Оптоэлектронные часы

Оптоэлектронные часы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4700202/21 (22) 14.04.89 (46} 30. 10,91, Бюл, У 40 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, В.А.Подорожнюк, С.Н,Белан и Л.А.Костюкевич (53) 681.11(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР .Р 362276, кл. С 04 G 3/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1465867, кл. С 04 G 3/00, 1989. (54} ОПТОЭЛЕКТРОННЬЕ ЧАСЫ (57) Изобретение относится к информа" ционно-измерительной технике и может быть использовано для создания электронных часов с псевдострелочной индикацией коллективного и индивидуаль-.. Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для создания электронных часов с псевдострелочной индикацией коллективного и индивидуального пользования.

Цель изобретения — расширение области применения за счет дополнительного отображения данных о температуре и снижения величины питающего напряжения, На фиг, 1 представлена электрическая схема часов, на фиг, 2 — временные диаграммы их функционирования, на фиг. 3 — внешний вид конструктивного выполнения часов, Оптоэлектронные часы содержат генератор 1 импульсов, четыре ключа

„,Я0„„1688228 (5))5 G 04 С 3/00, H 03 K 23/78

2 ного пользования, Цель изобретения— расширение области применения за счет дополнительного отображения данных о температуре и снижения величины питающего напряжения. Оптоэлектронные часы содержат генератор импульсов, оптоэлектронные шкалы секунд, минут, часов и температуры, С помощью ключей производится установка часов в состояние текущего времени, На оптоэлектронных шкалах засвечиваются соответствующие текущему времени индикационные светодиоды. Генератор генерирует импульсы секунд и производит отсчет времени, Шкала индикации температуры обеспечивает отображение информации о текущей 6 температуре индикационными светодиодами с интервалом в 1 мин, 3 ил, О ®

2-5, формирователь 6 импульса коррекции, пять одновибраторов 7-11, две дифференцирующие цепочки 12 и 13, управляемый ключ 14,четыре счетных триггера 15-18, схему ИЛИ 193 три оптоэлектронные схемы ИЛИ-HE 20-22 ЬР пять последовательных цепей 23-27, состоящих из светодиода 23,1-27.1 и резистора 23.2-27,2, индикатор, выполненный в виде оптоэлектронных шкал 28-.30 секунд, минут и часов, каждый разряд которых включает светодиод 31 для индикации времени, аноды которых в оптоэлектронной скале 28 секунд объединены, вход 32 питания управляемого ключа 14 подключен к входу питания генератора 1 импульсов непосредственно, а через и ерш..-"- .-л

1688228

2, первую дифференцирующую цепочку l2 и первый одновибратор 7 — ic первому входу схемы ИЛИ 19, через второй ключ 3 — к входу 33 напряжения пита5 ния и через вторую дифференцирующую цепочку 13, второй одновибратор 8— к второму входу схемы HJIH 19, выход которой подключен к входу 34 установки первого счетного триггера 15, 10 счетный вход 35 которого подключен через третий и четвертый ключи 4,5 соответственно к входам третьего и четвертого одновибраторов 9,10 и к ! выходу генератора 1 импульсов, уста:.новочный вход 34 первого счетного триггера 15 подключен к входу 36 обнуления генератора и к управляющему входу 37 управляемого ключа 14, а выходы первого, второго и третьего счетных григгеров 15.-17 подключены к управляющим шинам оптоэлектронных шкал 28-30 соответственно секунд, минут и часов, второй вход первого одновибратора 7 через формирователь 6 25 импульса коррекции подключен к входу

38 радиосети, причем оптоэлектронные шкалы 28-30 секунд, минут и часов содержат в каждом нулевом разряде дополнительный фототиристор 39, фототиристор 40 и светодиод 41, первый вход первой оптоэлектронной схемы П1И-НЕ 20 оптически связан со светаЦиодом пятой последовательной цепи

1, 7, а остальные пять входов опто лектронной схемы ИЛИ-НЕ 20 оптичеси связаны соответственно со свето,циодами 4 1 одиннадцатого„ двадцать третьего» тридцать пятого, сорок седьмого и пятьцесят девятого разрядов шкалы 29 минут, а выход подключен к

:четному входу 42 третьего счетного григгера 17, вход 43 у< тановки которого подключен к управляющему входу

