RU2741775C1 - Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor - Google Patents
Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741775C1 RU2741775C1 RU2020115008A RU2020115008A RU2741775C1 RU 2741775 C1 RU2741775 C1 RU 2741775C1 RU 2020115008 A RU2020115008 A RU 2020115008A RU 2020115008 A RU2020115008 A RU 2020115008A RU 2741775 C1 RU2741775 C1 RU 2741775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sun
- time
- sunset
- sunrise
- orbit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C17/00—Indicating the time optically by electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборам времени с цифровой индикацией текущего времени, календаря и другой дополнительной хронометрической информации. The invention relates to time devices with digital display of the current time, calendar and other additional chronometric information.
Известны механические наручные часы марки Martin Braun, модель EOS 42 B, производимые в Швейцарии. Эти часы имеют часовую и минутную стрелки, показывающие текущее время на 12 часовом циферблате, в окошечке циферблата индицируются дата дня. Особенностью этих часов является то, что они индицируют с помощью двух стрелок восход и закат солнца. С левой стороны циферблата стрелкой индицируется восход солнца цифрами от 5 до 8 (часов), а с правой стороны другой стрелкой показывается закат солнца цифрами от 17 до 20 (часов). Показания восхода и заката солнца истинны только при определённых координатах на местности (зависит от широты и долготы пункта местности). Куда бы ни поставлялись часы - для каждого места будут предназначены свои диски с запрограммированными координатами. There is a well-known mechanical wristwatch by Martin Braun, model EOS 42 B, produced in Switzerland. This watch has hour and minute hands showing the current time on a 12-hour dial; the date of the day is indicated in the dial window. The peculiarity of this watch is that it indicates the sunrise and sunset with the help of two hands. On the left side of the dial, an arrow indicates the sunrise with numbers from 5 to 8 (hours), and on the right side, the other hand shows the sunset with numbers from 17 to 20 (hours). Sunrise and sunset readings are true only at certain coordinates on the terrain (depending on the latitude and longitude of the terrain point). Wherever the watch is delivered, each place will have its own discs with programmed coordinates.
К недостаткам таких часов следует отнести отсутствие на циферблате информации о положении солнца на небосводе от восхода до его заката.The disadvantages of such watches include the lack of information on the dial of information about the position of the sun in the sky from sunrise to sunset.
Известны глобус-часы, (Патент Российской Федерации № 2278407, МПК G04B19/22, G09B27/08, опубл. 20.06.2005), с индикацией международного и поясного времени, положения дня, ночи, сумерек и Солнца, содержащие глобус и часовой механизм, прозрачную сферическую оболочку с полуосью и шестернёй. Known globe-clock (Patent of the Russian Federation No. 2278407, IPC G04B19 / 22, G09B27 / 08, publ. 20.06.2005), with indication of international and standard time, position of the day, night, twilight and the Sun, containing a globe and a clock mechanism, transparent spherical shell with a semiaxis and a gear.
К недостаткам конструкции глобус-часов следует отнести их низкую разрешающую способность по отношению к конкретной точке на глобусе, например, город Пензу с большой погрешностью можно отметить на глобусе, а отсюда и большая погрешность определения времени восхода, заката Солнца и другой хронометрической информации, кроме того, информация положения Солнца над горизонтом в этом изобретении отсутствует. The disadvantages of the design of the globe clock include their low resolution in relation to a specific point on the globe, for example, the city of Penza with a large error can be noted on the globe, and hence the large error in determining the time of sunrise, sunset and other chronometric information, in addition , there is no information about the position of the Sun above the horizon in this invention.
Известен также хронометр для определения времени восхода и заката Солнца (Патент Российской Федерации № 2225632, МПК G04B19/26, G04B19/22, опубл. 10.03.2004), кроме того положение Солнца в конкретном месте в текущее время определенного месяца при помощи часовой стрелки, которая оборачивается один раз за 24 ч, и неподвижной или вращающейся пластины для указания времени восхода и захода Солнца по хронометру. Also known is a chronometer for determining the time of sunrise and sunset of the Sun (Patent of the Russian Federation No. 2225632, IPC G04B19 / 26, G04B19 / 22, publ. 03/10/2004), in addition, the position of the Sun in a specific place at the current time of a certain month using the hour hand, which turns once every 24 hours, and a stationary or rotating plate to indicate the time of sunrise and sunset according to the chronometer.
