DE2719207A1 - Schaltung zur alarmerzeugung - Google Patents

Description

Schaltung zur Alarmerzeugung

Sie Erfindung betrifft eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff dee Hauptanepruche.

Bei den bekannten elektronischen Uhren mit Alarmeinrichtung ist ein Schwingkristall vorgesehen, dessen Ausgangseignal geteilt wird, um einen Betrieb der Uhr und eine Zeitdareteilung zu ermöglichen; ein in geeigneter Weise geteiltes Ausgangesignal wird darüber hinaus zur Erzeugung eines Alarmtones benutzt. Serartige elektronische Schaltungen bestehen meistens aus integrierten Schaltungen. Die integrierten Schaltungen haben die Neigung, äußere Geräusche in erhöhtem Maß aufzunehmen, wenn die Zahl der Aneohlüsee erhöht wird, so daß Fehler oder eine Beschädigung der Halbleiteranordnung hervorgerufen wird. Vorstehendes Problem ergibt sich insbesondere dann, wenn die Uhr mehrere Betriebsarten der Alarmfunktionen aufweist, wie beispiels·

709846/0948

weise das Abstellen des Alarmes oder dergleichen, da die Zahl der Eingangsanschlüsse der integrierten Schaltung entsprechend den Eingängen der Schalter erhöht wird, wobei jeder Schalter einer der vorerwähnten Funktionen zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Schaltungen für Uhren mit Alarmeinrichtung auftretenden Nachteile und Schwierigkeiten zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Eauptanspruohs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung liefert insbesondere eine Schaltung zur Alarmerzeugung in Uhren, wobei die Alarmerzeugung durch elektronische Mittel gesteuert wird. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist ein Bezugs- oder Referenzschalter vorgesehen, der duroh einen Zeitkontrollmeohanismus geöffnet und geschlossen werden kann, sowie ein manuell betätigter Schalter, der auf manuelle Weise geöffnet und geschlossen wird. Außerdem ist eine erste Einrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangssignale an einem Ausgangeanschluß abhängig von der Betriebsart bzw. dem Schaltzustand des Bezugssohalters und des manuellen Schalters vorgesehen, eine impulserzeugende Schaltung zur Lieferung von Taktimpulsen aus verschiedenen Impulsketten, eine zweite Einriohtung zur Speicherung des Betriebs- oder Schaltzustandes der Sohalter abhängig von dem Ausgang an dem Ausgangsansohluß und dem Taktimpuls der zugeordneten Taktimpulsreihe{ außerdem erzeugt die zweite Einrichtung ein Ausgangesignal abhängig von den Betriebszuständen der Sohalter. Eine Steuer- oder Kontrolleinrichtung steuert die den Alarmton auslösende Einheit bei Empfang wenigstens eines Ausgangs von der zweiten Einrichtung. Somit werden die Zustände, d.h. der Betriebszustand des Bezügeeohalters und manuell betätigten Schalters als Auegangesignale über einen Ausgangsansohluß erhalten, duroh den die Sohalterzuetände erfaßt werden. Die Steuerung der Alarmfunktion ist daher ait einer geringen Zahl an Anschlüssen möglioh.

709846/0948

Die erfindungsgemäße Schaltung wird durch eine integrierte Schaltung gebildet, deren Anschlußzahl dadurch erheblich verringert wird, daß der Betriebszustand der Schalter über die Ausgangeklemme einer Detektor- bzw. logischen Schaltung zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Schaltung weist kleine Größe . auf und wird durch elektronische Schaltkreise gebildet. Die tonerzeugende Schaltung wird durch die Betriebszustände des Bezugesohalters und manuell betätigten Schalters in verschiedenen Betriebsarten gesteuert, wobei die Betriebszustände der Schalter in Form von Auagangssignalen erzeugt werden. Duroh die erfindungegemäße Schaltung wird eine kompakte Anordnung zur Erzeugung eines Alarmtones geschaffen, bei der eine Schaltung die Arten der Betriebszustände der beiden Schalter ermittelt, wobei diese Schaltung zur Reduzierung von Fehlern integriert vorgesehen ist. Die Art der Betriebszustände der beiden Schalter wird vorzugsweise durch Verwendung von Taktimpulsen erfaßt, die von einem Frequenzteiler erzeugt werden, weloher die Auegangefrequenz eines Schwingkristalls bzw. Kristallgenerators teilt, um dadurch die tonerzeugende Schaltung anzusteuern.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 ein elektrisches Blockschaltbild einer ersten Aueführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2A eine schematische Teilschnittansicht eines Schaltermechanismus für die in Fig. 1 gezeigte Schaltung,

Fig. 2B eine Teilansicht des Schalters nach Fig. 2A im Längsschnitt zur Veranschaulichung der zugeordneten Elemente,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Signale an wesentlichen Teilen des Blockschaltbilds nach Fig. 1, und

Fig. 4 ein elektrisches Blockschaltbild einer weiteren Aueführungeform der Erfindung. 709846/0948

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform aind Frequenzteiler 2 bis 6 vorgesehen, um die Ausgangsfrequenz eines Kristallschwingers 1 zu teilen. Die Frequenzen von einigen kHz, 16 Hz, θ Hz, 4 Hz und 1 Hz werden von den jeweils zugeordneten Frequenzteilern erzeugt. Ein Zähler 7 erzeugt alle 5 Mi nut ein ein Ausgangssignal und bewirkt die Löschung des Zählerinhaltes. Der Zähler 7 bestimmt somit einen Zeitabschnitt für ein intermittierendes Alarmsignal bzw. einen Alarmton.