37 управляемого ключа 14, к входу 44 установки второго счетного триггера

16 и .к входу пятого одновибратора 11, Выход которого подключен к катоду запускающего светоциоца 45 и к катоДам светодиодов 24.1, 25,1 второй и гретьей последовательных цепей 74,25, 50 первые выводы резисторов 24.2, 25.2 которых соответственно подключены к прямому и инверсному выходам четверs oro счетного триггера 18„ вход 46 установки которого подключен к второ- 55 му входу схемы ИЛИ 19, а счетный вход 47 — к выходу" второй оптоэлектронной схемы ИЛИ-Н1" 21, первый и второй оптические входы соответственно оптически связаны со светодиодами 41 пятнадцатого и сорок пятого разрядов шкалы 30 часов, счетный вход 48 второго счетного триггера 16 подключен к выходу третьей оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ 22, первый оптический вход которой оптически связан со светодиодом четвертой последовательной цепи 26, катод светодиода 26,1 которой подключен к выходу третьего одновибратора 9, второй оптический вход схемы ИЛИ-НЕ 22 оптически связан со светодиодом 4 1 последнего разряда шкалы 28 секунд, первые выводы резисторов 23,2, 26,2, 27,? первой, четвертой и пятой последовательных цепей 23,26,27 подключены к выходу управляемого ключа 14, причем запускающий светодиод 45 оптически связан с фототиристором 40,1 нулевого разряда шкалы 28 секунд, кроме того, часы содержат преобразователь 49 температуры в амплитуду напряжения, амплитудно-временной преобразователь

50» два инвертора 5 1,52, два элемента И 53,54, пятый счетный триггер 55, шестой одновибратар 56, оптоэлектронный преобразователь 57 и шкалу 58 индикации температуры,„ состоящую иэ шестидесяти разрядов, каждьгй иэ которых соцержит фототиристор 59, анод которого ".oäêëþ÷eí к кг-.îäàì индикационных светодиодов 60,61 минусовой и rtmocoaoA температуры и через резистор 62 — к входу 32 питания, объединенные катоды фототиристоров 59 подключены к выходу гервого инвертора 51, вход которого под.-слючен к выходу шестого одновибратора

56, вход которого подключен к входу

63 управления амплитудно-вр:= менного преобразователя 50 и к прямому выходу пятого счетного триггера 55, инверсный выход которого roäêëþ÷< í к первым входам элементов И 53,54, второй вход первого элемента И 3 подключен к выходу второго инвертора 52, вход которого подключен к второму входу второго элемента И 54 и к первому выходу 64 преобразователя 49, выход

65 преобразователя 50 через первый резистор 66 подключен к анодам светодиодов 67 шкалы 58 индикации температуры, вход преобразователя 50 подключен к второму выходу преобразователя 49» выход первого элемента И 53 через второй резистор 68 подключен к анодам

1688228

Импульс высокого уровня потенциала с выхода одновибратора 8 длительностью 100-150 мкс (длительность этого импульса выбирается больше

50 максимальной длительности переходных процессов элементов оптоэлектронных шкал 28-30) воздействует: высоким уровнем потенциала: на установочный вход счетного триг55 гера 18, через схему ИЛИ 19 на установочные входы 34,44,43 счетных триггеров 15-17, устанавливая на их прямых выходах низкий уровень потенциала, а на инверсных — высокий; йндикационных светодиодов 60 минусо= вой температуры, выход второго элемента И 54 через третий резистор 69 подключен K анодам индикационных све5 тодиодов 61 плюсовой температуры, причем светодиод 67 каждого разряда оптически связан с фототиристором 59 собственного разряда, вход 70 установки пятого счетного триггера 55 10 подключен к выходу второго одновибратора 8, а счетный вход 71 — к выходу оптоэлектронного преобразователя 57, оптический вход которого оптически связан со светодиодом 41,1 нулевого разряда шкалы 28 секунд, катоды фототиристоров 40 четных разрядов шкалы

28 секунд подключены к прямому выходу первого счетного триггера 15, инверсный выход которого подключен к катодам 20 фототиристоров 40 нечетных разрядов шкалы 28 секунд, в каждом разряде которой аноды фототиристора 40 подключены к катодам светодиода 41 и индикационного счетодиода 31, аноды кото- 25 рых соответственно через четвертый и пятый резисторы 72,73 подключены к выходу управляемого ключа 14, катоды фототиристоров 40 четных разря- дов шкалы 29 минут подключены к прямому выходу второго счетного триггера 16, инверсный выход которого под- . ключен к катодам фототиристоров 40 нечетных разрядов шкалы 29 минут, каждом Разряде которои анод фото 35 тиристора 40 подключен к катодам светодиода 41, индикационного светодиода 3 1 и развяэывающего диода 74, аноды светодиода 41 и индикационного светодиода 31 подключены соответст- 40 венно через шестой и седьмой резисторы ?5,76 к выходу управляемого ключа 14, катоды фототиристоров 40 четных разрядов шкалы 30 часов подключены к прямому выходу третьего счетного триггера 17, инверсный выход которого подключен к катодам фототиристоров 40 нечетных разрядов шкалы 30 часов, в каждом разряде которой анод фототиристора 40 подключен к катоду светодиода 41 и к катоду развязывающего диода 77, анод которого подключен к катоду индикационного светодиода 31 и к аноду развяэывающего диода 74.соответствующего разряда шкалы 29 минут, аноды светодиода 41 и индикационного светодиода 31 шкалы 30 часов подключены

