DE3047149A1 - Elektronische miniatureinrichtung - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Miniatureinrichtungen, die zwei die Zeit angebende Tonerzeugungsfunktionen, nämlich eine Zeitangabe- und eine Alarmtonerzeugungsfunktion, haben.

Als elektronische Miniatureinrichtungen, wie miniaturisierte elektronische Rechner mit Zeitfunktionen wurden bisher solche vorgeschlagen, die einen die Zeit angebenden Ton, wie z.B. für jede Stunde, z.B. 0 Uhr, 1 Uhr usw., und auch einen Alarmton für eine gegebene Alarmzeit, die durch Stunden-, Minuten- und Sekundendaten bezeichnet ist, mit Hilfe eines Tongenerators, wie einem piezoelektrischen Summer, erzeugen.

Bei einem solchen miniaturisierten elektronischen Rechner oder dergleichen, der sowohl die Zeit angebende wie auch einen Alarmton erzeugende Funktionen hat, wird der Tongenerator, wie ein piezoelektrischer Summer, von einer einzigen Treiberschaltung zu dem Zeitpunkt gespeist, bei dem der die Zeit angebende Ton erzeugt wird, wie auch zu dem Zeitpunkt der Erzeugung des Alarmtones. Mit anderen Worten, der die Zeit angebende Ton und der Alarmton werden mit der gleichen Lautstärke erzeugt. Wenn daher die Alarmzeit zum Wecken des Benutzers eingestellt ist, kann der Benutzer nicht von dem Alarmton, sondern auch von dem die Zeit angebenden Ton geweckt werden. Dieses ist für den Benutzer nachteilig.

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Im Hinblick darauf wurde die Erfindung geschaffen, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine miniaturisierte elektronische Einrichtung mit einer einen Ton zur Zeitangabe erzeugenden Punktion zu schaffen, bei der die Lautstärke des erzeugten Tones derart gesteuert ist, daß sie zum Zeitpunkt der Tonerzeugung für die Zeitangabe und auch zum Zeitpunkt der Erzeugung des Alarmtons geändert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektronische Miniatureinrichtung geschaffen, die eine die Zeit angebende Tonerzeugungsfunktion hat, und sich erfindungsgemäß auszeichnet, durch eine Zeitzähleinrichtung zum Zählen eines Bezugsfrequenzsignals, um die augenblickliche Zeitinformation und ein die Zeit angebendes Signal zu erhalten, durch eine Einrichtung zum Einstellen einer Alarmzeit, durch eine Alarmerzeugungseinrichtung zum Zeitpunkt der praktischen Übereinstimmung der in der Alarmeinstelleinrichtung eingestellten Alarmzeit und der von der Ze it zähl einrichtung erzeugten augenblicklichen Zeitinformation, durch eine Tonerzeugungseinrichtung zum Angeben der Zeit und des Alarmsignals in Abhängigkeit von dem die Zeit angebenden Signal und dem Alarmsignal und durch eine Lautstärkesteuereinrichtung für den Ton, die mit der Tonerzeugungseinrichtung zum JHndern der Lautstärke des von der Tonerz eugungseinrichtung erzeugten Tons nach Maßgabe des die Zeit angebenden Signals und des Alarmsignals verbunden ist.

Bei der elektronischen Miniature inr ichtung mit der die Zeit angebenden Tonerz eugungs funktion kann erfindungsgemäß die Tonlautstärke automatisch durch die interne Schaltung derart

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gesteuert werden, daß sie sich zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung und zum Zeitpunkt der die Zeit angebenden Tonerzeugung unterscheidet. Auf diese Weise kann durch eine solche Einstellung, daß die Tonlautstärke zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung z.B. größer ist, der Alarmton und der die Zeit angebende Tön klar voneinander unterschieden werden, so daß ein Verwechseln der Alarmzeit mit der angegebenen Zeit oder umgekehrt verhindert werden kann. Außerdem kann zuverlässig verhindert werden, daß der Benutzer durch den die Zeit angebenden Ton geweckt wird.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung wird also bei einer elektronischen Miniatureinrichtung mit zwei die Zeit angegebenen Tonerzeugungsfunktionen, nämlich die Zeit angebenden und einen Alarmton erzeugenden Punktionen, die Lautstärke des erzeugten Tons automatisch derart gesteuert werden, daß sie zum Zeitpunkt der die Zeit angebenden Tonerzeugung und zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung unterschiedlich ist.