Eine Antriebseinheit 8 enthält einen Motor, der durch das Auegangesignal des Frequenzteilers 4 angesteuert wird, sowie eine Einrichtung zur übertragung der Bewegung des Motors über ein Räderwerk zu den Zeigern der Uhr. Mit 9 bis 21 sind Gatterechaltungen, mit 22 bis 29 Inverter und mit 30 bis 37 Flip-Flop-Schaltungen bezeichnet. Nach Fig. 1 ist außerdem ein Verstärker 38 und ein Lautsprecher 39 vorgesehen. Ein Widerstand 40 ist in Serie mit einem Bezugsschalter 42 geschaltet, sowie in Serie mit einem manuell betätigbaren Schalter 435 der Widerstand 40 weist einen Widerstandswert auf, der gegenüber dem Wert eines Widerstands 41 ausreichend klein gewählt ist. Der Bezugsschalter 42 wird an einer vorgewählten, eingestellten Zeit durch eine Zeitkontrolleinrichtung betätigt. Die vorstehend angegebene Anordnung ist in den meisten üblichen Uhren mit Alarmeinriohtung dieser Art vorgesehen und muß daher nicht einzeln erläutert werden. Der manuell betätigbare Schalter 43 dient zur Einstellung der Alarmzeit und weist den in den Fig. 2A und 2B gezeigten Aufbau auf. Eine Welle 45' trägt an ihrem einen Ende einen Druckknopf 44' und weist ferner in ihrem mittleren Abschnitt ein zylindrisches Teil 45'c auf, welches gegenüber dem Wellendurchmesser größereren Durchmesser hat und von dem Vorsprünge 45'a, 45'b wegstehen. Eine Hülse 46* hat an ihren oberen und unteren Hälften unterschiedliche Dicke und ist mit einer Stufe 46Ό versehen, an welcher die obere und untere Hälfte ineinander übergehen. In der oberen, dickeren Hälfte der Hülse 46' sind U-förmige Ausnehmungen 46'a, 46'b ausgebildet, welche solche Form haben, daß sie den Vorsprung 45'a bzw. 45*b zur Aueführung einer freien Bewegung in Vertikalrichtung, d.h. in der Zeiohnung

709846/0948

nach oben und unten gesehen, haben. Ein Magnet 47' und ein Reed-Schalter 48' sind an einem nicht gezeigten stationären Glied befestigt, während die Hülse 46' mittels Schrauben an einer stationären Platte 49' fest angeordnet ist. Ein Ende einer Feder 5O¹ ist am unteren Teil der Hülse 46' befestigt, während das andere Ende der Feder mit dem zylindrischen Absohnitt 45Ό in Verbindung steht, so daß die Feder die Welle 45' normalerweise nach oben vorspannt, um den Schalter 48' nach Fig. 2A in eine solche Stellung zu verbringen, daß er von einer Abschirmplatte 51· abgeschirmt wird, die an der Welle 45' befestigt iet. Der Rahmen bzw. das Gehäuse der Uhr ist mit 52' bezeichnet.

Wird angenommen, daß die beiden Schalter 42, 43 geöffnet sind, dann nimmt während des Betriebs der Schalter 43 eine Position ein, wie dies in Fig. 2A und Fig. 2B gezeigt ist, so daß die Abschirmplatte 51' den Reed-Schalter 43' wirksam gegenüber dem Magnetfeld des Magneten 47' abschirmt, so daß der Reed-Sohalter 48' geöffnet wird.

Zum besseren Verständnis der Betriebsart wird angenommen, daß die Flip-Flops 34, 36 und 37 sich im zurückgestellten Zustand befinden. Ein 4 Hz-Impuls vom Frequenzteiler 5 wird über den Widerstand 4I der Gatterschaltung 9 zugeführt und über den Inverter 23 der Gatterschaltung 10. Der 4 Hz-Impuls wird naoh Inversion vom Inverter 22 an die Gatterschaltung 9 als zweites Eingangssignal angelegt, während die Gattersohaltung 10 ale zweites Eingangssignal direkt diesen 4 Hz-Impuls empfängt, infolgedessen die Ausgänge der Gatterschaltungen 9 und 10 jeweils auf dem logischen Wert "1" gehalten werden.

Die Eingänge D der Flip-Flops 30, 32 werden auf dem Wert "1" gehalten, während die Takteingänge CP der Flip-Flops 30, 32 die nachstehend noch angegebenen Impulse empfangen. Ein 16 Hz-Impuls, der in Fig. 3A dargestellt ist, wird naoh Inversion durch den Inverter 26 vom Frequenzteiler 3 der Gatterschaltung 20 zugeführt, die außerdem einen θ Hz-Impuls (Fig. 3B) vom Anschluß b des Frequenzteilers 4 empfängt.

