CN101620409B - 装有电动马达控制壳体的表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装有电动马达控制壳体的表，特别是一种电子表(8)，包括：马达(5)，提供第一和第二电压电平的电源电路(7)；壳体(11)，在壳体中安装有：第一和第二输出连接端(A、D)；开关(9)，该开关由外部致动器致动以将第一连接端连接到第二电平(Vdd)；马达的控制电路(4)，包括分别连接于第一和第二连接端(A、D)的第一和第二三态门(12、14)；选择性地将第一连接端连接到第一电平的构件(13)，电路包括测试模式，在测试模式中，使所述门达到高阻抗，第一连接端(D)连接到第一电平(Vss)，根据在第一门的输出处测量的电压来确定致动器的致动。

Description

装有电动马达控制壳体的表

技术领域

本发明涉及电子表，所述电子表装有用于驱动其模拟显示装置的电动马达。本发明具体涉及一种表，该表装有电动马达的控制壳体和在外部控制构件被致动时阻止马达控制的开关。

背景技术

欧洲专利申请No.1890204公开了一种包括电动马达的电子表，该电动马达根据时基提供给马达控制器件的数据来驱动时间显示指针。该表具有壳体，在壳体中，同一集成电路包括电动马达控制器件和振荡器。振荡器和设置在壳体中的谐振器形成时基。集成电路也包括用于获得期望工作频率以指示准确时间的分频器。分频器的输出连接到控制电路。控制电路控制电动马达，电动马达驱动使指针旋转的齿轮系。电动马达是由磁化转子、定子和线圈形成的步进马达，定子具有高磁导率以形成磁路的闭合，线圈在被接通时在定子中产生磁场，从而使定子转变为磁体，磁体的极性取决于线圈中的电流的方向。马达由供电中断或停电隔开的一系列正负脉冲控制。壳体仅具有四个外部电连接端，这简化了布线。端子中的两个用于为集成电路供电，而另外两个端子用作马达的控制端子。两个马达控制端子之一连接到由表的外部控制构件致动的开关。致动该开关能阻止马达控制器件并中断时间指示。为了允许设定表的时间，这个中断是必要的。为了在时间上区分马达指令与时间设定中断，电阻器连接在参考电势和连接到该电势的开关端子之间。

这种表具有缺点。时间设定控制器件产生不可忽视的电力消耗。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点中的一个或多个。因此，本发明涉及一种电子表，该电子表包括：

-驱动模拟显示装置的电动马达；

-提供不同的第一和第二电压电平的电源；

-壳体，在所述壳体中安装有：

第一和第二输出连接端；

电动马达的控制电路，该控制电路通过选择性地将第一和第二电压电平施加于第一和第二输出连接端来控制对马达的驱动；

外部控制致动器；

开关，该开关由外部控制致动器致动以选择性地将第一输出连接端连接到第二电压电平；

其中：

-电动马达控制电路包括第一和第二三态门，这些门分别连接到第一和第二输出连接端，具有选择性地将第一输出连接端连接到第一电压电平的构件；

-电动马达控制电路包括测试模式，其中，使第一和第二门达到高阻抗，第一输出连接端由所述构件连接到第一电压电平，第一门的输出电压被测量，根据测量的输出电压确定外部控制致动器的致动。

根据一个变型，第一电压电平低于第二电压电平。

根据另一变型，选择性地将第一输出连接端连接到第一电压电平的构件是低电平回复式晶体管(return transistor)。

根据另一变型，壳体包括含有振荡器和谐振器的时基，第一和第二输入连接端分别接收第一和第二供电电压电平，其中，振荡器和控制电路设置在同一集成电路中。

根据另一变型，控制电路在确定有外部控制致动器的致动时阻止对电动马达的驱动。

根据一个变型，控制电路在每个电动马达指令之前进入测试模式。

根据另一变型，控制电路在每个马达驱动指令之前进入测试模式至少两次，控制电路仅在所述两次进入测试模式已经确定外部控制致动器的致动时阻止电动马达驱动。

根据又一变型，壳体仅具有四个外部电连接端。

根据又一变型，在测试模式结束时，控制电路将测试模式之前施加的电压施加于输出连接端。

根据一个变型，电动马达是步进马达。

附图说明

从以下参考附图通过非限制性实例给出的本发明的描述将会清楚本发明的其它特征和优点，在附图中：

-图1是表的各个部件的原理图；

-图2是在表中一体形成的电子壳体的原理图；

-图3是用于测试调节开关是否闭合的装置的原理图；

-图4是示出在调节开关闭合期间的各种信号的时序图；以及

-图5是示出在调节开关断开期间的各种信号的时序图。

具体实施方式

本发明提出一种设有提供第一和第二电压电平的电源的表。该表具有包括电路的壳体，电路通过将这些电压电平施加于壳体的第一和第二输出连接端来控制电动马达。由外部控制致动器控制的开关选择性地将第一输出连接端连接到第二电压电平。控制电路包括连接于第一和第二输出连接端的第一和第二三态门。在测试模式中，使所述门达到高阻抗，第一输出连接端连接到第一电压电平。测量第一门的输出电压以确定外部控制致动器是否已被致动。

