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    公开号:WO1980002753A1
    申请号:PCT/DE1980/000076
    申请日:1980-05-29
    公开日:1980-12-11
    发明作者:H Hoffmann；L Paecher；P Busch；D Raducanu
    申请人:Braun Ag；H Hoffmann；L Paecher；P Busch；D Raducanu；
    IPC主号:G04G99-00
    专利说明:
    [0001] Uhr mit digitaler Zeitanzeige
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Uhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    [0003] Es sind bereits Uhren vorgeschlagen worden, welche nacheinander sowohl die aktuelle Ist-Zeit als auch das Datum in digitaler Form anzeigen können (DE-PS 25 28 5o2, DE-OS 25 3o 341, DE-PS 25 44 472). Im NormalfalIwird bei diesen Uhren stets die aktuelle Zeit in Stunden, Hinuten und eventuell auch in Sekunden angezeigt, während durch Druck einer Taste anstelle der Zeit das Datum angezeigt werden kann. Diese bekannten Uhren gestatten es auch, eine Weckzeit einzustellen und einen Nachweckvorgang einzuleiten, wobei die Taste, mit welcher der Nachweckvorgang eingeleitet wird, auch noch zur Anzeige der eingestellten Ueckzeit vorgesehen ist (DE-OS 25 44 472). die optische Anzeige der eingestellten Weckzeit hat sich in der Praxis als sehr vorteilhaft erwiesen, da es bei sich häufig ändernden Weckzeiten sehr schwierig ist, sich die jeweiligen Weckzeϊten zu merken.
    [0004] Allerdings weist auch die bekannte Anzeige noch den Nachteil auf, daß die Weckzeit mittels Tastendruck abgerufen werden muß. Da die Taste relativ klein ist, ist sie in der Dunkelheit nur schwer auffindbar. Es kann daher vorkommen, daß der Benutzer einer digitalen Weckuhr, der des nachts oder am frühen Morgen aufwacht und wissen möchte, auf welche Weckzeit die Uhr eingestellt ist, in der Dunkelheit die Taste nicht findet.
    [0005] Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits eine weitere Digitaluhr vorgeschlagen, die im Uhrengehäuse eine Vorrichtung aufweist, die in einem vorgebbaren Winkel zur waagerechten Unterlage angeordnet ist und einen Hohlraum aufweist, in dem eine Kugel entlang einer Achse laufen kann, wobei an dem einen Ende dieses Hohlraums elektrische Kontakte vorgesehen sind, die durch die Kugel elektrisch miteinander verbunden werden können (DE-OS 26 28 885).
    [0006] Mit dieser bekannten Uhr kann die Weckzeit in einfacher Weise dadurch angezeigt werden, daß die Uhr in die Hand genommen und um einen bestimmten Winkel gekippt wird. Nachteilig ist hierbei indessen, daß überhaupt eine Schalthandlung vorgenommen, werden muß, um die Weckzeit anzuzeigen. Dieser Nachteil ist dadurch bedingt, daß nur eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die nacheinander zur Anzeige der Ist-Zeit und der Weckzeit dient. Diese Doppelfunktion der Anzeigevorrichtung bedingt darüber hinaus in der Regel ein umständliches Einstellen sowohl der Ist-Zeit als auch der Weckzeit.
    [0007] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Uhr zu schaffen, bei der sowohl die ist- als auch die Weckzeit auf einfache Weise dargestellt und eingestellt werden kann.
    [0008] Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
    [0009] Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Weckzeit stets erkennbar und leicht einstellbar ist. Außerdem ist die erfindungsgemäße Uhr durch die Verwendung eines Mikroprozessors sehr einfach aufgebaut.
    [0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
    [0011] Es zeigen:
    [0012] Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Uhr;
    [0013] Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Uhr;
    [0014] Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Uhr;
    [0015] Fig. 4 eine Ansicht auf die Unterseite der in Fig. 1 gezeigten Uhr;
    [0016] Fig. 5 eine Schnittdarstellung der in der Fig. 2 gezeigten Uhr;
    [0017] Fig. 6 eine Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Uhr;
    [0018] Fig. 7a ein Impulsdiagramm für die Ansteuerung der Ist-Zeit und Weckzeit Anzeigeröhren; Fig. 7b ein Impulsdiagramm für die Ansteuerung eines Summers, wobei dieses Diagramm dem Diagramm der Flg. 7a zugeordnet ist und eine konstante Wechselfrequenz beinhaltet;
    [0019] Fig. 8 einen ersten Teil eines Hauptprogramms für den die Uhr steuernden Mikroprozessor;
    [0020] Fig. 9 einen zweiten Teil eines Hauptprogramms für den die Uhr steuernden Mikroprozessor;
    [0021] Fig. 1o die Organisation des Arbeitsspeichers;
    [0022] Fig. 11 eine detaillierte Darstellung des ersten Bereichs des ersten Teils des Hauptprogramms;
    [0023] Fig. 12 ein Unterprogramm, das im wensentl ichen während des Aufleuchtens einer Anzeigeziffer abläuft.