Недостатком известного устройства является невозможность определить высоту Солнца над горизонтом в течение светового дня. Кроме того, восход и закат Солнца определяется по этим часам с большой погрешностью, и нет реальной картины положения Солнца на небосводе.The disadvantage of the known device is the inability to determine the height of the Sun above the horizon during daylight hours. In addition, the sunrise and sunset is determined by this clock with a large error, and there is no real picture of the position of the Sun in the firmament.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является патент на изобретение от 21.01.2019 г. № RU 2708675 C1 «Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем на диодах», в котором Солнце перемещается по одной полукруглой орбите независимо от времени года. The closest in technical essence to the claimed invention is a patent for an invention dated 01.21.2019 No. RU 2708675 C1 "Clock with digital display and imitation of the sky with the sun on diodes", in which the Sun moves in one semicircular orbit regardless of the season.
Задачей создания изобретения является перемещение Солнца по небосводу в течение светового дня по нескольким полукруглым орбитам, высота которых над горизонтом зависит от времени года.The task of creating the invention is the movement of the Sun across the sky during daylight hours in several semicircular orbits, the height of which above the horizon depends on the season.
Решение поставленной задачи достигается тем, что часы с цифровой индикацией, состоящие из хранителя времени, устройства управления, цифровой индикации значений года, месяца, числа месяца, значений времени с двадцати четырёх часовой шкалой, значений времени восхода и заката Солнца и резервного источника питания, подключенного к хранителю времени, соединённого с устройством управления, который соединён с цифровыми индикаторами календарных данных, данных о восходе и закате Солнца, значений текущего времени и постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), в котором записаны значения времени восхода и заката Солнца на все 366 дней года относительно конкретной местности, определяемой её географическими координатами (широтой и долготой), при этом, в верхней части лицевой панели часов изображён небосвод, нижний край которого является линией горизонта, в средней части панели размещена узкая полоска пейзажа, а в нижней части панели располагаются цифровые индикаторы, согласно предлагаемому изобретению в часы введён шаговый двигатель (ШД) с редуктором, ось вращения которого расположена ниже линии горизонта, на ось насажена одним концом планка в виде стрелки со светодиодами, расположенными вдоль её длины, при вращении планки светящийся светодиод имитирует перемещение Солнца по полукруглой орбите от восхода до заката, узкий длинный фотодатчик размещён на левой половине линии горизонта и служит для определения начала движения планки с включённым светодиодом, обозначая момент времени восхода Солнца, а два концевых выключателя размещены ниже линии горизонта по обеим его сторонам и служат для выключения ШД, когда планка со светодиодами пересекает линию горизонта.The solution to this problem is achieved by the fact that a clock with digital indication, consisting of a time keeper, a control device, digital indication of values of the year, month, day of the month, time values with a twenty-four hour scale, time values of sunrise and sunset and a backup power source connected to a time keeper connected to a control device, which is connected to digital indicators of calendar data, data on sunrise and sunset, current time values and read-only memory (ROM), in which the times of sunrise and sunset are recorded for all 366 days of the year relative to specific terrain, determined by its geographical coordinates (latitude and longitude), while in the upper part of the watch bezel there is a sky with the lower edge of which is the horizon line, in the middle of the panel there is a narrow strip of landscape, and in the lower part of the panel there are digital indicators, according to the proposed invention july, a stepper motor (SM) with a gearbox is introduced into the clock, the axis of rotation of which is located below the horizon line, a bar in the form of an arrow with LEDs located along its length is mounted on the axis, when the bar rotates, a luminous LED simulates the movement of the Sun along a semicircular orbit from sunrise before sunset, a narrow long photosensor is placed on the left half of the horizon line and serves to determine the beginning of the movement of the bar with the LED on, indicating the time of sunrise, and two limit switches are located below the horizon on both sides and serve to turn off the stepper motor when the bar is off LED lights across the horizon.
При этом в электронную часть часов введены коммутатор, и схема управления ШД, соединенная с выходами устройства управления и выходами концевых выключателей, устройство управления соединено с выходом фотодатчика и входами коммутатора, выходы которого соединены со светодиодами, размещёнными на планке.At the same time, a switch is introduced into the electronic part of the clock, and the stepper motor control circuit, connected to the outputs of the control device and the outputs of the limit switches, the control device is connected to the output of the photosensor and the inputs of the switch, the outputs of which are connected to the LEDs located on the bar.
