-
Elektronische Digitaluhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische
Digitaluhr mit Anzeige durch Leuchtziffern, die von Zählketten gesteuert werden,
welche aus einem Normalgenerator Uhr impulse im Takt der von der Uhr angezeigten
Einheiten erhalten.
-
Die Einstellung derartiger Uhren erfolgte bisher dadurch, daß man
jeweils den für die Stunden-, Minuten- und Sekundenanzeige zuständigen Zählketten
Einzelimpulse über Drucktasten zuführte, wodurch wahlweise jede beliebige Uhranzeige
herbeigeführt werden kann. Dieser Methode haftet jedoch der Nachteil an, daß gegebenenfalls
eine große Anzahl von Einzelimpulsen eingetastet werden muß, im Extremfalle beispielsweise
59 Minuten impulse,
was recht umständlich ist und auch leicht dazu
führt, daß ein Impuls zu viel eingegeben wird, woraufhin dann die Eintastung nochmals
erfolgen muß. Ein derartiges Überzählen um einen Impuls kann auch dabei entstehen,
daß die betreffende Drucktaste mechanisch prellt, wodurch aufgrund eines Tastendrucks
mehrere Impulse erzeugt werden können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellung derartiger
Uhren zu beschleunigen und dabei auch übersichtlicher zu gestalten. Erfindungsgemäß
geschieht dies dadurch, daß anstelle des Normalgenerators ein in seiner Frequenz
verstellbarer Taktgenerator anschaltbar ist, der je nach seiner Einstellung die
Fortschaltung der Zählketten und damit der Leuchtziffern mit der Frequenz seiner
Taktimpulse bewirkt.
-
Durch die Einspeisung der Taktimpulse mit gegenüber den Uhrimpulsen
wesentlich höherer Frequenz tritt gewissermaßen eine Zeitraffung ein, der die Uhr
durch entsprechend schnelles Nachlaufen folgt. Diese Art der Verstellung der Uhr
geht analog der Einstellung einer Armbanduhr vor sich, bei der durch Verdrehen der
Krone der Minutenzeiger schnell verdreht und der Stundenzeiger entsprechend mitgenommen
wird. Bei dieser Art der Einstellung der elektronischen Digitaluhr hat man lediglich
darauf zu achten, daß vor Erreichen der einzustele lenden Zeit, was ja durch die
Anzeige der Leuchtziffern ohne weiteres abzulesen ist, der Taktgenerator auf eine
niedrigere Frequenz eingestellt wird, wobei durch entsprechende Einstellung des
Taktgenerators eine langsame Annäherung an die tatsächliche Zeit leicht möglich
ist. Bei Übereinstimmung der Anzeige durch die Leuchtziffern mit der tatsächlichen
Zeit wird dann die Uhr wieder aii den Normalgenerator angeschaltet, so daß von diesem
Augenblick an die Uhr mit der zeit-richtig weiterläuft.
-
Im Falle der Ausstattung der elektronischen Digitaluhr mit Stunden-,
Minuten- und Sekundenanzeige erfolgt die Anschaltung
des Taktgenerators
zweckmäßig vor den für die Minutenzählung vorgesehenen Zählketten. Hierdurch wird
erreicht, daß man mit relativ geringen Frequenzen des Taktgenerators auskommt, der
daher keinen sehr breiten Einstellbereich benötigt. Hierdurch ergibt sich für den
gesamten notwendigen Einstellbereich jeweils eine relativ große Feinheit der Einstellung,
was das Annähern an die jeweils einzustellende Zeit erle ichtert Wenn man nun bei
einer derartigen Anschaltung des Taktgenerators auch eine genaue Einstellung der
Sekundenanzeige vornehmen will, sieht man für die für die Sekundenzählung vorgesehenen
Zählketten die Möglichkeit.vor, diese wahlweise in die Nullstellung zu schalten.