    [0024] In der Fig. 1 ist eine Uhr 1 perspektivisch dargestellt, die auf ihrer Vorderseite 2 eine digitale Anzeige 3 für die Ist-Zeit und eine digitale Anzeige 4 für die Weckzeit aufweist. Auf der Oberseite 5 dieser Uhr 1 sind Bedienungseinrichtungen vorgesehen, mit denen verschiedene Funktionen eingestellt oder abgerufen werden können. Für die Einstellung der Ist-Zeit ist ein Drehknopf 6 vorgesehen, der mehrere Drehstellungen aufweist. In einer dieser Drehstellungen wird z.B. die IstZeit mit einer ersten Geschwindigkeit verstellt, während die Einstellung der Ist-Zeit bei einer anderen Drehstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit erfolgt. Für die Einstellung der Weckzeit Ist ein zweiter Drehknopf 7 vorgesehen, mit dem ebenfalls zwei verschiedene Einstellungsgeschwindigkeiten in Gang gesetzt werden können. Die Einstellung selbst erfolgt dabei in bekannter Weise dadurch, daß ein Taktgeber oder dergleichen die aus Segmenten bestehenden Ziffern der Anzeigen 3, 4 fortschaltet. Die Einschaltung der verschiedenen Zeiten kann nicht nur durch Vorwärts-, sondern auch durch Rückwärtslauf vorgenommen werden. Um ein sekundengenaues Einstellen der Ist-Zeit zu ermöglichen, wird die nächste volle Minute eingestellt, und der Drehknopf 6 auf "Stop" gestellt. Bei Erreichen der gewünschten Uhrzeit wird der Drehschalter auf Betrieb gestellt.
    [0025] In der Nähe der Vorderseite 2 ist auf der Oberseite 5 der Uhr 1 eine Sensortaste 8 vorgesehen, mit welcher ein Nachweckvorgang eingeleitet werden kann. Das Nachweckintervall kann dabei zehn Minuten betragen, während die Anzahl der Wiederholungen fünf sein kann. Nach Erreichen der Weckzeit ertönt ein akustisches Signal, das durch Berühren der Sensortaste 8 unterbrochen wird. Nach zehn Minuten ertönt dann erneut der Summton, der wiederum durch Berühren der Sensortaste 8 unterbrochen werden kann. Danach herrscht wieder ein Pause von zehn Mϊnunten etc. Der gesamte Vorgang kann insgesamt fünfmal oder auch beliebig oft, je nach Bedarf, wiederholt werden.
    [0026] Unterhalb der Sensortaste 8 ist die mechanische Taste 9 angeordnet, die für ein 24-Stungen-Wecken vorgesehen ist. Durch Drücken dieser Taste wird der Weckton für 24-Stunden unterbrochen. Die Anzeige 4 leuchtet dabei weiter.
    [0027] Unterhalb der Drehknöpfe 6, 7 ist eine weitere mechanische Taste 1o angeordnet, bei deren Drücken die Weckzeit ganz ausgeschaltet wird. Die Anzeige 4 leuchtet in diesem Falle nicht mehr auf. Zum Einschalten muß die Taste 1o erneut gedrückt werden. Die Anzeigen 3, 4 der Uhr 1 enthalten jeweils vier als aktive Strahler ausgebildete Sieben-SegmentZiffern, die über ein Netzkabel 11 mit elektrischer Energie versorgt werden. Obwohl die in der Fig. 1 dargestellte Uhr 1 als Netzuhr ausgelegt ist, kann sie im Prinzip auch als Batterieuhr ausgebildet sein. Die für den Betrieb der Uhr 1 erforderlichen elektrischen und elektronischen
    [0028] Bauteile befinden sich dabei im wesentlichen in einer unterhalb der Oberseite 5 angeordneten Auswölbung 12.
    [0029] In der Fig. 2 ist die in der Fig. 1 dargestellte Uhr 1 noch einmal von der Seite gezeigt, wobei die Ihr 1 an zwei Stellen aufgebrochen ist. Man erkennt bei dieser Darstellung wieder die Vorderseite 2 mit den Anzeigen 3, 4 sowie die Oberseite 5 mit den Tasten 9, 1o und dem Drehknopf 7. In. den aufgebrochen gezeigten Stellen erkennt man einerseits eine Schnappverbindung 13 und andererseits eine Schraubverbindung 14 zwischen der Auswölbung 12 und dem oberen Teil 5 der Uhr 1. Unterhalb der Schnappverbindung 13 ist ein Fuß 15 zum Aufsetzen der Uhr vorhanden.
    [0030] Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Uhr 1, wobei die einzelnen Bedienungsorgane zu erkennen sind. Sie Sensortaste 8 weist hierbei zwei elektrische Kontaktbahneή 16, 17 auf, die mittels Fingerberührung überbrückt werden können und dabei einen Stop des Wecksignals bewirken. Die Tasten 9 und 1o sind langgestreckt und an den Ecken abgerundet. Dagegen sind die Drehschalter 6, 7 bezüglich ihrer Grundflächen 18, 19 kreisrund ausgebildet und weisen auf diesen Grundflächen y-förmige Erhöhungen 2o, 21 auf. Mit den Pfeilsymbolen 22, 23 sind die Stellungen der Drehschalter 6, 7 bezeichnet, mit denen die Ist- bzw. Weckzeiten langsam in einer ersten Richtung verstellt werden. Die Pfeilsymbole 22' , 23' zeigen eine langsame Verstellung In eine zweite Richtung an. Dagegen deuten die Pfeilsymbole 24, 25, 24', 25' eine schnelle Verstellung in eine erste bzw. zweite Richtung an.
