專利名稱:隨機(jī)編程電子定時器的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于可編程電子定時器，特別是隨機(jī)編程電子定時器的發(fā)明。
目前公知的可編程電子定時器，多數(shù)不能隨機(jī)編程。而可隨機(jī)編程的電子定時器，有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂；有的定時精度低；有的定時周期短；有的程序容量??；有的運(yùn)用微機(jī)編程，使用不便。本發(fā)明的目的，是提供一種定時精度高，定時周期長，程序容量大，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便，適用面寬的隨機(jī)編程電子定時器。
本發(fā)明的解決 方案是用數(shù)字式電子鐘表作計時裝置，RAM作內(nèi)存。用一個新型字段二進(jìn)制碼變換電路，把計時字段信號變換為內(nèi)設(shè)RAM的二進(jìn)制地址碼。設(shè)置一套進(jìn)行分秒定時，時分定時和日期定時的電路，通過鍵盤向RAM寫入(或修改、擦除)指定時刻的控制程序。到點(diǎn)時，讀出控制指令，實(shí)現(xiàn)時間程序控制。
本發(fā)明分秒定時的最短定時區(qū)間，為1秒鐘或5秒鐘，即每1或5秒鐘有一個定時點(diǎn)。循環(huán)周期因計時裝置的不同而異，通常為1或10分鐘。時分定時的最短定時區(qū)間為1或5分鐘，每1或5分鐘有一個定時點(diǎn)，循環(huán)周期為24小時。日期定時根據(jù)計時裝置和附加電路的不同，有的可和時分定時或分秒定時同時進(jìn)行，有的只能分別進(jìn)行。
只能分別進(jìn)行分秒定時、時分定時和日期定時的定時器，其最長循環(huán)周期為一年。定時器定時狀態(tài)的切換，使用電子鐘表顯示狀態(tài)的切換裝置。即把計時裝置分別置為分秒顯示。時分顯示和日期顯示狀態(tài)，定時器就相應(yīng)地進(jìn)入分秒定時、時分定時和日期定時狀態(tài)。
日期定時和時分定時或分秒定時並行的，最長循環(huán)周期為一星期或其他特定值。它有一個由日期計數(shù)電路、選中開關(guān)或符合電路、日期指示電路等組成的獨(dú)立于RAM之外的日期定時電路。
本發(fā)明可進(jìn)行ND(N為內(nèi)設(shè)RAM的片數(shù)，D為RAM的字長)條通道的獨(dú)立控制，或2ND條通道的組合控制；也可部分獨(dú)立控制和部分組合控制兼具。每一條獨(dú)立控制通道，都經(jīng)由一個由
WE信號控制的“執(zhí)行門”，保證在寫入過程中沒有信號輸出，不會誤控。每一條獨(dú)立的電器控制通道，都經(jīng)由一個用T觸發(fā)器組成的電子開關(guān)，使定時器可以用指令象電氣開關(guān)一樣控制外部電器。組合控制通道建立在獨(dú)立控制通道的基礎(chǔ)上，所以也具有以上功能。
本發(fā)明對控制結(jié)果有聲光指示。其定時報鳴音響的持續(xù)時間可調(diào)，且在報嗚過程中可隨時“止鬧”。該功能由一個D觸器組成的單穩(wěn)態(tài)電路來完成。時間調(diào)整范圍由WC值決定。CP端為“止鬧”信號輸入端。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，是簡化了字段二進(jìn)制碼變換電路。目前已知的字段二進(jìn)制碼變換，通常采用專用集成電路(如5C278等)。不僅價格昂貴，而且數(shù)字式電子鐘表的全部字段信號，至少得譯為13位二進(jìn)制碼，如圖1所示。因而定時器至少必須采用8KRAM，使整機(jī)成本進(jìn)一步增加。本發(fā)明的另一個目的，是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，而且最多把全部字段信號譯為12位二進(jìn)制碼，使內(nèi)存最多只需4K RAM，進(jìn)而降低整機(jī)成本的新型字段二進(jìn)制碼變換電路。
