Регулировка хода электронных часов

О причинах неработоспособности сайта Вы можете уточнить у администрации – хостинг-провайдер .masterhost, отвечающий за его поддержку, предоставляет управление услугами и доменами их владельцам.

Здесь можно ознакомиться с актуальными акциями и выгодными предложениями от .masterhost

Изобретение может быть использовано для коррекции хода часов в многофункциональном микропроцессорном приборе, например, автомобильном маршрутном компьютере. Изобретение направлено на снижение трудоемкости, повышение комфортности и точности коррекции хода электронных часов. Согласно способу коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам — ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, далее вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход часов в соответствии с вычисленным значением погрешности. Через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции, в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени повторно нажимают кнопку коррекции. По повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода, причем операции по определению начала и завершения режима коррекции хода, измерению длительности режима коррекции, пересчету длительности режима коррекции в секунды, вычислению секундной погрешности хода и коррекции хода выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается микропроцессорной техники и может быть использовано для коррекции хода часов в многофункциональном микропроцессорном приборе, например автомобильном маршрутном компьютере.

Электронные часы [1] могут быть реализованы на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам — постоянное запоминающее устройство (далее — ПЗУ) для размещения программ, оперативное запоминающее устройство (далее — ОЗУ), кнопка коррекции хода электронных часов и блок индикации.

В процессе эксплуатации электронных часов периодически возникает потребность коррекции хода часов. Появление погрешности хода часов ("отставание" или "убегание" часов) обусловлено изменением параметров элементов кварцевого генератора часов.

Известен многофункциональный микропроцессорный прибор [2], в котором реализована функция часов. Коррекция хода часов в данном приборе осуществляется в начале каждого часа путем изменения количества счетных импульсов в единицу времени.

Недостаток описанного способа коррекции заключается в следующем. Поскольку погрешность хода часов не рассчитывается, значение коррекции хода часов выбирается пользователем эмпирически и точность хода часов не обеспечивается.

Известна также [3] конструкция электронных часов, снабженных устройством коррекции хода часов, подключенным к радиосети.

Коррекция хода в данных часах осуществляется автоматически по сигналам точного времени, поступающим из радиосети (10-15 раз в сутки). Недостатками упомянутого выше способа является: — сложность реализации, обусловленная наличием дополнительного устройства коррекции; — ограниченное применение, что обусловлено необходимостью постоянного подключения к радиосети.

Наконец, известны автомобильные электронные часы, см. заявку Германии DE 4012975, МКИ 5 G 04 C 13/03, опубл. 31.10.91 г., снабженные радиоприемником для приема радиосигналов точного времени.

Коррекция хода в упомянутых выше часах осуществляется автоматически по сигналам точного времени, поступающим от эталонного радиопередатчика.

Недостатками такого способа коррекции являются: — сложность реализации, что обусловлено наличием антенны, радиоприемника и декодера; — ограниченная применимость, что обусловлено необходимостью нахождением автомобиля в зоне уверенного приема сигналов эталонного радиопередатчика.

За прототип заявляемого изобретения взят способ коррекции хода часов [4] , предложенный Д. Каширских (г.Киров).

Способ заключается в следующем. Часы запускают в определенное время суток по показаниям эталонного измерителя времени. Через 10 суток, длительность которых измеряют по показаниям эталонного измерителя времени, определяют погрешность хода часов. После этого вычисляют суточную погрешность хода и корректируют ход электронных часов на величину суточной погрешности (путем изменения периода секундных импульсов).

Способ имеет следующие недостатки.

— Действия по вычислению погрешности осуществляются пользователем, в результате чего увеличивается время выполнения коррекции и возможно появление ошибок в вычислениях; — Длительность режима коррекции весьма велика (10 суток) и жестко задана; — Пользователь должен запоминать сведения о длительности режима коррекции и выполняемых действиях.

Читайте также:  Почему айфон все время выключается

Задачами заявляемого изобретения являются снижение трудоемкости, повышение комфортности и точности способа коррекции хода электронных часов.

Указанные задачи решаются в способе коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам — ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода электронных часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, после чего вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход электронных часов в соответствии с вычисленным значением погрешности.

Задача решается тем, что через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени, по повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода, причем операции по определению начала, завершения режима коррекции хода электронных часов, измерению длительности режима коррекции, пересчета длительности режима коррекции в секунды, вычисления секундной погрешности хода и коррекции хода электронных часов выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов.

