KR950003343B1 - 시간기록유지장치 및 그 기록유지방법 - Google Patents

Abstract

요약 없음.

Description

시간기록유지장치 및 그 기록유지방법

제 1 도는 본 발명에 따라서 전원차단동안의 시간을 기록하기 위한 시간기록장치를 블럭 다이어그램 및 개략적인 형태로 도시한 도면.

제 2 도는 본 발명의 작동을 이해하는데 용이한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : AC 전원공급부 16 : 다이오드

26 : 마이크로컴퓨터 43 : 단안정 멀티바이브레이터

52 : 시간표시 모듈

본 발명은 시간기록유지장치에 관한 것으로, 특히 작동전원의 1차 공급차단의 기간동안의 시간을 기록유지하는 장치를 포함하는 것과 같은 장치에 관한 것이다.

통상적으로 전자시계는 작동 전원으로도 제공이 되는 교류 전원을 정확한 시간 기본으로 사용한다. 상기와 같은 시계는 통상적으로 시간적 작동을 제어하는 타이머와 시간을 표시하는 시계로서 비데오 카셋트 레코더와 같은 전자 장비에 내장이 될 수 있다.

일반적으로 AC전원 공급 차단동안의 시간기록을 유지하는 것이 바람직하며, 특히 다른 장치의 작동을 제어하는 타이머에 있어서는 시간기록을 유지하는 것이 더욱 바람직하다. 전형적으로 배터리 또는 대형 캐패시터로 예비 전원을 제공할 수도 있다. 실제로 배터리는 크기와 비용에 비해 캐패시터보다 큰 에너지를 제공할 수 있지만, 배터리는 바람직하지 못하다. 특히 국내 AC라인을 통한 전원공급장치에서는 더욱 바람직하지 못하다. 왜냐하면 주기적인 교체가 필요하기 때문이다. 이러한 것은 귀찮은 일이여 사용자의 안전측면에서도 바람직하지 못한 내부 전기회로 접속부에 접근을 필요로 한다.

특히 VTR과 같은 현대 전자장치에 내장된 바와 같은 타이머 및 시계는 마이크로컴퓨터를 이용한다. 대기상태의 시간동안, 마이크로컴퓨터와 연관된 시계 발진기는 시간기록을 유지하는 기준 소스로서 사용될 수 있다. 상기와 같은 시스템의 단점은 AC전원이 차단되었을 때 시간을 기록유지하기 위해 마이크로컴퓨터는 계속 작동을 해야 하며, 그래서 비교적 높은 작동 전원을 소비한다. 결과 비교적 큰 예비 에너지 저장용량이 필요하며 따라서 시간기록은 비교적 짧은 시간동안 유지될 수 있다. 또한 AC전원이 없을 때는 정확한 주파수 제어가 필요하며 전형적으로 크리스탈을 이용하여 얻어진다.

본 발명에 있어서는 시계장치용 주 전원공급이 차단된 동안 예비 전원 공급으로 작동하는 동안의 시간기록을 유지하는 장치는 시간정보를 발생하고 기억하기 위해 마이크로컴퓨터를 이용한다. 상기 마이크로컴퓨터는 낮은 공급 전원소비 및 높은 공급 전원 소비와 각각 연관된 선택 가능한 정상 및 예비 모드 작동이 가능하다. 감지회로는 마이크로컴퓨터가 정상모드에 있을 때 전원차단을 감지한다. 상기 차단의 감지에 응답하여, 마이크로컴퓨터는 지연시간을 제공하는 제어 가능한 지연회로를 트리거시키며, 예비모드의 작동을 선택한다. 지연주기 종료에 응답하여 정상모드를 선택하고, 감지수단이 전원공급의 차단을 감지하고 있는 동안 작동 싸이클을 복적으로 실행하기 위해 모드 선택회로가 마이크로컴퓨터 및 제어 가능한 지연회로에 접속되어 있다.

본 발명에 있어서 싸이클이 실행된 횟수 및 지연 주기의 지속시간이 마이크로컴퓨터에 기억된다.

본 발명에 있어서 마이크로컴퓨터는 계수와 지연 주기를 곱하여 기억된 시간 정보를 증대시킨다. 마이크로컴퓨터는 전원차단시의 싸이클의 최종 실행에서 지연 주기 종료에 응답하여 선택된 정상모드에서 상기 곱을 계산한다.

