Електронна система відліку часу

Електронна система відліку часу, що містить джерело опорної частоти, джерело живлення, три лічильних тригери, оптоелектронну схему 5АБОНІ, оптоелектронний інвертор, сім резисторів, три світлодіоди, кільцевий шестидесятирозрядний лічильник, кожен розряд якого містить три випромінюючих фототиристори і три світлодіоди для індикації часу, причому катод першого світлодіода для індикації часу підключений до анода першого випромінюючого фототиристора, позитивна шина джерела живлення через послідовний узгоджений ланцюг з першого резистора і трьох світлодіодів, оптично зв'язаних з першим, другим і третім випромінюючими фототиристорами нульового розряду кільцевого лічильника, з'єднана з встановлюючими входами трьох лічильних тригерів і входом установки системи, катоди першого, другого і третього випромінюючих фототиристорів непарних розрядів об'єднані у відповідні шини, які через другий, четвертий і шостий резистори підключені до інверсного виходу відповідно першого, другого та третього лічильних тригерів, а катоди першого, другого і третього випромінюючих фототиристорів парних розрядів об'єднані у відповідні шини, які через третій, п'ятий і сьомий резистори підключені до прямих виходів відповідно першого, другого та третього лічильних тригерів, кожен випромінюючий фототиристор наступного (і+1)-го розряду оптично зв'язано з відповідним випромінюючим фототиристором попереднього і-го розряду, а кожен випромінюючий фототиристор нульового розряду оптично зв'язаний з відповідним випромінюючим фототиристором останнього п'ятдесят дев'ятого розряду кільцевого лічильника, другі випромінюючі фототиристори одинадцятого, двадцять третього, тридцять п'ятого, сорок сьомо 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана для створення псевдострілочних електронних годинників, систем відліку часу колективного та індивідуального користування з багатофункціональним використанням індикаторів. Пристроєм із аналогічними можливостями функціонування є пристрій для відліку часу (авторське свідотство СРСР по заявці № 3926102/24-10, кл. G04С3/00, 07.03.88), що містить генератор, запам'ятовуючий пристрій, лічильник часу, комутатор затримки, дільник частоти і лічильник затримки. Недоліком пристрою для відліку часу є не дешевизна елементів пристрою, а також те, що даний пристрій не може працювати як єдине ціле, а тільки як складова таймерів та електронних годинників. Найбільш близьким за технічною суттю є електронна система відліку часу (авторське свідотство СРСР по заявці № 3965584/24-10, кл. G04С3/00, 07.03.87, що містить джерело опорної частоти і кільцевий 60-розрядний лічильник, що відрізняється тим, що з метою спрощення, розширення функціональних можливостей, підвищення технологічності й надійності, в нього введені три лічильних тригера, сім резисторів, оптоелектронна схема АБО-НІ, оптоелектронний інвертор і три світлодіоди, а кожен розряд кільцевого лічильника містить три послідовно з'єднаних світлодіоди для індикації часу та три випромінюючих фототиристора, причому катоди першого, другого і третього світлодіодів для індикації часу підключені відповідно до анода першого, другого і третього випромінюючих фототиристорів, аноди третіх світлодіодів для індикації часу всіх розрядів кільцевого лічильника з'єднані з шиною живлення, яка через послідовно з'єднані перший резистор і три світлодіоди, оптично пов'язаних відповідно з першим, другим і третім випромінюючими фототиристорами нульового розряду кільцевого лічильника, підключена до встановлюючих входів трьох лічильних тригерів і входу установки, катоди першого, другого і третього випромінюючих фототиристорів непарних розрядів об'єднані у відповідні шини, які через другий, четвертий і шостий