709846/094 8

Der in Pig. 3C gezeigte Impuls wird demzufolge am Ausgang des Inverters 27 empfangen und an die Gatterschaltungen 11, 12 nach Inversion weitergeleitet. Die Gatterschaltungen 11,12 empfangen den 4 Hz-Impuls nach Fig. 3D nach Inversion durch den Inverter 22 bzw. den 4 Hz-Impuls vor der Inversion. Dem zufolge ergibt sich am Ausgang e des Inverters 24 der in Fig. 3E gezeigte Impuls, der den Takteingängen CP der Flip-Flops 31, 32 zugeführt wird, während der Impuls nach Fig. 3P, der am Ausgang f des Inverters 23 empfangen wird, zu den Takteingängen der Flip- Flops 30, 33 und 35 geleitet wird.

Da die Ausgänge der Gatter 9 und 10 auf dem Wert "1" gehalten werden, werden die Ausgangesignale Q in "0" verändert, wenn Im pulse an die Takteingänge der Flip-Flops 30, 32 angelegt werden. Die Gatterschaltung 19 wird durch den Ausgang φ des Flip-Flops 32 gesperrt, so daß der Impuls durch die Gatterschaltung 1Θ ge sperrt wird. Demzufolge erzeugt der Lautsprecher 39 einen Ton. Andererseits hält der Ausgang § des Flip-Flops 32 den Ausgang der Gatterschaltung 13 auf dem Wert "0".

Da die Eingänge der Flip-Flop-Schaltungen 31 und 33 auf dem Wert "0" gehalten werden, da die Ausgänge der Flip-Flops 30, 32 den Wert "0" liefern, erzeugen die Flip-Flops 31» 33 an den Ausgängen Q Signale "0". Der Eingang D des Flip-Flops 33 erhält somit ein Signal "T", so daß dessen Ausgang Q auf dem Wert "1" gehalten wird, wenn an seinen Takteingang ein Impuls CP angelegt wird. Die Gatterschaltung 16 wird durch den Auegang Q des Flip-Flops 35 geöffnet, so daß der Impuls durch den Inverter 32 durch diese Gatterschaltung hindurchgeht und das Flip-Flop 34 eetst, eo daß dessen Ausgang in "1" geändert wird.

Hachdem der Bezugesohalter 42 bei der vorangehenden Zeiteinstellung duroh eine Zeitkontrolleinheit geschlossen wurde, ist der TeAindungsansohluß F auf "1" gesetzt, da der Widerstand 40 wesentlich kleiner als der Widerstand 41 gewählt ist. Somit wird aa Eingang des Gatters 9 ein Signal "1" erzeugt, um den Inverter 22 einen Ausgangeimpuls (Fig. 3D) abgeben zu lassen.

70984670948

Der Eingang der Gatterschaltung 10 ist in der Zwischenzeit auf "0" gesetzt und dessen Ausgang liefert ein Signal "1". Wenn der Impuls nach Fig. 3E vom Inverter 24 während desjenigen Zeitintervalls abgegeben wird, in welchem der Impuls der Gatterschaltung 9 den Eingang D des Flip-Flops 32 auf "0" hält, wird der Ausgang Q, des Flip-Flops 32 in "1" invertiert, so daß ein Eingang der Gatterschaltung 19 auf dem Wert "1" gehalten wird. Der Ausgang Q des Flip-Flops 33 und der Ausgang Q des Flip-Flops 34 werden auf dem V/ert "1" gehalten, während der Ausgang der Gatterschaltung 13 den V/ert "1" liefert. Der Ausgang Q des Flip-Flops 33 wird in "0" invertiert, da der Impuls nach Fig. 3F am Ausgang des Inverters 25 erzeugt wird, so daß am Ausgang der Gatterschaltung 13 ein Impuls erzeugt wird. Dieser resultierende Impuls setzt einerseits das Flip-Flop 37 und stellt andererseits das Flip-Flop 36 und den Zähler 7 über die Gatterschaltung 17 zurück. Die Gatterschaltung 19 wird durch den Ausgang Q des Flip-Flops 37 geschlossen, so daß die Gatterschaltung 18 einen Impuls mit einigen kHz mit einer Periode von 1/4 Sekunden an den Inverter 2Θ und die Gatterschaltung 19 und außerdem über einen Inverter 29 an den Verstärker 38 liefert, wodurch der Lautsprecher 39 einen Alarmton abgibt.

Durch die Rückstellung des Flip-Flops 36 öffnet dessen Ausgangssignal Q die Gatterschaltung 21, so daß ein 1 Hz-Impuls vom Frequenzteiler 6 durch diese Gatterschaltung 21 zum Zähler 7 hindurchgeht. Der Zähler 7 zählt Zeitintervalle von 5 Minuten}sein Ausgang wird dem Takteingang CP des Flip-Flops 37 zugeführt, um dessen Auegänge Q und Q zu invertieren. Die Gatterschaltung 19 ist demzufolge geschlossen, um den Alarmton zu sperren und der Ausgang § des Flip-Flops 36 liefert das Signal "0", so daß duroh das Sperren der Gatterschaltung 21 die Zuführung von Impulsen zum Zähler 7 unterbrochen wird.

Der Alarmton wird somit dann erzeugt, wenn der Bezugeschalter geschlossen ist; nach 5 Minuten wird der Alarmton wieder unter-

709846/0948

brooiien. Die Dauer des Alarmtones ist allerdings nicht auf 5 Minuten begrenzt, sondern kann durch entsprechende Einstel lung des Zählere 7 beliebig lang gewählt werden.

Die manuelle Unterbrechung des Alarmtons wird nachstehend nä her erläutert. Wenn der Bezugsschalter 42 geschlossen ist und der Alarmton erzeugt wird, weil der manuell betätigbare Schal ter 45 geschlossen ist, d.h. weil der Druckknopf bzw. Druck schalter 44' nach Fig. 2A nach unten gedrüokt ist, ist die Abschirmplatte 51' nach unten verschoben, um die Abschirmung gegenüber dem Reed-Schalter 48' aufzuheben, so daß sich der Reed-Sohalter 43' schließt. Demzufolge wird am ■Verbindungeanschluß P das Signal "0" aufrechterhalten, so daß die Gatterschaltung 9 ein Ausgangssignal "1" liefert; demzufolge wird von der Gatterschaltung 10 ein invertierter Impuls (Fig. 3D) abgegeben. Der Ausgang § des Flip-Flops 32 wird in "0" verändert, da der Impuls gemäß Fig. 3E am Ausgang des Inverters 24 erzeugt wird, infolgedessen die Gatterschaltung 19 gesperrt wird, um den Alarmton zu unterbrechen. Andererseits läßt der Impuls von der Gatterschaltung 10 den Eingang D der Flip-Flop- Schaltung 30 in "0" ändern. Da der Impuls nach Fig. 3? vom Inverter 25 abgegeben wird, wird der Ausgang 5 des Flip-Flops in 'M" geändert.

Der Ausgang ζ des Flip-Flops 31 wird auf "1" gehalten, bis der Impuls gemäß Fig. 3E vom Inverter 24 abgegeben wird; der Ausgang der Gatterschaltung 14 wird während dieses Zeitabschnitte auf "1" gehalten. Das Flip-Flop 37 wird demzufolge zurüokgestellt, so daß dessen Ausgangssignal "0" wird, wodurch der Eingang der Gatterschaltung 19 auf "0" verbleibt. Der Ausgang "1" der Gatterschaltung 14 stellt den Zähler 7 und über die Gatterschaltung 17 das Flip-Flop 36 zurück.' Der Zähler 7 beginnt demzufolge in diesem Zeitaugenblick augenblicklich mit der Zeitzählung.

709846/0948

Durch die erwähnte Umkehrung des Ausgangs φ des Flip-Flope 30 wird die Gatterschaltung 15 geöffnet und läßt den Impuls der Fig. 3D hindurch. Das Flip-Flop 34 wird zurückgestellt und erzeugt daraufhin das Ausgangesignal "0", um die Gatterschaltung 13 zu sperren. Da in diesem Zustand der manuell betätigbare Sohalter 43 wieder geöffnet wird, wird das Signal am Verbindungsansohluß P wieder in "1" geändert, so daß die Ausgangssignale der Flip-Flops 30 und 32 in "0" bzw. "1" geändert werden und ein Eingang der Gatterschaltung 13 somit in "1" geändert wird. Da in diesem Zustand die Gatterschaltung 13 durch das Ausgangesignal "0" des Flip-Flops 34 geschlossen wird, wird dieses Ausgangssignal aufrechterhalten, um das Flip-Flop 37 im zurückgestellten Zustand zu halten, so daß die Gatterschaltung 19 weiterhin noch gesperrt bleibt.

Da der Zähler 7 ein Zeitintervall von 5 Minuten zählt, wird dessen Auegangesignal an den Takteingang CP des Flip-Flops 37 geführt, so daß die Werte der Ausgangssignale Q, und φ umgekehrt werden, um die Gatterschaltung 19 zu öffnen und um die Erzeugung eines Alarmtons zu ermöglichen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Flip-Flop 36 immer noch im zurückgestellten Zustand, um die Gatterschaltung 21 im geöffneten Zustand zu halten, so daß weiterhin ein Impuls zum Zähler 7 durchgeht. Nach Zählen der näoheten fünf Hinuten wird das entsprechende Auegangesignal dem Takteingang CP des Flip-Flops 37 zugeführt, welohes daraufhin ein Ausgangesignal erzeugt, um die Gatterschaltung 19 zu sohlieseen, woduroh der Alarmton unterbrochen wird* Der Auegang Q des Flip-Flope 37 wird dabei dem Takteingang CP des Flip-Flope 36 zugeführt, dessen Ausgangssignal Q dann das Sperren der Gatterschaltung 21 bewirkt.