图1示意性地示出电子表8。该表8包括模拟显示装置，在该情况下是装有指针的表盘6。表盘6的指针提供时间指示，例如小时、分钟或者秒。指针被电动马达5驱动，电动马达5通常是步进马达。步进马达，也称作双极马达，通常由磁化转子、定子和至少一个线圈形成，定子具有高磁导率以形成磁路，所述至少一个线圈在其被接通时在定子中产生磁场。位于磁场中的定子转变为磁体，其极性取决于线圈中的电流的方向。当然，可以使用其它类型的马达，例如双相步进马达，其提供双向马达从而使表可以向前和向后调整。表8包括控制电路4，控制电路4选择性地提供马达5的线圈中的电流。控制电路4提供由电流中断或切断所隔开的一系列正负脉冲。在脉冲期间，在马达5的两个端子上同时提供不同的第一和第二电压电平。这些电压电平(分别是Vss和Vdd)由电源电路7提供。通常，电压Vdd高于电压Vss。

时基允许控制电路4确定马达5必须被供电时的频率。时基包括谐振器1，例如石英谐振器或硅谐振器。振荡器2连接到谐振器1的端子。由成对的谐振器/振荡器产生的信号被施加于分频器电路3。分频器3提供控制电路4所需的各种工作频率以使表8指示精确时间。

图2示意性地示出在表8中一体形成的电子壳体11。电子壳体11具有输入连接端B和C，电源电路7分别在输入连接端B和C上施加电压Vss和Vdd。电子壳体11也具有连接到马达5的相应供电端子的输出连接端A和D。电压Vss和Vdd被选择性地施加于输出连接端A和D。为了简化表8的连接端，壳体11有利地在外部仅具有四个电连接端，在本示例中即连接端A-D。但是，连接端数量的减少使得控制电路4难以检测外部指令以停止马达5。

有利地，振荡器2、分频器电路3和控制电路4一体形成在包含在壳体11中的单个集成电路10中。由表的电子元件占据的空间和这些元件经受的电磁干扰被极大地减少。集成电路10的端子完全经由连接端A-D连接到外部。集成电路10包括连接到连接端B的端子Vss和Te。电路10包括连接到谐振器1的端子OI和OO。电路10包括相应地连接到端子A和D的端子M1和M2。电路10还包括连接到连接端C的端子Vdd。

开关9连接到连接端D，从而连接到马达5的端子，而且连接到由电源电路7提供的电压Vdd。因此当开关9闭合时，开关9允许电压Vdd被选择性地施加到连接端D。通过致动未图示的外部控制致动器来闭合开关9。在使用者希望设定表8的时间时，使用者操纵该外部控制致动器。因此，开关9的闭合中断了马达5的电源。

因为存在壳体11的特定连接端以确定开关9何时闭合，所以本发明提出一种用于识别开关何时闭合而不增加电路10的电力消耗的测试模式。

图3示意性地示出用于测试开关9是否闭合的装置的一个实施例，该装置通常包含在集成电路10中。集成电路10的控制电路包括第一三态门12和第二三态门14。门12的输出连接到连接端D，门14的输出连接到连接端A。信号V1允许在将电压Vss和电压Vdd施加到门12的输出之间进行选择。信号V2允许在将电压Vss和电压Vdd施加到门14的输出之间进行选择。信号HZ不论信号V1和V2的状态都使门12和14的输出达到高阻抗。例如由低电平回复式晶体管13形成的低电平回复式电阻器连接在连接端D和电压电平Vss之间。该晶体管13选择性地将第一输出连接端D连接到电压电平Vss。控制信号PD能够断开或闭合晶体管13。模块15测量门12处的输出电压。模块15还根据在门12的输出处测量的电压来确定开关9是否已经闭合。

图4是示出开关9闭合时的测试阶段的流程图。在步骤101，控制电路4通过将处于高电平的信号V1和V2施加到门12和14来停止马达。端子M1和M2因此被保持在相同的电压Vdd。信号PD命令晶体管13断开。信号HZ处在低电平状态，使得门12和14的输出不处于高阻抗。在步骤102-105期间，控制电路4处于驱动马达5的阶段之前的测试模式。

在步骤102，信号HZ进入高电平状态，使得门12和14的输出处于高阻抗。信号PD处于低电平，因此开关13断开。由于开关9闭合，端子M1和M2处于电平Vdd。

在步骤103，信号PD进入高电平状态，这使得晶体管13闭合。在开关9闭合时，端子M1和M2处的电压处于电平Vdd，因为开关9比晶体管13具有更低的阻抗并且马达5具有类似于电阻器的性质。

在步骤104，图示的信号保持在与步骤103相同的电平。在步骤104期间，端子M1处的电压值被模块15测量。模块15确定端子M1处的电压具有值Vdd。模块15因此确定开关19闭合，并且存储该状态。