    [0031] Die Befestigung des Netzkabels 11 an dem Uhrengehäuse mittels einer Schelle 26 und zwei Schrauben 27, 28 ist dort zu erkennen, wo die Uhr 1 in der Fig. 3 aufgebrochen dargestellt ist.
    [0032] In der Fig. 4 ist die Unterseite der Fig. 1 zu erkennen. Man ersieht aus dieser Darstellung, daß die Ober- bzw. Vorderseite 2, 5 der Uhr 1 wesentlich breiter ist als der mittlere Teil der Auswölbung 12. Mit 29, 3o sind zwei Schrauben bezeichnet, die dazu dienen, den unteren Bereich der Uhr 1 mit dem Oberteil zu verbinden.
    [0033] Die Fig. 5 zeigt die Uhr 1, ähnlich wie die Fig. 2, von der Seite, jedoch in einer geschnittenen Darstellung. Man erkennt hierbei eine Frontscheibe 31, die vor der Anzeige 3 für die Uhrzeit und der Anzeige 4 für die Weckzeit angeordnet ist. Diese Anzeigen sind auf einer Tragplatte 32 angeordnet, die ihrerseits an dem Uhrengehäuse befestigt Ist. Senkrecht zu der Tragplatte 32 ist eine weitere Platte 33 vorgesehen, auf die sich die Gegenkräfte für die Tasten 9, 1o und die Drehknöpfe 6, 7 abstützen. Man erkennt hierbei, daß nicht nur die Tasten 9 , 1o, sondern auch die Drehknöpfe 6, 7 mit Federn 34, 35 abgestützt sind. Mit 36, 37, 38 sind elektrische und elektronische Bauteile bezeichnet, die dazu dienen, aus der Neztfrequenz Zeitsignale zu gewinnen und die Anzeigen 3, 4 anzusteuern. Bei diesen Anzeigen 3, 4 kann es sich beispielsweise um FUTABA-Fluoreszenz-Anzeigen vom Typ 4-BT-o7 für die Weckzeit und vom Typ 4-LT-11 für die Uhrzeϊt der Futaba Corporation, Daido Keori Bldg., 3F, 3-1-16, Satokanda, Chiyoda-ku, Tokio 1o1, Japan, handeln.
    [0034] In der Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die zum Betrieb der Uhr dient. Mit 4o ist hierbei ein Netztransformator bezeichnet, dessen Primärwicklung 41 beispielsweise an 22o V und 5o Hz liegt. Dieser Netztransformator weist eine Sekundärwicklung 42 und eine Tertiärwicklung 43 auf, wobei der Ausgang der Sekundärwicklung 42 an einer GraetzGleichrichter-Brückenschaltung 44 mit den vier Dioden 45, 46, 47, 48 liegt. An der von dieser Brückenschaltung gelieferten Gleichspannung liegt ein Speicherkondensator 49, der als Elektrolytkondensator ausgebildet ist und somit auch eine gewisse Induktivität aufweist. Um eine sichere Entstörung zu gewährleisten, ist deshalb noch ein weiterer Kondensator- 5o vorgesehen, der parallel zu dem Kondensator 49 geschaltet ist. Parallel zu diesem Kondensator 49 ist ferner die Reihenschaltung aus einem Widerstand 51, einer ersten Zener-Diode 52 und einer zweiten Zener-Diode 53 geschaltet, wobei parallel zu der zweiten Zener-Diode 53 ein Kondensator 54 vorgesehen ist, der zur Entstörung dient. Mit der Anode der Zener- Diode 53 ist e in Widerstand 55 verbunden , der m it se inem anderen Anschluß an dem Emitter eines Transistors 56 liegt. Die Basis dieses Transistors 56 ist mit der Verbindungsleϊtung zwischen der Anode der Zener-Diode 52 und dem einen Anschluß der Widerstandes 51 verbunden, während der Kollektor dieses Transistors 56 an dem anderen Anschluß des Widerstandes 51 und damit an der Graetz-Brücke 44 liegt. Die Versorgung UV ist über eine Diode 57 an einen Anschluß 58 eines MikroComputers 59 gelegt, bei dem es sich beispielsweise um den Mikrocomputer bzw. Mikroprozessor TMS lo7o handeln kann. Desgleichen ist die Versorgungsspannung UV über die Diode 57 und einen Kondensator 6o an einen Eingang VDD des Mikrocomputers 59 gelegt.
