Устройство генерации импульсов управления шаговым двигателем с электронной коррекцией

Устройство генерации импульсов управления шаговым двигателем с электронной коррекцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: электронные часы с шаговым двигателем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет подстройки коэффициента деления частоты кварцевого генератора по результатам коррекции времени. Сущность изобретения: в часы, содержащие генератор импульсов, два делителя частоты, шину управления, резистор, два блока выделения переднего фронта, блок выделения заднего фронта, счетчик пачки импульсов, блок формирования сигнала шагового двигателя и блок привода шагового двигателя, введены блок вычитания импульсов, реверсивный счетчик, блок коррекции, счетчик промежутков времени, счетчик сигналов шагового двигателя, третий и четвертый блоки выделения переднего фронта, блок сравнения, блок задержки, четыре двухвходовых элемента И-НЕ, трехвходовый элемент И-НЕ, четырехвходовый элемент И-НЕ, четыре двухвходовых элемента ИЛИ-НЕ, двухвходовый элемент И, двухвходовый элемент ИЛИ, три Д-триггера, блокуправления и шина сброса и обеспечено соответствующее их подключение. Кроме того, блок управления выполнен из трех инверторов, четырех двухвходовых элементов И-НЕ, семи двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, трехвходового элемента ИЛИ-НЕ, двух двухвходовых элементов И, трех трехвходовых элементов И и семи Д-триггеров, соединенных соответствующим образом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. сл С 00 ю ю о ю ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 04 С 9/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) „рл" =, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф,,;;:." „ ;:, :;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4939044/21 (22) 24.05.91 (46) 23.07.93. Бюл. ¹ 27 (71) Ленинградское производственное объединение "Электронприбор" (72) А.И,Бухштаб, М.М.Грудников, А,Н.Синдаловский и А,Н.Тавридович (56) Авторское свидетел ьство СССР

¹ 1320899, кл. G 04 С 9/08, 01.03.87.

Авторское свидетельство СССР

¹4458847,,кл,,G 04 С 5/00, 12,07.88.

Патент Японии ¹ 60-27390, кл. G 04 С

9/08. (54) УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ЭЛЕКТРОННОЙ КОРРЕКЦИЕЙ (57) Использование: электронные часы с шаговым двигателем, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет подстройки коэффициента деления частоты кварцевого генератора по результатам коррекции времени, Сущность изобретения; в часы, содержащие генератор импульсов, два делителя частоты, шину

Изобретение относится к электронным часам, в частности, к электронным часам с шаговым двигателем, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет подстройки коэффициента деления частоты по результатам коррекции времени, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — схема электрическая принципиальная блока управления;

„„5U „„1829022 А1 управления, резистор, два блока выделения переднего фронта, блок выделения заднего фронта, счетчик пачки импульсов, блок формирования сигнала шагового двигателя и блок привода шагового двигателя, введены блок вычитания импульсов, реверсивный счетчик, блок коррекции, счетчик промежутков времени, счетчик сигналов шагового двигателя, третий и четвертый блоки выделения переднего фронта, блок сравнения, блок задержки, четыре двухвходовых элемента И-НЕ, трехвходовый элемент И-НЕ, четырехвходовый элемент И-НЕ, четыре двухвходовых элемента ИЛИ-НЕ, двухвходовый элемент И, двухвходовый элемент

ИЛИ, три Д-триггера, блок управления и шина сброса и обеспечено соответствующее их подключение. Кроме того, блок управления выполнен из трех инверторов, четырех двухвходовых элементов И-НЕ, семи двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, трехвходового элемента ИЛИ-НЕ, двух двухвходовых элементов И, трех трехвходовых элементов И и семи Д-триггеров, соединенных соответствующим образом. 1 з.п, ф-лы, 4 ил, на фиг.. 3 — временная диаграмма работы блока управления в режиме ручной коррекции; на фиг. 4 — в режиме смены поясного времени.

Устройство генерации импульсов управления шаговым двигателем и с электронной коррекцией содержит генератор 1 импульсов, блок 2 вычитания импульсов, первый и второй делители частоты 3 и 4, блок 5 коррекции, реверсивный счетчик 6, 1829022 двухвходовые элементы И-НЕ 7,15, 16, 17, элементы ИЛИ 8, трехвходовый элемент ИНЕ 9, шину управления 10, резистор 11, инверторы 12 и 40, блоки 13, 22, 25 и 26 выделения переднего фронта, блок 14 выделения заднего фронта, четырехвходовый элемент И-НЕ 18, трехвходовый элемент

ИЛИ-НЕ 19, Д-триггеры 20,35 и 36, блок 21 задержки, шину 23 сброса, счетчик 24 пачки импульсов, блок 27 формирования сигнала шагового двигателя (ШД), блок 28 привода

ШД, счетчик 29 промежутков времени, блок

30 сравнения, счетчик 31 сигналов ШД, двухвходовый элемент И 32, двухвходовые элементы ИЛИ-HF 33, 34, 37 и 38, блок 39 управления, Перед описанием работы устройства в целом необходимо описать назначение и принцип действия отдельных его блоков.

