SU1538165A1 - Электронные часы со звуковой сигнализацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет звуковой сигнализации о текущих показани х времени при невозможности визуального считывани . Дл  этого в электронные часы со звуковой сигнализацией, содержащие блок кнопочного управлени , задающий генератор частоты 1 Гц, счетчики секунд, единиц минут, дес тков минут, часов, блок индикации, первый управл емый генератор частоты сигнализации, усилитель, электроакустический преобразователь, дополнительно введены первый, второй и третий блоки числоимпульсного преобразовани , формирователь импульса, первый и второй элементы ИЛИ, второй генератор частоты сигнализации. Блок числоимпульсного преобразовани  содержит двоичный вычитающий счетчик, дешифратор, элемент И-НЕ, первый и второй элементы И, первый и второй инверторы. Раскрываютс  схемы построени  блоков числоимпульсного преобразовани  и формировател  одиночного импульса. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в электронных наручных часах дл  звуковой сигнализации текущего времени.

Делью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет звуковой сигнализации о текущих показани х времени при невозможности визуального считывани .

На фиг.1 представлена функциональна  схема электрических часов; на фиг2 - функциональна  схема блока чис- лоимпульсного преобразовани ; на фиг. 3 - функциональна  схема одной из возможных реализаций формировател  одиночного импульса.

Электронные часы со звуковой сигнализацией содержат задающий тактовый генератор 1 частоты 1 Гц, последовательно .соединенные счетчик 2 секунд, счетчик 3 единиц минут, счетчик 4 дес тков минут , счетчик 5 часов, блок 6 индикации , входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков секунд 2, единиц минут 3, дес тков минут 4, часов 5, формирователь 7 одиночного импульса, первый 8, второй 9, третий 10 блоки числоимпульсного преобразовани , счетные входы С коСП

00 00

съел

торых соединены между собой, с синхро- входом С(формировател  7 одиночного импульса, с входом счетчика 2 секунд и с выходом задающего тактового генератора 1 частоты 1 Гц, информационные входы D первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпульсного преобразовани  соединены с выходами соответственно счетчика 3 единиц минут, счетчика 4 дес тков минут и счетчика 5 часов; блок 11 кнопочного управлени , выход запуска сигнализации теку-) щего времени которого соединен с входом импульсного запуска CWR формиро- вател  7 одиночного импульса, а выход прекращени  сигнализации блока 11 кнопочного управлени  соединен с входами S установки в единичное состо ние первого 8, второго 9 и третьего 10 бло- ков числоимпульсного преобразовани ; пр мой выход формировател  одиночного импульса 7 соединен с входами CWR управлени  записи информации первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразовани , инверсный выход формировател  7 одиночного импульса соединен с входом Е разрешени  преобразовани  третьего блока 10 чис-1 лоимпульсного преобразовани ., выход CRE переноса разрешени  которого соединен с. входом Е разрешени  преобразовани  второго блока 9 числоимпульсного преобразовани , выход CRE переноса разрешени  которого, в свою очередь , соединен с входом Е разрешени  преобразовани  блока 8 числоимпульсного преобразовани , и выход CRE переноса разрешени  которого, в свою очередь, соединен с входом Е разреше- ни  формировател  7 одиночного импульса; первый элемент ИЛИ 12, входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпупьсного / преобразовани  ; второй элемент ИЛИ 13, входы которого соединены соответственно с вторыми выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразовани ; первый управл емый генератор, 14 частоты сигна- лизации текущего времени, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 12; второй управл емый генератор 15 частоты сигнализации паузы , вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 13; суммирующий усилитель I6, входы которого соединены с выходами первого 14 и второго

Q r п 5 „ 0 5

5

15 генераторов частоты сигнализации; электроакустический преобразователь 17, вход которого соединен с выходом суммирующего усилител  16.

Блок числоимпульсного преобразовани  содержит двоичный вычитающий счетчик 18, информационные Д входы параллельной установки которого  вл ютс  информационными входами блока число- импульсного преобразовани , вход CWR управлени  параллельной записи счетчика 18  вл етс  входом управлени  записи от блока числоимпульсного преобразовани , вход S установки счетчика 18 в единичное состо ние  вл етс  входом установки в единичное состо ние блока числоимпульсного преобразовани ; дешифратор 19, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 18; элемент И-НЕ 20 и первый элемент И-21, первые входы которых соединены между собой и  вл ютс  входом-разрешени  преобразовани  блока числоимпульсного преобразовани  , выход элемента И-НЕ 20 соединен с о счетным входом вычитающего счетчика 18; первый инвертор 22 и второй элемент И 23, первый вход которого соединен с входом первого ий- ь вертора 22 и с первым, соответствующим нулевому состо нию всех триггеров сче-тчика, выходом дешифратора 19, выход первого инвертора 22 соединен с вторым входом первого элемента И 21, выход воторого  вл етс  первым выходом блока числоимпульсного преобразовани ; второй инвертор 24, вход которого соединен с вторым, соответствующим единичному состо нию всех триггеров счетчика выходом дешифратора 19 и  вл етс  выходом CRE переноса разрешени  блока числоимпульсного преобразовани , выход второго инвертора 2k соединенчс третьим входом первого элемента И 21 и третьим входом элемента И-НЕ 20, четвертый вход первого элемента И 21 соединен с вторым входом второго элемента И 23, вторым входом элемента И-НЕ 20 и  вл етс  счетным входом блока числоимпульсного преобразовани , выход второго элемента И 23  вл етс  вторым выходом блока числоимпульсного преобразовани .

Формирователь одиночного импульса содержит первый 25 и второй 26 двойные D-триггеры и элемент И 27. Вход D первого триггера 25  вл етс  вхо5153

цом разрешени  формировател  одиноч- ного импульса. Синхровход С первого триггера 25  вл етс  входом CWR им-- пульсного запуска формировател  оди- ночного импульса. Выход первого триг- гера 25 соединен с D входом второго триггера 26. Синхровход второго триггера 26 соединен с первым входом элемента И 27 и  вл етс  синхровходом формировател  одиночного импульса. Пр мой выход второго триггера 26 соединен с вторым входом элемента И 27 и  вл етс  пр мым выходом формировател  одиночного импульса. Инверсный выход второго триггера 26  вл етс  инверсным выходом формировател  одиночного импульса. Выход элемента И 27 соединен с входом R установки в ноль первого триггера 25.

Электронные часы работают следующим образом.

Тактовый сигнал (меандр) частотой 1 Гц с выхода задающего генератора 1 поступает на вход счетчика 2 секунд Выходной тактовый сигнал счетчика 2 се- кунд поступает на вход счетчика 3 единиц минут. Выходной тактовый сигнал счетчика 3 единиц минут поступает на вход счетчика 4 дес тков минут. Выходной тактовый сигнал счетчика 4 дес тков минут поступает на вход счетчика 5 часов. Выходные коды счетчиков секунд

2,единиц минут 3, дес тков минут 4, часов 5 поступают на соответствующие входы блока 6 индикации, кроме того, выходные коды счетчиков единиц минут

3,дес тков минут 4, часов 5 поступают на информационные D входы первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков чис лоимпульсного преобразовани  соответственно . Тактовый сигнал задающего генератора 1 подаетс  также на синхро вход формировател  7 одиночного импульса и на счетные входы блоков 8- 10 числоимпульсного преобразовани .

В случае, если пользователь часов хочет услышать звуковую сигнализацию . текущего времени, он нажимает соответствующую кнопку в блоке кнопочного управлени . При этом на вход CWR формировател  7 одиночного импульса подаетс  положительный фронт импульса запуска . Формирователь 7 одиночного импульса при этом формирует на своем выходе импульс, длительностью в один период тактовой частоты генератора 1, фронты которого прив заны по вре- ме„ни к положительному фронту тактовой

c 0

5 о

,

Q

5

частоты, который подаетс  на входы управлени  записи CWR первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков число- импульсного преобразовани .

При этом происходит запись текущего состо ни  счетчиков единиц минут 3, дес тков минут 4, часов 5 в соответственно первый, второй и третий блоки числоимпульсного преобразовани . В этот момент на выходах переноса разрешени  преобразовани  CRE блоков 8-10 число- импульсного преобразовани  по вл ютс  запрещающие нулевые сигналы, подающиес  на соответствующие входы разрешени  блоков 7-9. Инверсный сигнал формировател  одиночного импульса Подаетс  на вход разрешени  преобразовани  Е третьего блока 10 число- импульсного преобразовани , запреща  начало числоимпульсного преобразовани  во врем  своего существовани . После окончани  сигнала формировател  7 одиночного импульса на первом выходе Q1 третьего блока 10 числоимпульсного преобразовани  формируетс  импульсна  последовательность с частотой 1 Гц, равной частоте тактового генератора 1, длительностью импульсов 0,5 с, число импульсов в последовательности равно коду счетчика 5 часов , записанному в блок 10 числоимпульсного преобразовани . Эта и импульсна  последовательность через первый элемент ИЛИ 12 подаетс  на вход первого управл емого генератора 14 сигнализации текущего времени и с его выхода радиоимпульсы с частотой заполнени  f, через суммирующий усилитель 16 поступают на электроакустический преобразователь 17. По окончании импульсной последовательности на первом выходе Q1 блока числоимпульсного преобразовани  на его втором выходе Q2 формируетс  один импульс длительностью 0,5 с, который через второй элемент ИЛИ 13 подаетс  на вход второго управл емого генератора 15 сигнализации паузы и с его выхода радиоимпульс с частотой заполнени  Јч через суммирующий усилитель 16 поступает на вход электроакустического преобразовател  17. После этого на выходе CRE переноса разрешени  преобразовани  третьего блока 10 числоимпульсного преобразовани  по вл етс  единичный сигнал, поступающий на вход Е второго блока 9 числоимпульсного преобразовани  и разрешающий , ему начало числоимпульсного преобразовани . Аналогичным образом формируютс  импульсные последовательности на выходах второго 9 и затем первого 8 блоков числоимпульсного преобразовани . После этого разрешающий единичный сигнал с выхода CRE переноса разрешени  первого блока 8 числоимпульс- ного преобразовани  подаетс  на вход разрешени  формировател  7 одиночного импульса и при желании пользователь часов может повторить акустическую сигнализацию текущего времени. В слу- чае, если пользователю часов необходимо прекратить акустическую сигнализацию текущего времени, он нажимает соответствующую кнопку в блоке 11 / кнопочного управлени  и единичный сигнап с его второго выхода подаетс  на входы установки в единичное состо ние первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков числоимпульсного преобразовани , при этом акустическа  сигна- лизаци  прекращаетс .

Блок числоимпульсного преобразовани  (фиг.2) работает следующим образом . Код счетчика, который необходимо подвергнуть числоимпульсному пре- образованию подаетс  на D-входы вычитающего счетчика 18. Пр мой сигнал формировател  7 одиночного импульса поступает на вход CWR управлени  параллельной записи счетчика 18, при этом происходит запись в счетчик кода соответствующего счетчика часов или минут. Когда на входе разрешени  преобразовани  по вл етс  единичный разрешающий сигнал, сигнал тактовой частоты задающего генератора 1 начинает поступать на синхровход вычитающего счетчика 18 через элемент И-НЕ 20 и на первый выход Q1 блока число- импульсного преобразовани  через эле- мент И 21. При этом элемент И 21 открыт до тех пор, пока счетчик 18 не установитс  в нулевое; состо ние, т.е. число импульсов на его выходе равно коду, записанному в счетчике 18. В момент времени, когда счетчик 18 находитс  в нулевом состо нии, по вл етс  единичной сигнал на первом выходе дешифратора 19, который инвертируетс  в первом инверторе 22 и запирает элемент И 21, кроме того, он разрешает прохождение одного импульса тактовой частоты с синхровхода С блока число- импульсного преобразовани  через эле

jg 15 20 25

30 ,5 д «г

5

мент И 23. В следующем периоде тактовой частоты счетчик 18 устанавливаетс  в единичное состо ние (все триггеры наход тс  в состо нии 1), при этом по вл етс  единичный сигнал на . втором выходе дешифратора 19, который подаетс  на выход переноса разрешени  блока числоимпульсного преобразовани  и, проход  через второй инвертор 24, запирает элементы И 21 и И-НЕ 20. На этом работа блока числоимпульсного преобразовани  прекращаетс  до прихо- да очередного импульса записи на вход CWR счетчика 18.

Формирователь одиночного импульса (фиг.С) работает следующим образом. Запускающий импульс (CWR-вход) форми- роватб л  одиночного импульса поступает на синхровход С первого триггера 25 и, если на его D-вход (Е-вход формировател  одиночного импульса) подаетс  разрешающий единичный сигнал , Е триггер 25 записываетс  единица . В момент прихода положительного синхроимпульса на синхровход С второго триггера (синхровход формировател  одиночного импульса) единичный сигнал через регистровую св зь (D- вход второго триггера 26) переписываетс  во второй регистр триггера 26, кроме того, этот же синхроимпульс, проход  через элемент И 27 на R-вход первого триггера 25, обнул ет его. С приходом следующего синхроимпульса на С вход второго триггера 26 нулевой сигнал через регистровую св зь переписываетс  из первого триггера 25 во второй триггер 26, Таким образом, после прихода асинхронного запускающего импульса на CWR-вход формировател  одиночного импульса на его выходе формируетс  один импульс с длительностью, равной периоду тактовой частоты на его ситпсровходе С, причем фронты rJ- сформированного импульса прив заны по времени к положительному фронту тактовой частоты.

Таким образом, обеспечиваетс  акустическа  сигнализаци  текущего времени путем формировани  трех последовательностей тональных импульсов, чиг ело которых соответствует числу часов, числу дес тков минут, числу единиц минут, причем в конце каждой последовательности формируетс  акустический импульс паузы другого тона, свиде- . тельствующий о конце данной последо9153

вательности (например часов) и начал следующей (соответственно минут).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электронные часы со звуковой сиг- нализацией, содержащие,- блок кнопочного управлени , задающий генератор частоты 1 Гц, последовательно с ним соединенные счетчики секунд, единиц минут, дес тков минут и часов, блок индикации, входы которого соединены с выходами счетчиков секунд, единиц минут, дес тков минут и часов, пер- вый управл емый генератор частоты сигнализации, последовательно с ним включенные усилитель и электроакустический преобразователь, отличающиес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет звуковой сигнализации с текущих показаний времени при невозможности визуального считывани , в них дополнительно введены первый, второй и третий блоки числоимпульс- ного преобразовани , информационные входы которых соответственно соединены с выходами счетчиков единиц ми- нут, дес тков минут и часов, формиро ватель одиночного импульса, синхро- вход которого соединен со счетными входами первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразовани  и с выходом задающего генератора частоты 1 Гц, вход импульсного запуска формировател  одиночного импульса соединен с выходом запуска сигнализации текущего времени блока кнопочного управлени , пр мой выход форми- ровател  одиночного импульса соедине с входами управлени  записи информаг ции первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразовани , выход прекращени  сигнализации блока шопочного управлени  соединен с входами установки в единичное состо ние первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразовани , инверсный выход формировател  одиночного импульса соединен с входом разрешени  преобразовани  третьего блока числоимпульсного преобразовани , выход переноса разрешени  которого соединен с входом разрешени  преобразо- вани  второго блока числоимпульсного преобразовани , выход переноса разрешени  которого в свою очередь соединен с входом разрешени  преобразо

   JQ $ 0 5 0 5 0 с

   0

   10

   вани  первого блока числоимпульсного преобразовани , выход переноса разрешени  которого, в свою очередь, соединен с входом разрешени  формировател  одиночного импульса, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с первыми выходами пер- первого, второго и третьего блоков числоимпульсного преобразовани  и выход которого соединен с входом первого управл емого генератора частоты сигнализации текущего времени, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с вторыми выходами первого , второго и третьего блоков числоимпульсного преобразовани , второй генератор частоты сигнализации, вход кото- го соединен с выходом второго элемента ИЛИ и выход соединен с вторым суммирующим входом усилител , при этом каждый блок числоимпульсного преобразовани  содержит двоичный вычитающий счетчик, информационные входы параллельной установки которого  вл ютс  информационным входом блока числоимпульсного преобразовани , вход управлени  па- паллельной записи счетчика  вл етс  входом управлени  записи блока число- импульсного преобразовани , вход установки счетчика в единичное состо ние  вл етс  входом установки в единичное состо ние блока числоимпульсного преобразовани , дешифратор, входы которого соединены с соответствующими выходами вычитающего счетчика, элемент И-НЕ и первый элемент И, первые входы которых соединены между собой и  вл ютс  входом разрешени  преобразовани  блока числоимпульсного преобразовани , выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом вычитающего счетчика, первый инвертор и второй элемент И, первый вход которого соединен с входом первого инвертора и с первым, соответствующим нулевому состо нию всех триггеров вычитающего счетчика выходом дешифратора, выход первого инвертора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого  вл етс  первым выходом блока числоимпульсного преобразовани , второй инвертор, вход которого соединен с вторым, соответствующим единичному состо нию всех триггеров вычитающего счетчика выходом дешифратора и  вл етс 4 выходом переноса разрешени  блока числоимцульсного преобразовани , выход второго инвертора соединен с

   третьим входом первого элемента И и третьим входом элемента И-НЕ, четвер-j тый вход первого элемента И соединен I с вторым входом второго элемента И, вторым входом элемента И-НЕ и  вл етс  счетным входом блока числоим- пульсного преобразовани , выход второго элемента И  вл етс  вторым выходом блока числоимпульсного преобразовани .

   Фие.1

   Фие. 2