;соответственно через восьмой и девятый резисторы 78,79 к выходу управляемого ключа 14, катоды светодиодов 67 каждого разряда шкалы 58 индикации температуры подключены к анодам фото-1 тиристоров 40 соответствующих разрядов шкалы 28 секунд, причем дополнительные фототиристоры 39 в каждом нулевом разряде анодом и катодом соответственно подключены к аноду и катоду фототиристора 40 собственного разряда, светодиод 41 каждого разряда шкал 28-30 секунд, минут и часов оп".ически связан с фототиристором 40 последующего разряда, светодиод 41 последнего разряда оптически связан с дополнительным фототиристором 39 нулевого разряда, фототиристоры 40 нулевых разрядов шкал 28-30 секунд, минут и часов оптически связаны соответственно с запускающим светодиодом

45 и со светодиодами 23,1, 24,1 первой и второй последовательных цепей 23, 24, светодиод 25. 1 третьей последовательной цепи 25 оптически связан с фототиристором тридцатого разряда шкалы 30 часов.

Функционируют оптоэлектронные часы следующим образом.

Запуск часов осуществляется включением ключа 3. При замыкании контактов ключа 3 исходное состояние управляемого ключа 14 открытое, и напряжение питания подается на оптоэлектронные шкалы 28-30 секунд, минут и часов; на последовательные цепи 23, 26,27; на вход генератора 1 импульсов запуская его (первый импульс с

1 выхода генератора 1 импульсов длительностью 20-30 мкс появится через промежуток времени, равный 1 с, вто» рой — через две секунды и т,д,); на дифференцирующую цепочку 13, формирующую импульс запуска одновибратора 8.

1688228 через схему И 1И 19 -. на вход 36 генератора 1 импульсов,, задерживая появление первого импульса с его выхода на время действия импульса одновибратора 8; передним фронтом",. через схему ИЛИ 19 на управляющий вхоц управляемого ключа 14, переводя его в закрытое состояние на время 10 действия этого импульса„ задним фронтом: на вход одновибратора 11, выходной импульс низкого уровня потенциала которого длительност:ью 30-50 мкс 15 возбуждает на такое же время светодиоцы 45 и светодиоды последовательных цепей 23,24 из светодиода и резистора, которые включают оптически связанные с ними фототиристоры 40, вызы- щ вая тем самым возбуждение электрически свяэBHHhlx с ними cBcrтодиодов Зf для

: индикации времени и светодиодов 41 нулевых разрядов оптоэлектронных шкал

28-30 секунд, минут и часов. 25

Наличие низкого уровня потенциала на прямых выходах счетных триггеров

15-17 и внутренней памяти фототиристоров 40 обеспечивает запоминание информации в нулевых разрядах всех 30 оптоэлектронных шкал после выключения светодиодов 45 и н . цепей 23,24 из светодиода и резисто. :ра rro заданному фронту импульса с вы хода одновибратора 11 Световой псток светодиодов 4 1 нулевых разрядов оптоэлектронных шкал 28-30 воздействует на оптически связанные с ними фототиристоры 40 первых разрядов этих же шкал, готовя эти разряды к вклк - 40 чению, Однако фототиристоры 40 первых разрядов не включаются, так как на их катодах присутствует высокий уровень потенциала, Таким образом, при первичном вкЛючении выходной импульс высокого уровня потенциала с вьг ода одновибратора 8 осушествляет обнуление генератора 1 импульсов, оптоэлектронных шкал 28-30„ установку счетных триггеров 15-18 в нулевое состояние и возбуждение нулевых разрядов оптоэлектронных шкал 28-30, Часы готовы к счету первого и последующих импульсов генератора 1, следующих с частотой 1 Гц, Через 1 с после снятия импульса одновибратора 8 (его заднего фронта) генератор 1 импульсов выдает первый импульс„ передний фронт которого„ воздействуя на счетный вход счетного триггера 15, изменяет потенциалы на его выходах на противоположные. Таким образом, на объединенных катодах фототиристоров 40 нечетных разрядов оптоэлектронной шкалы 28 секунд появляется низкий уровень потенциала, а на объединенных катодах фототиристоров 40 четных разрядов — высокий, В связи с этим происходит включение фототиристора 40 первого разряда, так как он подготовлен оптическим сигналом светодиода 41 нулевого разряда этой же шкалы 28, и на его катоде появляется низкий уровень потенциала, воэбуждаются электрически связанные с ним светодиод 41 и светодиод 31 для индикации времени первого разряда, происходит выключение фототиристора 40 нулевого разряда (на его катоде появляется высокий уровень потенциала) и соответственно гашение светодиодов 31,41 нулевого разряда этой же шкалы 28 секунд, Светодиод 31 для индикации времени и светодиод 4 1 первого разряда оптоэлектронной шкалы 28 секунд будут находиться в возбужденном состоянии одну секунду, несмотря на то, что на оптическом входе фототиристора 40 этого разряда исчезает оптический сигнал с нулевого разряда иэ-эа наличия внутренней памяти в фототиристоре 40, поддерживающей светодиод 3 1 индикации времени и светодиод 41 первого разряда в возбужденном состоянии до тех пор, пока иа его катоде не появится высокий уровень потенциала, который приведет к отсечке первого разряда, Таким образом, в момент переключения счетного триггера 15 создаются условия для возбуждения первог-, разряда и гашения нулевого разряд оптоэлектронной шкалы 28 секунд. Ири поступленни каждого последующего импульса с выхода генератора 1 импульсов возбуждение последующих i-тых и гашение предыдущих i-1 разрядов оптоэлектронной шкалы 28 происходит аналогично до 59-го разряда. Наличие оптической связи между светодиодом 4 1 59-го разряда и фототиристором 40 нулевого разряда шкалы 28 секунд и с первым оптическим входом оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ 22 позволяет возбудить аналогично нулевой разряд, а также сформировать импульс переноса в оптоэлектронную шкалу 29.

1688? 28

Таким образом, оптоэлектронная шкала 28 секунд функционирует в ре1 жиме кольцевого счетчика. Оптический сигнал со светодиода 41 59-го разряда шкалы 28 секунд длительностью. 5

1 с воздействует на вход второй оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ 22, изменяя ,потенциал на ее выходе с высокого уровня на низки, и в течение 1 с на ее выходе будет присутствовать низкий уровень потенциала, который не приводит к переключению счетного триггера 16 (так как он срабатывает по переднему фронту импульса высокого уровня). В момент выключения светодиода 41 59-го разряда и вклю- . чения нулевого разряда оптоэлектронной шкалы 28 секунд, т,е, по приходе

60-го импульса с генератора 1, на электрическом выходе третьей опто- 20 электронной схемы ИЛИ-НЕ 22 и, естественно, на счетном входе счетного триггера 16 появляется высокий уровень потенциала (т,е передний фронт

25 импульса), переключающий счетный триггер 16, потенциал на его выходах изменяются на противоположные, возбуждается светодиод 3 1 для индикации времени и светодиод 4 1 первого разря- да шкалы 29 минут, а также электричес-30 ки связанный с ним светодиод 3 1 для индикации времени 1-ro разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов, так как ток протекает через него, развяэывающий диод 74 и фототиристор 40 шкалы 35

29 минут, выключается светодиод 41 нулевого разряда оптоэлектронной шкалы 29 минут, а светодиод 31 для индикации времени нулевого разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов подцер- 40 живается в возбужденном состоянии эа счет открытого фототиристора 40 этого разряда, Процессы переключения разрядов в оптоэлектронной шкале 29 минут аналогичны описанным в оптоэлектрон- 45 ной шкале 28 секунд, с той лишь разницей, что при включении светодиода 31 для индикации времени любого разряда шкалы 29 минут всегда возбуждается электрически связанный с ним свето-. 50 диод 31 для индикации времени соответствующего разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов, Возбужденный светодиод 31 для индикации времени и светодиод 41 1-го разряда шкалы 29 минут 55 поддерживаются в этом состоянии за счет внутренней памяти фототиристора

40 этого.же разряда и за счет оптического потока светодиода 41,. готовит к возбуждению оптически связанный с ним фототиристор 40 2-го разряда оптоэлектронной шкалы 29 минут. Второй импульс переноса, появляющийся на входе счетного триггера 16, одновременно со 120-м импульсом с генератора 1 переключит счетный триггер

16 и переведет в возбужденное состояние второй разряд, а в невозбужденное — первый разряд оптоэлектронной шкалы 29 минут. С приходом каждого следующего импульса переноса через оптоэлектронную схему ИЛИ вЂ 22 на счетный вход счетного триггера 16 возбуждаются каждые i-ые разряды и светодиоды i-1-х разрядов переходят в состояние отсечки в оптоэлектронной шкале 29 минут, Таким образом, переключение разрядов оптоэлектронной шкалы 29 минут происходит одновременно с возбуждением нулевого разряда оптоэлектронной шкалы 28 секунд, Из-за наличия оптической связи между светодиодом

41 59-го разряда и фототиристором 40 нулевого разряда в оптоэлектронных шкалах 28-30 секунд, минут и часов они функционируют в режиме кольцевых счетчиков, 660-й импульс генератора

