Электронные часы с боем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИХ 04 О 13/00 сХ 1 З.,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 563664, кл. С 04 С 21/02, 1975.Авторское свидетельство СССР 11 У 864240, кл. 0 04 С 13/00, 1979. (56) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ С БОЕМ(57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить эксплуатационную надежность и удобство эксплуатации часов. В случае, когда .текущее время более 10-00 или 20-00 ч, после срабатывания триггера 17 или,901280565 А 1 нажатия и отпускания кнопки 31 дляповторного боя открывается ключ 6 ипроисходит подача устройством одногоили двух звуковых сигналов частотой400-500 Гц, длительностью и интервалом между ними по 4 с. После закрывания ключа 6 и открывания ключа 18происходит подача звуковых сигналовс частотой 800-1000 Гц, длительностью и интервалом по 1 с с количеством, соответствующим текущему наданный момент времени, Начало подачизвуковых сигналов боя совпадает современем наступления 00 мин и 00 си соответствует значению текущеговремени. 2 ил.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в электронных часах.1 елью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и удобства эксплуатации часов.На Фиг. 1 представлена структур.ная схема электронных часов с боем; на Фиг. 2 - временные диаграммы работы часов для времени 24-00 (00- 00) ч.Устройство содержит генератор 1 секундных импульсов, счетчики 2 секунд, 3 минут, 4 часов, индикатор 5 времени, первый ключ 6, первый счетчик 7, первый элемент 8 сравнения двух двоичных чисел, первый элемент И 9, первый элемент И-НЕ 10, генератор 11 двухтональныйй, усилитель 12 низкой частоты, громкоговоритель 13, второй элемент И 14, первый формироватейь 15 короткого импульса, третий элемент И 16, первый триггер 1 7, второй ключ 18, первый элемент ИИЛИ-НЕ 19, элементы НЕ 20, второй элемент И-НЕ 21, третий элемент ИНЕ 22, второй элемент И-ИЛИ-НЕ 23, второй триггер 24, второй счетчик 25, второй элемент 26 сравнения двух двоичных чисел, четвертый элемент И-НЕ 27, элемент ИЛИ в28, пятый элемент И-НЕ 29, второй Формирователь 30 короткого импульса, кнопку 31, элементы НЕ 32-44.Выход задающего генератора 1 подключен через счетчики секунд 2, минут 3, часов 4 к индикатору 5 времени. Тактовые импульсы (меандр) с выхода счетчика 2 поступают на первые входы первого 6 и второго 18 ключей, первого И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19, которые в исходном состоянии закрыты сигналом логического нуля, поступающим с прямого выхода первого триггера 17, и на вход второго И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19, который открыт сигналами логической единицы, поступающими с инверсного выхода первого триггера 17 и от кнопки 31. Через открытый вход второго И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19 тактовые импульсы поступают на В-входы триггеров 17, 24 и счетчиков 7, 25, предотвращая .случайные их открывания в исходном состоянии от импульсных помех. Импульс наступления очередного часа с выхода счетчика 3 минут поступает через первый Формирователь 10 15 20 25 30 35 40 15 короткого импульса, третий элемент И 16 и через инверторы и второй элемент И-ИЛИ-НЕ 23 на Б-входы первого 1 7 и второго 24 триггеров. ИнФормация первого разряда текущего времени десятков часов в двоичном коде "1-2" поступает прямо, а второго разряда - через элементы НЕ 20 и третий элемент И-НЕ 22 на вторые входы первого элемента сравнения двух двоичных чисел. ИнФормация текущего времени единиц часов в двоичном коде "1 - 2-4-8" поступает на вторые входы второго элемента сравнения двух двоичных чисел 26.