Ein Ausführungtjüeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, teilweise als Stromlauf plan, das ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltungsaufbaus zeigt, wie er bei einer elektronischen Armbanduhr angewendet ist,

Fig. 2 einen Stromlaufplan, der im einzelnen die Toner ζeugungsschaltung bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zeigt,

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Fig. 3A die Signalform eines Impulssignals P,

Fig. 3B die Signalform einer an den entgegengesetzten Anschlüssen eines piezoelektrischen Summers zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung angelegten Spannung und

Fig. 3C die Signalform einer an den entgegengesetzten Anschlüssen eines piezoelektrischen Summers zum Zeitpunkt der die Zeit angebenden Tonerzeugung angelegten Spannung.

Anhand der Zeichnungen wird jetzt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, das bei einer elektronischen Armbanduhr benutzt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, gibt ein Oszillator (OSC) 1 ein Bezugsfrequenzsignal φ₀ mit einer Frequenz vom 32 768 kHz an einen Frequenzteiler 2. Der Frequenzteiler 2 teilt das Bezugsfrequenzsignal φ₀, um ein Signal 1 P/S mit einer Periodendauer von z.B. einer Sekunde, zu erhalten, das an eine Zeitzählschaltung 3 gegeben und dort gezählt wird. Die Zeitzählschaltung 3 besteht aus einem Sekundenzähler, einem Minutenzähler und einem Stundenzähler, und sie zählt das Signal 1 P/S und erzeugt die augenblickliche Zeitinformation T und ein die Zeit angebendes Signal H. Die augenblickliche Zeitinformation T wird über eine Anzeigeschalterschaltung 4- und einen Decoder 5 an einen Anzeigeteil 6 übertragen, so daß sie dort angezeigt wird. Sie wird auch an einen ersten Eingangsanschluß A einer Koinzidenzschaltung 7 gegeben. Das Zeitalarmsignal wird andererseits an einen Rücksetzeingangsanschluß R eines SR-Flip-Flops 8 zum

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Zurückstellen dieses Flip-Flops gegeben, sowie auch über ein ODER-Glied 9 an einen ersten Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 10 gegeben, um dieses während einer bestimmten Zeitdauer leitend zu schalten.

Ein Schalter SV^ ist zum Voreinstellen der augenblicklichen Zeit in der Zeitzählschaltung 3 und ein Schalter SWg ist zum Einstellen einer Alarmzeit an einer Alarmzeit speicherschaltung 11 vorgesehen. Diese Schalter SW₇. und SWp sind mit ihrem einen Anschluß jeweils geerdet. Der andere Anschluß des Schalters SW,. ist über einen Widerstand τ* mit einem Speisequellenanschluß, der auf einem Potential V-^ liegt, und auch mit einem Eingangsanschluß A einer Voreinstellschaltung 12 verbunden. Der andere Anschluß des Schalters SWp ist über einen Widerstand rp mit einem Speisequellenanschluß, der auf dem Potential V_DD gehalten ist, und auch mit einem weiteren Eingangsanschluß B der Voreinst eil schaltung 12 verbunden. Wenn die Schalter SW₇, und SWp in einer bestimmten Reihenfolge betätigt werden, werden Voreinstellzeitdaten PT und ein Alarmzeitsignal ALS an jeweiligen Ausgangsanschlüssen C und D der Vor einst eil schaltung erzeugt. Die Voreinstellzeitdaten PT werden als augenblickliche Zeitdaten in der Zeitzählschaltung 3 voreingestellt, wahrend die Alarmzeitdaten ALS als Alarmzeitdaten in der Alarmzeitspeicherschaltung 11 voreingestellt werden. Die in der Alarmzeitspeicherschaltung 11 voreingestellten Alarmzeitdaten werden als Alarmzeitdaten AL an die Anzeigeschalterschaltung 4· und auch an einen zweiten Eingangsanschluß B der Koinzidenzschaltung 7 gegeben. Die Koinzidenz-