Für die Einstellung der Uhr geht man dann folgendermaßen vor. Die für die Sekundenzählung
vorgesehenen Zählketten werden in die Nullstellung geschaltet, woraufhin durch wahlweise
Einstellung des Taktgenerators die Stundenanzeige mit der tatsächlichen Stunde in
Übereinstimmung gebracht wird, während für die Minutenanzeige der Uhr eine Einstellung
gegeben wird, in der diese um eine Minute der tatsächlichen Zeit vorauseilt. Es
wird dann solange gewartet, bis von der Zeit die von der Uhr angezeigte Minute erreicht
wird, woraufhin im gleichen Augenblick die .Festhaltung der für die Sekundenzählung
vorgesehenen Zählketten in der Nullstellung wieder aufgehoben wird. Diese Zählketten
beginnen daraufhin aufgrund der Speisung mit den Uhr impulsen zu laufen, so daß
die Uhr synchron mit der Zeit diese weiterhin richtig anzeigt.
-
Dabei ist es auch möglich, jeweils den Beginn einer angezeigten Sekunde
in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Zeit zu bringen. Zu diesem Zweck wird bei
Anschaltung des Taktgenerators der die Uhrimpulse liefernde Normalgenerator in der
Phasen lage des Beginns eine Impulspause zwischen zwei Uhrimpulsen gestoppt gehalten1
so daß mit Erreichen der Übereinstimmung der durch die Uhr angezeigten Zeit mit
der tatsächlichen
Zeit ud dabei erfolgende Abschaltung des Taktgenerators
sowie Aufhebung des Festhaltens der für die Sekulldenzähtw;g vorgesehenen Zählketten
in der Nullstellug die elektronische Digitaluhr ihre zählung mit einer Impulspause
zwischen zwei Uhrimpulsen beginnt nach deren Ablauf der nächste Uhr impuls den Beginn
der folgenden Sekunde anzeigt und damit die Uhr im richtigen Augenblick weiterschaltet,
Die erfindungsgemäße Uhr läßt sich auch als Stoppuhr verwenden, wozu sie jeweils
wahlweise in die Nullstellung geschaltet werden muß, Zu diesem Zweck ist vorgesehen,
daß an sämtliche Zählketten ein diese in die Nullstellung schaltendes Potential
anschaltbar ist. Mit der Abschaltung dieses Potentials beginnt dann die Uhr zu laufen.
Die jeweils von der Wegnahme des betreffenden Potentials an verstrichene Zeit kann
man dann direkt an der Uhr ablesen.
-
Wenn nun die Uhr zusätzlich auch noch zu einem bestimmten Zeitpunkt
gestoppt werden soll, sieht man vor, daß die Uhrimpulse wahlweise an- und abschaltbar
sind. Wenn nun bei einer derartigen Ausführung nach Nullstellung der Uhr und Abschaltung
der Uhr impulse diese mit Beginn des zu messenden Zeitraums eingeschaltet werden,
so beginnt die Uhr zu zählen, bis die Uhr im pulse wieder abgeschaltet werden. Die
Uhr zeigt dann den verstrichenen Zeitraum exakt an. Es ist dabei auch möglich, einen
anschließenden Zeitraum zu der bereits angezeigten Zeit hinzuzuaddieren. In diesem
Fall sind lediglich die Uhrimpulse wieder anzuschalten und am Ende des betreffenden
Zeitraums abzuschalten. Auf diese Weise lassen sich beliebige Zeiträume addieren.
-
In der Figur ist ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Uhr dargestellt
Sie besitzt sechs Leuchtziffern und zwar die Leuchtziffern H1 und H2 für die Stundenanzeige,
die Leuchtziffern M1 und M2 für die Minutenanzeige und die Leuchtziffern S1 S2 für
die SekundenanzeigeO Diese Leuchtziffern können in irgendeiner besonders übersichtlichen
Weise an der Frontplatte
der Uhr angebracht sein. Für jede Leuchtziffer
ist eine eigene -Zähikette vorgesehen, deren Ausgänge jeweils zu den betreffenden
Eingängen der Leuchtziffern führen und damit jeweils die betreffende Zahl in der
Leuchtziffer zum Aufleuchten bringen.