резистори підключені до інверсного виходу відповідно першого, другого та третього лічильних тригерів, а катоди першого, другого і третього випромінюючих фототиристорів парних розрядів об'єднані у відповідні шини, які через третій, п'ятий і сьомий резистори підключені до прямих виходів відповідно першого, другого та третього лічильних тригерів, кожен випромінюючий фототиристор наступного (і + 1)-го розряду оптично пов'язаний з відповідним випромінюючим фототиристором попереднього 1-го розряду, а кожен випромінюючий фототиристор нульового розряду оптично пов'язаний з відповідним випромінюючим фототиристором останнього 59-го розряду кільцевого лічильника, при цьому другі випромінюючі фототиристори 11, 23, 35, 47 і 59-го розрядів кільцевого лічильника додатково оптично пов'язані з відповідними входами оптоелектронної 51945 4 схеми АБО-НІ, вихід якої підключений до лічильного входу третього лічильного тригера, перший випромінюючий фототиристор 59-го розряду кільцевого лічильника додатково оптично зв'язаний з входом оптоелектронного інвертора, вихід якого підключений до лічильного входу другого лічильного тригера, а лічильний вхід першого лічильного тригера з'єднаний з виходом джерела опорної частоти. Недоліком електронної системи відліку часу є менші функціональні властивості, менша надійність та велика напруга живлення і велика кількість елементів в послідовних колах розрядів кільцевого лічильника. В основу корисної моделі поставлено задачу розширити функціональні можливості, підвищити надійність та знизити споживання напруги за рахунок нової організації зв'язків елементів усередині розрядів і зменшення кількості елементів у послідовних ланцюгах розрядів кільцевого лічильника. Поставлена мета досягається тим, що до складу системи входить кільцевий лічильник, кожен з шістдесяти розрядів якого складається з трьох ланцюжків: перший - до анода першого випромінюючого фототиристора 25 (ВФ) підключені катоди першого і другого світлодіодів індикації часу 28 і 29 (СІЧ); другий - до анода другого ВФ 26 підключені катоди, двох ланцюжків з послідовно з'єднаних СІЧ 30, 31 і 32, 33, третя - до анода третього ВФ 27 підключені катоди СІЧ 34 і 35. Сигнал з джерела 1 опорної частоти (ДОЧ) надходить на лічильний вхід першого тригера 2, виходи якого через резистори 7 і 8 комутують катоди ВФ 25 парних і непарних розрядів лічильника (шини 37 і 40), забезпечуючи індикацію секунд. Сигнал, з ВФ 25 п'ятдесят дев'ятого розряду надходить через інвертор 17 на лічильний вхід другого тригера 3, виходи якого через резистори 9 і 10 комутують катоди ВФ 26 розрядів лічильника (шини 38 і 41), забезпечуючи індикацію хвилин. Сигнали з виходу ВФ 26-11, 23, 35, 47 та 59 розрядів через схему 5АБО-НІ 15 надходять на лічильний вхід третього тригера 4, виходи якого через резистори 11 і 12 комутують катоди ВФ 27-розрядів лічильника (шини 39 і 42), забезпечуючи індикацію годин. При включенні джерела живлення 20 сигнал з його виходу через перший резистор 6 і світло діоди 21, 22 і 23 надходить на ВФ 25, 26, і 27 відповідно нульового розряду лічильника. Сигнали з виходів цих ВФ через схему ЗІ-НІ 16 і схему 2І 24 надходять на лічильний вхід четвертого тригера 5, виходи якого через резистори 13 і 14 управляють ключами 18 і 19, колектори яких підключені до джерела напруги 20, а емітер відповідно до СІЧ 28, 30, 31, 34 і до ЗІЗ 29, 32, 33, 35 кожного розряду лічильника, забезпечуючи індикацію різного кольору. Вхід установки 36 системи надходить на встановлюючі входи тригерів 2, 3, 4 і 5, а також на катод світлодіода 23. Керуючий вхід 43 системи з'єднаний з другим входом схеми 2І 24. 