Устройство генератора 1 импульсов аналогично устройству генератора в прототипе. Блок 2 вычитания импульсов предназначен для передачи последовательности импульсов с первого входа на выход, причем при постоянном потенциале на втором входе блока последовательность импульсов с первого входа на выход передается без изменения. При переходе переднего фронта импульса на второй вход блока обеспечивается и ропуск одного периода импульсовой последовательности на выходе блока, Конструкция блока 2 соответствует аналогичному блоку аналога.

Делитель 3 и 4 по выполняемым функциям аналогичны делителям прототипа и могут быть выполнены на последовательно соединенных счетных триггерах. Делители обеспечивают деление частоты, поступающих на их счетные входы, Дополнительные выходы делителей по сравнению с прототипом обеспечиваются подключением к выходам промежуточных счетных триггеров, При подаче сигнала на вход обнуления все триггеры делителя устанавливаются в нулевое состояние. Ориентировочные значения частот; на счетном входе первого делителя — 32 кГц, на первом выходе — 32 Гц, на втором — 19 Гц, на третьем — 64 Гц, на конечном выходе — 1 Гц; на выходах второго делителя соответственно

0,5 Гц; 0,25 Гц; 0,1 Гц; 0,05 Гц.

Блок операции 5 по назначению и устройству совпадает с аналогичным блоком аналога, Этот блок вырабатывает на своем выходе количество импульсов в единицу времени в соответствии с двоичнгым кодом на второй группе входов, Импульсы формируются из частот, поступающих на первую группу входов блока.

Реверсивный счетчик 6 по назначению и устройству совпадает с аналогичным счет5

55 чиком второго аналога, При подаче импульсов на вход суммирования счетчик увеличивает свое состояние на едлницу по каждому приходящему импульсу и выдает соответствующий параллельный двоичный код на своих выходах. При приходе импульсов на вход вычитания счетчик соответствующим образом уменьшает свое состояние.

Резистор 11 служитдля смещения шины

10 управления до уровня лог, 1 при отсутствии сигнала на упомянутой шине. При подаче лог, 0 на шину 10 ypoàeíü лог, 0 передается на входы инвертора 12 и первого блока 13 выделения переднего фронта, Блоки 13, 25, 26 и 22 выделения переднего фронта по устройству и назначению аналогичны соответствующим бокам прототипа и выполняются на двух Д-триггерах и логлческом элементе каждый. При поступлении переднего фронта на информационный вход блока на его выходе вырабатывается импульс, длительность которого соответствует периоду частоты, подаваемой на тактирующий вход блока.

Блок 14 выделения заднего фронта аналогичен соответствующему блоку прототипа, Его устройство и работа полностью совпадают с устройством и работой блоков выделенля переднего фронта.

Блок 21 задержки аналогичен соответствующему блоку прототипа и может выполняться на наборе последовательно соединенных счетных триггеров, RS-триггере и логическом элементе, При пода--.e разрешающего уровня на информацлонный вход блока задержки последний обеспечивает счет периодов частоты, поступаю;цей на тактирующий вход блока, -*, вь,работку сигнала на выходе после прохождения определенного количества периодов часто-:ы.

При подаче сигнала на вход обнуленля происходит сброс выходного,"„гнала блока задержки, В рассматриваемом случае блок задержки обеспечивает с рТ периодов частоты 1 Гц и выдачу сигнал- на выходе при прохождении четырех периодов этой частоты, Счетчик 24 пачки импульсов аналогичен соответствующему. счетчику прототипа и может быть выполнен на основе счетчика, RSтриггера и набора логических элементов, Счетчик обеспечивает подсчет количества импульсов, необходимых для перевода стрелок часов на 1 час без потери точного времени. Последнее означает, что если за время перевода стрелок был выработан очередной импульс управления ШД, то количество импульсов, подсчитываемых счетчиком пачки, увеличивается на единицу. При наличии сигнала на входе обнуления счетчик пачки установлен в исходное состояние, После

1829022

55 ты каждые 20 секунд снятия сигнала со входа обнуления начинается подсчет пачки импульсов. В рассматриваемом случае для перевода стрелок часов на 1 час необходима подача 180 импульсов (т.е. в режиме счета времени импульс управления ШД подается каждые 20 секунд). Если за время счета на информационный вход счетчика поступает заданный фронт частоты с оконечного выхода второго делителя 4, то счет ведется до 181 импульса. После подсчета 180 или 181 импульса (в соответствии с описанным выше) счетчик пачки импульсов вырабатывает сигнал окончания счета на своем выходе.