1 переводит в возбужденное состояние

11-й разряд оптоэлектронной шкалы

29 минут и оптический сигнал со светодиода 41 этого разряда, воздействуя на вход первой оптоэлектронной схемы

ИЛИ-НЕ 20, устанавливает низкий уровень потенциала на ее выходе и третий счетный триггер 17 не переключается, 720-й импульс генератора 1 возбуждает

12-й разряд и выключает 11 — и разряд первой оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ

20 и, соответственно, на счетном вхо" де счетного триггера 17 появляется передний фронт импульса высокого уровня потенциала, переключающий счетный триггер 17 в противоположное состояние, при этом выключается нулевой

290-й разряд и включается 1-й разряд (процессы переключения аналогичны описанным для оптоэлектронной шкалы

28 секунд) и подготавливает к включению оптически связанный со свето-. диодом 41 фототиристор 40 второго разряда оптоэлектронной шкалы 30 ча сов. Второй импульс переноса, соответствующий 24-й минуте на оптоэлектронной шкале 29 минут, появляющийся на входе счетного .триггера 17, соответствующий 1440-му импульсу генератора 1, переключает его и переводит

1688228

10

20

55 в возбужденное состояние 2-й разряд, а первый разряд оптоэлектронной шкалы ЭО часов перейдет в состояние отсечки и т.д.

Пятый импульс переноса, соотвегствующий 60-й минуте (3600-й импульс генератора 1), включает 5-й разряд оптоэлектронной шкалы 30 часов и при этом его светодиод 31 укажет на циферблате 1 ч, т,е„ между 2-мя значениями часов "О" и "1" существуют . промежуточные значения, B момент гашения светодиода 41 этого разряда на выходе второй оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ 20 появляется передний фронт импульса высокого потенциала, переключающий счетный триггер 18, На его прямом выходе появляется высокий уровень потенциала, создающий условия для включения третьей последовательной цепи 25 иэ светодиода

25,1 и резистора 25 2 а значит, и включения фототиристора 40 30-го разряда оптоэлектронной шкалы

30 часов. Момент гашения 45-горазряда этой же шкалы опять приводит к переключению счетного триггера 18, и создаются условия для включения второй последовательной цепи 24 из светодиода 24,1 и резистора 24,3, а значит„ и включения фототиристора 40 нулевого разряда. В электрической схеме оптоэлектронных -асов предусмотре— !

: на ручная установка, ручная и авто- матическая коррекция (в 12.,00 или

24,00 и 18,00 или 6.00), Если пуск: часов производится в 00 ч> 00 мин>

Î0 с или 12 ч 00 мин„ 00 с, то необходимость ручной установки часов отсутствует, При пуске часов в любое другое время суток производится установка текущего времени часов и минут (беэ установки секунд) с помощью ключей 5 и 4 после включения ключа 3, В связи с тем, что часовая стрелка (свечение светодиодов 31 оптоэлектронной шкалы 30 ч имеет промежуточные значения, между любыми двумя значениями часов необходимо сначала установить текущее значение часов (разряды шкалы 30 — 0,5, 10, 15, 20,25,30,35,40,45,50,55), а затем устанавливать значения минут (например, текущее время 5 ч 38 мин, устанавливаем 5 ч, а затем 38 мин, при этом часовая стрелка сместится на три промежуточных значения). Ручная установка часов в текущее время производится замыканием ключа 5, через контакты котброго секундные импульсы генератора 1 поступают на вход одновибратора 1О„ выходные импульсы низкого уровня потенциала которого возбуждают светодиод пятой последовательной цепи 27 из светодиода 27,1 и резистора 27,2, оптический сигнал которого через оптоэлектронную схему ИЛИНЕ 20 и счетный триггер 17 воздействует на оптоэлектронную шкалу 30 ча"

cos так же, как импульсы переноса с оптоэлектронной шкалы 29 минут, Ключ 5 необходимо удерживать до тех пор, пока не возбудится разряд оптоэлектронной шкалы 30 часов, соответствующий текущему времени (в нашем примере 25-й разряд). Б момент установки нужного количества часов ключ 5 размыкается, Ручная установка минут производится аналогично ручной установке часов при замыкании ключа 4, В оптоэлектронньи часах предусмотрена также коррекция времени в процессе отсчета как в ручном, так и н автоматическом режиме от сигналов радиотрансляционной сети. Коррекцию времени можно производить в 12,00 (или 24,00) или 18,00 (илй 6,00) благодаря наличию в электрической схеме часов счетного триггера 18 и оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ 21, обеспечивающих автоматический выбор запуска часов в :2.00 {или 24,00) или 6,00 (или 18.00) .

