической схемы И соединен с В-входом ЙЬ-триггера, а выход логической схемы ИЛИ соединен с управляющим входом дисплея.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка фРГ У 282312,кл. 6 04 Г 3/06, 1979.2. Патент США У 4079583,кл. 58-39,5 1977.864237 аказ 7782/69 Тираж 460 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д