본 발명에 있어서, 마이크로컴퓨터는 각 싸이클 실행에서 지연 주기에 의해 기억된 시간 정보를 증대시킨다.

제 1 도의 시간기록유지장치에 있어서, DC작동전압(Vcc)의 공급은 블럭 10으로 표시된 AC전원 라인으로 부터 나온다. 공급라인 중의 한 극은 접지(12)에 접속되는 반면 다른 공급극은 온/오프 스위치로 표시된 스위치(14)를 통해 장치에 접속된다. 스위치(14)는 전원차단이 생겼을 때와 같이 AC전원공급이 차단되기 쉬운 것을 나타낸다. 폐쇄상태인 스위치(14)를 통해 공급된 AC는 다이오드(16)에 의해 정류되어 필터 및 축전 캐패시터(18)에 인가된다. 전류 제한 저항(20)은 캐패시터(18)로부터의 DC전류를 접지에 대해 적당한 값으로 전류공급 도전체(24)에서 흐르는 작동전압(Vcc)을 안정화 시키는 전자상태제한 또는 제너다이오드에 공급한다. 다이오드(22)와 분로 상태로 접속된 캐패시터(25)는 리플을 감소시키며, 에너지 축적과 접지에 대해 저 임피던서 AC분로 경로를 제공한다.

메모리를 포함하는 마이크로컴퓨터(26)는 단자(28, 30)각을 통한 전원공급 도전체(24)와 접지 사이에서 공급되는 작동전압이 입력되도록 접속되어 있다. 적당하다고 생각되는 마이크로컴퓨터는 일본의 히다치사에 의해 생산된 HMCS 404형이 있다. LC동조회로(31)는 프로그램된 컴퓨터 작동의 클럭을 위해 클럭신호를 발생시키기 위해 마이크로컴퓨터(26)에 있는 클럭 발진기에 접속되어 있다. LC회로(31)에 의해 제어되는 주파수는 비교적 넓은 공차변화가 생긴다. 그래서 정확한 시간기록을 위한 시간 기준으로 적당하지 못하다. 마이크로컴퓨터(26)는 또한 감지단자(32)를 통해 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 2개의 다이오드(36,38) 접속부와 스위치(14)사이에 접속된 전류 제한 저항(34)을 통해 스위치(14)에 의해 제공된 AC전원라인전압으로부터 유도된다. 다이오드(36)의 애노드는 접지에 접속된다. 다이오드(38)의 애노드는 단자(32)에 접속되며, 저항(40)에 의해 공급 도전체(24)에 접속된다. 다이오드(36)는 하나의 순방향 다이오드가 접지에 대해 캐소드에서의 부극성 전압 이탈을 감소시키도록 제한하여 저항(40)을 통한 Vcc에 의해 순방향 바이어스된 다이오드(38)의 순방향 강하의 보상때문에 단자(32)에서 부극성 전압 이탈을 클램프시킨다. AC라인 전압의 정극성 전압 이탈동안, 다이오드(36)는 라인 전압이 Vcc를 초과할 때 역으로 바이어스되고, 다이오드(38)는 역으로 바이어스된다. 그래서 단자(32)에서의 타이밍신호는 라인 주파수 비율, 예를들면 미합중국에서 60Hz로 Vcc와 접지 전위 사이에서 구형파 스위칭이 이루어진다. 상기 타이밍 신호는 정확한 시간 기준을 제공하며, 전원차단이 생겼을 때를 감지하기 위해 마이크로컴퓨터(26)에 의해 이용이 된다.

마이크로컴퓨터(26)는 정상적인 계산 및 메모리 기억 기능을 제공하는 정상작동모드를 갖는다. 대기모드에서, 메모리의 내용은 유지가 되지만, 클럭 발진기는 정지되며, 정상모드로 전환되는 명령을 실행할 수 있는 기능을 제외하고 거의 모든 다른 기능이 작동 불가능하게 된다. 클럭 발진기가 작동하는 것을 제외하고는 대기모드와 유사한 리셋트 모드가 있다. 상기 리셋트 모드는 정상 모드로 들어가기 전에 간단히 이용이 된다.

대기모드는 프로그램 제어하에서 정상모드로부터 들어간다. 정상 모드로의 복귀는 통상 접지전위로 유지되는 리셋트단자(42)를 통해 정극성 논리 신호를 마이크로컴퓨터(26)에 인가하여 리셋트 모드를 선택하므로 이루어진다. 리셋트단자(42)에서 신호가 접지전위로 돌아가면 정상모드가 선택되게 한다.