新型字段二進(jìn)制碼變換電路的解決方案是從數(shù)字式電子鐘表的字段信號中，選取足以區(qū)分每位十進(jìn)制數(shù)的最少字段信號(如表一所示)，再把其中部分字段信號，用簡單而低 成本的電路，變換為位數(shù)最少的二進(jìn)制碼。其電路結(jié)構(gòu)因功能的不同而有差異。
一種適用于最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘有一個表 一
定時點(diǎn)的新型字段二進(jìn)制碼變換電路，其字段信號輸入線為15條，二進(jìn)制碼輸出線為12條。設(shè)置一個把分個位的五個最少字段信號，變換為四位二進(jìn)制碼的電路；一個把分十位的三個最少字段信號，直接作為三位二進(jìn)制碼輸出的電路；一個把時個位和時十位(計時裝置為12小時制的，包括上下午信號位)的七個最少字段信號，變換為五位二進(jìn)制碼的電路。時位變換的二進(jìn)制碼有1～2個重復(fù)，特設(shè)一個重復(fù)碼修正電路，加以修正。當(dāng)計時裝置為數(shù)字式電子表時，還有一個接口電路，對液晶字段信號先行解調(diào)放大，再進(jìn)行二進(jìn)制碼變換。為了簡化操作，還設(shè)置一個上下午信號形成電路。
一種也適用于最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘有一個定時點(diǎn)的新型字段二進(jìn)制碼變換電路，其字段信號輸入線為15條，二進(jìn)制碼輸出線為11條。其分個位和分十位的八個最少字段信號，變換為六位二進(jìn)制碼。變換電路采用PROM(EPROM、ROM或PLA)。其余部分的變換電路，和第一種方案同。
一種適用于最短定時區(qū)間為5分(秒)鐘，逢分(秒)個位的0、5有定時點(diǎn)的新型字段二進(jìn)制碼變換電路，其字段信號輸入線為13條，二進(jìn)制碼輸出線為9條。設(shè)置一個把足以區(qū)分分個位0、5的三個最少字段信號，變換為一位二進(jìn)制碼的電路。其余部分的變換電路，和第一種方案同。
本發(fā)明可形成產(chǎn)品系列，且易于集成化。
圖1是把電子鐘DZ的LED字段，經(jīng)四只5C278組成的變換電路BH，變換為A～M共13位二進(jìn)制碼的方框圖。圖中a1～g1……a4～g4為顯示元件的字段，中間的“冒號”是秒顯示點(diǎn)。
圖2是新型字段二進(jìn)制碼變換電路的實(shí)施例之一。它使用24小時制電子鐘。適用于最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘有一個定時點(diǎn)的定時器。圖中T1～T5用來進(jìn)行組合變換。G1～G3R和T6～T8組成重復(fù)碼修正電路。其中分個位的五個最少字段信號，變換為A～D四位二進(jìn)制碼，其邏輯表達(dá)式為A＝e4，B＝a4
b4，C＝g4
a4，D＝f4。分個位的三個最少字段信號，直接作為E～G三位二進(jìn)制碼輸出E＝e3，F(xiàn)＝a3，G＝f3。時個位和時十位的七個最少字段信號，變換為H～L五位二進(jìn)制碼。其中H＝c1
c2，I＝a2
b2
，K＝f2，L＝a1，J＝g2
a2
。和圖1相比，其字段信號輸入從23線減至15線，二進(jìn)制碼輸出從13位減為12位。而成本僅5～6元，不到圖1電路的15％。本變換電路輸出的二進(jìn)制碼不符合BCD碼的順序，但對定時器的工作無影響。
圖3是新型字段二進(jìn)制碼變換電路的實(shí)施例之二。它使用12小時制電子鐘。適用于最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘有一個定時點(diǎn)的定時器。圖中AM、PM為上下午顯示點(diǎn)。和圖2比較，只有由G1、G2、R和T6～T8組成的重復(fù)碼修正電路有所不同，使I＝