2 іл. Корисна модель належить до інформаційновимірювальної техніки і може бути використана для створення псевдострілочних електронних го 5 51945 6 динників, систем відліку часу колективного та ін27 нульового розряду оптично пов'язані з входами дивідуального користування з багатофункціональоптоелектронної схеми 3І-НІ 16, вихід якої через ним використанням індикаторів. схему 21 24 підключений до чорного входу лічильМетою корисної моделі є розширення функціного тригера 5, установчий вхід якого підключений ональних можливостей пристрою, підвищення надо входу 36 установки системи, прямий і інверсний дійності та знизити напругу живлення за рахунок виходи тригера 5 через резистори 13 і 14 підклюнової організації взаємозв'язків елементів усеречені відповідно до баз електронних ключів 18 і 19, дині розрядів і зменшення кількості елементів у колектори яких підключені до позитивної шини 20 послідовних ланцюгах розрядів. джерела живлення. Другий вихід схеми 2І 24 підкНа Фіг.1 представлена електрична схема елелючений до керуючого входу 43 системи. ктронної системи відліку часу; Система працює таким чином. на Фіг.2 - пропонована система (ланцюги живВключається джерело 20 живлення, на вхід 36 лення інших елементів схеми не показані, лініями установки подається імпульс низького рівня потета стрілками показані оптичні зв'язку). нціалу ("Лог. 0") тривалістю 50 мкс, одночасно Електронна система відліку часу містить джевпливає на входи установки в нульовий стан прярело 1 опорної частоти: чотири лічильних тригера мих виходів лічильних тригерів 2 - 5 і забезпечує 2-5, дев'ять резисторів 6-14, оптоелектронну схему короткочасне протікання струму по послідовному 5 АБО-НІ 15, оптоелектронну схему 3І-НІ 16, оптоланцюгу з резистора 6 і світлодіодів 21 - 23. При електронний інвертор 17, два електронних ключа цьому лічильні тригери 2-5 обнуляються (на їх 18 і 19, джерело 20 живлення, три світлодіоди 21прямих виходах, а значить і на шинах 40 - 42 з'яв23, схему 2І 24. ляється низький рівень потенціалу). Світлодіоди Розряди кільцевого лічильника містять три ви21-23 збуджуються на час дії імпульсу установки і промінюючих фототиристора 25-27 і вісім 28-35 своїми оптичними сигналами включають оптично світлодіодів для індикації часу. Аноди випромінюпов'язані з ними випромінюючі фототиристори 25 ючих фототиристорів 25 всіх розрядів 0-59 через 27 нульового розряду, тому що на їх анодах присвітлодіоди 28 підключені до емітеру електронного сутня напруга живлення (через відкритий ключ 19, ключа 18, а через світлодіоди 29 - до емітеру елетак як тригер 5 також у стані "0 "), а на катодах ктронного ключа 19, аноди випромінюючих фоторівень" Лог. 0". Протікання однакових струмів по тиристорів 26 через послідовно і відповідно вклюколах: світлодіод 29 - фототиристор 25 - резистор чені світлодіоди 30 і 31 підключені до емітеру 8 - тригер 2, світлодіоди 32 і 33 - фототиристор 26 ключа 18, а через світлодіоди 32 і 33 - до емітеру - резистор 10 - тригер 3, світлодіод 35 - фототириключа 19, аноди випромінюючих фототиристорів стор 27 - резистор 12 - тригер 4 викликає збуджен27 через світлодіоди 34 підключені до емітеру ня світлодіодів 29, 32, 33 і 35 для індикації часу та ключа 18, а через світлодіоди 35-до емітеру ключа випромінювальних фототиристорів 25-27 нульово19. Позитивна шина 20 джерела живлення через го розряду системи. Тривалість імпульсу установпослідовний ланцюг з резистора 6 і світлодіодів ки повинна бути більше суми часу включення три21-23 сполучена з встановлюючими входами лічигера, світлодіода і фототиристора з метою льних тригерів 2-5 і входом 36 установки системи. забезпечення надійного включення нульового розКатоди випромінюючих фототиристорів 25-27 парряду системи. Обмежувальні резистори 7-12 виних розрядів об'єднані відповідно до загальних значаються з умови протікання однакових струмів шин 37-39, які через