    [0035] An zwei weiteren Eingängen OSC 1, OSC 2 des Mikrocomputers 59, liegen Abstimmeinrichtungen für Oszillator, dessen aktive Elemente in dem Mikroprozessor 59 vorgesehen sind. Diese Abstimme inrϊchtungen bestehen im wesentlichen aus einem RC-Glied, das im konkreten Beispiel den Kondensator 61 und zwei Widerstände 62, 63 aufweist, von denen der Widerstand 63 einstellbar ist und an einer-Spannung VDD liegt. Der Kondensator 61 ist mit dem Eingang VSS und dem ersten Anschluß eines Widerstandes 64 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit einem weiteren Widerstand 65 verbunden ist, wobei die beiden Widerstände 64, 65 einen Spannungsteiler bilden, an dessen Mittelanzapfung ein lichtempfindlicher Widerstand 66 liegt. Dieser lichtempfindliche Widerstand ist einerseits mit der Basis eines Transistors 67 und andererseits mit einem Widerstand 68 verbunden, der auch an dem Emitter des Transistors 56 liegt. Der Emitter des Transistors 67 ist an eine Mittelanzapfung 69 der Tertiärwicklung 43 angeschlossen, während sein Kollektor mit dem Kondensator 49 bzw. dem Kollektor des Transistors 56 verbunden ist, die beide an einem Gleichspannungsanschluß der Graetz-Brücke 44 liegen.
    [0036] Von dem Emitter des Transistors 56, der auf dem Potential VEE liegt, führt über einen Widerstand 7o eine Verbindung auf einen ersten Sensorkontakt 71. Diesem ersten Sensorkontakt 71 liegt ein zweiter Sensorkontakt 72 gegenüber, dar seinerseits über einen Widerstand 73 mit der Basis eines Transistors 74 verbunden ist. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke dieses Transistors 74 wird eine Diode 75 und ein Widerstand 76 geschaltet, während der Kollektor des Transistors 74 an einem Anschluß 77 des Mikrocomputers 59 liegt. An diesem Anschluß liegen auch noch die 24-StundenWecktaste 9, die Wochenend-Wecktaste 1o und die Drehschalter 6, 7 ; letztere jedoch nur in Schaltstellungen, die durch die Schalter 78, 79 bzw. 80, 81, 82 symbolisiert werden. In den Schaltstellungen, die durch die Schalter 83, 84 bzw. 85, 86, 87 symbolisiert werden, sind die Drehschalter mit einem Anschluß 88 verbunden. Dabei sind die Tasten 9, 1o über die Dioden 89, 9o mit den Ausgängen 91 bzw. 92 des Mikrocomputers 59 verbindbar, während die Schalter 78, 83 über eine Diode 93 mit dem Ausgang 94, die Schalter 84, 79 über eine Diode 95 mit einem Ausgang 96, die Schalter 80, 85 über eine Diode 97 und einen Ausgang 98, die Schalter 81, 86 über eine Diode 99 mit einem Ausgang 1oo und die Schalter 82, 87 über eine Diode 1o1 mit einem Ausgang 1o2 des Mikrocomputers verbunden sind. Die Dioden 89, 9o, 93, 95, 97, 99, 1o1 sind dabei jeweils so gepolt, daß ihre Anoden mit den Ausgängen 91 , 92, 94, 96, 98, 1oo, 1o2 verbunden sind. Die Diode 75 dient zur Spannungsbegrenzung bei hohen elektrostatischen Spannungen.
    [0037] Mit einem weiteren Ausgang 1o3 des Mikrocomputers 59 ist ein PiezoSummer 1o4 über einen Wiederstand 1o5 verbunden. Parallel zu der Serienschaltung aus Widerstand 1o5 und Summer 1o4 liegt ein Entladewiderstand 1o6, der einerseits mit dem Ausgang 1o3 und andererseits mit einer Leitung 1o7 verbunden ist, an die mehrere "pull down"- oder Ableitwiderstände 1o8 bis 117 angeschlossen sind. Die jeweils anderen Anschlüsse dieser Widerstände 1o8 bis 117 sind mit den Ausgängen 118, 119, 12o, 91, 92, 94, 96, 98, 1oo, lo2, 1o3 des Mikrocomputers 59 verbunden. An dem Ausgang 12o liegt auch noch eine Diode 121 mit ihrer Anode, wobei ihre Kathode an den Emitter des Transistors 74 angeschlossen ist. Der Mirkocomputer 59 weist weitere Ausgänge 122 bis 129 auf, die jeweils über einen Widerstand 131 bis 138 mit der Leitung 1o7 verbunden sind.
    [0038] Ferner ist ein Ausgang 13o vorgesehen, an dem ein Kondensator 139 und eine Diode 14o mit ihrer Kathode angeschlossen sind, wobei der Kondensator 139 mit seinem zweiten Anschluß an dem Potential VSS liegt, während die Diode mit ihrer Anode an dem Potential VDD liegt.
    [0039] An die Ausgänge 122 bis 128 des Mikrocomputers 29 sind die Ziffern der
    [0040] Zifferanzeige 3 für die Uhrzeit angeschlossen. Die entsprechenden AnSchlüsse der Anzeige 3 sind dabei mit a - g bezeichnet.
    [0041] Auf entsprechende Weise ist die Zifferanzeige 4 für die Darstellung der Weckzeit mit den Ausgängen 122 bis 128 verbunden.
    [0042] Das Potential am Punkt 142 der Tertiärwicklung 43 ist ebenso wie das Potential am Punkt 141 dieser Wicklung 43 auf die Anzeigen 3, 4 gegeben. Desgleichen führen Verbindungen von den Ausgängen 94, 96, 98, 1oo des Mikrocomputers 59 auf die Anzeige 3 sowie von den Ausgängen 118, 119, 12o, 91 , 92 dieses Mikromcompters 59 auf die Anzeige 4.