，J＝
；而且有L＝AM的不同而已。
圖6是用數(shù)字式電子表DB作計時裝置的新型字段二進(jìn)制碼變換電路。也適用于最短時區(qū)間為1分鐘(秒)，每分(秒)鐘有一個定時點(diǎn)的定時器。它先由T1～T14組成的接口電路，對LCD字段信號進(jìn)行解調(diào)、放大，再進(jìn)行字段二進(jìn)制碼變換。圖中DF是T觸發(fā)器，和3y、G1、G2等組成上下午信號形成電路。M是上下午信號校正端。COM是LCD字段信號的公共端。
圖5也是一個適用于最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘有一個定時點(diǎn)的定時器的新型字段二進(jìn)制碼變換電路。它的字段信號輸入線也是15條，但二進(jìn)制碼輸出線只有11條。其分個位和分十位的八個最少字段信號，用256×6字位的PROM(也可用EPROM、ROM或PLA)，從00分～59分，按BCD碼的順序，變換為000000～111011的A～F六位二進(jìn)制碼。時個位和時十位的變換可采用圖2、3或本例的方案。本例的重復(fù)碼修正電路，使H＝
，I＝c1 ＋g2 a2。本電路的突出優(yōu)點(diǎn)是全部字段信號只變換為A～K11位二進(jìn)制碼。使定時器只須配用2KRAM，進(jìn)一步降低了全機(jī)成本。但變換電路本身的成本較高，且字碼變換程序須先行固化。
圖4是新型字段二進(jìn)制碼變換電路的實(shí)施例之五。它適用于最短定時區(qū)間為5分(秒)鐘，即逢分(秒)個位的0和5有定時點(diǎn)的定時器。其字段信號輸入線只有13條，二進(jìn)制碼輸出線只有9條。圖中的F1～F3、2y1、2y2和RS觸發(fā)器DF，組成一個把分個位的三個最少字段信號，變換為1位二進(jìn)制碼的電路。分十位、時個位和時十位的變換，各自和圖3、圖5的方案同。使用本變換電路的定時器，其定時分辨率較低，但只須使用0.5KRAM，整機(jī)成本也較低。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例之一。公知的數(shù)字式電子鐘DZ，把字段信號送到LED顯示屏和字段二進(jìn)制碼變換電路BH。BH輸出A～L12位二進(jìn)制碼，作為4KRAM的地址碼A0～A11。
WE是RAM的讀寫控制端。AN閉合時，RAM即處于“寫入”狀態(tài)。K1～K4為編程開關(guān)，閉合時RAM的相應(yīng)數(shù)據(jù)線D0～D4即可寫入“1”狀態(tài)。2y1～2y4組成“執(zhí)行門”，只在“讀出”狀態(tài)下允許D0～D3的信號輸出。DF1～DF4是用T觸發(fā)器組成的電子開關(guān)，用來鎖存從2y1～2y4送來的控制指令。S1～S4可獨(dú)立控制四路電器；也可用譯碼電路yM，把4線變成16線輸出，進(jìn)行16種組合控制。G1～G4為隔離二極管。R1～R5用于電荷泄放。R6～R9用于限流。C1R10提供開機(jī)清零信號。Dy是不間斷電源。LD1～LD4用來指示各通道的工作情況。還可加設(shè)類似圖8所示的報鳴電路。
當(dāng)電子鐘工作在時分顯示狀態(tài)時，本定時器即處于時分定時狀態(tài)。這時最短定時區(qū)間為1分鐘，每分鐘有1個定時點(diǎn)，每個定時點(diǎn)可存取4個控制指令。24小時一個循環(huán)，全天有1440個定時點(diǎn)。當(dāng)電子鐘工作在分秒顯示狀態(tài)時，定時器即處于分秒定時狀態(tài)。每秒鐘一個定時點(diǎn)，1分鐘或10分鐘一個循環(huán)。當(dāng)電子鐘工作在日期顯示狀態(tài)時，定時器即處于日期定時狀態(tài)。每天一個定時點(diǎn)，一年一個循環(huán)。三種定時狀態(tài)只能分別進(jìn)行。