Кроме того, в электронную часть часов введено арифметическое устройство, соединённое с устройством управления, при этом в ПЗУ записаны коды орбит Солнца и записан период «П» шага запуска ШД при прохождении Солнцем по орбите на каждый день года (366 дней). Причём период «П» вычисляется как долгота дня «Д» поделённая на число шагов «N» шагового двигателя при прохождении всей орбиты, причём «N» вычисляется как полный угол поворота «α» планки от восхода до заката Солнца по этой же орбите, поделённый на единичный угол «Δ» поворота оси редуктора. In addition, an arithmetic device connected to a control device is introduced into the electronic part of the clock, while the codes of the Sun's orbits are recorded in the ROM and the period "P" of the step of launching the SM when the Sun passes through the orbit for each day of the year (366 days) is recorded. Moreover, the period "P" is calculated as the longitude of the day "D" divided by the number of steps "N" of the stepper motor during the passage of the entire orbit, and "N" is calculated as the total rotation angle "α" of the bar from sunrise to sunset in the same orbit, divided by a unit angle "Δ" of rotation of the gearbox axis.
Арифметическое устройство начинает функционировать в момент подключения часов к электрическому питанию (например, после обесточки) и вычисляет интервал времени от восхода Солнца до значения текущего времени, затем делит этот интервал на период «П» шага запуска ШД на этой орбите, полученное частное от деления означает число шагов, которые должен сделать ШД ускоренно до точки на орбите, соответствующей положению Солнца на данный момент времени, дальнейшее вращение планки происходит в штатном режиме с периодом «П». The arithmetic device begins to function at the moment the clock is connected to the power supply (for example, after a power outage) and calculates the time interval from sunrise to the current time, then divides this interval by the period "P" of the step of SM launch in this orbit, the quotient obtained from division means the number of steps that the stepper motor must take accelerated to a point in the orbit corresponding to the position of the Sun at a given moment in time; further rotation of the bar occurs in the normal mode with a period of "P".
Введённые элементы, в частности, шаговый двигатель (ШД) с редуктором, планка в виде стрелки со светодиодами, узкий длинный фотодатчик, два концевых выключателя позволяют в полной мере имитировать перемещение Солнца в течение светлого времени суток. Причём, высота орбиты Солнца меняется в зависимости от времени года – в июне месяце орбита максимальна, а в декабре минимальна. В ПЗУ дополнительно записаны коды орбит Солнца и записаны периоды «П» шага запуска ШД при прохождении Солнцем орбиты на каждый день года (366 дней). Применение в электронной части часов арифметического устройства позволяет после возобновления электропитания восстанавливать положение Солнца на орбите в соответствии с показаниями текущего времени на цифровых индикаторах. В постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) записываются данные о значении времени восхода и заката Солнца на весь год относительно конкретной местности, где эксплуатируются часы, определяемой географическими координатами (для г. Пензы: 53°7′ сев. широты, 45°1′ вост. долготы). Период «П» шага запуска ШД тоже записывается в ПЗУ на каждый день года, определяется расположением редуктора под линией горизонта, то есть углом поворота планки со светодиодами от восхода до заката. Кроме того, коммутатор переключает светодиоды на планке, коды которых записаны в ПЗУ и переключаются в соответствии с календарными данными цифровых индикаторов, что достоверно отображают орбиты Солнца в соответствии с временами года. Всё перечисленное создают новые потребительские свойства предлагаемым часам.The introduced elements, in particular, a stepper motor (SM) with a gearbox, an arrow-shaped bar with LEDs, a narrow long photosensor, and two limit switches make it possible to fully simulate the movement of the Sun during daylight hours. Moreover, the height of the Sun's orbit changes depending on the season - in June the orbit is maximum, and in December it is minimum. In addition, the ROM contains the codes of the Sun's orbits and the periods "P" of the stepper motor launch step when the Sun passes its orbit for each day of the year (366 days). The use of an arithmetic device in the electronic part of the clock allows, after the resumption of power supply, to restore the position of the Sun in orbit in accordance with the current time on the digital indicators. The read-only memory (ROM) records data on the value of the time of sunrise and sunset for the whole year relative to a specific area where the clock is operated, determined by geographical coordinates (for Penza: 53 ° 7 ′ north latitude, 45 ° 1 ′ east. longitude). The period "P" of the step of starting the stepper motor is also recorded in the ROM for each day of the year, determined by the location of the gearbox under the horizon line, that is, the angle of rotation of the bar with LEDs from sunrise to sunset. In addition, the switch switches the LEDs on the bar, the codes of which are written in the ROM and switch in accordance with the calendar data of the digital indicators, which reliably displays the Sun's orbits in accordance with the seasons. All of the above creates new consumer properties of the offered watches.