Es ist häufig notwendig, den Alarm beliebig cu aktivieren, wobei die Sperrzeit von fünf Minuten übersprungen wird, wie dies der Fall ist, wenn die Speicherfähigkeit der Uhr aus Demons.tr·-

709846/0948

tionazwecken erläutert werden soll. Zu diesem Zweck kann der Alarm sofort ausgelöst werden, wobei der Bezugsschalter 42 in folgender Weise betätigt wird. Wenn der Bezugsschalter 42 geöffnet ist, nachdem einmal die Alarm-Sperrzeit, d.h. die Sauer des Alarmtones gesetzt ist, werden die Flip-Flops 30 35 in ihren Anfangszustand zurückverbracht. Das darauffolgende Schließen des Schalters 42 läßt in der vorstehend beschriebenen Weise das Flip-Flop 32 ein Ausgangssignal "1" erzeugen, eo daß die Gatterschaltung 13 einen Impuls abgibt. Sas Flip-Flop 37 wird demzufolge so gesetzt, daß es die Gatterschaltung 19 öffnet, infolgedessen ein Alarmton erzeugt werden kann. Der Alarmton wird nach einer bestimmten Zeit unterbrochen und kann nach Schließen und Wiederöffnen des manuell betätigbaren Schalters 43 nach fünf Minuten wieder erzeugt werden. Der Alarmton kann auch zu jeder beliebigen Zeit durch Offnen und Schließen des Schalters 42 nach Einstellung der Sperrzeit erzeugt werden.

Die Dauer der Sperrzeit und die Erzeugung des Alarmtones kann in beliebiger Weise auf Grund des Zählers 7 eingestellt werden, so daß nur ein einziger Zähler notwendig ist, was den Gesamtaufbau wesentlich vereinfacht.

Um den Alarm vollständig zu unterbrechen, muß der Sohalter 43 in geschlossenem Zustand gehalten werden. Nach Fig. 2A wird der Druckknopf 44* niedergedrückt, um die oberen Enden der Voreprünge 45'a, 45'b der Welle 45' um einen kleinen Betrag unterhalb dee Höhenniveaue der Aussparungen 46'a, 46'b der Hülse 46' zu verbringen, woraufhin er gedreht wird. Sie oberen Kanten der Vorsprünge 45'a, 45¹I³ gelangen dann in Anlage zu der Stufe 46Ό der Hülse 46*, infolgedessen die Welle 45* in der naoh unten abgesenkten Position gehalten wird, wenn die auf den Druckknopf nach unten wirkende Kraft freigegeben wird, so daß die Abeohirmplatte 51' in ihrer nach unten abgesenkten Position ge halten wird. Der Schalter 48' wird somit geschlossen gehalten, um den manuell betätigbaren Schalter 43 nach Fig. 1 geschlossen

709846/0948

zu halten; auf diese Vi ei se wird das Ausgangeeignal Q des Flip-Plops 32 auf dem Wert "0" gehalten, wodurch der Sperrzustand der Gatterschaltung 19 beibehalten wird. Demzufolge wird der Alarmton unterdrückt.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform weist Flip-Flops 44 bis 51» Gatterschaltungen 52 bis 60 und einen Inverter 61 auf. Im übrigen sind mit gegenüber Fig. 1 gleichen Bezugszeichen gleiche Teile angegeben.

Wenn der Bezugs- und der manuell betätigbare Schalter 42 bzw. geöffnet sind, liefert der Anschluß P einen 4 Hz-Impuls (Fig. 3D)» der an die Eingänge D und Flip-Flop-Schaltungen 45 und 44 angelegt wird. An diese Flip-Flops werden über zugeordnete Anschlüsse f und e Taktimpulse (Fig. 3F und 3Ξ) angelegt. Da die Taktimpulse an die Flip-Flops 44» 45 angelegt werden und deren Eingänge D auf dem Wert "1" bzw. "0" liegen, erzeugt der Ausgang Q des Flip-Flops 44 das Signal "1" und der Ausgang Q des Flip-Flops 45 das Signal "0". Da ein Taktimpuls über den Anschluß e an den Eingang des Flip-Flops 44 angelegt wird, während der Auegang Q des Flip-Flops 44 das Signal "1" liefert, wird der Auegang Q des Flip-Flops 47 in "1" geändert, so daß ein Eingang der Gatterschaltung 52 auf dem Signalwert "1" gehalten wird.

Nachdem der Taktimpuls über den Anschluß e zugeführt wird, wo bei der Ausgang Q des Flip-Flops 45 auf dem Wert "0" gehalten wird, ändert sich der Ausgang φ des Flip-Flope 46 in "1", so daß ein Eingang der Gatterschaltung 52 das Signal "1" empfängt. Da der Ausgang φ des Flip-Flops 45 auf dem Wert "1" gehalten ist, werden in diesem Zeitaugenblick die Eingänge der Gatterschaltung 52 auf dem Wert "1" gehalten, infolgedessen der Ausgang dieser Gatterschaltung den Signalwert "0" liefert. Die Ausgänge der Gatterschaltung 55 bzw. des Inverters 61 werden demzufolge in "1" bsw. "0" geändert. Der Ausgang Q, des Flip-Flops 45 läßt die

709846/0948

IH

Ausgänge der Gatterschaltungen 53» 56 jeweils in "O" umschal ten. Die Eingänge der Gatterschaltung 57 haben, aorait jeweils den Wert "0", so daß ein Ausgangssignal "0" erzeugt wird.