例如要在某時分控制某個通道，只要用“調(diào)時”或“調(diào)鬧”裝置把電子鐘調(diào)到該時刻，並令相應(yīng)的編程開關(guān)閉合，按下AN，即可寫入控制程序。到點(diǎn)時，即輸出原存控制指令。要修改某時分的控制程序，只要在該時刻重新寫入所需程序，原程序即被取代。要擦除某時分的控制程序，只要在該時刻寫入“0000”即可。要擦除時分定時的全部程序，只要在寫入“0000”的同時，令電子鐘“快進(jìn)”24小時就可。
圖8是專用于存取一星期日程定時程序的實(shí)施例。它經(jīng)C1R2從BH的L端取得日信號。JS、3H、3HF等組成日期計數(shù)電路，還用QD和LED2組成日期指示電路。SK是選中開關(guān)。A、N2是日期調(diào)整按鈕。當(dāng)3HF＝1時，JS自動加1，形成七進(jìn)計數(shù)。JS的Q0、Q1、Q2信號，送到SK的A、B、C端。SK的七路輸出對應(yīng)于星期一至星期日，如表二所示。當(dāng)AN1按下時，INH＝1，表 二
SK被封鎖。RAM的D1～D7的信號，分別和SK的S1～S7配合，實(shí)現(xiàn)從星期一至星期日的日程定時。D0用于存取每天都用的程序。D觸發(fā)器DF和G9、C2、W、R12等，組成持續(xù)時間可調(diào)的單穩(wěn)態(tài)電路。持續(xù)時間的長短，由WC2值確定。AN3是“止鬧”按鈕，用來令報鳴聲立刻中止。FM為蜂鳴電路，可用公知的任一形式。蜂鳴信號供yD放音，也可輸出(SC)。QD可用50167等。
本例電路的分秒定時和時分定時只能分別進(jìn)行，但各自都可和日期定時並行。本電路用于到點(diǎn)報鳴，也可從各2y端輸出信號去控制電器。
圖9實(shí)施例是圖7和圖8電路的綜合。RAM的D0～D4五個通道用作獨(dú)立的電器控制，D5～D7三個通道用作一星期日程的組合控制。T1是執(zhí)行門。T2～T4組成符合電路。只有當(dāng)D5～D7的日期定時指令，和JS的Q0～Q2的狀態(tài)相符合，且
WE＝1時，4HF才輸出高電位。2yDF和圖7的2y及DF的功能同。yDFM和圖8的DF、FM、AN3等的功能同。
如果把RAM的五個通道組合運(yùn)用，把日期計數(shù)增至25，其它電路相應(yīng)配合，即可組成循環(huán)周期為一個月的日期定時電路。其他特定的循環(huán)周期，也可仿此實(shí)現(xiàn)。
圖10是用數(shù)字式電子表DB作計時裝置的實(shí)施例。BH為圖6所示電路。AN4為電子表工作狀態(tài)(SET)切換按鈕。K9可用來使電子表固定工作于日期顯示狀態(tài)。AN5是上下午校正按鈕。其余電路可參照前述實(shí)施例，本圖略。
本發(fā)明定時誤差≤0.1秒。走時誤差視所用數(shù)字式電子鐘表的準(zhǔn)確性而定。全部采用國產(chǎn)元器件時，不同型號產(chǎn)品的成本約80～150元。
本隨機(jī)編程電子定時器，只要具有小學(xué)以上的文化程度，經(jīng)過適當(dāng)練習(xí)，就能正確使用。可在生活、生產(chǎn)、工作、國防等廣闊領(lǐng)域，供個人、家庭、工廠、學(xué)校、機(jī)關(guān)、部隊、商店、醫(yī)院、車站、碼頭、機(jī)場、車船、旅館、電臺……等單位或場合，作各類電器自動控制、提示工作日程、播放作息信號等用。
權(quán)利要求
1.一個隨機(jī)編程電子定時器，它采用數(shù)字式電子鐘表作計時裝置，RAM作內(nèi)存?？赏ㄟ^鍵盤向RAM寫入(或修改、擦除)指定時刻的控制程序。到點(diǎn)時，讀出控制指令，實(shí)現(xiàn)時間程序控制。其特征是有一個新型字段二進(jìn)制碼變換電路。有一套進(jìn)行分秒定時、時分定時和日期定時的電路。