На фиг. 1. – изображена структурная схема электронной части часов.FIG. 1. - shows a block diagram of the electronic part of the clock.
На фиг. 2. – изображена схема расположения механической части часов.FIG. 2. - shows the layout of the mechanical part of the watch.
На фиг. 3. – изображён график, поясняющий работу часов.FIG. 3. - shows a graph explaining the work of the clock.
На фиг. 4. – изображены часы с расположением солнца в июне месяце в полдень.FIG. 4. - shows the clock with the position of the sun in the month of June at noon.
На фиг. 5. – изображены часы с расположением солнца в декабре месяце в полдень.FIG. 5. - shows the clock with the position of the sun in the month of December at noon.
Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем на шаговом двигателе состоят из хранителя 1 времени (фиг. 1), устройства 2 управления, цифровой индикации значений года 3, месяца 4, числа 5 месяца, времени 6 с двадцати четырёх часовой шкалой (часы, минуты), времени 7 восхода Солнца, времени 8 его заката и резервного источника 9 питания. Источник 9 питания подключен к хранителю 1 времени, который двунаправленной шиной связан с устройством 2 управления, соединённый с цифровыми индикаторами значений года 3, месяца 4, числа 5 месяца, времени 6, времени восхода 7 и времени 8 заката Солнца. В постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10 записаны табличные данные о восходе и закате Солнца, выходы которого подключены к устройству 2 управления. В верхней части лицевой панели часов изображён небосвод, нижний край которого является линией 11 горизонта (фиг. 2.), в средней части панели размещена узкая полоска пейзажа, а в нижней части панели располагаются цифровые индикаторы.A clock with digital indication and imitation of the sky with the sun on a stepper motor consists of a time keeper 1 (Fig. 1), a
В часы введён шаговый двигатель (ШД) 12 с редуктором 13, планка 14 в виде стрелки со светодиодами, узкий длинный фотодатчик 15, концевые выключатели 16 и 17, при этом ниже линии 18 горизонта (фиг. 2), в её середине, располагается ось вращений редуктора 13, на которой одним концом закреплена планка 14 со светодиодами, размещёнными в один ряд, и при вращении планки 14 один светящийся светодиод имитирует движение Солнца по круговой орбите. Фотодатчик 15 размещён на левой половине линии 11 горизонта и соединён с устройством 2 управления, а выключатели 16 и 17 размещены ниже этой линии соответственно с левой и правой её сторон, и выходы которых соединены с схемой 20 управления ШД, соединённой информационной шиной с одними выходами устройства 2 управления. Кроме того, введённые коммутатор 19 входными информационными шинами соединён с устройством 2 управления, а его выходы соединены с планкой 14 со светодиодами, арифметическое устройство 21 двунаправленной шиной соединён с устройством 2 управления.A stepper motor (SM) 12 with a
Часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с солнцем на шаговом двигателе могут работать в двух режимах: в штатном режиме, когда часы подключены к питающей электросети непрерывно круглосуточно и режим, когда произошёл перерыв питания электросети на некоторое время.A clock with digital indication and imitation of the sky with the sun on a stepper motor can operate in two modes: in normal mode, when the clock is connected to the mains power supply 24/7 and the mode when there is a power outage for a while.