При текущем времени 24-00 (00-00) ч на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28 при коде "0000 единиц часов появляется сигнал логической единицы, которым открываются первый и второй И второго элемента И-ИЛИ-НЕ 23, разрешая прохождение одиночных импульсов с выходов первого 15 и второго 30 формирователей короткого импульса по спаду входного сигнала на Б-вход второго триггера 24 при наступлении очередного часа 24-00 (00-00) и при нажатии кнопки для повторного боя. При срабатывании второго триггера 24 с его инверсного выхода сигнал логического нуля поступает на входы второго 21, третьего 22 и пятого 29 элементов И-НЕ, При этом с выхода второго элемента И-НЕ 21 сигнал логической единицы поступает на вход первого ключа 6, разрешая прохождение тактовых импульсов на вход первого счетчика 7, а с выходов третьего 22 и пятого 29 элементов И-НЕ имитируется двоичный код "10" десятков часов и код "0100" единиц часов, соответствующие текущему времени 24-00 (00- 00) ч, которые поступают соответственно на вторые входы элементов 8 и 26 сравнения двух двоичных чисел.Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 1 вырабатывает сигналы эталонной частоты с периодом 1 с (диаграмма 45), которые поступают на вход счетчика 2 секунд, последовательно соединенного со счетчиками 3 минут и 4 часов. Состояние этих счетчиков индицируется при помощи индикатора 5 времени. Тактовые импульсы (меандр) с периодом 2 с выхода "1" счетчика 2 секунд (диаграмма 46) поступают на входы первого 6 и вто 1280565рого 18 ключей и на первый И элемента И-ИЛИ-НЕ 19, которые в исходном состоянии закрыты сигналом логического нуля, поступающего с прямого выхода первого триггера 1 7.5При наступлении очередного часа (момент времени С на фиг. 2 дпя времени 24-00 ч) от спада импульса, поступающего с выхода счетчика 3 минут, на первом формирователе 15 короткого 10 импульса вырабатывается короткий импульс отрицательной полярности, которым через элемент И 16, а также через инвертор и открытый вход первого И второго элемента И-ИЛИ-НЕ 23 по 15 Я-входам триггеры 1 7 и 24 устанавливаются в единичные состояния (диаграмма 47).В результате срабатывания второго триггера 24 на вторые входы элемен тов 8 и 26 сравнения двух двоичных чисел поступают с выходов элементов И-НЕ 22 и 29 имитированные коды "1 О" и "0100", соответствующие времени 24-00 ч, а с выхода второго элемента И-НЕ 21 подается на вход первого ключа 6 разрешающий сигнал логической единицы для прохождения тактовых импульсов на вход первого счетчика 7. Одновременно после срабатывания пер вого триггера 1 7 с его инверсного выхода сигнал логического нуля поступает на вход второго И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19, запрещая прохождение тактовых импульсов на Б-входы триггеров 1 7, 24 и счетчиков 7, 25 (см. диаграмму 57), а с его прямого выхода сигнал логической единицы поступает на входы первого ключа 6, первого элемента И 9 и первого И перво го элемента И-ИЛИ-НЕ 19, разрешая прохождение через них импульсов.Через открытый ключ 6 (см. диаграмму 48) тактовые импульсы с периодом 2 с поступают на счетный вход. 45 первого счетчика 7 (см, диаграмму 49). Результат счета первого счетчика 7 (диаграммы 50-53) с его выходов 4-8 в двоичном коде "10" (диаграммы 52, 53). сравнивается с имитированным 50 кодом 24-00 ч десятков часов) элементом 8 сравнения двух двоичных чисел. Когда результат счета сравняется а имитированным кодом (момент времени С, ) на выходе каждого разряда 55 элемента 8 сравнения появляются сигналы логического нуля, которые в инвертированном виде на выходе первого элемента И-НЕ 10 создают сигнал логического нуля. Это сигнал запираетпервый ключ 6 и отпираетпосле инвер -тирования второй ключ 18 и второйэлемент И 14. Поэтому тактовые импульсы перестают поступать на входпервого счетчика 7 и начинают поступать на вход второго счетчика 25 (момент времени С ). В интервале времени С -С на выходе первого элементаИ 9 формируются два импульса (см,диаграмму 54) длительностью и интервалом между ними по 4 с, которые поступают на первый вход двухтональногогенератора 