2.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，最短定時區(qū)間為1分(秒)鐘，每分(秒)鐘一個定時點(diǎn)，其新型字段二進(jìn)制碼變換電路的特征是字段信號輸入線15條，二進(jìn)制碼輸出線12條。有一個把分個位的五個最少字段信號，變換為四位二進(jìn)制碼的電路。一個把分十位的三個最少字段信號，直接作為三位二進(jìn)制碼輸出的電路；一個把時個位和時十位(12小時制的包括上下午信號位)的七個最少字段信號，變換為五位二進(jìn)制碼的電路，和一個重復(fù)碼修正電路。當(dāng)計時裝置為數(shù)字式電子表時，還有一個液晶字段信號的解調(diào)放大電路，和一個上下午信號形成電路。
3.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，最短定時區(qū)間也為一分(秒)鐘，每分(秒)鐘一個定時點(diǎn)，其新型字段二進(jìn)制碼變換電路的特征是字段信號輸入線15條，二進(jìn)制碼輸出線11條。其分個位和分十位的八個最少字段信號，變換為六位二進(jìn)制碼。變換電路采用256×6字位的PROM(EPROM、ROM或PLA)。其余變換電路的特征，和權(quán)利要求
2同。
4.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，最短定時區(qū)間為5分(秒)鐘，逢分(秒)個位的0、5有定時點(diǎn)，其新型字段二進(jìn)制碼變換電路的特征是字段信號輸入線13條，二進(jìn)制碼輸出線9條。它有一個把分個位的三個最少字段信號，變換為一位二進(jìn)制碼的電路，其余變換電路的特征，和權(quán)利要求
2同。
5.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，能分別進(jìn)行時分定時、分秒定時和日期定時，最長循環(huán)周期為一年，其特征是把計時裝置分別置為時分顯示、分秒顯示或日期顯示狀態(tài)，定時器就相應(yīng)地進(jìn)入時分定時、分秒定時或日期定時狀態(tài)。定時器定時狀態(tài)的切換，就用數(shù)字式電子鐘表顯示狀態(tài)的切換裝置。
6.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，日期定時可和時分定時或分秒定時並行，最長循環(huán)周期為一星期或其他特定值。其特征是由日期計數(shù)電路、選中開關(guān)或符合電路、日期指示電路等，組成日期定時電路。日期定時電路獨(dú)立于RAM之外。
7.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，在寫入過程中沒有信號輸出，不會誤控；可以用指令象電氣開關(guān)一樣控制電器。其特征是每一條獨(dú)立輸出通道，都經(jīng)由一個用
WE信號控制的執(zhí)行門。每一條獨(dú)立輸出的電器控制通道，都經(jīng)由一個用T觸發(fā)器組成的電子開關(guān)。組合輸出通道，也具有上述特征。
8.一個如權(quán)利要求
1所述的隨機(jī)編程電子定時器，其定時報鳴音響的持續(xù)時間可調(diào)，在報鳴過程中可隨時“止鬧”。其特征是由D觸發(fā)器組成一個持續(xù)時間可調(diào)的單穩(wěn)態(tài)電路，時間調(diào)整范圍由WC值決定。CP端為“止鬧”信號輸入端。
專利摘要
本實(shí)用新型采用數(shù)字式電子鐘表作計時裝置，RAM作內(nèi)存。用一個新型字段二進(jìn)制碼變換電路，把計時字段信號變換為不多于12位的二進(jìn)制地址碼。有一套進(jìn)行分秒定時、時分定時和日期定時的電路，可通過鍵盤向RAM寫入(或修改、擦除)指定時刻的控制程序。最短定時區(qū)間為1秒或5秒鐘，最長循環(huán)周期為一星期或一年?？蛇M(jìn)行ND條通道的獨(dú)立控制，或2ND條通道的組合控制。
文檔編號G04G15/00GK86204401SQ86204401
公開日1987年3月18日 申請日期1986年4月6日
發(fā)明者劉汪 申請人:劉汪導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan