EP0029050B1

EP0029050B1 - Uhr mit digitaler zeitanzeige

Info

Publication number: EP0029050B1
Application number: EP80901005A
Authority: EP
Inventors: Harald Hoffmann; Lothar PÄCHER; Peter Busch; Dan Corneliu Raducanu
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1984-08-01
Also published as: HK686A; DE2922621C2; EP0029050A1; JPS56500623A; US4415273A; WO1980002753A1; DE2922621A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit Weckeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es sind bereits Uhren mit Weckeinrichtung bekannt, welche sowohl die Ist-Zeit als auch die eingestellte Weckzeit auf zwei getrennten Anzeigeeinheiten gleichzeitig in digitaler Form anzeigen und bei denen über je ein drehbares Betätigungsmittel die Ist-Zeit bzw. die Weckzeit korrigiert bzw. eingestellt werden können (Goldschmiede-Zeitung 1974, Heft 5, Seite 88). Diese bekannten Uhren weisen mechanische Anzeigen auf, wie sie z.B. in «G. Glaser, Quarzuhrentechnik, 1. Auflage 1979, Kempter Verlag Ulm», auf den Seiten 172 und 173 beschrieben werden.
Bei solchen Uhren kann zwar die Ist-Zeit und die Weckzeit sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung minutengenau eingestellt und die Weckeinrichtung ebenso genau ausgelöst werden, doch erfordert dies einen relativ hohen Aufwand an mechanischen Vorrichtungen. Ein weiterer Nachteil derartiger Uhren mit Weckeinrichtung besteht darin, dass die Verstellung von Ist-Zeit und Weckzeit proportional zu der vom Benutzer am Betätigungsmittel vollzogenen Drehung erfolgt. Dies kann bei entsprechendem Ausmass der durchzuführenden Zeitverstellung bei gegebenem Übersetzungsverhältnis zwischen Drehwinkel und angezeigter Zeit recht grosse Drehwinkel erfordern und ist daher entsprechend mühsam.
Es sind auch bereits Uhren der vorstehend genannten Art bekannt, bei denen elektrooptische Anzeigeeinheiten für die Ausgabe von Ist- und Weckzeit verwendet werden, so z. B. aus der DE-A-2628141 und der FR-A-2 388 331. Bei diesen Uhren ist die Zeiteinstellung ebenfalls recht mühsam, und zwar insbesondere dann, wenn die entsprechende Anzeige auf eine geringfügig frührere Zeit als die augenblicklich angezeigte Zeit umgestellt werden soll. Dazu muss nämlich der Benutzer der Uhr durch wiederholte Betätigung eines Tastschalters fast den gesamten Zeitanzeigebereich durchlaufen, bis er zur gewünschten Zeitanzeige gelangt, da die Fortschaltung der angezeigten Zeit nur in einer Zeitrichtung, in diesem Fall in Richtung späterer Zeiten, möglich ist.
Auch wenn, wie aus der DE-A-2 628 141 bekannt, eine nach Stunden und Minuten getrennt durchführbare Zeiteinstellung möglich ist, muss im ungünstigsten Fall, nämlich beim Einstellen einer um eine Stunde und eine Minute früheren als der augenblicklich angezeigten Zeit der Tastschalter immerhin noch zweiundachtzig Mal betätigt werden.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Uhren ist es, dass vor der Ausführung einer Zeitverstellung mit Hilfe eines ersten Betätigungsmittels noch ein weiteres Schaltorgan betätigt werden muss. Dabei handelt es sich bei der aus der FR-A-2 388 331 bekannten Uhr, bei der keine nach Stunden und Minuten getrennte Zeiteinstellung durchführbar ist, um einen Schalter, der eine in diesem Fall besonders unangenehme versehentliche Zeitverstellung verhindern soll. Bei der aus der DE-A-2 628 141 bekannten Uhr handelt es sich dabei um ein Schaltorgan zur Anwahl der Stunden- bzw. der Minutenanzeige.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Uhr mit Weckeinrichtung, gleichzeitiger digitaler Anzeige von Ist- und Weckzeit und Betätigungsmitteln für die Korrektur bzw. Einstellung der Ist- bzw. Weckzeit anzugeben, bei der ohne aufwendige mechanische Vorrichtungen ein minutengenaues Wecken möglich ist und bei der sowohl die Ist- als auch die Weckzeit auf einfache Weise angezeigt und schnell und bequem eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Uhr;
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Uhr;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Uhr;
Fig. 4 eine Ansicht auf die Unterseite der in Fig. 1 gezeigten Uhr;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung der in der Fig. 2 gezeigten Uhr;
Fig. 6 eine Schaltungsanordnung der erfindungsgemässen Uhr;
Fig. 7a ein Impulsdiagramm für die Ansteuerung der Ist-Zeit- und der Weckzeit- Anzeigeröhren;
Fig. 7b ein Impulsdiagramm für die Ansteuerung eines Summers, wobei dieses Diagramm dem Diagramm der Fig. 7a zugeordnet ist und eine konstante Wechselfrequenz beinhaltet;
Fig. 8 einen ersten Teil eines Hauptprogramms für den die Uhr steuernden Mikroprozessor;
Fig. 9 einen zweiten Teil eines Hauptprogramms für den die Uhr steuernden Mikroprozessor;
Fig. 10 die Organisation des Arbeitsspeichers;
Fig. 11 eine detaillierte Darstellung des ersten Bereichs des ersten Teils des Hauptprogramms;
Fig. 12 ein Unterprogramm, das im wesentlichen während des Aufleuchtens einer Anzeigeziffer abläuft.

In der Fig. 1 ist eine Uhr 1 perspektivisch dargestellt, die auf ihrer Vorderseite 2 eine digitale Anzeige 3 für die Ist-Zeit und eine digitale Anzeige 4 für die Weckzeit aufweist. Auf der Oberseite 5 dieser Uhr 1 sind Bedienungseinrichtungen vorgesehen, mit denen verschiedene Funktionen eingestellt oder abgerufen werden können. Für die Einstellung der Ist-Zeit ist ein Drehknopf 6 vorgesehen, der mehrere Drehstellungen aufweist. In einer dieser Drehstellungen wird z.B. die Ist-Zeit mit einer ersten Geschwindigkeit verstellt, während die Einstellung der Ist-Zeit bei einer anderen Drehstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit erfolgt. Für die Einstellung der Weckzeit ist ein zweiter Drehknopf 7 vorgesehen, mit dem ebenfalls zwei verschiedene Einstellungsgeschwindigkeiten in Gang gesetzt werden können. Die Einstellung selbst erfolgt dabei in bekannter Weise dadurch, dass ein Taktgeber oder dergleichen die aus Segmenten bestehenden Ziffern der Anzeigen 3, 4 fortschaltet. Die Einschaltung der verschiedenen Zeiten kann nicht nur durch Vorwärts-, sondern auch durch Rückwärtslauf vorgenommen werden. Um ein sekundengenaues Einstellen der Ist-Zeit zu ermöglichen, wird die nächste volle Minute eingestellt und der Drehknopf 6 auf «Stop» gestellt. Bei Erreichen der gewünschten Uhrzeit wird der Drehschalter auf Betrieb gestellt.
In der Nähe der Vorderseite 2 ist auf der Oberseite 5 der Uhr 1 eine Sensortaste 8 vorgesehen, mit welcher ein Nachweckvorgang eingeleitet werden kann. Das Nachweckintervall kann dabei zehn Minuten betragen, während die Anzahl der Wiederholungen fünf sein kann. Nach Erreichen der Weckzeit ertönt ein akustisches Signal, das durch Berühren der Sensortaste 8 unterbrochen wird. Nach zehn Minuten ertönt dann erneut der Summton, der wiederum durch Berühren der Sensortaste 8 unterbrochen werden kann. Danach herrscht wieder ein Pause von zehn Minuten usw. Der gesamte Vorgang kann insgesamt fünfmal oder auch beliebig oft, je nach Bedarf, wiederholt werden.
Unterhalb der Sensortaste 8 ist die mechanische Taste 9 angeordnet, die für ein 24-Stunden-Wecken vorgesehen ist. Durch Drücken dieser Taste wird der Weckton für 24-Stunden unterbrochen. Die Anzeige 4 leuchtet dabei weiter.
Unterhalb der Drehknöpfe 6, 7 ist eine weitere mechanische Taste 10 angeordnet, bei deren Drücken die Weckzeit ganz ausgeschaltet wird. Die Anzeige 4 leuchtet in diesem Falle nicht mehr auf. Zum Einschalten muss die Taste 10 erneut gedrückt werden. Die Anzeigen 3, 4 der Uhr 1 enthalten jeweils vier als aktive Strahler ausgebildete Sieben-Segment-Ziffern, die über ein Netzkabel 11 mit elektrischer Energie versorgt werden. Obwohl die in der Fig. 1 dargestellte Uhr 1 als Netzuhr ausgelegt ist, kann sie im Prinzip auch als Batterieuhr ausgebildet sein. Die für den Betrieb der Uhr 1 erforderlichen elektrischen und elektronischen Bauteile befinden sich dabei im wesentlichen in einer unterhalb der Oberseite 5 angeordneten Auswölbung 12.