-
Die Zählkette Zsl ist für die Leuchtziffer S1 zuständig, die die Eii1e'
der Sekundenanzeige angibt. Die Zählkette Zsl besitzt die Ausgänge 0-9, die an die
neun Zahlen der Leuchtziffer S1 individuell angeschlossen sind. An den Ausgang der
Zählkette Zsl ist der Eingang der Zählkette Zs2 angeschlossen, so daß die Zählkette
Zs2 nach jedem vollen Zählen der Zählkette Zsl (Zehn Impulse) einen Impuls erhält.
Die Zählkette zs2 besitzt die Ausgänge O-i, die individuell an die betreffenden
Zahlen der Leuchtziffer 52 angeschlossen sind, an der die Zehner der jeweiligen
Sekundenanzeige ablesbar sind. Auf die Zählkette Zs2 folgt die Zählkette Zml mit
den Ausgängen 0-9, die an die betreffenden Zahlen der Leuchtziffer M1 angeschlossen
sind. An der Leuchtziffer M1 sind die Einer der Minutenanzeige ablesbar. Mit jedem
Vollzählen der Zählkette zs2 (sechs Impulse) erhält die Zählkette Zml einen Impuls.
An die Zählkette zml ist die Zählkette Zm2 angeschlossen, die die Ausgänge 0-5 besitzt.
An diese Ausgänge sind die betreffenden Zahlen der Leuchtziffer M2 angeschlossen,
die die Zehner der jeweiligen Minutenanzeige widergibt. Mit dem Vollzählen der Zählkette
Zm2 (sechs Impulse) erhält die folgende Zählkette Zhl einen Impuls. Diese Zählkette
besitzt die Ausgänge 0-9, die an die betreffenden Zahlen der Leuchtziffer Hl angeschlossen
sind, welche die Einer der Stundenanzeige angibt. Mit Vollzählen der Zählkette Zhl
(zehn Impulse) erhält die folgende Zählkette Zh2 einen Impuls. Diese letzte Zählkette
Zh2 besitzt die Ausgänge ge o-2, die an die betreffenden Zahlen ir Leuchtziffer
H2 angeschlossen sind, welch letztere die Zehner der jeweiligen Stundenanz eige
wiedergibt.
-
Über den Schaltpunkt 1 vor der Zählkette Zsl werden den Zählketten
Uhr impulse im Sekundentakt zugeführt, so daß die einzelnen Zählketten und damit
die angeschlossenen Leuchtziffern entsprechend
der fortschreitenden
Zeit fortgeschaltet werden.
-
Gemäß der dargestellten Schaltung werden die Uhrimpulse von der der
Klemme 2 zugeführten Netzwechselspannung abgeleitet, die mittels des Frequenzteilers
FT im Verhältnis 50 : 1 herabgesetzt wird, so daß aus der Netzwechselspannung mit
der Frequenz 50 Hz Uhrimpulse im Sekundentakt erzeugt werden. Anstelle der Verwendung
der Netzfrequenz und eines Frequenzteilers kann man natürlich auch irgendeinen anderen
Normalgenerator, beispielsweise einen Quarzgenerator verwenden.
-
Damit nun bei Erreichen einer Anzeige, die der Zeit 24 Uhr entspricht,
alle Zählketten auf Null geschaltet werden und damit die Leuchtziffern ebenfalls
die Nullstellung einnehmen, ist das Und-Gatter 3 vorgesehen, das an den Ausgang
4 der ZAhlkette^Zhl und den Ausgang 2 der Zählkette Zh2 angeschlossen ist und bei
Aktivierung dieser Ausgänge über die Leitung 4 ein Potential abgibt, das auf die
Sammelleitung 5 gelangt, von wo es Nullstellungs-Eingängen aller Zahlketten zugeführt
wird. Wenn also die Zählketten Zhl und zh2 in die betreffen-Qe Schaltstellung gelangen,
wird sofort sämtlichen Bählketten ein Potential zugeführt, das diese auf Null zurückstellt,
wodurch der Zählvorgang bei Null Uhr beginnt.