Прежде чем начать рассматривать работу часов в динамике необходимо отметить их конструктивную особенность. Рассмотрим пример конструкции часов со следующими данными: на планке 14 расположены цепочкой десять светодиодов под номерами №1 … №10, причём светодиод № 1 находится на самом конце (наверху) планки 14, а светодиод №10 – внизу цепочки (фиг. 2). Шаговый двигатель 12 с редуктором 13 имеют единичный угол поворота Δ = 0,06°, светодиод №1 вращается по орбите 22, а светодиод №10 – по орбите 23. При конструктивном расположении шагового двигателя 12 с редуктором 13 относительно линии 11 горизонта, как это изображено на фиг. 2 и 3, измеряется угол α1 = 146,95° полного угла поворота планки 14 от «восхода» до «заката» в самый продолжительный световой день года. Аналогичным образом измеряются углы полного поворота планки 14 при каждом свечении одного из светодиодов №2 … №10, в нашем случае угол поворота планки 14 с светодиодом №10 будет равен α10 = 113,1°, в самый короткий световой день года. Так как в приводимом примере построения часов свечение Солнца имитируется десятью светодиодами, которые перемещаются по десяти орбитам, то самая высокая орбита имитируется светодиодом №1, а самая низкая – светодиодом №10. Таким образом, орбиты будут меняться через каждые 20 дней, то есть светодиод №1 будет имитировать Солнце с 20 июня по 9 июля, светодиод №2 – с 10 июля по 29 июля, а в конце года светодиод №10 имитирует самую низкую и короткую орбиту с 20 декабря по 9 января следующего года. В дальнейшем долгота дня возрастает и с 10 по 29 января имитирует Солнце светодиод №9, при этом коды орбит записаны в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10 (фиг. 1), независимо от географического расположения часов. В течение светлого времени суток Солнце проходит по орбите от «восхода» до своего «заката» мелкими шагами «Δ» единичного углового поворота оси редуктора 13, а число шагов определяется конструктивными данными часов. В рассматриваемом примере конструкции часов (фиг. 2, 3) число шагов N1 Солнца при прохождении по орбите 22 светящимся светодиодом №1 будет вычисляться как частное от деления угла поворота α1 = 146,95° поделённое на единичный угол поворота Δ = 0,06° и будет равно:Before starting to consider the work of the watch in dynamics, it is necessary to note their design feature. Consider an example of a clock design with the following data: on the
N1 = α1 : Δ = 146,95° : 0,06° = 2449 шагов.N1 = α1: Δ = 146.95 °: 0.06 ° = 2449 steps.
Число шагов N10 по орбите 23 будет равно:The number of steps N10 in
N10 = α10 : Δ = 113,1° : 0,06° = 1885 шагов.N10 = α10: Δ = 113.1 °: 0.06 ° = 1885 steps.
Аналогичным образом вычисляется число «N» и по остальным орбитам. The number "N" is calculated in the same way for the rest of the orbits.
При нахождении часов в конкретной точке местности необходимо занести в ПЗУ данные о «восходе» и «закате» Солнца на каждый день года, затем определить на каждый день долготу дня «Д» в секундах, которая вычисляется как разница во времени между «закатом» «З» Солнца и его «восходом» «В»: When the watch is at a specific point in the area, it is necessary to enter in the ROM the data on the "rise" and "sunset" of the Sun for each day of the year, then determine the longitude of the day "D" in seconds for each day, which is calculated as the difference in time between the "sunset" " Z "of the Sun and its" rising "" B ":
Д = З – В. D = W - V.
Светящийся светодиод, имитирующий Солнце, проходит орбиту за «N» число шагов, и в тоже время долгота дня определяется как период шага «П» шагового двигателя, перемещающий светодиод по орбите за «N» шагов. При таких условиях необходимо подсчитывать период «П» шага движения Солнца по орбите на каждый день года, для этого долготу дня «Д» необходимо делить на число шагов «N», период «П» шага (в секундах) будет равен: A luminous LED simulating the Sun traverses the orbit in "N" steps, and at the same time the length of the day is defined as the period of the "P" step of a stepper motor, which moves the LED in orbit in "N" steps. Under such conditions, it is necessary to calculate the period "P" of the step of the Sun's orbital motion for each day of the year, for this the longitude of the day "D" must be divided by the number of steps "N", the period "P" of the step (in seconds) will be equal to:
П = Д : N.P = D: N.
Рассчитанные на каждый день года значения периода шага «П» записываются в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). The values of the period of the step "P" calculated for each day of the year are written into the read-only memory (ROM).