Осуществляется этот режим следующим образом. При включении питания счетный триггер 18 устанавливается в низкий уровень потенциала на прямом выходе, а на инверсном — в высокий, обеспечивающий возбуждение светодиодапоследовательной цепи 24 и включение оптически связанного с ним фототиристора 40 нулевого разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов при срабатывании одновибратора 11 (эти процессы подробно описаны выше), Если запуск часов произведен в 12.00,00, то не требуется установка текущего времени.

Через 3 ч засветится светодиод 41

15-ro разряда оптоэлектронной шкалы

30 часов и частью своего оптического сигнала через оптоэлектронную схему

ИЛИ-НЕ 20 переключит счетный триггер

18 впротивоположноа состояние, при котором создаются условия для запуска фототиристора 40 30-го разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов Тлкое

1688228

14 состояние будет сохраняться до включения светодиода 41 45-го разряда этой же шкалы (что соответствует 9-му или 21-му часу), Если в этот промежуток времени придет импульс коррекции (при ручной или автоматической коррекции времени), то засветится не нулевой, а 30-й разряд оптоэлектронной шкалы 30 часов (соответствует

6 или 18 часам) и нулевые разряды оптоэлектронных шкал 28,29 секунд и минут, Таким образом, будет произведена коррекция времени в б или 18 часов. 15

При дальнейшей работе часов (через

3 ч) засветится светодиод 41 45-ro разряда оптоэлектронной шкалы 30 часов, что приведет к переключениюсчетного триггера 18, состояние кото- 20 рого будет сохраняться до включения

15-го разряда шкалы 30, Если в этот промежуток времени поступит импульс коррекции, то он включит нулевые разряды во всех оптоэлектронных пка- 25 лах 28-30. Такое решение обеспечивает коррекцию времени в широком диапазоне его разбросов: коррекция в 12.00 (24.00) — от

9,01 (21.01.) до 2.59 (14.59);ð 30 коррекция в 6.00 (18.00) — от

3,01 (15,01) до 8.59 (20,59), т.е, можно испольэовать нестабилизированный генератор 1 импульсов.

Ручной режим коррекции в 6.00 (18.00) или 12.00 (24,00) производится замыканием ключа 2 при слуховом восприятии начала 6-го сигнала точного времени из радиосети. Через контакты ключа 2 напряжение .питания 40 подается на дифференцирующую цепочку 12, формирующую импульс .запуска одновибратора 7. Сформированный одновибратором 7 импульс высокого уровня потенциала длительностью 100-150 мкс 45 воздействует через схему ИЛИ 19 на установочный вход генератора,1 импульсов, вадерживая на это время выдачу импульсов с его выхода; на установочные входы 34,44,43 счетных триггеров 15-17, устанавливая на их прямых выходах уровни низкого потенциала, а на инверсных — высокого; на управляющий вход управляемого ключа 14, закрывая его, что приводит к гашению светодиодов 31 для индикации времени всех разрядов в оптоэлектронных шкалах 28-30; на вход одновибратора 11, импульс нцэкоro уровня потенциала с выхода которого возбуждает светодиод 45 и светодиоды последовательных цепей 23,24 или 25 (в зависимости от состояния счетного триггера 18), При этом возбуждаются нулевые разряды оптоэлектронных шкал 28 и 29, нулевой нли

30-й разряды оптоэлектронной шкалы 30, Таким образом, импульс ручной коррекции обнуляет все оптоэлектронные шкалы 28-30, устанавливает счетные триггеры 15-17 в нулевое состояние по прямым выходам и возбуждает светодиоды нулевых разрядов оптоэлектронных шкал 28,29 секунд и минут, нулевой или 30-й разряды оптоэлектронной шкалы 30 часов.

Автоматическая коррекция времени производится за счет выделения формирователем б импульса коррекции, соответствующего началу 6-го сигнала точного времени, поступающего на его вход иэ радиотрансляционной сети, Сформированный импульс коррекции высокого уровня потенциала поступает на второй вход одновибратора 7, импульс высокого уровня потенциала с выхода которого производит действия, анало" гичные ручной коррекции.

Все оптоэлектронные шкалы 28-30 конструктивно выполнены (фиг. 3) в виде единого циферблата круглой, овальной или другой замкнутой формы, на котором по максимальному диаметру расположена 60-разрядная шкала

28 секунд, выходная апертура которой совмещена с выходной апертурой шкалы 58 индикации температуры. Внутри оптоэлектронной шкалы 28 расположены

60-разрядные шкалы 29,30 минут и ча. сов, Светодиоды 31 для индикации времени оптоэлектронных шкал 28-30 могут быть как единичные (светящиеся точки), так и набраны из некоторого количества светодиодов, соединенных последовательно, и конструктивно оформлены в виде стрелок, штрихов и т,д. Набор светящихся светодиодов

31 оптоэлектронной шкалы 30 представляет собой часовую (короткую) стрелI ку, минутная стрелка представля- . ется одновременно светящейся часовой стрелкой и набором светодиодов 3 1 для индикации времени оптоэлектронной шкалы 29 минут.