резистори 7, 9 та 11 підклюпо ланцюгах. чені до інверсного виходу лічильних тригерів 2-4 Наявність низького рівня потенціалу, на прявідповідно. мих виходах лічильних тригерів 2 - 4 і внутрішньої Катоди випромінюючих фототиристорів 25-27 пам'яті випромінюючих фототиристорів 25 - 27 парних розрядів об'єднані відповідно до загальних забезпечує збудження (індикацію) нульового розшин 40-42, які через резистори 8, 10 і 12 підключеряду системи відліку часу після виключення світні до прямих виходів лічильних тригерів 2-4. Кожен лодіодів 21 - 23 до приходу першого лічильного випромінюючий фототиристор 25 -27 (і +1)-го розімпульсу (мітки часу). Світловий потік від випроміряду кільцевого лічильника оптично пов'язаний з нюючих фототиристорів 25-27 нульового розряду відповідним випромінюючим фототиристором 25 впливає на оптично пов'язані з ними випромінюючі 27 1-го розряду, а випромінюючі фототиристори фототиристори 25 - 27 першого розряду, готуючи 25-27 нульового розряду оптично пов'язані з виїх до включення. Проте вони не включаються, топромінюючими фототиристорами 25 -27 п'ятьдесят му що на їх катодах присутній високий рівень подев'ятого розряду і з світлодіодами 21 - 23 відповітенціалу. дно. Випромінюючі фототиристори 26 11-го, 23-го, Збуджені випромінюючі фототиристори 25-27 35-го, 47-го, 59-го розрядів системи відліку часу нульового розряду своїми оптичними виходами відповідно оптично зв'язані з першим, другим, тревпливають на входи оптоелектронної схеми 3І-НІ тім, четвертим, п'ятим виходами оптоелектронної 16, на виході якої, а отже, і на лічильному вході схеми АБО-НІ 15, електричний вихід якої підклютригера 5 з'являється рівень "Лог. 0", що не привочений до лічильного виходу тригера 4. Випромідить до перемикання цього тригера 5, всі лічильні нюючий фототиристор 25 59-го розряду оптично тригери 2-5 спрацьовують по передньому фронту зв'язаний з входом оптоелектронного інвертора імпульсу. На другому вході схеми 2І 24 присутній 17, вихід якого підключений до лічильної входу рівень "Лог. 1". лічильного тригера 3. Вихід джерела 1 опорної Таким чином, імпульс установки здійснює частоти підключений до лічильного виходу лічильустановку в нульовий стан всіх тригерів 2 - 5 і збуного тригера 2. Випромінюючі фототиристори 25дження нульового розряду системи відліку часу. 7 51945 8 Вона готова до рахунку і відображенню міток часу микаючий тригер 3 в протилежний стан, на шині 38 (першого та наступних імпульсів з джерела 1 опоз'являється низький рівень потенціалу, збуджуєтьрної частоти наступних з частотою 1 Гц). ся випромінюючий фототиристор 26 першого розПередній фронт першого імпульсу опорної чаряду (і пов'язані з ним світлодіоди 30 і 31 для індистоти впливає на лічильний вхід тригера 2 і змінює кації часу), так як він підготовлений оптичним потенціали на його виходах на протилежні: на шині сигналом випромінюючого фототиристора 26 ну37 з'являється низький рівень потенціалу, а на льового розряду, а на його катоді з'являється рішині 40 - високий. У зв'язку з цим відбувається вень "Лог. 0". Вимикається випромінюючий фотовключення випромінюючого фототиристора 25 тиристор 26 нульового розряду за рахунок першого розряду, тому що він підготовлений оптивирівнювання потенціалу на його катоді і аноді. чним сигналом випромінюючого фототиристора 25 Таким чином, 60-й імпульс джерела 1 опорної нульового розряду і на його катоді низький рівень частоти приводить до гасіння випромінюючого потенціалу, одночасно вимикається випромінююфототиристора 25 (і світлодіода 28) 59-го розряду, чий фототиристор 25 нульового розряду, через збудження випромінюючого фототиристора 25 (і вирівнювання потенціалів на його електродах. У світлодіода 28) нульового розряду, гасіння випромомент вимикання