В данном примере рассматривается расположение часов в г. Пензе, географические координаты которой следующие: 53°7′ северной широты, 45°1′ восточной долготы. Таким образом, в ПЗУ записываются следующие данные: In this example, we consider the location of the clock in Penza, the geographical coordinates of which are as follows: 53 ° 7 ′ north latitude, 45 ° 1 ′ east longitude. Thus, the following data is written to the ROM:
- значения «восхода» «В» и «заката» «З» Солнца на каждый день для конкретной местности;- the values of "rise" "B" and "sunset" "W" of the Sun for each day for a specific area;
- коды орбит, по которым перемещается Солнце;- codes of the orbits along which the Sun moves;
- значения периода «П» шага на каждый день года для конкретной местности. - values of the period "P" of the step for each day of the year for a specific area.
Произведённые вычисления делаются на все 366 дней года (с учётом високосного года) и заносятся в ПЗУ 10. Год при вычислениях не учитывается, так как разница в данных «восхода» и «заката» Солнца составляет несколько минут за десятилетие.The performed calculations are made for all 366 days of the year (taking into account the leap year) and are entered into
Рассмотрим работу часов в штатном режиме. На цифровых индикаторах установлена информация о значениях года, месяца, числа месяца, значений времени с двадцати четырёх часовой шкалой, значений времени о «восходе» и «закате» Солнца, момент текущего времени выберем утром до восхода Солнца в июне месяце после 20 числа. При этом планка 14 находится в левой стороне горизонта 11 у концевого выключателя 16 (планка 14 не двигается) и все светодиоды на ней не светятся. По истечении некоторого времени наступает время «восхода» Солнца, при этом светодиод №1 начинает светиться, а планка 14 ускоренно поворачивается по часовой стрелке и свет от светодиода №1 попадает на фотодатчик 15, который выдаёт сигнал на устройство 2 управления. Устройство 2 управления из ПЗУ 10 считывает информацию о периоде «П» шага поворота планки 14, соответствующую календарным данным на цифровых индикаторах, и передаёт на схему 20 управления ШД. Планка 14 со светящимся светодиодом №1 по полукруглой орбите 22 плавно перемещается с периодом «П» в течение светового дня до линии 11 горизонта, соответствующей времени «заката» Солнца, при этом светодиод №1 гаснет и планка 14 останавливается. В полночь включается шаговый двигатель 12, который ускоренно поворачивает планку 14 против часовой стрелки до концевого выключателя 16, при этом ШД 12 обесточивается и останавливается, тем самым вставая в исходное положение до следующего «восхода» Солнца. Let's consider how the watch works in normal mode. The digital indicators set information about the values of the year, month, day of the month, time values with a twenty-four hour scale, time values about the "sunrise" and "sunset" of the Sun, we will choose the moment of the current time in the morning before sunrise in June after the 20th day. In this case, the
Рассмотрим работу часов 26 июня, когда произошло временное отключение электропитания, которое через некоторое время восстанавливается. Предположим, чтоConsider the hours on June 26, when there was a temporary power outage, which is restored after a while. Let's pretend that
отключение электропитания произошло в момент нахождения Солнца на орбите №1 между точкой «восхода» и «зенитом», а его возобновление произошло в 12 часов 02 минуты (текущее время «Т»). В этот момент на цифровых индикаторах 3 … 8 (фиг. 1) высвечивается вся цифровая информация о значениях текущего времени, календарных данных, времени «восхода» и «заката» Солнца (фиг. 1). При этом планка 14 начинает ускоренно вращаться против часовой стрелки до концевого выключателя 16, останавливается и начинает вращаться по часовой стрелке со светящимся светодиодом №1 до фотодатчика 15 (фиг. 2.). При пересечении светового луча светодиода №1 фотодатчика 15 вырабатывается сигнал, поступающий на устройство 2 управления, по которому из ПЗУ 10 считывается информация о «восходе» Солнца (В = 3ч. 34м.), а информация о значении текущего времени (Т = 12ч. 02м.) считывается с хранителя 1 времени и посылается эта информация в арифметическое устройство 21. Устройство 21 вычисляет разницу «Р» между текущим временем «Т» и «восходом» Солнца: power outage occurred at the moment when the Sun was in
Р = Т – В = 12ч. 02м. – 3ч. 34м. = 8ч. 28м. = 30480 секунд.P = T - B = 12h. 02m. - 3h. 34m. = 8h. 28m. = 30480 seconds.
После этого устройство 21 из ПЗУ 21 считывает информацию о периоде «П» шага запуска ШД на 26 июня, который равен: П = 24,9 секунды, и вычисляет число шагов «Ч», необходимых для подгона планки 14 шаговым двигателем 12 до значения текущего времени «Т»:After that, the
Ч = Р : П = 30480с. : 24,9с. = 1224 шагов (фиг. 3).H = R: P = 30480s. : 24.9s. = 1224 steps (fig. 3).