Фототиристоры 40 также могут быть размещены в этих стрелках, Таким об разом, место расположения на цифер15 168822 блате < ветящейся точки указывает на количество секунд; шкалы — на .величину температуры, а цвет говорит о знаке ("+" — красный, "-" — желтый); больпюй стрелки — количество минут; малой стрелки — количество часов, Информация о времени в каждой из шкал 28-30 представляется позиционно свечением лишь одного разряда, что обеспечивает минимальную потреб- 10 ляемую мощность часов и равномерную энергетическую загрузку во времени каждого из рйзрядове

Рассмотрим режим измерения и отоб-" ражения температуры окружающей среды, 15

Преобразователь 49 преобразует температуру в амплитуду напряжения.

Сигналом на входе 70 установки с выхода одновибратора 8 (фиг, 2) счетный триггер 55 устанавливается в ну- 20

Левое состояние. Следовательно, преобразователь 50 не работает, так— как на его входе. 63 управления, а также и выходе 65 присутствует логический 0, При этом на выходе однои и 25 вибратора 56 присутствует сигнал

Логической 1, который инвертируетс!я в логический "0" первым инвертором 5 1 и поступает на катоды фототиристоров 59 всех разрядов шкалы 58 30 индикации температуры, Сдвиг от светодиода 41 нулевого с1азряда оптоэлектронной шкалы 28 сеКунд поступает ня Вход Оптоэлектронйого преобразователя 57, на выходе старого Формируется электрический сигнал, cooòaåòñòíóþøèé логическому "О"

Ф

С приходом первого импульса с вымода генератора 1 обнуляется свето- 40 диод 41 нулевого разряда шкалы

28 секу -q, следовательно, на выходе опто;: ектроиногопреобразователя 57 поязляется логическая "1", поступаюа(ая на счетный вход 71 триггера 55, g5 который перекидывается в состояние логической "1" (фиг ° 2), Начинает работать преобразователь 50, На его выходе 65 формируется импульс положительной полярности, длительность 50 которого прямо пропорциональна амплитуде напряжения, присутствующего на входе преобразователя 50, поступающий через резистор. 66 на аноды светодиодов 67 шкалы 58 индикации температуры, С приходом первого импульса открывается фототиристор 40 первого разряда шкалы ?8 секунд и обнуляется

l

Фототиристор 40 нрлевого разряда. Ток протекает через фототиристор 40 первого разряда шкалы 28 и светодиод 67 первого разряда шкалы 58, излучающий оптический сигнал на фототиристор 59 этого же разряда шкалы 58 и открывающий его, От входа 33 напряжения питания через замкнутый ключ 3„ резистор 62, фототиристор 59 к выходу первого инвертора 51 течет ток, под," держивающий фототиристор 59 первого разряда во включенном состоянии, С выхода 64 преобразователя 49 на вход второго инвертора 52 и э. второй вход второго элемента И 54 поступает сигнал, соответствующий знаку температуры (лог, "0" — отрицательная температура, лог. "f" — положительная), Так как на инверсном вьнсоде триггера 55 присутствует логический 0", поступающий на первые входы элементов И

53,54, на их выходах соответcòâeíÿî присутствует логический "0", При этом по переднему Фронту импульса прямого выхода триггера 55 происходит кратковременное обнуление разрядов шкалы

58 температуры сигналом с. выхода одновибратора 56.

С приходом второго импульса возбуждается второй разряд шкаль. 28 секунд, а следовательно, засвечивается соответствующий све-.îäèîä 67 шкалы 58 индикации температурь;. Открытыми будут фотстиристор 40 второго разряда шкалы 28 секучд и фототиристоры 59 первого и второго разрядов шкалы 58 индикации температуры, Первый разряд шкалы 28 секунд обчуляется, По приходе третьего импульса открытыми будут фототиристар 40 третьего разряда шкалы 28 секунд и фототиристоры 59 первого, вт..;,,огс и третьего разрядов шкалы 58 индикации температуры.