випромінюючого фототиристомінюючого фототиристора 26 (і пов'язаних з ним ра 25 нульового розряду зникає оптичний сигнал з світлодіодів 30 та 31) нульового розряду, збувходу схеми 3І-НІ 16, на її електричному виході, а дження випромінюючого фототиристора 26 (і світотже і на виході схеми 2І 24 з'являється передній лодіодів 30 і 31) першого розряду. фронт імпульсу, перемикаючий тригер 5 в протиАналогічно 120-й імпульс джерела опорної чалежний стан. Електронний ключ 19 закривається, стоти переводить у збуджений стан випромінюювідкривається ключ 18 і напруга живлення подачий фототиристор 26 (і світлодіоди 30 і 31) другого ється на світлодіоди 28, 30, 31 і 34 всіх розрядів, розряду і випромінює фототиристор 25 (і світлодітобто відбувається перемикання світлодіодів для од 28) нульового розряду. При цьому випромінююіндикації часу з 29,32,33 і 35 на 28, 30, 31 і 34. чий фототиристор 27 (і світлодіод 34) нульового Перший імпульс опорної частоти включає вирозряду залишається у збудженому стані. промінюючий фототиристор 25 першого розряду, а 660-й імпульс переводить у збуджений стан випромінюючі фототиристори 26 і 27 нульового випромінюючий фототиристор 26 (і світлодіоди 30 розряду (і пов'язані з ними світлодіоди) залишаі 31) другого розряду, оптичний сигнал якого вплиються у збудженому стані, і перемикає напругу ває на вхід оптоелектронної схеми АБО-НІ 15, на живлення світлодіодів для індикації часу. електричному виході якої (і на лічильному вході Світлодіод 28 і випромінюючий фототиристор тригера 4) з'являється низький рівень потенціалу, 25 першого розряду знаходяться в збудженому не перемикаючи тригер 4, що спрацьовує по пестані 1 с, тобто до приходу переднього фронту редньому фронту імпульсу високого рівня потенцінаступного імпульсу, незважаючи на зникнення алу. оптичного сигналу з входу випромінюючого фотоУ момент гасіння випромінюючого фототиристиристора 25 першого розряду, тобто за рахунок тора 26 другого розряду (прихід 720-го імпульсу внутрішньої пам'яті та низького потенціалу на його джерела опорної частоти) на виході схеми АБО-НІ катоді. 15 з'являється передній фронт імпульсу високого У момент перемикання лічильного тригера 2 рівня потенціалу, перемикаючи тригер 4, і збуджузберігається умова для збудження наступного (і ється випромінюючий фототиристор 27 першого +1)-го і гасіння попереднього і-го розрядів системи розряду, так як він підготовлений оптичним сигнавідліку часу. При надходженні наступних імпульсів лом випромінюючого фототиристора 27 нульового з входу джерела 1 опорної частоти збудження нарозряду, на його катоді з'являється рівень "Лог. 0" ступних (і +1)-х і гасіння попередніх і-х розрядів (шина 39), а також вимикається випромінюючий системи відбувається аналогічно до 59-го розряду. фототиристор 27 нульового розряду. Наявність оптичного зв'язку між випромінюючими Випромінюючі фототиристори 25 знаходяться фототиристорами 25 59-го розряду і випромінююв збудженому стані 1 с, випромінюючі фототирисчим фототиристором 25 нульового розряду і оптитори 26 - 1 хв, а випромінюючі фототиристори 27 чним входом оптоелектронного інвертора 17 до12 хв. 1440-й імпульс джерела опорної частоти зволяє порушити аналогічно нульовий розряд і аналогічно призводить до збудження випромінююсформувати імпульс переносу на лічильний вхід чого фототиристора 27 другому розряду (і світлолічильного тригера 3. діоду 34 для індикації часу), а також випромінююТаким чином, система функціонує в режимі кічих фототиристорів 25 і 26 нульового розряду (і льцевого лічильника. Оптичний сигнал з випроміпов'язаних з ними світлодіодів для індикації часу). нюючого фототиристора 25 59-го розряду впливає Таким чином, за період часу, що дорівнює одна оптоелектронний інвертор 17, викликаючи