리셋트 단자(42)는 다음에 설명되는 바와 같이 마이크로컴퓨터(26)와 연관하여 모드선택을 결정하는 회로에 접속된다. 트리거 입력 전압이 소정의 트리거 레벨을 초과할 때 트리거되는 단안정 멀티바이브레이터의 출력은 리셋트단자(42)에 접속된다. 트리거 되었을 때 단안정 멀티바이브레이터(42)는 클럭 발진기가 동작재개시되게 하여 적당한 주파수에서 안정화되는데 충분히 긴 시간동안 정극성 출력 펄스를 제공한다. 단안정 멀티바이브레이터(43)의 트리거 입력은 저항(44)을 통해 전원공급도전체(24)에 접속되고 캐패시터(46)를 통해 접지에 연결된다. N채널 전계효과 트랜지스터(48)는 저항(44)과 캐패시터(46)의 접점에 접속된 드레인 전극을 가지며, 접지에 접속된 소스 전극을 갖는다. 트랜지스터(48)의 게이트 전걱은 마이크로컴퓨터(26)의 출력단자에 접속된다. 시간표시모듈(52)은 마이크로컴퓨터에 의해 결정된 시간의 표시를 제공하며 제 1 도에서 블럭(52)으로 표시된 바와 같이 다중 데이타 버스를 경유하여 마이크로컴퓨터(26)에 접속된다.

작동에 있어서 AC전원은 회로가 활성화 되기 전에 캐패시터가 충전되지 않은 제 1 도의 장치에 먼저 인가된다. 스위치(14)를 폐쇄하면, 클럭신호는 단자(32)에 인가되며, 작동전압 Vcc이 마이크로컴퓨터를 위한 적당한 레벨로 신속히 확립된다. 트랜지스터(48)는 비도전 상태로 유지되며 캐패시터(46)는 저항(44)을 통해 소정의 비율로 충전이 되며 리세트 단자(42)에서 전압 단안정 멀티바이브레이터(43)를 트리거 시키기 위한 레벨에 도달되게 한다. 마이크로컴퓨터(26)는 단안정 주기의 지속동안 리렛트 모드로 들어가며, 다음 정상모드의 동작으로 들어간다.

상기 작동순서는 마이크로컴퓨터(26)가 보정 싸이클에서(정상모드에서) 작동하게 하며, 여기서 단자(50)를 통해 트랜지스터(48)의 게이트에 턴-온 바이어스를 인가하여 캐패시터(46)에 저항성이 낮은 채널을 통해 신속하게 방전하여 거의 방전되게 한다.

마이크로컴퓨터(26)는 작동상태로 유지되며, 트랜지스터(48)를 오프시키도록 바이어스되며, 따라서 캐패시터(46)가 재충전될 때 단안정 멀티바이브레이터(43)의 트리거 입력에서의 전압이 상승되게 한다. 동시에, 마이크로컴퓨터(26)는 기준으로 AC라인 주파수 클럭펄스를 이용하여 단안정 멀티바이브레이터를 트리거 시키는데 필요한 레벨까지 도달하는 단안정 멀티바이브레이터(43)의 트리거 입력에서의 전압을 위해 트랜지스터(48)가 바이어스 오프되는데 필요한 시간간격의 지속시간을 측정하며, 상기 시간 간격 측정치를 메모리에 기억시킨다. 다음, 마이크로컴퓨터(26)는 단안정 주기의 지속시간 동안 리셋트 모드로 들어가며 다음 시간기록유지 및 모듈(52)에서 시간 표시의 제공을 포함하여 정상작동을 위한 정상모드로 복귀한다. 시간 정보는 단자(32)에서 타이밍 신호를 이용하여 유도된다. 이는 메모리에 기억이 되며 필요에 따라 계속적으로 갱신이 된다.