Блок 27 формирования сигнала ШД аналогичен соответствующему блоку прототипа и может быть выполнен на основе счетного триггера и двух логических элементов. При получении серии импульсов на вход блока последний перераспределяет эти импульсы поочередно на первый и второй выходы. Это необходимо для создания последовательности знакопеременных импульсов управления ШД.

Блок 28 привода ШД аналогичен соответствующему блоку прототипа и может быть выполнен на основе двух инвертирующих усилителей-формирователей. Блок предназначен для усиления импульсов управления ШД, поступающих с выходов блока 27 формирования сигнала ШД.

Счетчики 29 и 31 промежутков времени и сигналов ШД аналогичны соответствующим счетчикам второго аналога. При наличии сигнала на входе обнуления счетчики установлены в исходное состояние и выдают нулевой параллельный двоичный код на своих выходах. При отсутствии сигнала на входе обнуления счетчика обеспечивают подсчет импульсов, поступающих на их счетные входы и выдачу соответствующего параллельного двоичного кода на выходах, Счетчики могут быть выполнены на основе ряда последовательно соединенных счетных триггеров, Блок 30 сравнения аналогичен соответствующему блоку второго аналога и может быть выполнен на основе ряда двухвходовых сумматоров по модулю два и многовходового логического элемента ИЛИ-НЕ, Блок вырабатывает сигнал сравнения при совпадении многоразрядных двоичных кодов на первой и второй группе его входов.

Устройство и принцип действия блока

39 управления будет описано ниже, Для целей дальнейшего описания работы достаточно утверждения, что блок управления составлен из набора Д-триггеров и логических элементов и в соответствии с изменениями сигналов на семи входах обеспечивает выработку различных сигналов на восьми выходах.

Опишем работу устройства электронной коррекции шагового двигателя в режиме управления шаговым двигателем. Для перевода устройства в этот режим необходима подача сигнала на шину 23 сброса. При этом через логический элемент 19 обнуляется первый Д-триггер 20, а также происходит обнуление блока 39 управления через его первый вход41, Импульсный сигнал обнуления на шину 23 сброса может подаваться вручную от кнопки обнуления или со специального блока формирования импульса начальной установки по включению питания (АС N 1398075 от 24.12.85}.

При этом блок 39 управления вырабатывает уровень лог, 1 на пятом 52, шестом 53, седьмом 54 и восьмом 55 выходах и уровень лог. 0 на первом 48, второй 49, третьем 50 и четвертом 51 выходах, Уровень лог. 0 с первого 48 и третьего 50 выходов блока управления запрещают запуск блока 21 задержки через двухвходовые элементы И-НЕ 15, 16 и 17. Лог, 0 со второго выхода 49 блока управления, поступая на инверсный вход обнуления счетчика 24, устанавливает его в исходном состоянии.

Лог, 0 с четвертого выхода 51 блока управления также обеспечивает обнуление счетчика 29 и 31, Лог. 1 с пятого выхода 52 блока управления означает отсутствие обнуления делителей 3 и 4, т,е, разрешает их работу в режиме деления частоты.

Уровни лог, 1 с шестого 53 и седьмого

54 выходов блока управления поступаютсоответственно на второй вход элемента И-НЕ

9 и через элемент ИЛИ 9 — на третий вход элемента 9. Уровень на выходе элемента 9, таким образом, зависит от уровня на первом входе этого элемента, на который поступает частота с выхода делителя 4. Прохождение частоты с выхода делителя 4 через элемент

И-НЕ 7 разрешается ftor. 1 с восьмого выхода 55 блока управления

Таким образом частота с генератора 1 проходит через блок 2 и делится на делителях частоть. 3 и 4 до частоты, определяющей периодичность перемещения стрелки в электронно-механических часах. Значение этой частоты не оказывает влияния на сущность изобретения. В рассматриваемом случае это 1/20 Гц, т.е, минутная стрелка в часах совершает перемещение на 1/3 минуЧастота с выхода делителя 4 через элементы 7 и 9 поступает на вход блока 26 выделения переднего фронта, который по каждому переднему фронту на своем входе

1829022 вырабатывает на выходе импульс длительностью, соответствующей периоду частоты на своем тактирующем входе (на третьем выходе делителя 3). Последовательность импульсов с выхода блока 26 поочередно перераспределяется блоком 27 на два входа блока 28, в котором окончательно формируются импульсы управления шаговым двигателем.

При подаче лог. О на шину 10 управления этот уровень подается на пятый вход 45 блока 39 управления, Кроме этого, блок 13 выделения переднего фронта вырабатывает импульс длительностью, соответствующей периоду частоты на тактирующем входе блока 13 (первом выходе делителя 3). Упомянутый импульс поступает на четвертый вход

44 блока 39 управления. По переднему фронту импульса на своем четвертом входе

44 блок 39 вырабатывает лог. 1 на первом выходе 48. Состояние остальных выходов блока 39 при этом не меняется, поэтому импульсы управления ШД вырабатываются так, как было описано выше.