Затем шаговый двигатель 12 ускоренно поворачивает планку 14 по часовой стрелке на 1224 шагов и останавливается в момент времени, равный 12ч. 02м. Дальнейший поворот планки в сторону «заката» происходит с единичным интервалом времени 24,9 секунды. Then the stepping
В качестве пояснения рассмотрим расчёт периода «П» шага запуска ШД на 26 июня перед его записью в ПЗУ:As an explanation, consider the calculation of the period "P" of the step of starting the stepper motor on June 26 before it is written to ROM:
П = Д : N1 = (З – В) : N1 = (20ч. 30м. -3ч. 34м.) : 2449 шаг. = 60960с. : 2449с. = 24,9 с.P = D: N1 = (B - B): N1 = (20h 30m -3h 34m): 2449 step. = 60960s. : 2449s. = 24.9 s.
На фиг.3 показан пример расчёта параметров подгона планки 14 со светодиодом №1 имитирующим Солнце после обесточки электропитания часов.Figure 3 shows an example of calculating the parameters of fitting the
Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в предполагаемое изобретение, позволяет, по сравнению с прототипами, отображать положение Солнца на разных полукруглых орбитах в зависимости от времени года, благодаря размещению цепочки светодиодов на стреловидной планке, которая вращается шаговым двигателем с редуктором. Кроме того, визуальное отображение перемещения Солнца в течение дня по орбите и изменение орбиты по высоте в зависимости от времени года, позволяют повысить потребительские свойства часов. Для привязки часов к другой местности достаточно заменить постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) с табличными данными.It can be seen from what has been considered that the introduction of a set of distinctive features into the alleged invention allows, in comparison with prototypes, to display the position of the Sun in different semicircular orbits, depending on the season, thanks to the placement of a chain of LEDs on a swept bar, which rotates with a stepper motor with a gearbox. In addition, the visual display of the movement of the Sun in its orbit during the day and the change in the orbit in altitude depending on the time of the year can increase the consumer properties of the watch. To bind the clock to another area, it is enough to replace the read-only memory (ROM) with tabular data.
Примечание. В качестве фотодатчика 15, при изготовлении макетных образцов часов, были использованы единичные элементы от солнечных батарей, соединённых последовательно. Note. As a
https://lyna.info/vosxod-i-zakat-solnca/ - калькулятор расчёта восхода и заката Солнца. Пример фиг. 1 для г. Москвы будет выглядеть со следующими данными. https://lyna.info/vosxod-i-zakat-solnca/ - a calculator for calculating sunrise and sunset. The example of FIG. 1 for Moscow will look like with the following data.
Для г. Москвы (55,75° сев. широты, 37,38° вост. долготы). For Moscow (55.75 ° north latitude, 37.38 ° east longitude).
26июня 2019 г., Восход: 3 ч. 47 м. ; Закат: 21 ч. 19 м. ; Долгота дня 17 ч. 31 м.June 26, 2019, Sunrise: 3:47 a.m .; Sunset: 9:19 pm; The longitude of the day is 17 hours 31 minutes.
Период «П» шага запуска ШД будет равен: The period "P" of the step of starting the stepper motor will be equal to:
П = Д : N1 = (З – В) : N1 = (21 ч. 19 м. – 3 ч. 47 м.) : 2449 шаг. = 17 ч. 32 м. : 2449 шаг. = = 63120 с. : 2449 шаг. = 25,8 с. P = D: N1 = (W - V): N1 = (21 h 19 m - 3 h 47 m): 2449 step. = 17h 32m: 2449 step. = = 63120 s. : 2449 step. = 25.8 s.