    [0043] Die auf die mit a - g bezeichneten Anschlüsse der Anzeigen 3, 4 gegebenen Leitungen sind den Anoden von nicht näher dargestellten Lumineszenz-Röhren zugeordnet, während die Anschlüsse 141, 142, 144 den Heizfaden-Kathoden und die Ausgänge 94, 96, 98, 1oo bzw. 118, 119, 12o, 91, 92 den Gittern der Röhren zugeordnet sind.
    [0044] Die dem Netz-Transformator 4o nachgeschaltete Anordnung hat im wesentlichen die Aufgabe, den Mikrocomputer 59 mit der richtigen und gegebenenfalls stabilisierten Spannung zu versorgen. Dabei ist zu beachten, daß die Spannung VSS - VDD aufgrund der Beschaffenheit des Mikrocomputers 59 in jedem Fall konstant gehalten werden muß. Dagegen ist es lediglich nötig, die Spannung VSS - VEE zu begrenzen. Es soll also dann, wenn die Eingangsspannungen Nennwert hat oder darüber liegt, sowohl die Spannung VSS - VDD als auch die Spannung VSS - VEE geregelt werden. Sinkt dagegen die Eingangsspannung relativ stark, so soll wenigstens noch die Spannung VSS - VDD geregelt werden, während die Spannung VSS - VEE absinken kann , we il s ich d ies led ig l ich in e iner Hell ig ke itsverm lnderung der Anzeigen 3, 4 bemerkbar macht. Der Strom, der normalerweise in
    [0045] Richtung auf VSS fließt, ist wesentlich kleiner als der Strom, der über VEE fließt, beispielsweise 1o mA anstatt 3o mA.
    [0046] Bei normalen Eingangsspannungen, z.B. 39 V, werden die erwähnten Spannungen durch die Zener-Dioden 52, 53 geregelt, wobei der Widerstand 51 als Strombegrenzer wirkt. Der Transistor 56 ist dabei als Emϊ tter-Folger geschaltet. Fällt dagegen die Eingangsspannung am Kondensator 49 merklich, z.B. von 39 V auf 35 V, so leitet die Zener-Diode 52 aufgrund ihrer Kennlinie nicht mehr. Da der Transistor 56 nach wie vor als Emitter-Folger arbeitet, fließt nun der Strom nicht mehr über die Dioden 53, 52 und den Widerstand 51, sondern über die Diode 53, den Widerstand 55 und den Transistor 56. An der Diode 53 bleibt die notwendige Spannung VSS - VDD erhalten. Somit kann auf einfache Weise und unter Verwendung eines einfachen und preiswerten Transistors 56 eine gute Spannungsregelung erzielt werden.
    [0047] Bei der Auslegung der Sensortaste 8, welche die beiden Sensorkontakte 71, 72 aufweist, ist darauf geachtet, daß keine Zerstörung von Bauelementen auftritt, wenn etwa die Bedienungsperson mit einem elektrostatisch aufgeladenen Finger nur einen der Sensorkontakte 71, 72 berührt. Obwohl der Weckvorgang in der Regel nur dann unterbrochen wird, wenn beide Sensorkontakte 71, 72 elektrische miteinander verbunden sind, kann es auch vorkommen, daß die Unterbrechung des Weckvorgangs schon bei Berührung von nur einem Sensorkontakt erfolgt.
    [0048] Die Anzeigen 3 und k werden, wie bereits erwähnt, im Zeϊtmultiplex betrieben. In der Fig. 7a ist der Abtastzyklus der Anzeige noch einmal in Impulsform dargestellt. Man erkennt hierbei verschiedene auf der Zeitachse aufgetragene Impulse l-X, welche die Bezugszahlen der jeweils zugeordneten Ausgänge des Mikroprozessors 59 hineingeschrieben sind. Diese Ausgänge 1o2, 1oo,.98, 96, 94 bzw. 92, 91, 12o, 119, 118 steuern nacheinander die Gitter der Lumϊneszenzröhren der Anzeigen 3 bzw. 4 an. Hierbei sind die Impulsbreiten der Impulse 1-V etwa dreimal größer als die Impulsbreiten der Impulse Vl-X, wodurch sich ein guter duty-Faktor ergibt. Im einzelnen wird d ieser vortailhafta duty-Faktor dadurch erzielt, daß die kleineren Anzeigeziffern bei gleicher Impulsbreite dreimal heller als die großen Anzeigeziffern leuchten. Bei gleicher Helligkeit können folglich die Impulse für die kleinen Ziffern dreimal kleiner gewählt werden als die Impulse für die großen Ziffern.
    [0049] Die großen Ziffern der Ist-Anzeige 3 werden also länger angesteuert als die kleinen Ziffern der Weckzeit-Anzeige 4.
    [0050] Mit dem Ausgang 1o2, d.h. mit dem Impuls l, werden die Einer der Minute der Ist-Zeit-Anzeige 3 beaufschlagt, während mit dem Impuls II die Zehner dieser Minuten angesteuert werden.
    [0051] In entsprechender Weise werden die Einer der Stunden mit dem Impuls III und die Zehner der Stunden mit dem Impuls IV angesteuert. Analog erfolgt die Ansteuerung der Weckzeit-Anzeige 4, wo die Impulse VI bzw. VII die Einer bzw. Zehner der Minuten und die Impulse VIII und IX die Einer bzw. Zehner der Stunden ansteuern.