-
Um nun die Uhr wahlweise auf eine bestimmte Zeit einstellen zu können,
ist der Taktgenerator TG vorgesehen, der wahlweise auf verschiedene Frequenzen einstellbar
ist Rnd dementsprechend Taktimpulse unterschiedlicher Folgefrequeiiz abgibt. Die
von dem Taktgenerator TG abgegebenen Taktimpulse werden über den Umschalter 6 in
die Verbindung zwischen den Zählketten Zs2 und zml eingeschleift, wobei im Falle
der Einspeisung d-er Taktimpulse der Ausgang der Zählkette Zs2 vom Eingang der Zählkette
Zml abgeschaltet wird. Je nach der Einstellung der Frequenz des Taktgenerators TG
werden dann die Zählketten zml, Zm2 und Zhl, Zh2 fortgeschaltet, wobei diese Fortschaltung
zunächst sehr schnell erfolgen kann, bis mit Annäherung an die wirkliche Zeit der
Taktgenerator TG in seiner Frequenz zurückgestellt wird. Die Einstellung dieser
Zählketten und damit der
Leuchtziffern Ml, M2, Hl1 H2 kann auf diese
Weise mit der tatsächlichen Zeit in Übereinstimmung gebracht werden.
-
Um nun auch die Sekundenanzeige mit der tatsächlichen Zeit in Übereinstimmung
bringen zu können, sind die Schalter 7 und 8 Vorgesehen. Die Schalter 7 und 8 werden
zusammen mit dem Schalter 6 synchron betätigt. Wenn nun über den umgelegten Schalter
6 die Taktimpulse des Taktgenerators TG eingeschleift werden, so legt der Schalter
7 das an der Klemme 9 stehende Potential an die Leitung lo. Dieses Potential bewirkt
wie das von der Gatterschaltung 3 abgegebene die Nullstellung der betreffenden Zählkette,
hier also der zählketten Zsl und Zs2 Diese werden solange in der Nullstellung gehalten,
wie der Schalter 6 und damit auch der Schalter 7 umgelegt sind. Mit der Betätigung
der Schalter 6 und 7 wird nun gleichzeitig auch der Schalter 8 betätigt, der ebenfalls
das an der Klemme 9 liegende Potential durchschaltet, und zwar an eine KLemme des
Frequenzteilers FT, der damit in einer Phasenlage gehalten wird, die dem Beginn
einer Impulspause zwischen zwei Uhrimpulsen entspricht. Dies bedeutet, daß während
der durch den Taktgenerator TG bewirkten schnellen Fortschaltung der Zählketten
Zml, Zm2, Zhl, Zh3 die Zähleketten Zsl und Zs2 in der Nullstellung gehalten werden,
während der Frequenzteiler FT in einer Lage verharrt, aus der heraus mit seiner
Wiederinbetriebsetzung zunächst eine Impulspause zwischen zwei Uhr impulsen beginnt0
Wenn dann der Frequenzteiler durch Abschaltung des über die Klemme9 zugeführten
Potentials mittels Öffnung des Schalters 9 wieder seine Tätigkeit beginnt, so muß
zunächst eine volle Impulspause zwischen zwei Uhrimpulsen verstreichen, bis an der
Klemme 1 ein erster Uhr Impuls erscheint.