Таким образом, предлагаемые цифровые часы с цифровой индикацией и имитацией небосвода с Солнцем решает те же функции прототипа, т. е. наглядно изображают движение Солнца по полукруглой орбите светящимся светодиодом, который размещён на стреловидной планке, один конец которой закреплён на оси редуктора шагового двигателя. При этом на планке располагается ряд светодиодов, с помощью которых изменяется высота орбит в зависимости от времени года.Thus, the proposed digital clock with digital indication and imitation of the sky with the Sun solves the same functions of the prototype, that is, it clearly depicts the movement of the Sun in a semicircular orbit with a luminous LED, which is located on an arrow-shaped bar, one end of which is fixed on the axis of the stepper motor gearbox. In this case, a row of LEDs is located on the bar, with the help of which the height of the orbits changes depending on the season.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115008A RU2741775C1 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115008A RU2741775C1 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2741775C1 true RU2741775C1 (en) | 2021-01-28 |
Family
ID=74554606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115008A RU2741775C1 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2741775C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU123185U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-12-20 | Валерий Сергеевич Корольков | MOVEMENT FOR MOVING CLOCK HANDS, SHOWING TIME OF RISE AND SUNSET |
CH705722A1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-15 | Gfpi S A | Timepiece i.e. wristwatch, has outer marking element provided on frame and arranged for representing displacement according to seasons of dividing line between region illuminated by sun and shadow region of Earth |
RU134335U1 (en) * | 2013-07-10 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Часовой завод "НИКА" | CLOCK INDICATED DAYS |
RU2525465C1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Константин Чайкин" | Positional indication apparatus for clock and clock having positional indication apparatus |
RU2600090C2 (en) * | 2014-02-20 | 2016-10-20 | Те Свотч Груп Рисерч Энд Дивелопмент Лтд | Clock with function for displaying sunrise or sunset in any place on earth |
RU2708675C1 (en) * | 2019-01-21 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on diodes |
-
2020
- 2020-04-28 RU RU2020115008A patent/RU2741775C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH705722A1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-15 | Gfpi S A | Timepiece i.e. wristwatch, has outer marking element provided on frame and arranged for representing displacement according to seasons of dividing line between region illuminated by sun and shadow region of Earth |
RU123185U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-12-20 | Валерий Сергеевич Корольков | MOVEMENT FOR MOVING CLOCK HANDS, SHOWING TIME OF RISE AND SUNSET |
RU2525465C1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Константин Чайкин" | Positional indication apparatus for clock and clock having positional indication apparatus |
RU134335U1 (en) * | 2013-07-10 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Часовой завод "НИКА" | CLOCK INDICATED DAYS |
RU2600090C2 (en) * | 2014-02-20 | 2016-10-20 | Те Свотч Груп Рисерч Энд Дивелопмент Лтд | Clock with function for displaying sunrise or sunset in any place on earth |
RU2708675C1 (en) * | 2019-01-21 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on diodes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4435795A (en) | Celestial clock | |
US20100220559A1 (en) | Electromechanical Module Configuration | |
US20130322218A1 (en) | World Time Timepiece | |
US20070153636A1 (en) | Timepiece with AM/PM indicating | |
JP2009528526A (en) | Wristwatch with at least one three-dimensional time indicator | |
US20110170379A1 (en) | Nonlinear timer | |
US7372781B2 (en) | Watch comprising a solar time display | |
RU2696672C1 (en) | Clock with age indication of universe | |
RU2741775C1 (en) | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on step motor | |
US3628322A (en) | Biblical timepiece | |
RU2708675C1 (en) | Clock with digital indication and imitation of firmament with sun on diodes | |
US7839727B2 (en) | Mechanism for displaying figures or signs produced on a timepiece dial | |
RU2427867C1 (en) | Device and method of indicating moon phases on jewish calendar | |
RU2433442C1 (en) | Device and method of displaying jewish time units (versions) | |
RU103941U1 (en) | JEWISH TIME UNIT INDICATOR (OPTIONS) | |
RU126154U1 (en) | CLOCK DISC FOR INDICATING DAY AND NIGHT AND TIME OF THE MOON | |
RU112459U1 (en) | CLOCK WITH A DEVICE FOR INDICATING DAY AND NIGHT | |
CN201594178U (en) | Clock | |
RU2525465C1 (en) | Positional indication apparatus for clock and clock having positional indication apparatus | |
RU99201U1 (en) | MUSLAND CALENDAR AND MUSLAND CALENDAR FOR HOURS | |
US3226926A (en) | Geographical horological instrument | |
CN115427896A (en) | Electronic watch for space and/or surface exploration | |
Lombardi | First in a series on the evolution of time measurement: Celestial, flow, and mechanical clocks [Recalibration] | |
KR100867205B1 (en) | Timepiece displaying day of night in a geographic location | |
WO2002084412A1 (en) | A planet-solar day decimal timepiece |