Der Ausgang Q des Flip-Flops 48 wird durch den am Anschluß e erzeugten Taktimpuls in "0" geändert.

Ein Eingang der Gatterschaltung 19 wird somit auf dem Wert "0" gehalten, so daß der durch den Inverter 28 hindurchgeführte Impuls nicht zu der Gatterschaltung 19 gelangt; dadurch wird vom Lautsprecher 39 kein Alarmton erzeugt. Da der Ausgang Q des Flip-Flops 48 dem Eingang D des Flip-Flops 49 zugeführt wird, wird der Ausgang § in "1" geändert, wenn ein Impuls am Anschluß e erzeugt wird; dadurch wird ein Eingang der Gatter schaltung 58 auf dem Wert "1" gehalten. Da der Ausgang der Gat terschaltung 45 den Ausgang der Gatterschaltung 54 auf dem Wert "0" hält, liefern der Ausgang Q bzw. § des Flip-Flops 50 ein Signal "0" bzw. "1".

Der vorstehend erläuterte Zustand der Schaltung wird beibehalten, wenn die Schalter 42 und 43 geöffnet sind. Wenn der Schalter 42 an der vorher eingestellten Zeit geschlossen wird, liefert der Anschluß P ein Signal "1". Wenn demzufolge ein Taktimpuls an das Flip-Flop 45 angelegt wird, ergeben deren Aue gang Q bzw. 5 ein Signal "1" bzw. "0". Solange der Auegang Q und Q des Flip-Flops 44 ein Signal "1" und "0" liefern, empfangen die Eingänge der Gatterschaltung 53 jeweils ein Signal "1", so daß am Ausgang der Gatterschaltung 53 ein Signal "1" abgegeben wird. Demzufolge ändert sich der Ausgang der Gatterschaltung 56 in "1", der über die Gatterschaltung 57 den Eingang D des Flip-Flops 48 in "1" ändert. Ein darauf folgender Taktimpuls, der über den Anschluß e zugeführt wird, läßt den Ausgang Q des Flip-Flops 48 in "1" ändern, so daß ein Eingang der Gatterechaltungen I9 und 55 ein Signal "1" empfängt. Der Taktimpuls zum Flip-Flop 48 wird auch dem Flip-Flop 46 zugeführt, um an dessen Ausgang S ein Signal "0" zu erzeugen, welches die

7098A6/09A8

Gatterschaltung 5² ein Ausgangssignal "1" abgeben läßt, so daß sich der Ausgang der Gatterschaltung 55 in "0" ändert. Der Aus gang des Inverters 61 liefert dann ein Signal "1", so daß am Eingang D des Flip-Flops 48 über die Gatterschaltung 57 ein Signal "1" anliegt.

Der Ausgang dee Flip-Flops 48 wird auf "1" gehalten, wodurch das Schließen des Referenzschalters 42 gespeichert wird. Der sich ändernde Signalwert am Ausgang Q des Flip-Flops 4Θ läßt den Ausgang der Gatterschaltung 58 ein Signal "1" erzeugen, der auf diesem Wert bleibt, bis der nächste Taktimpuls über den Anschluß e dem Flip-Flop 49 zugeführt wird.

Das Flip-Flop 51 wird durch den Ausgang der Gatterschaltung 58 zurückgestellt, so daß der Ausgang Q, in "1" geändert wird, wo durch ein Eingang der Gatterschaltung 19 auf dem Wert "1" ver bleibt. Da der Ausgang φ des Flip-Flops 50 weiterhin das Signal "1" erzeugt, wird die Gatterschaltung 19 geöffnet, so daß ein Impuls durch den Inverter 28 hindurchgeht, um den Lautsprecher 39 zur Erzeugung eines Alarmtones zu aktivieren.

Der Ausgang der Gatterschaltung 58 stellt den Zähler 7 und über die Gatterschaltung 60 das Flip-Flop 36 zurüok. Der Ausgang Q dee Flip-Flops 36 öffnet die Gatterschaltung 21, so daß vom Zähler ^ die 1 Hz-Impulse gezählt werden.

In der bereite beschriebenen Weise wird nach Zählen von 5 Minuten durch den Zähler 7 dessen Ausgangssignal den Eingang dee Flip-Flops 51 zugeführt, um den Alarmton abzuschalten.