11,Генератор 11 выдает через усилитель 12 на громкоговоритель 13 двазвуковых сигнала частотой 400-500 Гц(см. диаграмму 59 в интервале времени С,-С ), Как только открываетсявторой ключ 18 (см. диаграмму 55),тактовые импульсы начинают поступатьна счетный вход второго счетчика 25(см. диаграмму 56) и через инвертори открытый второй элемент И 14 - навторой вход двухтонального генератора 11 (см. диаграмму 58), По мерепоступления тактовых импульсов навход второго счетчика 25 двухтональный генератор 11 через усилитель 12на громкоговоритель 13 выдает 4 звуковых сигнала частотсй 800-1000 Гц,длительностью и паузой между нимипо 1 с (см. диаграмму 59 в интервалевремени С -С ). Результат счета второго счетчика 25 сравнивается вторымэлементом 26 сравнения двух двоичныхчисел с имитированным кодом 24-00 ч(единиц часов) "0100", В момент времени С и в результате совпаденияЭкода на выходе счетчика 25 с имитированным кодом 24-00 ч на выходекаждого разряда второго элемента 26сравнения появляются сигналы логического нуля, которые в инвертированном виде на выходе четвертогоэлемента И-НЕ 27 создают сигнал логического нуля. Этот сигнал запирает второй ключ 18 и второй элементИ 14 и через инвертор открывает первый И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19.Поэтому тактовые импульсы перестаютпоступать на вход второго счетчика 25 и второй вход двухтонального генератора 11, В момент времени С с приходом следующего тактового импульса триггеры 17, 24, счетчики 7, 25 но В-входам через открытую первую схему И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19 и все устройство в целом устанавли 1280565ваются в исходные состояния. При этом первая схема И закрывается, а вторая схема И первого элемента ИИЛИ-НЕ 19 открывается. Тактовые импульсы через вторую схему И первого элемента И-ИЛИ-ЯЕ 19 начинают поступать на Н-входы триггеров 17, 24 и счетчиков 7, 25 (см. диаграмму 58 в инт ерв але вр емени С,-С, ) .На этом процесс боя часов заканчивается. При нажатии и отпускании кнопки 31 (диаграмма 60 в момент времени С ) на выходе второго Формирователя 30 короткого импульса появляется короткий импульс (диаграмма 61), 5 которым запускаются через третий элемент И 16 первый триггер 17 и через пнвертор и открытый второй И второго элемента И-ИЛИ-Е 1 Е 23 - второй триггер 24, так как в это время (только для текущего времени 24-00, или 00-.00 ч) 1 на остальных трех входах обеих схем И второго элемента И-ИЛИ-НЕ 23 присутствуют сигналы логической единицы: в двух из них после инвертиро 25 вапия двоичного кода "00" в код "11" (десятки часов) с выхода счетчика 4 часов и на третьем - с выхода элемента ИЛИ-НЕ 28 в результате поступления на его четыре входа сигналов логического нуля кода "0000" (единиц часов) с выхода счетчика 4 часов. Дальнейшая работа устройства повторяется, как описано выше для моментов времени С-С (момент времени С -С,). 35В случае, когда текущее время меньше 10 ч, при наступлении очередного часа или нажатии и отпускании кнопки 31 для повторного боя срабатывает 40 только первый триггер 17, второй триггер 24 остается в исходном состоянии, так как на входах второго элемента И-ИЛИ-НЕ 23 в это время присутствует сигнал логического нуля, который пос тупает с выхода элемента ИЛИ-НЕ 28 в результате поступления на его входы кода, отличного от кода "0000" текущего времени, с выхода счетчика 4 часов (единиц часов), В результате 50 сравнения кода "00" текущего времени с кодом 100" с выхода первого счетчика 4 часов на выходах первого элемента 8 сравнения и первого элемента И-НЕ 10 сразу же появляется сигнал 55 логического нуля, который запрещает прохождение тактовых импульсов через первый ключ 6 на вход первого счетчика 7. Одновременно сигнал логического нуля с выхода первого элемента И-НЕ 1 О через инвертор поступает на вход второго ключа 18, который открывается, и тактовые импульсы в момент времени С начинают поступатьона вход второго счетчика 25 и через открытый второй элемент И 14 - на второй вход двухтонального генератора 11. По мере поступления тактовых импульсов на вход второго счетчика 25 двухтональный генератор 11 через усилитель 12 на громкоговоритель 13 выдает соответствующие текущему времени звуковые сигналы частотой 800- 1000 Гц, длительностью и паузой между ними по 1 с (см. диаграмму 59 в интервале времени С -С ).2 ЪДальнейшая работа устройства повторяется, как описано выше для моментов времени С -С, .