-
Die genaue Einstellung der Uhr erfolgt dabei folgendermaßen; Mittels
des Taktgenerators TG werden die Zählketten Zml, zum2, Zhl und Zh2 sowie die zugehörigen
Leuchtziffern M1, M2, H1 und H2 so eingestellt, daß sich die betreffende Stundenanzeige
ergibt, jedoch die Minutenanzeige um eine Minute voreilt. Der
Taktgenerator
TG wird dann auf die Frequenz Null heruntergeregelt, so daß die vorstehend erwähnten
Zählketten zunächst nicht weitergeschaltet werden. Es wird dann abgewartet, bis
die tatsächliche Zeit, die von den Leuchtziffern Ml, M2, Hl und H2 angezeigte Zeit
erreicht, woraufhin im gleichen Augenblick die Kontakte 6, 7 und 8 in die dargestellte
Lage zurückgeschaltet werden. Hierdurch wird von den Zählketten Zsl und Zs2 das
Nullstellungs-Potential weggenommen, so daß diese wieder fortgeschaltet werden können.
Außerdem kann der Frequenz teiler aufgrund der Abschaltung des für die Klemme 9
zugeführten Potentials wieder Impulse abgeben und zwar in der vorstehend beschriebenen
Phasenlage, so daß die Uhr nunmehr mit Uhrimpulsen über die Klemme gespeist wird,
die phasenrichtig zu dem von der Uhr angezeigten Zeitpunkt einsetzen.
-
Die dargestellte Schaltung enthält auch die Mittel, um die Uhr als
Stoppuhr zu verwenden. Hierzu ist zunächst die Drucktaste 11 vorgesehen, über die
das an der Klemme 9 liegende Nullstellungspotential den Leitungen 5 und lo zugeführt
werden kann.
-
Durch Druck auf die Taste 11 werden sämtliche Zählketten in die Nullstellun*ebracht
und während des Drucks der Taste 11 in dieser Lage gehalten. Mit Loslassen der Taste
11 beginnt dann aufgrund der Speisung der Zählkette Zsl mit Uhr impulsen diese zu
laufen, womit die Uhr den weiteren Ablauf der Zeit zählt. Zusätzlich ist noch der
Kontakt 12 vorgesehen, mit dem die Zuführung der an der Klemme 2 liegenden Wechselspannung
unterbrochen werden kann. Damit ist folgende Betriebsweise möglich: Zunächst wird
der Schalter 12 in die Stopp-Stellung gebracht, woraufhin mittels der Drucktaste
11 sämtliche Zählketten auf Null gestellt werden. Die Drucktaste 11 wird daraufhin
wieder losgelassen. Zu Beginn des zu messenden Zeitraumes wird dann der Schalter
12 in die Start-Stellung gebracht, woraufhin die an der Klemme 1 abnehmbaren Uhrimpulse
die Zählketten weiterschalten, bis der Schalter 12 in die Stopp-Stellung zurückgeschaltet
wird. Die Zählketten bleiben daraufhin stehen, die eingenommene Stellung der Schaltung
zeigt die abgelaufene Zeit an. Es kann daraufhin der Schalter 12 wieder in
die
Startstellung gebracht werden, woraufhin ein folgender Zeitraum zu dem bereits angezeigten
hinzuaddiert wird und so fort.
-
Es sei noch darauf hingewiesen, daß es auch möglich ist, mit Umlegen
des Schalters 12 in die Start-Stellung eine Zeitzählung zu beginnen, die mit einer
vollen Impulspause zwischen zwei Uhr impulsen anhängt. Hierzu ist der Frequenzteiler
FT in der oben beschriebenen Weise' in die entsprechende Phasenlage zu bringen,
was ohne weiteres dadurch möglich-ist, daß mit Schließen der Drucktaste 11 ein weiterer,
nicht dargestellter Kontakt betätigt wird, über den das an der Klemme 9 liegende
Potential dem Frequenzteïlèr FT zugeführt wird <wie dies oben im Zusammenhang
mit dem Kontakt 8 beschrieben war).
-
Falls auch die Anzeige von Bruchteilen von Sekunden gewünscht wird,
ist eine weitere entsprechend bemessene Zählkette zusätzlich vorzuschalten.