При этом коррекцию погрешности хода часов могут выполнять, например, путем изменения количества счетных импульсов в секунду. Изобретение поясняется следующим чертежом.

На чертеже изображена структурная схема электронных часов.

Изобретение может быть реализовано в конструкции электронных часов (см. чертеж), включающих в себя микропроцессор 1, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор 2, а к портам — ПЗУ 3, ОЗУ 4, кнопка 5 коррекции хода электронных часов и блок 6 индикации.

Для реализации изобретения в ПЗУ 3 микропроцессора 1 записывают программу коррекции хода электронных часов, включающую процедуру распознавания входа в режим коррекции хода и выхода из него, процедуру измерения длительности режима коррекции, процедуру перевода измеренной длительности в секунды, процедуру вычисления секундной погрешности и процедуру изменения периода счетных импульсов или количества счетных импульсов в единицу времени.

Распознавание входа в режим коррекции выполнено по нажатию кнопки 5 коррекции хода электронных часов. Момент входа в режим задается пользователем по показаниям эталонного измерителя времени, например по сигналам точного времени, передаваемым по радио.

Для коррекции хода электронных часов выполняют следующие действия.

1. По показаниям эталонного измерителя времени пользователь нажимает кнопку 5.

2. Микропроцессором 1 по нажатию кнопки 5 распознают вход в режим коррекции хода электронных часов.

3. Микропроцессором 1 измеряют текущую длительность режима коррекции хода электронных часов.

4. Нажатием кнопки 5 в любой час — по показаниям эталонного измерителя времени — пользователь сигнализирует о завершении режима коррекции.

5. Микропроцессором 1 по нажатию кнопки 5 распознают выход из режима коррекции.

6. Микропроцессором 1 измеряют конечную длительность режима коррекции, переводят измеренные показания длительности в секунды и подсчитывают величину секундной погрешности хода электронных часов.

7. В соответствии с подсчитанной погрешностью часов микропроцессором выбирают скорректированную величину количества счетных импульсов в секунду.

8. Микропроцессор начинает отсчет текущего времени в соответствии со скорректированным количеством счетных импульсов в секунду.

Снижение трудоемкости, повышение комфортности и увеличение точности коррекции хода часов достигается в заявляемом способе за счет применения для расчетов погрешности хода электронных часов микропроцессора.

Повышение комфортности достигается также за счет того, что пользователь сам может выбирать длительность режима коррекции и время начала и завершения режима коррекции. При этом, чем больше выбранная длительность режима коррекции, тем точнее будет скорректирован ход электронных часов.

Источники информации 1. Л.А.Мальцева, Э.М.Фромберг, B.C.Ямпольский. Основы цифровой техники. М.: Радио и связь, 1986, с. 103.

2. Журнал "Радиолюбитель", 2000, 4, с. 22-25.

3. Журнал "Радиолюбитель", 1998, 12, с. 26-27.

4. Журнал "Радиолюбитель", 2000, 2, с. 22-23.

1. Способ коррекции хода электронных часов, выполненных на базе микропроцессора, к генератору тактовой частоты которого подключен кварцевый резонатор, а к портам — ПЗУ, ОЗУ, кнопка коррекции хода часов и блок индикации, при котором по показаниям эталонного измерителя времени нажатием кнопки коррекции хода запускают электронные часы и измеряют длительность режима коррекции, через целое количество часов определяют суммарную погрешность хода, после чего вычисляют погрешность хода за единицу времени и корректируют ход электронных часов в соответствии с вычисленным значением погрешности, отличающийся тем, что через целое количество часов, прошедших с момента запуска режима коррекции в соответствии с показаниями эталонного измерителя времени, повторно нажимают кнопку коррекции, по повторному нажатию кнопки коррекции определяют завершение режима коррекции, пересчитывают измеренное значение длительности режима коррекции в секунды и вычисляют секундную погрешность хода электронных часов, причем операции по определению начала и завершения режима коррекции хода электронных часов, измерению длительности режима коррекции, пересчету длительности режима коррекции в секунды, вычислению секундной погрешности хода и коррекции хода электронных часов выполняют микропроцессором в соответствии с программой, записанной в ПЗУ электронных часов.

Читайте также:  Msi ge72 6qf apache pro характеристики

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коррекцию погрешности хода электронных часов выполняют измерением количества счетных импульсов в секунду.

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

Настройка точности хода кварцевых часов

Применение кварцевых резонаторов в электронных часах не всегда обеспечивает желаемую точность хода. Предлагаемая доработка сделает ход часов точнее.