Der durch das öffnen des manuell betätigbaren Sohalters 45 naoh dessen Schließen eingeleitete Betrieb nach dem Schließen des Referenzsohalters 42 wird im folgenden erläutert. Wenn der manuell betätigbare Schalter 43 geschlossen wird, wird der Schalter 42 geschlossen gehalten, so daß ein Alaraton erzeugt werden kann, wobei am Aneohluß P der Signalwert ⁿ0^N

709846/0948

erzeugt wird. Dadurch ändern sich die Ausgänge Q bzw. ζ der Flip-Flops 45 bzw. 44 in "0" bzw. "1", wenn über die Anschlüsse θ und f Taktimpulse zugeführt werden. Der Ausgang der Gatterschaltung 54 ändert demzufolge sich in "1", so daß der Ausgang Q bzw. Q des Flip-Flops 50 durch den Taktimpuls vom Ansohluß β in "1" bzw. "0" geändert werden. Der invertierte Ausgang φ läßt am einen Eingang der Gatterschaltung 19 ein Signal "0" erzeugen, wodurch der Alarmton abgeschaltet wird.

Der invertierte Ausgang Q invertiert den Ausgang der Gatterschaltung 59» wodurch das Flip-Flop 51 gesetzt wird. Ein Eingang der Gatterschaltung 19 wird auf dem Wert "0" gehalten. Der Ausgang der Gatterschaltung 59 stellt den Zähler 7 und das Flip-Flop 36 zurück, während die Flip-Flops 48 und 49 durch das Ausgangssignal der Gatterschaltung 57 in dem erläuterten Zustand gehalten werden.

Ein darauffolgendes Öffnen des Schalters 43 läßt die Flip-Flops 44 bis 47 iind das Flip-Flop 50 in den gleichen Zustand wie im vorerwähnten Fall zurückkehren, bei dem nur der Schalter 42 geschlossen ist. Die Zustände der Flip-Flops 48 und 49 sind jedoch unverändert. Das Flip-Flop 51 behält den gleichen Zustand bei und erzeugt am Ausgang Q ein Signal "0". Die Gatterschaltung 19 wird geschlossen gehalten und ermöglicht somit nicht eine Alarmauslösung. Durch die erwähnte Rückstellung des Flip- Flops 50 werden die Ausgangswerte der Gatterschaltungen 59 und 60 invertiert, so daß die Rückstellung des Zählere 7 und dea Flip-Flops 36 ausgeführt wird und der Zähler 7 mit der Zeit zählung beginnen kann.

Die Erzeugung des Alarmtones wird unterbunden, bis der Zähler 7 5 Minuten gezählt hat, ähnlich wie dies im vorbeschriebenen Fall ist. Wenn der Zähler 7 fünf Minuten gezählt bzw. erfaßt hat, invertiert dessen Ausgang den Ausgang des Flip-Flops 51» so daß sich die Gatterschaltung 19 öffnet und dadurch ein Alarmton erzeugt wird.

709846/0948

Um den Alarm vollständig zu unterbinden, wird der Schalter 43 geschlossen gehalten, wie dies bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform der Fall ist. Der Ausgang Q des Flip-Flops 50 wird auf dem Signalwert "0" gehalten, wodurch die Gatterschaltung 19 geschlossen bleibt und eine Alarmerzeugung verhindert wird.

Die Schaltzustände der Schalter 42 und 43 werden durch die Ausgänge der Flip-Flops 44 und 45 erfaßt,wobei die Ausgänge der Schalter 42, 43 direkt mit einem Verbindungsanschluß P in Verbindung stehen (an den die Flip-Flops 44» 45 angeschlossen Bind), so daß die Erzeugung des Alarmtones durch diese Flip-Flops gesteuert wird.

Eine gleiche 'Wirkung wird dadurch erhalten, daß der Anschluß P direkt mit dem Flip-Flop 30 verbunden wird, wobei die Gatterschaltungen 9 und 10 entfallen und der Inverter 23 direkt mit dem Flip-Flop 32 verbunden ist; die Taktimpulse der Anschlüsse e, f werden dabei direkt an die Flip-Flops 30, 32 angelegt.

Da bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Steuerung des Alarms abhängig vom Zustand des Signals am Verbindungsanschluß P erfolgt, ist bei Verwendung einer integrierten, Alarm erzeugenden Schaltung nur ein einziger äußerer Anschluß zur integrierten Schaltung erforderlich, um eine Verbindung zur Ausgangsseite des Bezugeschalters und des manuell betätigbaren Schalters zu ermöglichen.

Da der in üblichen Uhren mit Alarmeinrichtung verwendete Bezugsschalter normalerweise mit der elektrischen Speisequelle verbunden ist, können derartige Uhren erfindungagemäß so modifiziert werden, daß der übliche Bezugsschalter praktisch ohne Änderungen verwendbar ist.

709846/0948

Der Schaltzustand der verwendeten Schalter kann bei der erfindungsgemäßen Schaltung durch Verwendung einer geringen Zahl von Schaltern verwendet werden; hierzu wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung eine gemeinsame Verbindung an den Ausgangsseiten von zwei Schaltern vorgesehen, welche die entsprechenden unterschiedlichen Spannungswerte liefern, so daß eine Steuerung oder Kontrolle der Erzeugung des Alarmtons durch Erfassung der Spannungswerte an dem gemeinsamen Verbindungsanschluß ausgeführt werden kann. Eine derartige Anordnung vereinfacht wesentlich den Aufbau einer integrierten Schaltung, da die Zahl der Stifte reduziert werden kann, um die Größe der Schaltung auf ein Minimum zu verringern.