    [0052] Die Impulse V bzw. X steuern die Punkte zwischen den Minuten- und Stundenziffern an.
    [0053] In der Fig. 7b ist auf der Zeitachse dargestellt, wie die Impulse für den Weckton im Hinblick auf die Abtastimpulse gemäß Fig. 7a verlaufen. Man erkennt, daß der Wecktakt mit dem Abtastzyklus verknüpft ist.
    [0054] über den Impulsen I - X der Fig. 7a sind die Bezeichnungen DIG 1 - DIG 1o vorgesehen. Mit diesen Bezeichnungen sind Programmteile bezeichnet, die während des Abtastzyklus ablaufen. Unterhalb der Impulse I - X sind weitere Programmteile DIG 11 - DIG 2o bezeichnet, wodurch angedeutet ist, daß in zwei Abtastzyklen jeweils verschiedene Programmteile abgerufen werden. Am Ende des letzten Abtastimpulses X tritt eine Lücke auf, worauf erneut der Abtastimpuls I erscheint. Es ist naheliegend, nach dem Abtasten aller Ziffern einer Anzeige 3, 4 die erwähnte Lücke für die Durchführung aller weiteren Programmschritte auszunutzen. Dies würde jedoch eine Verschlechterung des duty-Faktors bedingen. Deshalb werden gemäß der Erfindung die Programmteile nicht nur in dar Lücke abgerufen, sondern auch in den Impulsen 1 - X.
    [0055] In der Fig. 8 ist anhand eines Flußdiagramms der Programmablauf näher dargestellt. Man erkennt hieraus, daß nach der Inbetriebnahme, die durch den Startblock 2oo dargestellt ist, der Datenspeicher des Mikroprozessors 59 gelöscht wird. Dies geschieht deshalb, damit eventuell eingespeicherte Daten, welche die Anzeige einer falschen Uhr- oder Weckzeit bewirken könnten, gelöscht werden. Dieser Lδschvorgang ist durch das Kästchen 2o1 dargestellt. Sodann erfolgt bei 2o2 eine Abfrage der Dioden 147, 148 für die Programmoption. Ist die Diode 148 eingesetzt, so beträgt die Netzfrequenz 6o Hz. Sofern die Diode 147 eingesetzt wurde, bedeutet dies, daß nach einem Netzspannungsausfal 1 kein Weckton ertönen soll.
    [0056] Nun werden bei 2o3 die Anfangsbedingungen gesetzt, d.h. das Startbit, die Diodenbits, der Weckton etc.
    [0057] Bei 2o4 startet das Programm mit der Multiplex-Rout ine für die Anzeigen 3, 4. Am Ende dieser Routine wird bei 2o5 abgefragt, ob das 5o Hz-bit gesetzt ist. War dies nicht der Fall, so wird eine Verzögerungs-Subroutine 2o6 eingeschaltet, die sodann eine 5o Hz-Eingangs-Subroutϊne 2o7 ablaufen läßt. Sodann geht es erneut in die Mal tiplex-Routine 2o8.
    [0058] War dagegen ein 5o Hz-bit gesetzt, so werden bei 2o9 die 5o Hz-Schalterbits gesetzt und anschließend der Vorzähler VZ 1 der Einer bei 21o inkrementiert. Nun wird bei 211 abgefragt, ob der Vorzähler der Zehner gleich "fünf" ist. Ist dies der Fall, so läuft bei 212 die Subroutine für die 2 Hz-Schalter-bits ab. Anschließend wird die Multiplex-Rountine bei 213 durchlaufen. Stand der Vorzähler der Zehner nicht auf "fünf", so wird bei 214 abgefragt, ob der Vorzähler für die Zehner auf "zehn" steht. Ist dies der Fall, dann läuft bei 215 die Subroutine für die 2 Hz-Schalter-bits ab. Andernfalls wird der Vorzähler bei 216 gelöscht und der Sekundenzähler bei 217 inkrement iert.
    [0059] In der Fig. 9 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das an. das Flußdiagramm der Fig. 8 anschließt. Es wird bei 218 um eine Sekunde inkrement iert und dann bei 219 abgefragt, ob der Sekundenstand "sechzig" ist. Ist dies nicht der Fall, wird auf das Multiplexen umgeschaltet. Beträgt der Sekundenstand jedoch "sechzig", so wird bei 22o der Sekundenzähler gelöscht und bei 221 das Minuten-bit gesetzt. Nun erfolgt bei 222 die Vorbereitung der Uhrzeitanzeige, und es wird bei 223 abgefragt, ob das Multiplex-bit gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, so werden die Digits 1 ... 1o bei 224, 225, 226 (vergleiche hierzu auch obere Reihe in Fig. 7a) ablaufen lassen, während dann, wenn dies der Fall ist, die Digits 11 ... 2o (vergleiche hierzu untere Reihe der Fig. 7a) bei 227, 228, 229 abgerufen werden. Am Ende des Digits 1o wird das Multiplex-bit gesetzt, während am Ende des Digits 2o das Multiplex-bit gelöscht wird. Hierauf geht es in die Routine 2o4, die den Start der Multiplex-Anzeige betrifft. In der Fig. 1o ist die Organisation des Datenspeichers (RAM) des Mikroprozessors 59 näher dargestellt. Mit x = o,x = 1, x = 2 und x = 3 sind die x-Koord inaten der Vier-bit-Register 23o - 233 bezeichnet. Die y-Koordϊnaten der Register sind auf der rechten Seite mit o - 15 angegeben. Somit handelt es sich um einen Speicher mit 16 Wörtern à4-bit. Für die erfindungsgemäße Uhr werden von den vier Registern nur zwei benötigt; die beiden mittleren Register x = 1 und x = 2 bleiben desha lb unbelegt.