In der Fig. 2 ist die in der Fig. 1 dargestellte Uhr 1 noch einmal von der Seite gezeigt, wobei die Uhr 1 an zwei Stellen aufgebrochen ist. Man erkennt bei dieser Darstellung wieder die Vorderseite 2 mit den Anzeigen 3, 4 sowie die Oberseite 5 mit den Tasten 9, 10 und dem Drehknopf 7. In den aufgebrochen gezeigten Stellen erkennt man einerseits eine Schnappverbindung 13 und anderseits eine Schraubverbindung 14 zwischen der Auswölbung 12 und dem oberen Teil 5 der Uhr 1. Unterhalb der Schnappverbindung 13 ist ein Fuss 15 zum Aufsetzen der Uhr vorhanden.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Uhr 1, wobei die einzelnen Bedienungsorgane zu erkennen sind. Die Sensortaste 8 weist hierbei zwei elektrische Kontaktbahnen 16, 17 auf, die mittels Fingerberührung überbrückt werden können und dabei einen Stop des Wecksignals bewirken. Die Tasten 9 und 10 sind langgestreckt und an den Ecken abgerundet. Dagegen sind die Drehschalter 6, 7 bezüglich ihrer Grundflächen 18, 19 kreisrund ausgebildet und weisen auf diesen Grundflächen y-förmige Erhöhungen 20, 21 auf. Mit den Pfeilsymbolen 22, 23 sind die Stellungen der Drehschalter 6, 7 bezeichnet, mit denen die Ist- bzw. Weckzeiten langsam in einer ersten Richtung verstellt werden. Die Pfeilsymbole 22', 23' zeigen eine langsame Verstellung in eine zweite Richtung an. Dagegen deuten die Pfeilsymbole 24, 25, 24', 25' eine schnelle Verstellung in eine erste bzw. zweite Richtung an.
Die Befestigung des Netzkabels 11 an dem Uhrengehäuse mittels einer Schelle 26 und zwei Schrauben 27, 28 ist dort zu erkennen, wo die Uhr 1 in der Fig. 3 aufgebrochen dargestellt ist.
In der Fig. 4 ist die Unterseite der Fig. 1 zu erkennen. Man ersieht aus dieser Darstellung, dass die Ober- bzw. Vorderseite 2, 5 der Uhr 1 wesentlich breiter ist als der mittlere Teil der Auswölbung 12. Mit 29, 30 sind zwei Schrauben bezeichnet, die dazu dienen, den unteren Bereich der Uhr 1 mit dem Oberteil zu verbinden.
Die Fig. 5 zeigt die Uhr 1, ähnlich wie die Fig. 2, von der Seite, jedoch in einer geschnittenen Darstellung. Man erkennt hierbei eine Frontscheibe 31, die vor der Anzeige 3 für die Uhrzeit und der Anzeige 4 für die Weckzeit angeordnet ist. Diese Anzeigen sind auf einer Tragplatte 32 angeordnet, die ihrerseits an dem Uhrengehäuse befestigt ist. Senkrecht zu der Tragplatte 32 ist eine weitere Platte 33 vorgesehen, auf die sich die Gegenkräfte für die Tasten 9, 10 und die Drehknöpfe 6, 7 abstützen. Man erkennt hierbei, dass nicht nur die Tasten 9, 10, sondern auch die Drehknöpfe 6, 7 mit Federn 34, 35 abgestützt sind. Mit 36, 37, 38 sind elektrische und elektronische Bauteile bezeichnet, die dazu dienen, aus der Netzfrequenz Zeitsignale zu gewinnen und die Anzeigen 3, 4 anzusteuern. Bei diesen Anzeigen 3, 4 kann es sich beispielsweise um Futaba-Fluoreszenz-Anzeigen vom Typ 4-BT-07 für die Weckzeit und vom Typ 4-LT-11 für die Uhrzeit der Futaba Corporation, Daido Keori Bldg., 3F, 3-1-16, Satokanda, Chiyodaku, Tokio 101, Japan, handeln.
In der Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die zum Betrieb der Uhr dient. Mit 40 ist hierbei ein Netztransformator bezeichnet, dessen Primärwicklung 41 beispielsweise an 220 V und 50 Hz liegt. Dieser Netztransformator weist eine Sekundärwicklung 42 und eine Tertiärwicklung 43 auf, wobei der Ausgang der Sekundärwicklung 42 an einer Graetz-Gleichrichter-Brückenschaltung 44 mit den vier Dioden 45, 46, 47, 48 liegt. An der von dieser Brückenschaltung gelieferten Gleichspannung liegt ein Speicherkondensator 49, der als Elektrolytkondensator ausgebildet ist und somit auch eine gewisse Induktivität aufweist. Um eine sichere Entstörung zu gewährleisten, ist deshalb noch ein weiterer Kondensator 50 vorgesehen, der parallel zu dem Kondensator 49 geschaltet ist. Parallel zu diesem Kondensator 49 ist ferner die Reihenschaltung aus einem Widerstand 51, einer ersten Zener-Diode 52 und einer zweiten Zener-Diode 53 geschaltet, wobei parallel zu der zweiten Zener-Diode 53 ein Kondensator 54 vorgesehen ist, der zur Entstörung dient. Mit der Anode der Zener-Diode 53 ist ein Widerstand 55 verbunden, der mit seinem anderen Anschluss an dem Emitter eines Transistors 56 liegt. Die Basis dieses Transistors 56 ist mit der Verbindungsleitung zwischen der Anode der Zener-Diode 52 und dem einen Anschluss des Widerstandes 51 verbunden, während der Kollektor dieses Transistors 56 an dem anderen Anschluss des Widerstandes 51 und damit an der Graetz-Brücke 44 liegt. Die Versorgung U_v ist über eine Diode 57 an einen Anschluss 58 eines Mikrocomputers 59 gelegt, bei dem es sich beispielsweise um den Mikrocomputer bzw. Mikroprozessor TMS 1070 handeln kann. Desgleichen ist die Versorgungsspannung U_v über die Diode 57 und einen Kondensator 60 an einen Eingang V_DD des Mikrocomputers 59 gelegt.
An zwei weiteren Eingängen OSC 1, OSC 2 des Mikrocomputers 59, liegen Abstimmeinrichtungen für einen Oszillator, dessen aktive Elemente in dem Mikroprozessor 59 vorgesehen sind. Diese Abstimmeinrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem RC-Glied, das im konkreten Beispiel den Kondensator 61 und zwei Widerstände 62, 63 aufweist, von denen der Widerstand 63 einstellbar ist und an einer Spannung V_DD liegt. Der Kondensator 61 ist mit dem Eingang V_ss und dem ersten Anschluss eines Widerstandes 64 verbunden, dessen zweiter Anschluss mit einem weiteren Widerstand 65 verbunden ist, wobei die beiden Widerstände 64, 65 einen Spannungsteiler bilden, an dessen Mittelanzapfung ein lichtempfindlicher Widerstand 66 liegt. Dieser lichtempfindliche Widerstand ist einerseits mit der Basis eines Transistors 67 und anderseits mit einem Widerstand 68 verbunden, der auch an dem Emitter des Transistors 56 liegt. Der Emitter des Transistors 67 ist an eine Mittelanzapfung 69 der Tertiärwicklung 43 angeschlossen, während sein Kollektor mit dem Kondensator 49 bzw. dem Kollektor des Transistors 56 verbunden ist, die beide an einem Gleichspannungsanschluss der Graetz-Brücke 44 liegen.
Von dem Emitter des Transistors 56, der auf dem Potential V_EE liegt, führt über einen Widerstand 70 eine Verbindung auf einen ersten Sensorkontakt 71. Diesem ersten Sensorkontakt 71 liegt ein zweiter Sensorkontakt 72 gegenüber, der seinerseits über einen Widerstand 73 mit der Basis eines Transistors 74 verbunden ist. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke dieses Transistors 74 wird eine Diode 75 und ein Widerstand 76 geschaltet, während der Kollektor des Transistors 74 an einem Anschluss 77 des Mikrocomputers 59 liegt. An diesem Anschluss liegen auch noch die 24-Stunden-Wecktaste 9, die Wochenend-Wecktaste 10 und die Drehschalter 6, 7; letztere jedoch nur in Schaltstellungen, die durch die Schalter 78, 79 bzw. 80, 81, 82 symbolisiert werden. In den Schaltstellungen, die durch die Schalter 83, 84 bzw. 85, 86, 87 symbolisiert werden, sind die Drehschalter mit einem Anschluss 88 verbunden. Dabei sind die Tasten 9, 10 über die Dioden 89, 90 mit den Ausgängen 91 bzw. 92 des Mikrocomputers 59 verbindbar, während die Schalter 78, 83 über eine Diode 93 mit dem Ausgang 94, die Schalter 84, 79 über eine Diode 95 mit einem Ausgang 96, die Schalter 80, 85 über eine Diode 97 und einen Ausgang 98, die Schalter 81,86 über eine Diode 99 mit einem Ausgang 100 und die Schalter 82, 87 über eine Diode 101 mit einem Ausgang 102 des Mikrocomputers verbunden sind. Die Dioden 89, 90, 93, 95, 97, 99, 101 sind dabei jeweils so gepolt, dass ihre Anoden mit den Ausgängen 91, 92, 94, 96, 98, 100, 102 verbunden sind. Die Diode 75 dient zur Spannungsbegrenzung bei hohen elektrostatischen Spannungen.
Mit einem weiteren Ausgang 103 des Mikrocomputers 59 ist ein Piezo-Summer 104 über einen Widerstand 105 verbunden. Parallel zu der Serienschaltung aus Widerstand 105 und Summer 104 liegt ein Entladewiderstand 106, der einerseits mit dem Ausgang 103 und anderseits mit einer Leitung 107 verbunden ist, an die mehrere «pull down»- oder Ableitwiderstände 108 bis 117 angeschlossen sind. Die jeweils anderen Anschlüsse dieser Widerstände 108 bis 117 sind mit den Ausgängen 118, 119, 120, 91, 92, 94, 96, 98, 100, 102 des Mikrocomputers 59 verbunden. An dem Ausgang 120 liegt auch noch eine Diode 121 mit ihrer Anode, wobei ihre Kathode an den Emitter des Transistors 74 angeschlossen ist.
Der Mikrocomputer 59 weist weitere Ausgänge 122 bis 129 auf, die jeweils über einen Widerstand 131 bis 138 mit der Leitung 107 verbunden sind.
Ferner ist ein Ausgang 130 vorgesehen, an dem ein Kondensator 139 und eine Diode 140 mit ihrer Kathode angeschlossen sind, wobei der Kondensator 139 mit seinem zweiten Anschluss an dem Potential V_ss liegt, während die Diode mit ihrer Anode an dem Potential V_DD liegt.
An die Ausgänge 122 bis 128 des Mikrocomputers 29 sind die Ziffern der Zifferanzeige 3 für die Uhrzeit angeschlossen. Die entsprechenden Anschlüsse der Anzeige 3 sind dabei mit a-g bezeichnet.
Auf entsprechende Weise ist die Zifferanzeige 4 für die Darstellung der Weckzeit mit den Ausgängen 122 bis 128 verbunden.
Das Potential am Punkt 142 der Tertiärwicklung 43 ist ebenso wie das Potential am Punkt 141 dieser Wicklung 43 auf die Anzeigen 3, 4 gegeben.
Desgleichen führen Verbindungen von den Ausgängen 94, 96, 98,100,102 des Mikrocomputers 59 auf die Anzeige 3 sowie von den Ausgängen 118, 119, 120, 91, 92 dieses Mikrocomputers 59 auf die Anzeige 4.
Die auf die mit a-g bezeichneten Anschlüsse der Anzeigen 3, 4 gegebenen Leitungen sind den Anoden von nicht näher dargestellten Lumineszenz-Röhren zugeordnet, während die Anschlüsse 141, 142, 144 den Heizfaden-Kathoden und die Ausgänge 94, 96, 98, 100, 102 bzw. 118, 119, 120, 91, 92 den Gittern der Röhren zugeordnet sind.
Die dem Netz-Transformator 40 nachgeschaltete Anordnung hat im wesentlichen die Aufgabe, den Mikrocomputer 59 mit der richtigen und gegebenenfalls stabilisierten Spannung zu versorgen. Dabei ist zu beachten, dass die Spannung V_SS―V_DD aufgrund der Beschaffenheit des Mikrocomputers 59 in jedem Fall konstant gehalten werden muss. Dagegen ist es lediglich nötig, die Spannung V_ss-V_EE zu begrenzen. Es soll also dann, wenn die Eingangsspannung Nennwert hat oder darüber liegt, sowohl die Spannung V_SS―V_DD als auch die Spannung V_SS―V_EE geregelt werden. Sinkt dagegen die Eingangsspannung relativ stark, so soll wenigstens noch die Spannung V_SS―V_DD geregelt werden, während die Spannung V_SS―V_EE absinken kann, weil sich dies lediglich in einer Helligkeitsverminderung der Anzeigen 3, 4 bemerkbar macht. Der Strom, der normalerweise in Richtung auf V_ss fliesst, ist wesentlich kleiner als der Strom, der über V_EE fliesst, beispielsweise 10 mA anstatt 30 mA.
Bei normalen Eingangsspannunge, z. B. 39V, werden die erwähnten Spannungen durch die Zener-Dioden 52, 53 geregelt, wobei der Widerstand 51 als Strombegrenzer wirkt. Der Transistor 56 ist dabei als Emitter-Folger geschaltet. Fällt dagegen die Eingangsspannung am Kondensator 49 merklich, z. B. von 39 V auf 35V, so leitet die Zener-Diode 52 aufgrund ihrer Kennlinie nicht mehr. Da der Transistor 56 nach wie vor als Emitter-Folger arbeitet, fliesst nun der Strom nicht mehr über die Dioden 53, 52 und den Widerstand 51, sondern über die Diode 53, den Widerstand 55 und den Transistor 56. An der Diode 53 bleibt die notwendige Spannung V_SS―V_DD erhalten. Somit kann auf einfache Weise und unter Verwendung eines einfachen und preiswerten Transistors 56 eine gute Spannungsregelung erzielt werden.
Bei der Auslegung der Sensortaste 8, welche die beiden Sensorkontakte 71, 72 aufweist, ist darauf geachtet, dass keine Zerstörung von Bauelementen auftritt, wenn etwa die Bedienungsperson mit einem elektrostatisch aufgeladenen Finger nur einen der Sensorkontakte 71, 72 berührt. Obwohl der Weckvorgang in der Regel nur dann unterbrochen wird, wenn beide Sensorkontakte 71, 72 elektrisch miteinander verbunden sind, kann es auch vorkommen, dass die Unterbrechung des Weckvorgangs schon bei Berührung von nur einem Sensorkontakt erfolgt.
Die Anzeigen 3 und 4 werden, wie bereits erwähnt, im Zeitmultiplex betrieben. In der Fig. 7a ist der Abtastzyklus der Anzeige noch einemal in Impulsform dargestellt. Man erkennt hierbei verschiedene auf der Zeitachse aufgetragene Impulse I-X, in welche die Bezugszahlen der jeweils zugeordneten Ausgänge des Mikroprozessors 59 hineingeschrieben sind. Diese Ausgänge 102, 100, 98, 96, 94 bzw. 92, 91, 120, 119,118 steuern nacheinander die Gitter der Lumineszenzröhren der Anzeigen 3 bzw. 4 an. Hierbei sind die Impulsbreiten der Impulse 1-V etwa dreimal grösser als die Impulsbreiten der Impulse VI-X, wodurch sich ein guter duty-Faktor ergibt. Im einzelnen wird dieser vorteilhafte duty-Faktor dadurch erzielt, dass die kleineren Anzeigeziffern der Weckzeitanzeige bei gleicher Impulsbreite dreimal heller als die grossen Anzeigeziffern leuchten. Bei gleicher Helligkeit können folglich die Impulse für die kleinen Ziffern dreimal kleiner gewählt werden als die Impulse für die grossen Ziffern.
Die grossen Ziffern der Ist-Anzeige 3 werden also länger angesteuert als die kleinen Ziffern der Weckzeit-Anzeige 4.
Mit dem Ausgangg 102, d.h. mit dem Impuls I, werden die Einer der Minute der Ist-Zeit-Anzeige 3 beaufschlagt, während mit dem Impuls II die Zehner dieser Minuten angesteuert werden.
In entsprechender Weise werden die Einer der Stunden mit dem Impusl III und die Zehner der Stunden mit dem Impuls IV angesteuert.
Analog erfolgt die Ansteuerung der Weckzeit-Anzeige 4, wo die Impulse VI bzw. VII die Einer bzw. Zehner der Minuten und die Impulse VIII und IX die Einer bzw. Zehner der Stunden ansteuern.
Die Impulse V bzw. X steuern die Punkte zwischen den Minuten- und Stundenziffern an.
In der Fig. 7b ist auf der Zeitachse dargestellt, wie die Impulse für den Weckton im Hinblick auf die Abtastimpulse gemäss Fig. 7a verlaufen. Man erkennt, dass der Wecktakt mit dem Abtastzyklus verknüpft ist.
Über den Impulsen I-X der Fig. 7a sind die Bezeichnungen DIG 1-DIG 10 vorgesehen. Mit diesen Bezeichnungen sind Programmteile bezeichnet, die während des Abtastzyklus ablaufen. Unterhalb der Impulse I-X sind weitere Programmteile DIG 11-DIG 20 bezeichnet, wodurch angedeutet ist, dass in zwei Abtastzyklen jeweils verschiedene Programmteile abgerufen werden. Am Ende des letzten Abtastimpulses X tritt eine Lücke auf, worauf erneut der Abtastimpuls I erscheint. Es ist naheliegend, nach dem Abtasten aller Ziffern einer Anzeige 3, 4 die erwähnte Lücke für die Durchführung aller weiterer Programmschritte auszunutzen. Dies würde jedoch eine Verschlechterung des duty-Faktors bedingen. Deshalb werden die Programmteile nicht nur in der Lücke abgerufen, sondern auch in den Impulsen I-X.
In der Fig. 8 ist anhand eines Flussdiagramms der Programmablauf näher dargestellt. Man erkennt hieraus, dass nach der Inbetriebnahme, die durch den Startblock 200 dargestellt ist, der Datenspeicher des Mikroprozessors 59 gelöscht wird. Dies geschieht deshalb, damit eventuell eingespeicherte Daten, welche die Anzeige einer falschen Uhr- oder Weckzeit bewirken könnten, gelöscht werden. Dieser Löschvorgang ist durch das Kästchen 201 dargestellt. Sodann erfolgt bei 202 eine Abfrage der Dioden 147, 148 für die Programmoption. Ist die Diode 148 eingesetzt, so beträgt die Netzfrequenz 60 Hz. Sofern die Diode 147 eingesetzt wurde, bedeutet dies, dass nach einem Netzspannungsausfall kein Weckton ertönen soll.
Nun werden bei 203 die Anfangsbedingungen gesetzt, d.h. das Startbit, die Diodenbits, der Weckton usw.
Bei 204 startet das Programm mit der Multiplex-Routine für die Anzeigen 3, 4. Am Ende dieser Routine wird bei 205 abgefragt, ob das 50-Hz-Bit gesetzt ist. War dies nicht der Fall, so wird eine Verzögerungs-Subroutine 206 eingeschaltet, die sodann eine 50-Hz-Eingangs-Subroutine 207 ablaufen lässt. Sodann geht es erneut in die Multiplex-Routine 208.
War dagegen ein 50-Hz-Bit gesetzt, so werden bei 209 die 50-Hz-Schalterbits gesetzt und anschliessend der Vorzähler VZ 1 der Einer bei 210 inkrementiert. Nun wird bei 211 abgefragt, ob der Vorzähler der Zehner gleich «fünf» ist. Ist dies der Fall, so läuft bei 212 die Subroutine für die 2-Hz-Schalter-Bits ab. Anschliessend wird die Multiplex-Routine bei 213 durchlaufen. Stand der Vorzähler der Zehner nicht auf «fünf», so wird bei 214 abgefragt, ob der Vorzähler für die Zehner auf «zehn» steht. Ist dies der Fall, dann läuft bei 215 die Subroutine für die 2-Hz-Schalter-Bits ab. Andernfalls wird der Vorzähler bei 216 gelöscht und der Sekundenzähler bei 217 inkrementiert.
In der Fig. 9 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das an das Flussdiagramm der Fig. 8 anschliesst. Es wird bei 218 um eine Sekunde inkrementiert und dann bei 219 abgefragt, ob der Sekundenstand «sechzig» ist. Ist dies nicht der Fall, wird auf das Multiplexen umgeschaltet. Beträgt der Sekundenstand jedoch «sechzig», so wird bei 220 der Sekundenzähler gelöscht und bei 221 das Minuten-Bit gesetzt. Nun erfolgt bei 222 die Vorbereitung der Uhrzeitanzeige, und es wird bei 223 abgefragt, ob das Multiplex-Bit gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, so werden die Digits 1 ... 10 bis 224, 225, 226 (vergleiche hierzu auch obere Reihe in Fig. 7a) ablaufen gelassen, während dann, wenn dies der Fall ist, die Digits 11 ... 20 (vergleiche hierzu untere Reihe der Fig. 7a) bei 227, 228, 229 abgerufen werden. Am Ende des Digits 10 wird das Multiplex-Bit gesetzt, während am Ende des Digits 20 das Multiplex-Bit gelöscht wird. Hierauf geht es in die Routine 204, die den Start der Multiplex-Anzeige betrifft.
In der Fig. 10 ist die Organisation des Datenspeichers (RAM) des Mikroprozessors 59 näher dargestellt. Mit X = 0,X = 1, X = 2 und X = 3 sind die X-Koordinanten der Vier-Bit-Register 230-233 bezeichnet. Die Y-Koordinaten der Register sind auf der rechten Seite mit 0-15 angegeben. Somit handelt es sich um einen Speicher mit 16 Wörtern zu 4 Bits. Für die erfindungsgemässe Uhr werden von den vier Registern nur zwei benötigt; die beiden mittleren Register X = 1 und X bleiben deshalb unbelegt.
Der Inhalt des linken Registers X = 0 ergibt sich weitgehend durch die in der Fig. 10 verwendeten Bezeichnungen.
Nachdem die Organisation des Arbeitsspeichers im Prinzip bekannt ist, wird in der Fig. 11 noch einmal der erste Teil des in der Fig. 8 dargestellten Hauptprogramms im Detail gezeigt.
Man erkennt hieraus, dass die Blöcke 202, 203 der Fig. 8 durch mehrere Einzelvorgänge 242-247 realisiert werden.
Das Hauptprogramm der Fig. 8 und 9 weist zahlreiche Subroutinen oder Unterprogramme auf, die nicht im einzelnen dargestellt und erläutert sind. Zum Teil sind diese Unterprogramme lediglich durch den verwendeten Mikroprozessor TMS 1070 der Firma Texas Instruments bedingt und würden bei Verwendung eines anderen Mikroprozessors wegfallen oder eine andere Gestalt haben.
Lediglich beispielhaft ist in der Fig. 12 ein Unterprogramm «DIGIT 1» näher dargestellt. Es handelt sich hierbei, wie bereits oben ausgeführt, um einen Programmteil, der im wesentlichen dann abläuft, wenn die erste Ziffer der Ist-Zeit-Anzeige in Betrieb ist (vergleiche Fig.7a, obere Hälfte), d.h. wenn der Ansteuerimpuls 1 vorliegt.
Der Verlauf des Programmteils «DIGIT 1» ist aus der Beschriftung der einzelnen Blöcke 250 bis 266 ohne weiteres verständlich. Die Stellen, an denen die besonderen Unterprogramme ablaufen, sind mit Kästchen gekennzeichnet, die zwei parallele senkrechte Striche aufweisen.
In entsprechender Weise wie der Programmteil «DIGIT 1» werden auch die Programmteile «DIGIT 2» bis «DIGIT 10» bzw. «DIGIT 11_" bis «DIGIT 20» abgearbeitet. Der wesentliche Vorteil, der mit der Einschachtelung der DIGIT-Programmteile in die Ansteuerimpulse verbunden ist, besteht darin, dass nicht nur die Lücke zwischen 118 und 109 (Fig. 7a) zur Abarbeitung des Programms zur Verfügung steht. Diese Lücke müsste, wenn sie alleine für das gesamte Programm vorgesehen wäre, vergrössert werden, d.h. es blieben für die Ansteuerung der Anzeigeziffern nur verkürzte Impulse übrig, was eine Reduzierung der Leuchthelligkeit zur Folge hätte.
Es ist beispielsweise auch möglich, die zur Spannungsbegrenzung dienende Diode 75 anders anzuordnen, nämlich so, dass parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 74 ein Widerstand 76 und von der Basis des Transistors 74 die Diode 75 an V_ss geschaltet wird. Andere Variationen, wie beispielsweise die Umgestaltung der Y-förmigen Drehschalter in Drehschalter nach Art eines herkömmlichen Wecker-Verstellers, liegen ebenfalls auf der Hand.

Claims

1. Elektronische Uhr mit einer Weckeinrichtung, mit zwei getrennten digitalen elektrooptischen Anzeigeeinheiten (3, 4) zur gleichzeitigen Anzeige der Ist-Zeit und der Weckzeit, und mit Einrichtungen zur Einstellung der Ist- und der Weckzeit auf einen gewünschten Wert, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Einstellugn der Ist-und der Weckzeit Mittel (59) zur Durchfürhung der Einstellung mit jeweils unterschiedlichen Taktgeschwindigkeiten sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung sowie je einen Drehsteller (6, 7) zur Auswahl der Einstellrichtung und Einstellgeschwindigkeit der Ist-Zeit bzw. der Weckzeit aufweisen.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfunktionen der Uhr (1) unter Verwendung eines Mikroprozessors (59) durchgeführt werden und dass zur Versorgung des Mikroprozessors (59) mit Gleichspannung aus einer Netzwechselspannungsquelle (U) ein Gleichrichter (44) mit einer nachgeschalteten Regelschaltung (49-56) vorgesehen ist, wobei die Regelschaltung eine erste Spannung (VSS-Vop), die stets konstant gehalten wird, sowie eine zweite Spannung (V_SS-V_EE), die nur innerhalb eines bestimmten Bereiches konstant gehalten und bei Überschreiten eines Schwellwertes nur noch begrenzt wird, erzeugt.

3. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung (V_SS―V_DD) an einer Zener-Diode (53) abgegriffen wird, die mit ihrer Kathode an dem ersten Ausgangsanschluss des Gleichrichters (44) und mit ihrer Anode über eine weitere Zener-Diode (52) und einen Widerstand (51) an dem zweiten Ausgangsanschluss des Gleichrichters (44) liegt.

4. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spannung (V_SS-V_EE) zwischen der Kathode der ersten Zener-Diode (53) und dem Emitter eines Transistors (56) abgegriffen wird, wobei zwischen dem Emitter des Transistors (56) und der Kathode der ersten Zener-Diode (53) eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (55) und einem Kondensator (54) liegt und die Basis des Transistors (56) mit der Anode der zweiten Zener-Diode (52) verbunden ist, während der Kollektor des Transistors (56) an den zweiten Ausgangsanschluss des Gleichrichters angeschlossen ist.

5. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) für die Ist-Zeit und die Anzeigeeinheit (4) für die Weckzeit aus lichtemittierenden Elementen bestehen und dass zur Steuerung der Helligkeit der Anzeigeeinheiten (3, 4) eine Versorgungsspannungsregelungsschaltung vorgesehen ist, welche einen Transistor (67), einen Photowiderstand (66) sowie weitere Widerstände (64, 65, 68) umfasst, wobei bei grosser Umfeldhelligkeit der Photowiderstand (66) niederohmig ist und die Helligkeit der Anzeigeeinheiten (3, 4) im wesentlichen durch einen ersten (64) und einen zweiten (68) Widerstand der weiteren Widerstände bestimmt wird und bei geringer Umfeldhelligkeit der Photowiderstand (66) hochohmig ist und die Helligkeit der Anzeigeeinheiten (3, 4) im wesentlichen durch den ersten (64) und einen dritten (65) Widerstand der weiteren Widerstände bestimmt wird.

6. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucktaste (9) vorgesehen ist, nach deren Niederdrücken ein von einer in der Weckeinrichtung enthaltenen Alarmeinrichtung (104) abgegebenes Alarmsignal erlischt und die Alarmeinrichtung bei der nächstfolgenden Übereinstimmung zwischen Ist-Zeit und Weckzeit, beispielsweise nach 24 Stunden, wieder ein Alarmsignal abgibt.

7. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucktaste (10) vorgesehen ist, nach deren Niederdrücken ein von einer in der Weckeinrichtung enthaltenen Alarmeinrichtung (104) abgegebenes Alarmsignal und die Anzeige für die Weckzeit erlischt und dass die Alarmeinrichtung bei der nächstfolgenden Übereinstimmung zwischen Ist-Zeit und Weckzeit nur dann wieder ein Alarmsignal abgibt, wenn zuvor die Anzeige für die Weckzeit durch erneutes Niederdrücken der Drucktaste (10) sichtbar gemacht wird.

8. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktvorrichtung (8) vorgesehen ist, deren Betätigung ein ausgelöstes Alarmsignal für eine bestimmte Zeit, beispielsweise zehn Minuten, unterbricht und dass die Kontaktvorrichtung (8) aus zwei voneinander getrennten, elektrisch leitenden Kontaktbahnen (16, 17) besteht, die mittels eines Fingers oder dergleichen überbrückbar sind.

9. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dur Einsetzen von Dioden (147, 148) in der dem Mikroprozessor (59) zugeordneten Schaltung Programmoptionen aktiviert werden.