С приходом последуюших импульсов описанные процессы повторяются. По окончании импульса на выходе 65 преобразователя 50 светодиоды 67 ппсалы 58 не излучают свет, а следовательно, дальнейшего возбуждения разрядов шкалы 58 индикации температуры не происходит. Светодиоды 60,61 для индикации температуры в этот период не излучают свет (фиг, 2), С приходом шестидесятого импульса возбуждается нулевой разряд шкалы 28 секунд, а на входе оптоэлектронного преобразо17

1688228 вателя 57 появляется оптический сиг нал, С приходом 61-го импульса счетI ный триггер 55 устанавливается в состояние логического "0", На первых входах элементов И 53,54 появляются логические " 1", Если температура отрицательная, то на выходах первого и второго элементов И 53,54 соответственно появляются логические " 1" и

"0", В этом случае будут гореть све.тодиоды 60 возбужденных разрядов шкалы 58 индикации температуры. В случае, если температура положительная, будут светиться светодиоды 61 (красного цвета) всех возбужденных разрядов шкалы 58 индикации температуры, Индикация температуры производится в течение одной минуты (шестидесяти секунд), после чего идет перезапись информации о температуре, т,е. импульсом одновибратора 56 происходит стирание информации за счет выравнивания потенциалов на фототиристорах 59 разрядов шкалы 58 индикации 25 температуры (фиг. 2). Перезапись происходит в течение одной минуты.

С приходом 181-го импульса происходит вторичное отображение информации о температуре. С дальнейшим приходом импульсов описанные выше процессы повторяются, Количество возбужденных разрядов соответствует величине измеряемой температуры.

Индикационные светодиоды 31,60 61 шкал 28,58 секунд и индикации температуры конструктивно объединены в одну общую выходную апертуру (фиг.3) и выполнены в одном общем корпусе, Отображение происходит в виде све- 4О тящейся шкалы по периметру циферблата желтого; либо красного цвета свечения в зависимости от знака температуры, Предлагаемое изобретение может быть использовано для создания оптоэлектронных часов с аналоговь м (псевдострелочным) отображением информации индивидуального и коллективного пользования с индикацией температуры причем этот диапазон применения легко перекрывается всего лишь добавлением светодиодов 31 для индикации времени, удлиняя, таким образом,. стрелки часов и минут, В предлагае-55 мых часах оптоэлектронная шкала .

30 часов имеет 60 разрядов, что позво,лило разбить период времени в один час на пять промежуточных значений и получить больше состояний перемещений часовой стрелки между двумя часовыми отсчетами (можно приблизительно судить о времени по положению одной часовой стрелки). Такое отображение информации о времени наиболее приближено к представлению информации в стрелочных механических часах и является привычным для человека, позволяющим без промежуточных умственных вычислений определить временной промежуток до начала события, которое должно произойти в будущем.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с устройствомпрототипом является его расширенная область применения, обусловленная возможностью одновременной индикации как информации о текущем времени, так и о текущей температуре, Кроме того, в предлагаемых часах снижена величина питающего напряжения за счет введения развязывающих Диодов, которые позволяют распараллелить индикационные светодиоды минут и часов, что снижает питающее напряжение на величину индикационного светодиода минут. формула изобретения

Оптоэлектронные часы, содержащие генератор импульсов, четыре ключа, формирователь импульса коррекции, пять одновибраторов, две дифференциальные цепочки, управляемый ключ, четыре счетных триггера, схему ИЛИ, три оптоэлектронные схемы ИЛИ-НЕ, три последовательные цепи из светодиода и резистора, индикатор, выполненный в виде оптоэлектронных шкал секунд, минут и часов, каждый разРяд которых включает светодиод для индикации времени, аноды которых в оптоэлектронной шкале секунд объединены, вход питания управляемого ключа подключен к входу питания генератора импульсов, через первый ключ, первую дифференциальную цепочку и первый одновибратор — к первому входу схемы

ИЛИ, через второй ключ — к входу напряжения питания и через вторую дифференциальную цепочку, второй одновибратор — к второму входу схемы.ИЛИ, выход которой подключен к входу установки первого счетного триггера, счетный вход которого подключен через третий и четвертый ключи соотнетст1688228

20 венно к входам третьегo и четвертого одновибраторов и к выходу генератора импульсов, вход установки первого счетного триггера подключен к управляющему входу управляемого ключа и к входу обнуления генератора импульса, а выходы первого, второго и третьего счетных триггеров подключены к управляющим шинам оптоэлектронных шкал соответственно секунд, минут и часов, второй вход первого одновибратора через формирователь импульса коррекции подключен к входу радиосети, оптоэлектронные шкалы секунд, минут и часов содержат в каждом разряде фототиристор и светодиод, первый вход первой оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ оптически связан со светодиодами пятой последовательной цепи, а остальные пять входов оптоэлектронной схемы

ИЛИ-НЕ оптически связаны соответственно са светодиодами одиннадцатого, двадцать третьего, тридцать пятого„ сорок сецьмогo и пятьдесят девятого 25 разрядов шкалы минут, а выход первой оптоэлектронной схемы ИЛИ-НЕ подклю чен к счетному входу третьего счеттригz ера, Вхор установки КоТорого подключен к управляющему входу управляющего ключа., к входу устан