    [0060] Der Inhalt des linken Registers x = o ergibt sich weitgehend durch die in der Fig. 1o verwendeten Bezeichnungen.
    [0061] Nachdem die Organisation des Arbeitsspeichers im Prinzip bekannt ist, wird in der Fig. 11 noch einmal der erste Teil des in der Fig. 8 dargestellten Hauptprogramms im Detail gezeigt.
    [0062] Man erkennt hieraus, daß die Blöcke 2o2, 2o3 der Fig. 8 durch mehrere Einzelvorgänge 242 - 247 realisiert werden.
    [0063] Das Hauptprogramm der Fig. 8 und 9 weist zahlreiche Subroutinen oder Unterprogramme auf, die nicht im einzelnen dargestellt und erläutert sind. Zum Teil sind diese Unterprogramme lediglich durch den verwendeten Mikroprozessor TMS 1o7o der Firma Texas Instruments bedingt und würden bei Verwendung eines anderen Mikroprozessors wegfallen oder eine andere Gestalt haben.
    [0064] Lediglich beispielhaft ist in der Fig. 12 ein Unterprogramm "D1GIT 1" näher dargestellt. Es handelt sich hierbei, wie bereits oben ausgeführt, um einen Programmteil, der im wesentlichen dann abläuft, wenn die erste Ziffer der Ist-Zeit-Anzeige in Betrieb ist (vergleiche Fig. 7a, obere Hälfte), d.h. wenn der Ansteuer impuls 1 vorliegt.
    [0065] Der Verlauf des Programmteils "DIGIT 1" ist aus der Beschriftung des einzelnen Blöcke 25o bis 266 ohne weiteres verständlich. Die Stellen, an denen die besonderen Unterprogramme ablaufen, sind mit Kästchen gekenn zeichnet, die zwei parallele senkrechte Striche aufweisen.
    [0066] In entsprechender Weise wie der Programmteil "DIGIT 1" werden auch die Programmteile "DIGIT 2" bis "DIGIT 1o" bzw. "DIGIT 11" bis "DIGIT 2o" abgearbeitet. Der wesentliche Vorteil, der mit der Eϊnschachtelung der DIG IT-Programmteile in die Ansteuerimpulse verbunden ist, besteht darin, daß nicht nur die Lücke zwischen 118 und 1o9 (Fig. 7a) zur Abarbeitung des Programms zur Verfügung steht. Diese Lücke müßte, wenn sie alleine für das gesamte Programm vorgesehen wäre, vergrößert werden, d.h. es blieben für die Ansteuerung der Anzeigeziffern nur verkürzte Impulse übrig, was eine Reduzierung der Leuchthelligkeit zur Folge hätte.
    [0067] Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern vielfach variiert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, die zur Spannungsbegrenzung dienende Diode 75 auch anders anzuordnen, nämlich so, daß parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 74 ein Widerstand 76 und von der Basis des Transistors 74 die Diode 75 an VSS geschaltet wird. Andere Variationen, wie beispielsweise die Umgestaltung der y-förmigen Drehschalter in Drehschalter nach Art eines herkömmlichen Wecker-Verstellers, liegen ebenfalls auf der Hand.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Uhr mit digitaler Anzeige der Ist-Zeit und mit einer Weckeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesonderte digitale Anzeige (4) für die Weckzeit vorgesehen ist und daß Ist- und Weckzeit mit Drehstellern (6, 7) einstellbar sind.
    2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Zeit ein erster Drehsteller (6) und der Weckzeit ein zweiter Drehsteller (7) zugeordnet ist.
    3. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Ist- und Weckzeit eingemeinsamer Drehsteller vorgesehen ist.
    4. Uhr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für die Einstellung der Ist-Zeit als auch für die Einstellung der Weckzeit verschiedene Taktgeschwindigkeiten vorgesehen sind, die durch verschiedene Stellungen der Drehsteller (6, 7) einstellbar sind.
    5. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Ist-Zeit als auch die Weckzeit mit verschiedenen Taktgeschwindigkeiten vorwärts und rückwärts verstellbar ist.
    6. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensortaste (8) vorgesehen ist, bei deren Berührung ein anstehendes WeckSignal für eine bestimmte Zeit, z.B. zehn Minuten, unterbrochen wird, wobei das Wecksignal nach Ablauf dieser Zeit automatisch wieder erscheint.
    7. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druck-Taste (9) vorgesehen ist, bei deren Drücken der Weckton für einen längeren Zeitraum, z.B. 24-Stunden, ausgeschaltet bleibt.