В случае, когда текущее время равно 10-00 ч после срабатывания первого триггера 17 или нажатия и отпускания кнопки 31 для повторного боя, открывается первый ключ 6, а второй триггер 24 остается в исходном состоянии, так как на входах второго элемента И-ИЛИ-НЕ 23 в это время присутствует сигнал логического нуля, поступающий после инвертирования кода "01" в код "10" текущего времени с выхода счетчика 4 часов (,цесятки часов). Через открытый ключ 6 тактовые импульсы поступают на счетный вход первого счетчика 7, В результате сравнения кода "О" текущего времени (десятки часов) с кодом "01" с выхода первого счетчика 7 (см. диаграммы 52, 53 в момент времени С,) на выходах первого элемента 8 сравнения и первого элемента И-НЕ 10 появляется сигнал логического нуля, который запрещает прохождение тактовых импульсов через первый ключ 6. В интервале времени С -С, на выходе первого элемента И 9 формируется один импульс (см. диаграмму 54) длительностью 4 с, который поступает на первый вход двухтонального генератора 11, Генератор 11 выдает через усилитель 12 на громкоговоритель 13 один звуко вой сигнал частотой 400-500 Гц (см. диаграмму 59 в интервале времени С, -).Ввиду того, что код текущего времени единиц часов равен "0000 и при сравнении с кодом "0000" второго счетчика 25 на выходе второго эле 1280565мента 26 сравнения и четвертого элемента И-НЕ 27 присутствует сигнал логического нуля, второй ключ 18 остается закрытым, При этом момент времени 1 совмещается с моментов времени 5В момент времени 1, с приходомследующего тактового импульса триггер 17 и счетчик 7 по Б-входам черезоткрытую первую схему И первого элемента И-ИЛИ-НЕ 19 и все устройство10в целом устанавливаются висходноесостояние.В случае, когда текущее время равно 20-00 ч после срабатывания перво 15го триггера 17 или нажатия и отпускания кнопки 31 для повторного боя,происходит подача устройством двухзвуковых сигналов частотой 400-500 Гц,длительностью и интервалом между ними по 4 с. Дальше устройство работа 20ет так, как описано выше для времени10-00 ч.В случае, когда текущее время более 10-00 или 20-00 ч после срабаты 25вания первого триггера 17 или нажатияи отпускания кнопки 31 для повторного боя, открывается первый ключ 6,происходит подача устройством одногоили двух звуковых сигналов частотой400-500 Гц, длительностью и интерва 30лом между ними по 4 с, После закрывания первого ключа 6 и открываниявторого ключа 18 происходит подачазвуковых сигналов частотой 8001000 Гц, длительностью и интерваломпо 1 с с количеством, соответствующим текущему на данный момент времени,Во всех случаях начало подачи зву ковых сигналов боя строго совпадает со временем наступления 00 мин и 00 с (см. диаграмму 59 в момент времени 1 и 1 ) и строго соответствуетозначению текущего времени. 