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schaltung 7 vergleicht die augenblicklichen Zeitdaten Τ und die Alaimzeitdaten AL, die jeweils an die beiden Eingangsanschlüsse A und B gegeben werden. Wenn beide Eingangssignale miteinander übereinstimmen, das heißt, wenn die augenblickliche Zeit die Alarmzeit erreicht, wird ein Koinzidenzsignal EQ erzeugt und an einen Setzeingangsanschluß S des Flip-Flops 8 gegeben, um dieses zu setzen. Das Setzausgangssignal des Flip-Flops 8 wird als ein Steuersignal an eine Tonerzeugungsschaltung 13 gegeben, die später erläutert wird. Das Koinzidenzsignal EQ wird auch über das ODER-Glied 9 an das UND-Glied 10 gegeben. Da ein Impuls signal mit einer Frequenz φ von dem Frequenzteiler 2 an den zweiten Eingangsanschluß des UND-Gliedes 10 gegeben wurde, wird zum Zeitpunkt des Auftretens des Zeitsignals H oder des Koinzidenzsignals EQ ein Impulssignal P von dem UND-Glied 10 an die Tonerzeugungsschaltung 13 gegeben.

Ein Schalter SW, ist ein Anzeigewahlschalter, dessen einer Anschluß geerdet ist, und dessen anderer Anschluß über einen Widerstand r, mit einem Speisequellenanschluß, der auf dem Potential "V^ liegt, und auch mit einem Ansteuereingangsanschluß T eines Flip-Flops 14· verbunden ist. Jedesmal, wenn der Anzeigewahl schalter SW, betätigt wird, wird das Flip-Flop 14· in binärer Weise betätigt, und seine Setz- und Rücksetz-Ausgangsanschlüsse sind mit der Anzeigewahlschaltung 4- verbunden. Im gesetzten Zustand des Flip-Flops 14-gibt die Anzeigewahlschaltung 4- wahlweise die augenblicklichen Zeitdaten T von der Zeitzählschaltung 3 an den Anzeigeteil 6 zu deren Anzeige, und im zurückgesetzten Zustand des Flip-Flops 14· gibt es wahlweise die Alarmzeit daten AL von der Alarmzeitspeicherschaltung 11 an den Anzeigeteil 6 zu deren Anzeige.

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Ein besonderer Aufbau der Tonerzeugungsschaltung 13 wird jetzt im einzelnen anhand der Pig. 2 erläutert. Bei dieser Tonerzeugungsschaltung 13 wird ein piezoelektrischer Summer 30 von einer Gegentakttreiberschaltung gespeist, um die zuvor erwähnte Alarmzeit oder die augenblickliche Zeit angebende Töne zu erzeugen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Lautstärke des Tons automatisch derart eingestellt, daß sie bei der die Alarmzeit angebenden Tonerzeugung größer als bei der die Zeit angebenden Tonerzeugung ist. Bei dieser Einrichtung wird die Änderung der Tonlautstärke zwischen der Alarmzeit und der Angabe der Zeit durch Ausnutzung der kapazitiven Eigenschaften des üblichen piezoelektrischen Summers erreicht. Wenn der ¥iderstandswert eines über den piezoelektrischen Summer geschalteten Widerstandes vergrößert wird, wird der Anstieg der an den piezoelektrischen Summer gegebenen Spannung infolge der zuvor erwähnten kapazitiven Eigenschaften vergrößert, das heißt, aufgrund der Zeitverzögerung durch das Übergangsphänomen, um die Potentialdifferenz zwischen den entgegengesetzten Anschlüssen des piezoelektrischen Summers, das heißt die Amplidude, zu vermindern. Dadurch wird bei der vorliegenden Einrichtung der Widerstandswert des über den piezoelektrischen Summer geschalteten Widerstandes vergrößert, wenn ein die Zeit angebender Ton erzeugt wird. Im einzelnen wird das Setzausgangssignal des 3?lip-]?lops 8 und das Ausgangssignal des UND-Gliedes 11 an das UND-Glied 21 gegeben. Auf diese Weise wird das UND-Glied 21 leitend, wenn der Alarmzeitton erzeugt wird, und sonst gesperrt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 10, das heißt, das zuvor erwähnte Impulssignal P,

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wird unmittelbar an die Gate-Anschlüsse von P- und N-Kanal-MOS -Feldeffekttransistoren T^ _a und T_x^ gegeben, die nachfolgend nur noch als Transistoren bezeichnet werden, und es wird auch über einen Inverter 22 an die Gate-Anschlüsse von P- und N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren T,_a und T^ gegeben. Inzwischen wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 21 unmittelbar an die Gate-Anschlüsse von P- und N-Kanal-M0S-3?eldeffekttransistoren Tp und Tp-h ^{und auc}k über einen Inverter 23 an die Gate-Anschlüsse von P- und N-Kanal-IFeldeffekttransistoren T^,_a und T^ gegeben. Die Source-Anschlüsse der Transistoren T_xJg₁ bis T^_a sind mit einem Speisequellenanschluß verbunden, der auf dem Potential V_DD liegt. Die Drain-Anschlüsse der Transistoren T_x, und T_x,- sind über jeweilige Widerstände E^p und R^ mit einem Anschluß B_x, des piezoelektrischen Summers 20 verbunden, während die Drain-Anschlüsse der Transistoren T,_a und T^ über jeweilige Widerstände Epp und R_x-P mit dem anderen Anschluß B₂ des piezoelektrischen Summers 20 verbunden sind. Der zuvor erwähnte Anschluß B_xJ des piezoelektrischen Summers 20 ist auch über Widerstände R^™· und R_2n ^m^ ^³¹ Drain-Anschlüssen der Transistoren T_x^ und Τ_2ΐ) verbunden, während der andere Anschluß Bo des Summers über Widerstände R^ ^⁰-⁰- ^Ri$ den Drain-Anschlüssen der Transistoren T,^ und T^ verbunden ist. Die Source-Anschlüsse der Transistoren T^ bis sind geerdet.

Die Widerstandswerte der Widerstände R^p? Rp_P> R_2n sind derart, daß gilt: R^ = R^_n > Rgp = R

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Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird jetzt anhand der Pig. 3Δ bis 30 erläutert. Es wird angenommen, daß eine Alanazeit, z.B. 6 AM, durch Betätigung der Schalter SW₁ und SW₂ voreingestellt wurde. Daher werden die.augenblickliche Ze it information von der Ze it zähl schaltung J und die Alarmzeitdaten von der Alarmzeitspeicherschaltung 11 zugeführt und miteinander verglichen. Wenn die Alarmzeit, das heißt 6 AM, erreicht ist, wird von der Koinzidenzschaltung 7 das Koinzidenz signal mit einem-binären logischen Pegel von ¹¹I" erzeugt, um das Flip-Flop 8 zu setzen und das UND-Glied 10 leitend zu schalten. Das Flip-Flop erzeugt daher das Setzausgangssignal mit dem Pegel "1", um das UND-Glied 10 leitend zu schalten. Gleichzeitig wird das Impulssignal P von dem UND-Glied 10 erzeugt. Während der Zeitdauer des Pegels "1" des Impulssignals P, wie es in Fig. 3A gezeigt ist, werden die Transistoren T_1a, ^T2a' ^T3b und T^ gesperrt gehalten, während die !Transistoren T^, ^T2b* ^T3a ^{un<i T}4a !e^«³¹¹*³· gehalten werden. Daher wird während dieser Zeitdauer der Anschluß B/j des piezoelektrischen Summers 20 über die Parallelwxderstände R_1n und R_2n geerdet, während der andere Anschluß B₂ des Summers die.Spannung V_DD über die Parallelwiderstände R^ ^¹^ ^Rip erhält. Andererseits werden wahrend der Zeitdauer mit dem Pegel "0" des Impulssignals P die Transistoren T_1a, T_2a, T^ und T^ leitend gehalten, während die Transistoren T₁^, T₂₁₃, T^_a und T^_a gesperrt gehalten werden. Während dieser Zeitdauer erhält daher der Anschluß B₁ des piezoelektrischen Summers die Spannung V_DD über die Parallelwiderstände R_1p und R2P» während der andere Anschluß B₂ des Summers 20 über die Parallelwxderstände E_2n und R_1n geerdet ist. Da die Widerstandswerte der Widerstände R^p , Rgp, R_1n und R_2n zueinander die Beziehung

^E1P ^{= R}1N ^{> R}2P ^{= E}2N'

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haben, wie dieses zuvor erwähnt wurde, ist die Differenz zwischen den den entgegengesetzten Anschlüssen B^ und Bg des piezoelektrischen Summers 20 zugeführten Spannungen während der Zeitdauern mit den Pegeln ⁿ1^M und "O" gleich 2Vjjjj. Fig. 3B zeigt den prinzipiellen Zustand der den entgegengesetzten Anschlüssen B,, und Bp des piezoelektrischen Summers 20 zugeführten Spannung. Der piezoelektrische Summer 20 wird zur Erzeugung eines Alarmtons im Gegentaktbetrieb durch die Spannung der gezeigten Amplitude gespeist.

Wenn eine anzugebende Zeit, z.B. 7 AM, erreicht wird, so daß die Zeitzählschaltung 3 ein die Zeit angebendes Signal H mit dem Pegel "1" während einer bestimmten Zeitdauer erzeugt, wird das Flip-Flop 8 zurückgesetzt, während das UND-Glied 10 leitend gehalten wird und das Impulssignal P während der bestimmten Zeitdauer zuführt. Mit dem Zurücksetzen des Flip-Flops 8 wird das UND-Glied 21 gesperrt. Während der Zeitdauer mit dem Pegel "1" des Impulssignals P werden die Transistoren Ty. , ^pb' ^3a ^¹¹^ ^4b S^esp^e^^r-fc gehalten, während die Transistoren T^, T_2a, T,^ und T^_a leitend gehalten werden. Daher erhält während dieser Zeitdauer der Anschluß B^ des piezoelektrischen Summers 20 eine Spannung, die durch die Teilung der Spannung V_DI) zwischen den Reihenwiderständen Rgp und Ry^ erhalten wird und im wesentlichen gleich 1/2V_DD ist, während der andere Anschluß Bg des Summers eine Spannung erhält, die durch die Teilung der Spannung V_DI) zwischen den Reihenwiderständen R^p und Rg₁J erhalten wird und im wesentlichen die gleiche Spannung 1/2V_DD ist. Andererseits werden während der Zeitdauer mit dem Pegel "0" des Impulssignals P die Transistoren T^, T_2t),

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T,_& und T^_a gesperrt gehalten, während die Transistoren ^T1a» ^T2a> ^3b ^{urLd T}4b ^1βί*^β:αα. gehalten werden. Dieser Zustand ist der gleiche wie während der Zeitdauer mit dem Pegel ¹¹O" des Impulssignals P zum Zeitpunkt der Erzeugung des Alarmtons, so daß die Spannung Y-^ an die entgegengesetzten Anschlüsse B^ und B2 des piezoelektrischen Summers 20 gegeben wird. Daraus ist zu erkennen, daß zum Zeitpunkt der Erzeugung des die Zeit angebenden Tons der mit den entgegengesetzten Anschlüssen B^ und ^ des piezoelektrischen Summers 20 verbundene Widerstand verglichen mit dem zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung vergrößert ist. Mit anderen Worten wird in diesem Fall die Signalformverzerrung vergrößert, und die Amplitude der zugeführten Spannung wird damit im wesentlichen auf die Hälfte des Wertes zum Zeitpunkt der Alarmtonerzeugung verringert, wie dieses in Fig. JC gezeigt ist. Die Lautstärke des die Zeit angebenden Tons ist daher im wesentlichen halb so groß wie die Lautstärke des Alarmtons.

Obwohl das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel sich auf eine elektronische Armbanduhr bezieht, ist die Erfindung auch bei anderen elektronischen Miniatureinrichtungen anwendbar, die die "Funktion eines die Zeit angebenden Tons und eines Alarmtons haben, wie z.B. elektronische Kleinrechner und "Uhren. Obwohl das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel mit einem piezoelektrischen Summer als Tonerzeugungseinrichtung versehen ist, kann dieser auch durch eine andere Tonerzeugungseinrichtung, wie Lautsprecher, ersetzt werden.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Elektronische Niniatureinrichtung mit einer die Zeit angebenden Tonerzeugungsfunktion und mit einer Zextzähleinrichtung zum Zählen eines Bezugsfrequenzsignals, um die augenblickliche Zeitinformation und ein .die Zeit angebendes Signal zu erhalten, einer Einrichtung zum Einstellen einer Alarmzeit, einer Alarmsignalerzeugungseinrichtung zum Zeitpunkt der praktischen Übereinstimmung der in der Alarmzeiteinstelleinrichtung eingestellten Alarmzeit und der von der Zeitzähleinrichtung erzeugten augenblicklichen Zeitinformation und einer Tonerzeugungseinrichtung zum Angeben der anzugebenden Zeit und des Alarmsignals jeweils in Abhängigkeit von dem die Zeit angebenden Signal und dem Alarmsignal, gekennzeichnet durch eine mit der

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   TELEFON (OSO) 29 3863

   TELEX 05-20360

   monapat

   Tonerzeugungseinrichtung (15) verbundene Lautstärke-Steuereinrichtung (Fig. 2) zum Ändern der Lautstärke des von der Tonerzeugungseinrichtung erzeugten Tons in Abhängigkeit von dem die Zeit angebenden Signal und dem Alarmsignal.

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