Подстройка точности хода часов с помощью частотомера крайне неудобна, занимает много времени и требует достаточно высокой квалификации. Поэтому я предлагаю простое устройство, которое не требует перестройки кварцевого генератора, а всего лишь компенсирует погрешность один раз в сутки. При этом не требуются никакие приборы, достаточно одной отвертки. На практике устройство оказалось весьма эффективным. После первого шага подстройки погрешность хода настольных часов "Электроника-18" составила всего лишь 1 с в месяц.

Читайте также:  Как подключить макбук к телевизору самсунг

Компенсатор (рис. 1) предназначен для работы в часах, выполненных на микросхемах серии К176 [1].

Ежедневно в 00 часов 00 минут на выводе 3 микросхемы К176ИЕ13 появляется короткий импульс низкого уровня длительностью 250 мс. Он служит для пересчета дней недели в часах с календарем. Этот сигнал поступает на вход одновибратора, выполненного на таймере DA1. Одновибратор запускается и формирует на выходе (вывод 3) импульс высокого уровня. Длительность его определяется времязадающей цепью R1R2C1. Используя конденсатор С1 с малым током утечки, на микросхеме КР1006ВИ1 можно получить длительность импульсов с высокой точностью. В предлагаемом устройстве погрешность составляет не более 0,3% во всем диапазоне длительности формируемых импульсов от 0,45 с до 5,6 с.

Сигнал с выхода одновибратора поступает на вход коррекции микросхемы К176ИЕ13 (вывод 6) и производит обнуление минут и секунд. Этот же сигнал обнуляет и счетчик К176ИЕ12 (на схеме это соединение не показано), что подстраивает его с точностью до фазы секундных импульсов. В зависимости от длительности импульса, которая определяется положением движка подстроечного резистора R2, будет меняться и величина коррекции часов.

Диод VD1 служит для развязки. Конденсатор С2 позволяет избежать влияния внешних помех и пульсаций напряжения питания на точность работы таймера [2]. Устройство потребляет ток не более 4 мА при напряжении питания 9 В. Напряжение питания может быть в пределах от 5 до 16,5 В [2].

Компенсатор собран на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 2).

Постоянный резистор R1 — МЛТ, подстроечный резистор R2 — СПЗ-29ВМ. Конденсатор С1 — К73-17, С2 — К10-7 или KM. VD1 — любой маломощный диод. Длина соединительных проводов должна быть не более 10. 15см.

Печатную плату крепят к часам с помощью двух резьбовых втулок винтами М2,5. Крышка спаяна из односторонне фольгированного гетинакса толщиной 1 мм. Ее крепят к плате винтом через резьбовую втулку.

Для того чтобы точность хода можно было регулировать как в плюс, так и в минус, кварцевый генератор настраивают с помощью частотомера на частоту не 32768 Гц, как обычно, а на частоту 32769 Гц, чтобы часы заведомо спешили на 2. 3 с в сутки. Если же часы спешат, то специально увеличивать частоту генератора не нужно. Настройку лучше производить путем измерения периода секундных импульсов с дискретностью 1 мкс. Значение периода должно быть 999970 ±5 мкс. Это достаточно грубая настройка — она не требует длительного прогрева частотомера и часов, поэтому много времени не занимает.

При среднем положении движка резистора R2 указанная частота кварцевого генератора соответствует минимальной погрешности на момент настройки. В крайних положениях движка часы корректируются на +2,5 с или -2,5 с в сутки.

С помощью частотомера в режиме измерения длительности импульса всю окружность резистора R2 нужно разбить на деления с шагом 0,5 с в сутки. Таким образом, например, если за 10 суток часы отстали на 5 с, то для их коррекции нужно повернуть движок в сторону плюса (влево по схеме) на одно деление.

Процесс подстройки хода часов заключается в следующем. Установите движок R2 в среднее положение. В определенное время, например, в 18 ч 00 мин нажмите кнопку коррекции часов по сигналам точного времени. Через 10 суток в 18 ч 00 мин зафиксируйте, на сколько секунд ушли часы. Разделите это значение на 5, и вы получите количество делений, на которое нужно повернуть движок резистора R2.

С небольшой доработкой предлагаемый электронный блок можно применить в любых часах, где есть будильник и кнопка обнуления секунд. В этом случае запуск одновибратора будет происходить по сигналу будильника.

  1. Бирюков С. А. Электронные часы на МОП интегральных микросхемах. — М.: Радио и связь, 1993.
  2. Коломбет Е. А. Таймеры. — М.: Радио и связь, 1983.

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.