пояній годині (3600 імпульсів), послідовно спрацьовуву на його виході (і на лічильному вході тригера 3) ють світлодіоди 34 для індикації часу (і випромінизького рівня потенціалу, не призводить до перенюючі фототиристори 27) першого, другого, микання тригера 3, так як він спрацьовує по петретього, четвертого і п'ятого розрядів системи. редньому фронту імпульсу високого рівня потенціПодальший рахунок і відображення інформації про алу. У момент гасіння випромінюючого час відбувається аналогічно до повторного збуфототиристора 25 59-го розряду і збудження видження випромінюючих фототиристорів 25 - 27 промінюючого фототиристора 25 нульового рознульового розряду. У момент часу (наприклад, ряду на виході інвертора 17 з'являється передній 12.00.00), коли випромінюючі фототиристори 25, фронт імпульсу високого рівня потенціалу, пере26, 27 знаходяться в збудженому стані, оптичні 9 51945 10 сигнали випромінюючих фототиристорів 25 - 27 ною частотою можна по черзі включати світлодіовпливають на входи оптоелектронної схеми 3І-НІ ди 28, 30, 31,34 або 29,32,33,35. 16 і викликають появу на її електричному виході (а Оптоелектронна шкала системи відліку часу значить і на лічильному вході тригера 5) рівня конструктивно виконана у вигляді єдиного цифер"Лог. 0", що не призводить до перемикання тригеблата круглої, овальної або іншої форми, поділера 5, так як він спрацьовує по передньому фронту ного на 60 стрілок - сегментів, у свою чергу роздіімпульсу високого рівня потенціалу. Прихід настулених на три частини. Секунди ініціюються у пного імпульсу джерела опорної частоти (поточний вигляді точки (світлодіоди 28 і 29), хвилини у вичас 12.00.01) викликає гасіння випромінюючого гляді великої стрілки (світлодіоди 30, 31, І 32, 33), фототиристора 25 нульового розряду і зникнення а годинник у вигляді малої стрілки (світлодіоди 34 і одного оптичного сигналу на вході схеми 3І-НІ 16. 35). Поява на електричному виході 3І-НІ 16 переднього Світлодіоди 28, 30, 31 і 34 для індикації часу фронту імпульсу високого рівня потенціалу переодного кольору світіння (наприклад, червоного), а микає тригер 5 в протилежний стан. При цьому світлодіоди 29, 32, 33 та 35 іншого (наприклад, напруга живлення перемикається зі світлодіодів зеленого). 28, 30, 31 і 34 (так як закривається ключ 18) на Таким чином, відображення інформації про світлодіоди 29, 32, 33 і 35 через відкритий електчас представляється місцем розташування на циронний ключ 19. Подальше відображення інфорферблаті "великої" стрілки, що вказує кількість мації поточному часу проводиться за допомогою хвилин; "малої" стрілки, що вказує кількість годин; світящихся світлодіодів 29,32,33 і 35. точки (по максимальному радіусу циферблату) Таким чином, при кожному переході поточного вказує кількість секунд, які до 12.00 світяться черчасу через 12.00 або 24.00.00 проводиться переквоним кольором, а з 12.01 до 24.00 - зеленим (молючення світлодіодів, тобто 12год функціонують жуть бути й іншими). світлодіоди 28, 30, 31 і 34, потім 12год - світлодіоПодачею на керуючий вхід одиночного імпульди 29, 32, 33 і 35 і т.д. Керуючий вхід 43 дозволяє су низького рівня потенціалу, можна змінити колір змінити стан тригера 5 подачею на його лічильний свічення циферблата на протилежний. Крім того, вхід через схему 2l 21 низького рівня потенціалу подаючи на керуючий вхід 43 імпульси певної час("Лог. 0"), тобто керувати подачею напруги живтоти, можна змішувати кольори і отримати кольолення на одні або інші світлодіоди для індикації рове відображення циферблата годин. часу. При подачі на вхід 43 імпульсів "Лог.0" з пев 11 51945 12 В описі до патенту на корисну модель графічні зображення подаються в редакції заявника Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601