Лог, 1 с первого выхода 48 блока 39 разрешает прохождение импульса с выхода блока 13 через элемент И-НЕ 15 на вход элемента 18, что обеспечивает запуск блока

21 задержки.

Запуск блока 21 задержки происходит следующим образом. Импульс, поступающий на один из входов элемента 18, передается с инверсией на его выход и обеспечивает сброс блока 21 задержки по входу сброса, а также переброс триггера 20 в единичное состояние. Лог. 1 с выхода триггера 20 поступает на информационный вход блока 21 задержки, а лог, О на седьмой вход

47 блока 39. После окончания импульса на входе сброса блок 21 начинает счет импульсов, поступающих на его тактовый вход. После подсчета заранее заданного количества импульсов блок 21 задержки вырабатывает лог, 1 на выходе, которая поступает на блок

22 выделения переднего фронта. Блок 22 вырабатывает на своем выходе импульс, сбрасывающий триггер 20 через элемент

ИЛИ-НЕ 19 в нулевое состояние, Кроме этого, импульс поступает на второй вход 42 блока 39 управления, После сброса триггера

20 на информационном входе блока 21 задержки устанавливается лог. О и дальнейший счет импульсов блоком 21 прекращается, на седьмом входе 47 блока

39 вновь устанавливается лог, 1.

После получения импульсного сигнала на втором входе 42 блок 39 установления переходит в начальное состояние и устройство продолжает вырабатывать импульсы управления двигателем.

Количество импульсов., считаемых блоком 21 задержки HG оказывает влияния на существо изобретения. В рассматриваемом случае это количество равно 4., а частота, поступающая на счетный вход блока задержки, — 1 Гц. Следовательно, блок задержки обеспечивает подсчет времени, равного 4 с, Если после первой подачи лог, О на шину 10 до срабатывания блока 21 задержки снять и вновь подать лог. О на шину 10, то блок 39 управления вырабатывает на первом выходе 48 вновь ло-., 0, а на третьем 50 и четвертом 51 выходах — лог. 1, на восьмом выходе 55 устанавливается лог. О, а на шестом выходе 53 вырабатывается импульсный сигнал, совпадающий по времени с импульсом с выхода блока 13, Лог. О с восьмого выхода 55 запрещает дальнейшее прохождение частоты с выхода делителя 4 через элемент 7 на вход элемента 9. Импульсный сигнал с шестого выхода

53 блока 39 управления поступает на второй вход элемента 9 и, проходя через блоки 26, 27 и 28 обеспечивает выработку очередного импульса управления шаговым двигателем, Таким образом, устройство переходит в режим ручной коррекции. По каждой следующей подаче лог. О на шину 10 вырабатывается импульс управления шаговым двигателем.

Если лог, О, подаваемый на шину 10, удерживается на время больше, чем время срабатывания блока 21 задержк;, то в момент выработки импульса блоком 22 блс «39 управления, анализируя присутствие r:ог, О на пятом входе 45, вырабатывается лог, О на седьмом выходе 54, Этот уроьень ло;, 0 поступает на вход элемента 8, разр-.шая прохождение частоты с первого выхape делителя 3 на блоки 26, 27 и 28, Таким образом, обеспечивается выработка непрерывной последовательности импульсов управления шаговым двигателем. Уровень лог, О на седьмом выходе 54 блока 39 управления удерживается до ТВх пор, пока на пятом входе 45 блока 39 поисутствует уровень лог.

О. В момент снятия уровня лог. О с шины 10 на пятом входе 45 блока 39 устанавливается уровень лог, 1, а на седьмом выходе 54 уровень лог. 1. Выработка непрерывной последовательности импульсов управления шаговым двигателем прекращается.

По каждому снятию лог. О с шины 10 блок 14 вырабатывает импульсный сигнал и обеспечивает запуск блока 21 задержки через элементы 17 и 18. Если блок 21 срабатывает до подачи уровня лог. 0 на шину 10, то при выработке импульса блоком 22 на пятом входе 45 блока 39 управления установлен лог. 1, При этом на третьем выходе блока 39

1829022 устанавливается лог, О, а состояние остальных выходсв не изменяется. Лог. О с восьмого выхода 55 блока 39 по-прежнему запрещает прохождение частоты с выхода делителя 4 на вход блока 26 через элементы

7 и 9. Кроме этого, запрещается запуск блока 21 задержки, поскольку на вторых входах элементов 15, ",6 и 17 установлен уровень лог, О. Устройство переходит в режим начальной установки.