在步骤105，信号PD进入低电平，因此晶体管13断开。端子M1和M2处的电压于是保持在电平Vdd。

在步骤106，信号HZ进入低电平，这是测试模式的结束。门12和14的输出因此不再处于高阻抗。控制电路4通过将处于高电平的信号V1和V2施加在门12和14的输入处来停止马达5。端子M1和M2处的电压因此保持在Vdd。

在步骤107，由于模块15已经确定开关9闭合，因此禁止马达5被驱动。端子M1和M2处的电压保持在相同的电平，即Vdd。

在步骤108，控制电路4通过将电压Vdd施加在端子M1和M2处而使马达5保持在停止状态。

图5是示出开关9断开时的测试阶段的流程图。

在步骤101，控制电路4通过使端子M1和M2保持在相同的电压Vdd而停止马达。信号PD命令晶体管13断开。信号HZ处在低电平状态，使得门12和14的输出不处于高阻抗。

在步骤102，信号HZ进入高电平状态，使得门12和14的输出处于高阻抗。信号PD处于低电平，因此开关13断开。端子M1和M2因此处在Vdd和Vss之间的中间电平。

在步骤103，信号PD进入高电平状态，这使得晶体管13闭合。由于开关9断开，端子M1和M2处的电压通过闭合的晶体管13而回复到电平Vss。

在步骤104，图示的信号保持在与步骤103相同的电平。在步骤104期间，端子M1处的电压值被模块15测量。模块15确定端子M1处的电压处在值Vss。模块15因此确定开关9断开，从而确定外部致动器尚未被致动。

在步骤105，信号PD进入低电平，因此晶体管13断开。端子M1和M2处的电压于是达到电平Vss和Vdd之间的中间电平。

在步骤106，信号HZ进入低电平，这是测试模式的结束。门12和14的输出于是不再处于高阻抗。控制电路4通过将处于高电平的信号V1和V2施加在门12和14的输入上来停止马达。端子M1和M2处的电压因此回复到Vdd。

在步骤107，由于模块15已经确定开关9断开，因此马达5可被驱动。因此，端子M1和M2处的电压对于一个脉冲来说处于不同的电平，即分别为Vss和Vdd。

在步骤108，控制电路4通过将电压Vdd施加到端子M1和M2而使马达5保持在停止状态。

因此，本发明确定开关9是断开还是闭合，而不需要借助于壳体11上的附加电连接端，并且不会涉及到电力消耗的增加。因此，在马达5的每个程序设定的驱动之前启动测试模式。有利地，控制电路4在每个马达驱动指令之前进入测试模式至少两次。控制电路4仅在开关9被确定在进入测试模式时闭合的情况下停止马达5被驱动。因此，这防止对开关9的错误且独立的检测阻止对马达5的驱动。

Claims (10)

1.一种电子表(8)，包括：

-驱动模拟显示装置(6)的电动马达(5)；

-提供不同的第一和第二电压电平的电源(7)；

-壳体(11)，在壳体中安装有：

-第一和第二输出连接端(A、D)；

-电动马达的控制电路(4)，该控制电路通过选择性地将第一和第二电压电平施加于第一和第二输出连接端来控制对马达的驱动；

-外部控制致动器；

-开关(9)，该开关由外部控制致动器致动以选择性地将第一输出连接端连接到第二电压电平(Vdd)；

其特征在于：

-电动马达控制电路包括第一和第二三态门(12、14)，所述三态门分别连接到第一和第二输出连接端(A、D)，具有选择性地将第一输出连接端连接到第一电压电平的构件(13)；

-电动马达控制电路(4)包括测试模式，其中，使第一和第二三态门达到高阻抗，第一输出连接端(D)由所述构件连接到第一电压电平(Vss)，第一三态门的输出电压被测量，根据测量的输出电压确定外部控制致动器的致动。

2.根据权利要求1所述的电子表，其中第一电压电平低于第二电压电平。

3.根据权利要求2所述的电子表，其中选择性地将第一输出连接端(D)连接到第一电压电平的构件(13)是低电平回复式晶体管。

4.根据权利要求1或2所述的电子表，其中壳体包括含有振荡器(2)和谐振器(1)的时基，第一和第二输入连接端(B、C)分别接收来自电源电路(7)的第一和第二电压电平，振荡器(2)和控制电路(4)设置在同一集成电路(10)中。

5.根据权利要求1或2所述的电子表，其中控制电路(4)在确定有外部控制致动器的致动时停止驱动电动马达(5)。

6.根据权利要求1或2所述的电子表，其中控制电路(4)在每个马达驱动指令之前进入测试模式。

7.根据权利要求5所述的电子表，其中控制电路(4)在每个马达驱动指令之前进入测试模式至少两次，控制电路仅在所述两次进入测试模式已经检测到外部控制致动器的致动时阻止电动马达被驱动。

8.根据权利要求1或2所述的电子表，其中壳体(11)仅具有四个外部电连接端。

9.根据权利要求1或2所述的电子表，其中在测试模式结束时，控制电路将测试模式之前施加的电压施加于第一和第二输出连接端(A、D)。

10.根据权利要求1或2所述的电子表，其中电动马达(5)是步进马达。

Images