45Формула изобретенияЭлектронные часы с боем, содержащие усилитель низкой частоты, соеди ненный с входом громкоговорителя, генератор секундных импульсов, одключенный к последовательно соединенным счетчику. секунд, счетчику минут и счетчику часов, выходы которых 55 соединены с индикатором времени, о тл и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности формирования сигналов боя, в них введены два клю ча, два счетчика, два триггера, дваэлемента сравнения двух двоичных чисел, два формирователя короткого импульса, двухтональный генератор, триэлемента И, пять элементов И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И ИЛИ-НЕ,пятнадцать элементов НЕ и кнопка,причем первые входы первого и второго ключей, первого и второго И первого элемента И-ИЛИ-НЕ подключены квыходу первого разряда счетчика секунд, выход первого ключа соединенсо счетным входом первого счетчика,выходы "4-8" которого подключены кпервым входам первого элемента сравнения двух двоичных чисел, а выход"2" первого счетчика соединен черезинвертор с первым входом первого элемента И, выход счетчика минут подключен через первый формирователь короткого импульса к первому входу третьего элемента И и через инвертор -к первому входу первого И второгоэлемента И-ИЛИ-НЕ, выход третьегоэлемента И соединен с Б-входом первого триггера, прямой выход которогоподключен к вторым входам первого ивторого ключей, к второму входу первого И первого элемента И-ИЛИ-НЕ ивторому входу первого элемента И, аинверсный выход первого триггера соединен с вторым входом второго И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, выход второго ключа подключен к счетному входувторого счетчика и через инвертор -к первому входу второго элемента И,выходы первого элемента сравнениядвух двоичных чисел соединены черезинверторы с входами первого элемента И-НЕ, выход которого подключен ктретьему входу первого ключа и черезинвертор - к второму входу второгоэлемента И, к третьему входу второгоключа и к третьему входу первого Ипервого элемента И-ИЛИ-НЕ, выход "1"счетчика часов соединен с вторым входом первого разряда первого элементасравнения двух двоичных чисел и через элемент НЕ - с первыми входамивторого элемента И-НЕ и с входам первого, второго И второго элемента И-.ИЛИ-НЕ, а выход "2" счетчика часовподключен через элемент НЕ к входамвторого, третьего элементов И-НЕ ик входам первого, второго И второгоэлемента И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертым входом первого ключа, выход третьегоэлемента И-НЕ подключен к второмувходу второго разряда первого элемента сравнения двух двоичных чисел,выход второго элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с Б-входом второго триггера,инверсный выход которого подключенк третьему входу второго элементаИ-НЕ, к второму входу третьего элемента И-НЕ и к первому входу пятогоэлемента И-НЕ, выходы "1-2-4-8" второго счетчика соединены с первыми 10входами второго элемента сравнениядвух двоичных чисел, выходы которогоподключены через инверторы к входамчетвертого элемента И-НЕ, выходы"1-2-4-8" счетчика часов соединены 15с входами элемента ИЛИ-НЕ и с вторыми входами, кроме выхода "4", второго элемента сравнения двух двоичныхчисел, а выход "4" подключен черезинвертор к второму входу пятого элемента И-ВЕ, выход которого соединенс вторым входом третьего разряда второго элемента сравнения двух двоичных чисел, выход четвертого элементаИ-НЕ подключен к четвертому входувторого ключа, к третьему входу второго элемента И и через инвертор - кчетвертому входу первого И первогоэлемента И-ИЛИ-НЕ, выход которогосоединен с В-входами первого, второго триггеров и первого, второго счетчиков, выход первого и второго элементов И подключены к входам двухтонального генератора, выход которогосоединен с входом усилителя низкойчастоты, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к третьему входу первого И ик четвертому входу второго И второгоэлемента И-ИЛИ-НЕ, выход кнопки соединен с третьим входом второго Ипервого элемента И-ИЛИ-НЕ, а черезвторой формирователь короткого импульса - с вторым входом третьего элемента И и через инвертор - с четвертым входом второго И второго элемента И-ИЛИ-НЕ.12805 б 5 Хауст оставительехред Н. Глущ ешетн актор И. Рыбченк орректо нк Подписное аказ 706 о комитета ССй и открытий ская наб., д. Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,ВН 11303Тираж ИИПИ Государственн о делам изобрете Москва, Ж, Р