При следующей подаче лог, 0 на шину

10 блок 13 вырабатывает импульс, подаваемый на четвертый вход 44 блока 39. При этом вырабатывается импульс на пятом выходе 52 блока 39 (лог. 1 в лог. 0), который обеспечивает обнуление делителей 3 и 4, а также подается на входы элементов 37 и 38, роль которых будет описана ниже, После этого устанавливается лог. 0 на четвертом выходе 51 блока 39 и лог. 1 на восьмом его выходе 55, Устройство переходит в режим управления шаговым двигателем, обеспечивая импульсы управления шаговым двигателем (ШД) с частотой, подаваемой с выхода делителя 4, В течение всего времени, когда устройство находится в режимах ручной коорекции и начальной установки, на четвертом выходе 51 блока 39 управления установлен уровень лог, 1, а на восьмом выходе 55 лог, О, Это означает, что с обнуленных в исходном состоянии устройства Д-триггеров 35 и

36 и счетчиков 29 и 31 в указанных режимах начальная установка снимается. Счетчик 29 начинает подсчет промежутков времени с выхода делителя 4. т.е. количества импульсов управления ШД. которые были бы выданы при работе устройства в исходном режиме. Счетчик 31 подсчитывает количество импульсов, подаваемых в режиме ручной коррекции для управления шаговым двигателем.

Очевидно, что если количество импульсов, сосчитанных счетчиком 29 до момента выхода из режи ла начальной установки больше или равно количеству импульсов, сосчитанных счетчиком 31. то производилась коррекция времени в спешащих часах, в противном случае — в отстающих. Блок 30 сравнения вырабатывает лог. 1 при совпадении состояний счетчиков 30 и 31.

В исходном состоянии при входе в режиме ручной коррекции состояния счетчиков 29 и 31 совпадают, т.к. они были предварительно обнулены, Первый импульс управления шаговым двигателем в режиме ручной коррекции проходит через элемент

32 (на втором входе которого лог. 1 с выхода блока 30) и задним фронтом вызывает переход триггера 36 в единичное состояние, од5

l0

55 новременно подтверждая сбоос триггера 35 через элемент 34. Кроме этого импульс с выхода блока 26 ".âîèì задним фронтом изменяет состояние с;етчика 31. Содержимое счетчиков 29 и 31 становится неравным и на выходе блока 30 вырабатывается лог, О.

Следующие игллульсы управления шаговых двигателей лишь изменяют состояние счетчика 31, Прохождение их через элемент

32 запрещено лог. 0 с выхода блока ЗО.

При ",pèõîäå соответствующего фронта частоты с выхода делителя 4 счетчик 29 изменяет свое состояние. Если содержимое счетчиков 29 и 31 при этом сравнялось, то блок 30 вырабатывает переход из лог. О в лог. 1. По фронту этого сигнала происходит переключение триггера 35 в единичное состояние, и лог, 1 с его прямого выхода сбрасывает триггер в нулевое состояние через элемент ЗЗ.

Таким образом, если содержимое счетчика 29 больше или равно содержимому счетчика 31, то в единичном состоянии оказывается триггер 35, в противном случае— триггер 36.

При выходе устройства из режима начальной установки в режим управления ШД, как уже описано выше, вырабатывается импульс на пятом выходе 52 блока 39, поступающий на входы элементов 37 и 38, Если в единичном состоянии находится триггер 35, то упомянутый импульс проходит через элемент 38 на суммирующий вход счетчика 6 и увеличивает его состояние на единицу. Если в единичном состоянии находится триггер

36, то импульс через элемент 37 проходит на вычитающий вход счетчика 6 и уменьшает его состояние на единицу, Выходы счетчика

6 связаны со входами блока 5 коррекции, выход которого подключен ко входу блока 2 вычитания импульсов. Чем больше двоичный код счетчика 6, тем больше период частотыы н а выходе дел ител я 4.

После коррекции времени в спешащих часах содержимо" счетчика 6 увеличивается на единицу, т.е. проводится автоматическое увеличение периода частоты на выходе делителя 4 (коррекция часов в сторону отставания) на один шаг цифровой коррекции.

После коррекции времени в отстающих часах содержи,o=- счетчика 6 уменьшается на един.гцу, т.е. проводится автоматическое уменьшение периода частоты на выходе делителя 4 на один шаг цифровой коррекции (коррекция часов в сторону опер .жения).

Если устройство находится в исходном состоянии и на шину 10 управления подается уровень лог. 0 на время, больше времени срабатывания блока 21 задержки, то при выработке имг.ульса блоком 22 устройство

1829022 переходит в режим смены поясного времени. При этом на втором выходе 49 блока 39 управления вырабатывается лог, 1, а на седьмом 54 и восьмом 55 — лог. 0 со второго выхода 49 поступает на вход элемента 19, обеспечивая сброс в нулевое состояние триггера 20, а также на вход сброса счетчика

24 пачки импульсов, снимая с него сигнал обнуления, Лог, 0 с восьмого выхода 55 блока 39 запрещает прохождение частоты с выхода делителя 4 через элемент 7 и 9 на блоки

26, 27 и 28, Лог. 0 с седьмого выхода 54 блока 39 разрешает прохождение частоты с первого выхода делителя 3 через элемент 8 и 9 на блоки 26, 27 и 28. Таким образом начинается формирование непрерывной последовательности импульсов управления шаговым двигателем с одновременным подсчетом количества этих импульсов на счетчике 24.