전원 공급이 차단되었을 때, 단자(32)에서 클럭신호는 즉시 정지되는 반면, Vcc는 캐패시터(18, 25)가 충전되어 마이크로컴퓨터(26)가 작동상태로 유지될 때까지 유지된다. 클럭신호가 정지할 때 마이크로컴퓨터(26)는 트랜지스터(48)를 온 시키며 따라서 캐패시터(46)를 신속하게 방전시키기 시작하여 단안정 멀티바이브레이터(43)의 트리거 입력에서 전압이 접지 레벨로 강하되게 하며 그리고 프로그램 제어하에서 대기모드로 들어간다. 설명된 바와 같이, 이는 메모리 유지만을 제외하고는 마이크로컴퓨터의 모든 기능이 정지상태로 되게 한다. 트랜지스터(48)는 더이상 바이어스 온 되지 않으며, 캐패시터(46)는 상기 시간 후 단자(50)의 전압이 단안정 멀티바이브레이터(43)를 트리거 시키기 위한 레벨에 도달하도록 재충전을 시작하며, 상기 시간은 지속시간이 이전에 측정되어 다음에서 설명하는 바와 같이 보정 싸이클에서 기억된 것과 같은 시간간격이다. 멀티 바이브레이터(43)가 트리거 되었을 때, 그 출력펄스는 마이크로컴퓨터(26)가 간단히 리셋트 모드로 들어가게 하고, 다음 출력펄스가 끝났을 때 정상모드로 들어가게 된다. 다음 마이크로컴퓨터(26)는 메모리부터 시간 간격 지속 정보를 보상하며, 기억된 시간정보를 증가시키는데 이용한다. 이는 실제 시간간격만큼 기억된 시간정보를 증가시키는 것을 포함하며, 짧은 시간내에 이루어진다. 다음, 마이크로컴퓨터(26)는 캐패시터(46)를 방전시켜 프로그램 제어하에서 대기상태로 복귀된다. 트랜지스터(48)는 비도전성으로 되고, 캐패시터(46)는 다시 재충전을 시작하며, 작동의 주기적 모드가 계속되며 캐패시터(18, 25)상에 충전이 충분히 되어 있는 한 AC전원이 회복될 때까지 정확한 시간을 유지한다.

스위칭 작동에 필요한 시간은 아주 짧으며, 캐패시터(46)가 충전되는 시간 간격과 비교하여 볼 때 무시될 수 있다. 저항(44)과 캐패시터(46)의 시정수에 의해 제공된 제어 가능한 지연시간은 정확한 시간을 유지하기 위해 정확히 알 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 그러나 기억된 시간간격 지속 정보는 정확하며, 앞서 설명한 바와 같이 AC라인 주파수 클럭 신호를 이용한 보정 싸이클에서 실행된 시간 측정의 결과이다. 작동의 싸이클 모드에서, 마이크로컴퓨터(26)는 대부분동안 대기 모드의 작동에 유지되며, 정상작동의 주기는 비교적 짧다. 통상적으로 전원 소모는 대기모드에서보다 정상모드에서 10배나 크며, 예를 들면 각각 10마이크로암페어 및 100마이크로암페어이다. 그래서, 대기 전원 조건에서 상당한 경제성이 정상모드에서 작동의 짧은 재개시 간격을 필요로 하는 작동의 싸이클 모드에 의해 이루어진다.

작동 순서의 일부가 제 2 도에 단순한 흐름도로 도시되어 있다. 우선 전원이 개시 단계에서 인가되면 지연주기 시간이 측정이 되며 마이크로컴퓨터에 기억된다. 전원이 차단되었을 때 지연시간 부가 작동 개시되며 마이크로컴퓨터의 대기 모드가 선택된다. 지연주기가 끝났을 때 마이크로컴퓨터의 정상모드가 선택되고 기억된 시간 정보는 지연주기시간의 기억된 값을 합산하여 갱신이 된다. 상기 싸이클은 전원차단이 끝나고 작동이 개시조건으로 돌아갈 때까지 반복이 된다.