Die Erfindung läßt sich besonders wirksam bei kompakten Uhren oder Uhren kleiner Größe anwenden, wobei die Verschiedenart der Alarmbetriebszustände mit einer kleineren Zahl von Anschlüssen gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße integrierte Schaltung weist eine kleinere Zahl von Eingängen auf und ist gegenüber den bekannten integrierten Schaltungen mit einer Vielzahl an Anschlüssen bzw. Anschlußklemmen besser gegen elektrische Unterbrechungen, d.h. gegenüber einem Zubruchgehen der Schaltung geschützt.

Die Erfindung schafft somit eine Schaltung zur Erzeugung eines Alarmtones, bei der an einem Ausgangsanschluß ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches von der Betriebsart, d.h. genauer gesagt von dem Betriebszustand eines manuell betätigbaren Schalters und eines Bezugsschalters abhängig ist, die durch einen Zeitkontrollmechanismus geöffnet und geschlossen werden können; bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird dieses Ausgangesignal zur Steuerung der Alarmfunktionen erfaßt.

709846/0948

Leerseite

Claims (3)

1. DIP L.-PHYS. F. ENDLICH ο- eos4 unterpfafi-e-haf w_Q λ SL ΛΡίί. 1977 PATENTANWALT "⁰^'*⁰⁴ *i ' I 3 * U /

   .PHYS. . _Q

   PATENTANWALT "⁰^'*⁰⁴ *i ' I 3 * U / _S/_ai

   TELEFON

   (MÜNCHEN» 84 96 3·

   . _patenducm „onchen

   CABLE ADORESSl DIPL.- PHYS. F. ENDLICH. D - 8Ο34 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTF.

   TELEXl 02 I73O

   Meine Aktei S-4243

   Kabushiki Kaisha Seikosha Tokyo, Japan

   Patentansprüche

   Schaltung zur Erzeugung eines Alarmtons, insbesondere für elektronische Uhren, mit einem Schwingkristall und einem Frequenzteiler,

   dadurch gekennzeichnet, daß ein durch einen Zeitkontrollmechanismus betätigbarer Bezugsechalter (42) und ein manuell betätigbarer Schalter (43) vorgesehen sind, daß eine erste Einrichtung (40) entsprechend den Betriebszuständen der Schalter unterschiedliche Auegangssignale an einem Auegangsanschluß (Ρ) erzeugt, daß eine zweite Einrichtung (30, 32| 44» 45) zur Speicherung der Betriebszustände der Schalter (42, 43) abhängig vom Signal am Ausgangsanschluß (Ρ) und einer Taktimpulskette des Frequenzteilers (2 bis 6) vorgesehen ist, die unterschiedliche Ausgangssignale abhängig vom Betriebszustand der Schalter speichert und daß eine Kontroll- bzw. Steuereinrichtung (13, Η, 31, 33, 35, 37; 46 bis 51) angeordnet ist und eine

   709846/0948

   ORIGINAL

   Schaltungseinheit (19, 29, 38, 39; 18, 28, 38, 39) zur Alarmerzeugung bei Empfang des Ausgangsaigntls von der zweiten Einrichtung ansteuert, wobei der Frequenzteiler mehrere Impulsketten liefert.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (40)» der Bezugsschalter (42) und der manuell betätigbare Schalter (43) in Serie geschaltet sind, daß ein Anschluß-des Bezugsschalters auf einem vorbestimmten Potential liegt, während ein Anschluß des manuell betätigbaren Schalters auf einen anderen Potential liegt und daß der Ausgangsanschluß (P) an die Verbindung zwischen dem Bezugsschalter und dem manuell betätigbaren Schalter angeschlossen ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Zähler (7) aufweist, der bei Empfang einer vorbestimmten Impulskette von der impulserzeugenden Schaltungseinheit ein vorbestimmtes Zeitintervall zählt und durch die zweite Einrichtung gelöscht werden kann, daß eine dritte Einrichtung durch die Ausgangssignale der zweiten Einrichtung und des Zählers zur Erzeugung eines Ausgangssignals abhängig von der Steuerung durch die Ausgänge der zweiten Einrichtung und des Zählers steuerbar ist, daß eine vierte Einrichtung zur Steuerung einer Last (30, 39) abhängig von den Ausgangssignalen der zweiten und dritten Einrichtung angeordnet ist, daß eine fünfte Einrichtung durch die Ausgangssignale der zweiten und vierten Einrichtungen gesteuert wird und ein entsprechendes Ausgangssignal liefert und daß eine sechste Einrichtung (21) vorgesehen ist, um die Zuführung von Impulsen zu dem Zähler bei Empfang des Aus gangesignals der fünften Einrichtung zu sperren.

   709846/0948