В рассматриваемом случае частота разнополярных импульсов управления шаговым двигателем — 32 Гц. Однако эта частота может быть выбрана и другой, что не оказывает влияния на существо изобретения.

Счетчик 24 пачки импульсов обеспечивает подсчет количества импульсов, необходимого для перевода стрелок часов на 1 час.

В рассматриваемом случае это количество—

180, Однако в зависимости от конструкции часов это количество может быть и другим (например 60 или 120), что не оказывает влияния на существо изобретения.

При подсчете заданной пачки импульсов счетчиком 24, последний выдает сигнал на своем выходе, поступающий на вход блока 25 выделения переднего фронта. Импульсный сигнал с выхода блока 25 через инвертор 40 поступает на третий вход 43 блока 39 и на вход элемента 18.

Блок 39 изменяет состояние своих выходов: на втором выходе 49 устанавливается лог, О, а на седьмом 54 и восьмом 55 — лог, 1. С триггера 20 снимается сигнал обнуления и происходит запуск блока 21 задержки через элемент 18, Счетчик 24 при этом обнуляется.

Если до момента срабатывания блока

21 подать лог. 0 на шину 10, то по импульсу с блока 13 блок 39 вновь устанавливает лог.

1 на втором выходе 49 и лог, 0 на седьмом

54 и восьмом 55 выходах. Устройство вновь вырабатывает пачку импульсов управления шаговым двигателем, необходимым для перевода стрелок часов на 1 час и т,д.

Если на выходе делителя 4 формируется соответствующий фронт частоты во время выработки импульсов, то, поступая на информационный вход счетчика 24, он увеличивает количество импульсов в

55 вырабатываемой пачке на единицу (так же. как в прототипе). Если этот фронт вы рабатывается в промежутке между пач" çìè импульсов, то есть его прохождение через элемент 7 разрешается лог., с восьмого выхода 55 блока 39. Следовательно -мен поясного (сезонного) времени производи:ся без потери точности показаний часо".

Если с момента окончания пачки импульса до момента срабатывания блока 21 задержки уровень лог, 0 на шину 10 не подается, то по импульсному сигналу с блока 22 блок 39, а также и все устройство переходит в режим управления ШД.

Рассмотрим устройство и принцип действия блока 39 управления, электрическая принципиальная схема которого приведена на фиг. 2, а временная диаграмма работы— на фиг, 3 и фиг. 4.

Блок управления (фиг. 2) имеет входы

41...47 и выходы 48...55 и состоит из интервалов 56,67,79, трех трехвходовых элементов И 57, 75 и 71, двух двухвходовых элементов И 58 и 73, трехвходового элемента ИЛИ 59, Д-триггеров 60, 61, 62, 63, 74, 77 и 78, семи двухвходовых элементов ИЛИ-Н Е

64, 66, 69, 76, 81, 82, 72, четырех двухвходовых элементов И-НЕ 65, 68, 70, 80.

В исходном положении при подаче лог.

1 на первый вход 41 блока Д-триггера 60 обнуляется через логический элемент 59, Дтриггера 61, 63 и 78 обнуляются через логический элемент 72, а Д-триггер 62 — через логические элементы 72 и 73. Логический 0 с прямого выхода Д-триггера 60 обнуляет триггер 77, а также подается на инверсный

Д-вход триггера 74. По ближайшему отрицательному фронту на шестом вход 4 злока (на котором в рассматриваемом =.;:;ге= подается частота 32 Гц) триггер 74 переходит в единичное состояние, Рассмотрим работу блока пр=:âïåíèÿ в режиме ручной коррекции времени (фиг, 3).

В исходном состоянии лог. 1 с инверсного выхода триггера 61, поступаю цая на вход элемента 64, обеспечивает лог, 0 на первом выходе 48 блока. Лог. 1 с инверсно-о выхода триггера 77, поступающая на вход элемента 82, обеспечивает лог. 0 на втором выходе 49 блока, Лог. 1 с инверсного выхода триггера 62, поступающая на вход элемента

69, обеспечивает лог. 0 на третьем выходе

50 блока, Лог, 0 с прямого выхода триггера

62 обеспечивает лог. 0 на четвертом выходе

51 блока, Лог, 0 с прямого выхода триггера

63, поступающая на вход элемента 68, обеспечивает лог, 1 на пятом выходе 52 блока.

Лог. 0 с выхода элемента 69, поступающий на вход элемента 70, обеспечивает nor. 1 на шестом выходе 53 блока. Кроме этого лог, 0

1829022

14 с выхода элемента 69, поступающий на вход элемента 75, обеспечивает лог. О на первом входе элемента 76. Лог. О с выхода элемента

82 поступает на второй вход элемента 76.

На выходе элемента 76 вырабатывается лог, 1, поступающая на седьмой выход 54 блока.

Лог. 1 с инверсного выхода триггера 62 поступает на восьмой выход 55 блока, При подаче импульса с блока 13 на четвертый вход 44 блока управления триггера

60 и 61 переходят в единичное состояние, поскольку на инверсных информационных входах этих триггеров установлен уровень логического нуля с прямых выходов триггеров 63 и 60 соответственно. Одновременно на пятый вход 45 блока управления подается лог, О. Через полупериод частоты на шестом входе 46 триггер 74 переходит в нулевое состояние, т.к. на его Д-входе лог, 1 с прямого выхода триггера 60.

Ко входам элемента 64 прикладываются уровни лог. О с инверсного выхода триггера

61 и прямого выхода триггера 77. На первом выходе 48 блока управления вырабатывается лог. 1. Состояние остальных выходов блока не изменяется.

Если к моменту прихода импульса с блока 22 на второй вход 42 блока управления новые импульсы на четвертый вход 44 не поступали и на пятом входе 45 установлен уровень лог. 1, то импульсы со входа 42 через элементы 57 и 59 сбрасывают триггер

60 в нулевое состояние.

После этого лог. 1 с инверсного выхода триггера 60 обеспечивает сброс триггера 61 через элементы 71 и 72. С переходом триггера 61 в нулевое состояние на первом выходе 48 устанавливается лог, О через элемент 64. Спустя полупериод частоты на шестом входе 46 триггер 74 переходит в единичное состояние, поскольку на его инверсном Д-входе установлен лог, О с прямого выхода триггер 60. Таким образом блок управления переходит в исходное состояние.

Если до прихода импульса с блока 22 на второй вход 42 блока управления успевает поступать импульс на четвертый вход 44, то триггер 62 переходит в единичное состояние, поскольку на его инверсный информационный вход подан лог, О с инверсного выхода триггера 60, Импульсный сигнал на тактирующий вход триггера 62 с четвертого входа блока поступает через инвертор 56.

Одновременно с этим триггер 61 переходит в нулевое состояние, т.к. на его инверсном информационном входе установлена лог. 1 с прямого выхода триггера 60, а на тактирующий вход поступает импульсный сигнал с четвертого входа блока через ин5

55 вертор 56, В результате изменения состояния триггеров изменяются и состояния выходов блока.

На первом выходе 48 блока устанавливается лог. О, и.к. лог. 1 с инверсного выхода триггера 61 поступает на вход элемента 64.

На третьем выходе 50 блока устанавливается лог, 1, т.к. уровни лог, О с прямого выхода триггера 63 и инверсного выхода триггера

62 поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ

69. На четвертом выходе 51 блока устанавливается лог. 1 с прямого выхода триггера

62. На шестом выходе 53 блока вырабатывается импульс, т,к. на первый вход элемента

И-НЕ 70 подана лог. 1 с выхода элемента 69, а на второй вход поступает импульс с четвертого входа блока через инвертор 56 и логический элемент 66, На восьмом выходе

55 блока устанавливается лог. О с инверсного выхода триггера 62. Состояние остальных выходов не изменяется.

По каждой следующей подаче импульсного сигнала на четвертый вход 44 блока состояния триггеров не изменяются, а на шестом выходе 53 вырабатывается импульс.

Если на пятый вход 45 блока подать лог.

О и удержать его до момента прихода уровня лог. 1 на седьмой вход 47, то на входе элемента И 75 произойдет совпадение уровней лог. 1 с выхода элемента 69 с выхода инвертора 79 и с седьмого входа 47 блока. При этом на седьмом выходе 54 блока вырабатывается лог. О с выхода элемента 76 (непрерывная последовательность импульсов управления шаговым двигателем), Состояние остальных выходов не изменяется. При снятии лог. О с пятого входа 45 блока на седьмом выходе 54 блока вырабатывается лог. 1.

Если уровень лог. 1 на пятом входе 45 удерживается до момента прихода импульсного сигнала на второй вход 42, то на оба входа элемента И-НЕ 65 оказываются поданными лог. 1 с прямого выхода триггера

62 и с пятого входа 45 блока. На инверсном информационном входе триггера 63 устанавливается лог. О с выхода элемента 65, Поэтому при поступлении импульса на тактирующий вход триггера 63 со второго входа

42 блока этот триггер переходит в единичное состояние. При этом на третьем выходе

50 блока устанавливается лог. О, т.к. лог. 1 с прямого выхода триггера 63 поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 69, Состояние остальных выходов блока не изменяется, При поступлении импульсного сигнала на четвертый вход 44 блока этот сигнал через инверторы 56 и 67 и элемент 68 передается на пятый выход 52 блока.