    8. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucktaste (1o) vorgesehen ist, bei deren Drücken die Weckzeit so lange ausgeschaltet bleibt, bis die Drucktaste (1o) erneut gedrückt wird.
    9. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (3) für die Ist-Zelt und die Anzeige (4) für die Weckzeit aktiv strahlende Segment-Elemente aufweisen, die im Zei tmultiplex betrieben werden.
    1o. Uhr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Segment-Elemente für die Anzeige (3) der Ist-Zeit größer sind als die Segment-Elemente für die Anzeige (4) der Weckzeit und daß die großen Segmente mit längeren Impulsen beaufschlagt werden als die kleineren Segmente.
    11. Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensortaste (8) zwei elektrische Kontaktbahnen (16, 17) aufweist, die mittels eines Fingers oder dergleichen überbrückbar sind.
    12. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigen (3, 4) an der Vorderseite (2) der Uhr (1) vorgesehen sind und daß senkrecht oder nahezu senkrecht zu dieser Vorderseite (2) die Oberseite (5) der Uhr (1) angeordnet ist, welche verschiedene Bedienungsvorrichtungen (6, 7, 8, 9, lo) trägt und daß sowohl die Vorderseite (2) als auch die Oberseite (5) der Uhr (1) bei Aufstellen auf eine waagerechte Ebene mit dieser Ebene einen spitzen oder stumpfen Winkel bilden.
    13. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite der Uhr (1) ein elastischer und auf einer Standebene haftender Fuß (15) vorgesehen ist.
    14. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsteller (6, 7) eine zylindrische Basis besitzen, auf der sich eine y-förmige Erhöhung befindet.
    15. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfunktionen der Uhr (1) unter Verwendung eines Mikroprozessors (59) durchgeführt werden.
    16. Uhr, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung des Mikroprozessors (59) mit stabilisierter Gleichspannung aus einer Netzwechselspannungsquelle (U) ein Gleichrichter (44) mit einer nachgeschalteten Regelschaltung vorgesehen ist, wobei die Regelschaltung eine erste Spannung, die stets konstant gehalten wird, sowie eine zweite Spannung, die nur innerhalb eines bestimmten Bereiches konstant gehalten und bei Überschreiten eines Schwellwertes nur noch begrenzt wird, erzeugt.
    17. Uhr nach Anspruch 16, dadurch kennzeichnet, daß die erste Spannung (VSS - VDD) an einer Zener-Diode (53) abgegriffen wird, die mit ihrer Kathode an dem ersten Anschluß des Gleichrichters (44) und mit ihrer Anode über eine weitere Zener-Diode (52) und einen Widerstand an dem zweiten Anschluß des Gleichrichters (44) liegt.
    18. Uhr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannung (VSS - VEE) zwischen der Kathode der ersten Zener-Diode (53) und dem Emitter eines Transistors (56) abgreifbar ist, wobei zwischen dem Emitter des Transistors (56) und der Kathode der Zener-Diode (53) ein Widerstand (55) und ein Kondensator (54) liegen und die Basis des Transisitors (56) mit der Anode der zweiten Zener-Diode (52) verbunden Ist.
    19. Uhr nach den Ansürchen 11 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktbahn (71) der Sensortaste (8) über einen Widerstand (7o) mit dem Emitter des Transistors (56) verbunden ist und die andere Kontaktbahn (72) an der Basis eines Transistors (74) liegt, der mit seinem Kollektor an einen Eingang (77) des Mikroprozessors (59) angeschlossen ist.
    2o. Uhr nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsdauer beim Ansteuern der großen Segment-Elemente etwa dreimal größer ist als die Impulsdauer beim Ansteuern der kleinen Segment-Elemente.
    21. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Wecksignal mittels eines Summers (1o4) erzeugt wird, der an einen Eingang (1o3) des Mikroprozessors (59) angeschlossen ist und dem ein Entladewiderstand (1o6) parallelgeschaltet ist.
    22. Uhr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung (UV) über eine Diode (57) an einen Anschluß (58) des Mikroprozessors (59) gelegt ist, wobei an dem Anschluß (58) aufgrund des Kennlinienverlaufs der Diode (57) stets die vorgeschriebene Spannung ansteht.
    23. Uhr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anschluß (58) des Mikroprozessors (59) die Versorgungsspannung (UV) von dem Mikroprozessor (59) derart abgefragt wird, daß eine anstehende Sinus-Halbwelle zwei Abfragepunkte aufweist, so daß zweimal die logische Null oder logische Eins bei der Abfrage erscheint.
    24. Uhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von Dioden (147, 148) Programmoptionen einschaltbar sind.
    25. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der Helligkeit der Anzeigen (3, 4) ein Fotowiderstand (66) vorgesehen ist, wobei ber großer Umfefdhelligkeit der Fotowrderstand (66) niederohmig ist und die Helligkeit der Anzeigen (3, 4) im wesentlichen durch zwei erste Widerstände (48, 64) bestimmt wird und bei geringer Umfeldhelligkeit der Fotowiderstand (66) hochohmig ist und die Helligkeit der Anzeigen (3, 4) im wesentlichen durch zwei zweite Widerstände (65, 64) bestimmt wird.
    26. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung eines akustischen Signalgebers eine Rechteckimpulsfolge von konstanter Frequenz erzeugt wird.
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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