제 1 도 및 제 2 도에 따른 본 발명의 구성은 하나의 예에 지나지 않는다. 본 설명에 따른 발명을 구성하는데 숙련된 사람에게는 여러가지 변형이 쉽게 이루어질 수 있다. 예를 들면, 설명된 실시예에서, 트랜지스터(18)에 의해 캐패시터(46)를 방전시키는데 필요한 시간 간격을 무시해도 좋을만큼 짧은 것으로 가정되었다. 다른 장치에 있어서, 상기와 같은 가정은 정당화될 수 없을수도 있으며, 그래서 측정을 하여 보정싸이클에서 캐패시터(46)를 충전 방전시키는데 필요한 전체 시간 간격 지속 시간을 기억시키는 것이 바람직하다. 그래서 전체 시간 지속은 시간을 증가시키는데 사용된다. 또한, 보정 싸이클은 전원이 회복될 때마다 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다. 왜냐하면, 저항(44)과 캐패시터(46)의 시정수는 상당한 시간 주기에 걸쳐 많은 변화가 생기지 않기 때문이다. 상기의 경우, 예를 들어 공장에서 초기에 한번 측정하여 작동시에 사용되는 판독치로 기억시키는 것이 가능하다. 또한, 시간이 상술된 실시예에서 매 싸이클마다 증가되는 반면, 반드시 필수적은 아니다. 다른 실시예에서 일정수의 싸이클만이 계수되고 싸이클수와 기억된 시간 간격의 곱인 전체 경과된 시간 소모는 AC전원이 회복될 때만 이루어진다. 또한 본 실시예에서 도시된 바와 같이 에너지를 축적하는 캐패시터 대신에 배터리가 사용될 수 있다는 것이 명백하다. 상기와 같은 변형은 본 발명의 범위내에 있어야 한다.

Claims (6)

1. 전원차단이 되는 AC전력 라인 전압을 받기위한 입력(다이오드(16)와 저항(34)의 접합부)과; 클럭 신호의 소스(31) 및 작동 명령의 프로그램 기억용 메모리를 포함하는 프로세서 수단(26)을 구비하는 시간기록유지 장치에 있어서, 상기 프로세서 수단(26)은 상기 AC전력 라인 전압의 싸이클을 카운트함으로써 상기 AC전력 라인 전압이 시간기록 유지에 제공되는 동안 정상 모드로 작동하며; R-C회로망(44, 46)은 트리거될 때 변동 전압을 발생시키며; 상기 프로세서 수단(26)은 상기 AC전력 라인 전압의 상기 전원차단의 지속 시간을 판별하여 상기 전원차단 기간동안에 상기 변동 전압의 반복적 싸이클을 발생하도록 상기 R-C회로망(44, 46)을 반복적으로 트리거시켜서 시간이 갱신될 수 있게 하며, 여기서 상기 싸이클 각각은 제 1 선정 전압 레벨에서 제 2 선정 전압 레벨로의 전압 램프를 갖고 있는 동일한 사실상 일정한 지속 시간을 가지며; 상기 싸이클들의 상기 사실상 일정한 지속시간을 측정하고, 상기 싸이클들의 상기 사실상 일정한 지속시간에 상기 전원차단 기간동안 발생한 싸이클의 수를 곱하여 상기 전원차단의 지속시간을 계산하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서 수단(26)은 상기 전원차단시에 좀 더 적은 전력이 소모되는 작동의 대기 모드로 스위치시키며, 상기 제 2 전압 레벨의 생성에 응답하여 상기 R-C회로망(44, 46)을 트리거시키도록 작동의 상기 정상 모드로 순간적으로 스위치시키는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 프로세서 수단(26)은 상기 전원차단동안 발생하는 상기 변동 전압의 싸이클을 카운트하고 상기 전원차단 후 상기 AC전력 라인 전압이 리턴될 때 상기 전원차단의 지속 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기한 곱셈은 상기 사이클 각각의 상기 사실상 일정한 지속 시간을 반복적으로 가산하여 실행되며, 상기한 가산은 상기 전원차단 동안에 상기 프로세서 수단(26)이 상기 정상 모드로 들어갈때 행해지는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 R-C회로망(44, 46)을 리셋팅시키는 수단(48)을 더 구비하며, 상기 리셋팅 수단은 상기 프로세서 수단(26)에 결합되고 상기 프로세서의 출력 신호에 응답하여 상기 R-C회로망(44, 46)을 상기 제 1 선정 전압 레벨로 리셋트시키는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서 수단(26)은 상기 전원차단시 정보 손실이 없는 데이타 메모리를 더 포함하며, 상기 제 1 선정 전압 레벨에서 상기 제 2 선정 전압 레벨로의 상기 전압 변동의 상기 사실상 일정한 지속 시간은 상기 전원차단이 발생하기 전에 상기 AC전력 라인 전압의 싸이클을 카운트하여 측정되며, 상기 지속 시간은 상기 데이타 메모리 내에 기억되는 것을 특징으로 하는 시간기록 유지 장치.

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