1829022

Одновременно с этим триггер 60 переходит в нулевое состояние, т,к, на его информационный инверсный вход подана лог. 1 с прямого выхода триггера 63, а на тактирующий вход поступает импульс с выхода инвертора

56.

Спустя полупериод частоты на шестом входе 46 триггер 74 переходит в единичное состояние, т,к. на его инверсный информационный вход подан лог. 0 с прямого выхода триггера 6,. Однако до перехода триггера 74 в единичное состояние на элементе И 71 происходит совпадение лог, 1 с шестого входа 46 и с инверсных выходов триггеров 60 и

74. Лог. 0 с выхода элемента 72 обеспечивает сброс триггера 63, а также триггера 62 через элемент 73 в нулевое состояние, Блок переходит в исходное состояние, Рассмотрим работу блока управления в режиме смены поясного времени (рис. 4).

При подаче импульса на четвертый вход

44 блока управления триггеров 60 и 61 переходят в единичное состояние так, как было уже описано выше, Одновременно с этим на пятый вход 45 блока подается уровень лог, О. Если этот уровень удерживается до момента прихода импульса синхроконтроля с блока 22 на второй вход 42 блока управления, то триггер 77 переходит в единичное состояние, Это происходит, т,к. на инверсный информационный вход этого триггера подается лог. 0 с выхода элемента 80 на оба входа которого подан лог, 1 с прямого выхода триггера 61 и с выхода инвертора 79. На тактирующий вход триггера 77 непосредственно поступает импульс со второго входа

42 блока. Лог. 1 с прямого выхода триггера

77 поступает на вход элемента 64, обеспечивая лог. 0 на первом выходе 48 блока управления. Лог. 0 с инверсного выхода триггера 77 подается на первый вход элемента 82, на второй вход которого подан лог, 0 с прямого выхода триггера 78, На втором выходе 49 блока вырабатывается лог. 1 с выхода элемента 82. Этот же уровень лог. 1. поступая на второй вход элемента 76, обеспечивает выработку лог, 0 на седьмом выходе 54 блока. Состояние остальных выходов совпадает с их исходным состоянием, При проходе импульса с выхода инвертора 40 на третий вход 43 блока управления триггер 78 переходит в единичное состояние. Это происходит, поскольку к первому входу элемента 81 проложен лог. 0 с инверсного выхода триггера 77, а ко второму — лог.

0 с третьего входа 43. На выходе элемента

81 вырабатывается лог, 1, воздействующая на вход установки триггера 78.

Лог, 1 с прямого выхода триггера 78 поступает на вход элемента 82, обеспечивая

55 лог, 0 на втором выходе 49 блока управления, Этот же уровень лог. О, пс.".тупая на вход элемента 76, обеспе:-кивает ло-. 1 на с8дьмом Выходе 54 Олока "opeeления. Oc" тальные выходы блока не .".=- :1;еняют своего

СОСТОЯНИЯ.

Если до прихода импульса на вторсй вход 4 блока подается импульс " блока 1!3 на четвертый вход 44 блока управления, то триггер 78 вновь переходит в нулевое состояние, поскольку на его информационный вход подан лог. О, а на тактирующий вход поступает импульс с выхода инвертора 56.

Одновременно с этим триггер 61 -.åðåходит в нулевое состояние т.к. на его инверсный информационный вхОД поДана лОГ. 1 с прямого выхода триггера 60, а на —,актирующий вход — импульс с выхода инвертора 56, Триггер 62 остается в нулевом состоянии, т.к, на его инверсный вход обнуления подан лог. 0 с инверсного выхода триггера

77 через элемент И 73, После перехода три гера 78 в нулевое состояние на втором выходе 49 блока вновь вырабатывается лог. 1, а на седьмом выходе 54 — лог. 0 и т.д.

Если при прохождении триггера 78 в единичном состоянии приходит импульс на второй вход 42 блока управления с блока 22, то на логическом элементе 58 произойдет совпадение этого импульса с лог, 1 с прямого выхода триггера 78, и через элемент 59 триггер 60 будет сброшен в нулевое состояние по входу обнуления. Лог, 0 с г.рямoro выхода триггера 60 поступает на и:-! eepcн;-..й вход сброса триггера 77 и обеспечивает переход последнего в нулевое состояние, Лог. 1 с инверсного выход,"„; —.. п .,::;гге а 60 совпадает на элемен:e 71 с ло... с инверсногс выхода триггера 74 и шестого входа 46 блока и через элемент 72 обеспечивает сброс тригrepа 78 в нулевое:;îñòîè-:ие, Спустя полупериод частоты,"!o ш8стом входе 46 блока, триг