DE2624131C3 - Elektronische Stoppuhr - Google Patents

Description

tung geändert, was einem Zählerstand von 4,096 des 12-Bit-Dualzählers entspricht, der jedoch selbst beim Überlauf auf Null gesetzt wird. Dieser in Form einer Eins in dem BCD-Zähler gespeicherte Zählerstand entspricht also einem Zeitintervall von 40,96 ms. Da nach diesem Überlauf und der Änderung des Zählerstandes innerhalb der Zeitzähleinrichtung diese mit einer um den Faktor 10 geringeren Zeitauflösung weiterzählt, wird selbstverständlich auch die Genauigkeit, mit der das Zeitintervall festzustellen ist, entsprechend geringer. Das jeweils gemessene Zeitintervall und auch die jeweils zuletzt eingestellte Zeitauflösung werden jeweils in analoger Form angezeigt, wozu sowohl die Zeitzähleinrichtung als auch ein die automatische oder manuelle Einstellung des Frequenzteilers vornehmender weiterer Zähler jeweils mit einem Digital-Analog-Umformer verbunden sind, um die von den Zählern angegebenen digitalen Signale in entsprechende Analogsignale umzuformen.

Aus der DE-OS 22 10 943 ist eine elektronische Uhr bekannt, die neben ihrem herkömmlichen Betrieb auch als Stoppuhr zu benutzen ist Zu diesem Zweck, ist die Anzeigeeinrichtung mit Hilfe eines von Hand zu betätigenden Schalters von der herkömmlichen Zeitanzeige auf die Anzeige von die jeweils zu messende Zeitdauer angebenden Zeiteinheiten umzuschalten.

Aus der DE-OS 22 06 592 ist eine elektronische Uhr mit Wecker bekannt, die eine Detektoreinrichtung aufweist, die einen jeweils als gewünschte Weckzeit voreingestellten Zählerstand mit dem durch die laufende Zeitmessung erreichten Zählerstand vergleicht und bei Übereinstimmung beider Zählerstände den Wecker einschaltet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Stoppuhr der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei der Messung längerer Zeitdauern automatisch eine Umschaltung der Anzeigeeinrichtung von der Anzeige kleirer Zeiteinheiten auf die Anzeige größerer Zeiteinheiten stattfindet.

Bei einer Stoppuhr der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die automatische Umschaltung des auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten und in der Zeitzähleinrichtung gezählten und damit gespeicherten Zeiteinheiten von z. B. Sekunden auf Minuten oder Minuten auf Stunden erhält der Benutzer der Stoppuhr unabhängig von der Größe des jeweils gemessenen Zeitintervalls immer eine richtige und eindeutige Angabe der Meßgröße in der jeweils kleinstmöglichen, durch die Anzahl der Anzeigebereiche der Anzeige bstimmten Zeiteinheit, wie Sekunden oder Minuten. Die Umwertung von einer Zeiteinheit auf eine andere erfolgt dabei selbsttätig in der Zeitzähleinrichtung, die in bekannter Weise zur Zählung der Bezugstaktimpulse in Sekunden, Minuten und Stunden ausgebildet ist.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Anzeige von Sekunden in einem Zeitbereich, in dem Minuten und Sekunden gezählt werden, durchgeführt werden muß, jedoch nicht erforderlich ist, in einem Zeitbereich, in dem Stunden oder Stunden und Minuten gezählt werden. Bei der neuen Stoppuhr wird ein Erfassungssignal als ein Umschaltbefehlssignal erzeugt, wenn der bestimmte Zählerstand erreicht wird, um die Zeiteinheiten derart umzuschalten, daP d\e in einer geeigneten Einheit gezählte Zeit digital von einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden kann, die eine bestimmte Anzahl von Anzeieebereichen hat.

Dabei ist es technisch vorteilhaft, die gezählte Zeit Ln unterschiedlichen Zeiteinheiten auf den gleichen Anzeigebereichen anzuzeigen. Bei einer digitalen Uhr kleiner Abmessungen, wie z.B. einer Armbanduhr, die eine Stoppuhr aufweist, ist die Fläche der Anzeigebereiche oder die Größe der Anzeigesegmente zum Anzeigen von Ziffern begrenzt so daß die angezeigten Ziffern extrem klein gemacht werden müssen, wobei die Stunden und Minuten jeweils mit zweiziffrigen Zahlen und

ίο die Sekunden auf dem gleichen Anzeigfeld angezeigt werden sollen, wodurch das Ablesen der angezeigten Zeit schwierig wird. Dieses Problem kann einfach dadurch gelöst werden, daß die gezählte Zeit in den gleichen Anzeigebereichen, jedoch mit unterschiedlichen Zeiteinheiten angezeigt wird. Bei der neuen elektronischen Stoppuhr können daher die Stunden, Minuten und Sekunden trotz einer Begrenzung der Größe des Anzeigefeldes leicht abgelesen werden.

Mit Hilfe der von dem Erfassungsv^sgangssignal der Detektoreinrichtung gesteuerten Umscbyteinrichtung kann damit ein Zählerstand der Zeitzähleinrichtung, der in Form von ersten Zeiteinheiten ausgedrückt wird, in einen Zählerstand geändert werden, der in zweiten Zeiteinheiter, ausgedrückt wird, die größer als die ersten Zeiteinheiten sind.

Bei der neuen elektronischen Stoppuhr können aiso die Zeiteinheiten so geändert werden, daß sie für die Anzeige einer gezählten Zeit geeignet sind, und die in unterschiedlichen Zeiteinheiten gezählte Zeit kann auf

zo den gleichen Anzeigebereichen angezeigt werden, deren Anzahl der anzuzeigenden Zeitziffern entspricht Außerdem kann die Zeit die in Ausdrücken von Stunden, Minuten und Sekunder gezählt wird, trotz der begrenzten Flächen der Anzeigeeinrichtung in geeigneter Weise angezeigt werden.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen elektronischen Stoppuhr betreffende Ausgestaitungi.il der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestelirer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Uhr, die zusätzlich in den üblichen Zeitzählfunktionen eine wpitere Zeitzählfunktion für eine elektronische Stoppuhr gemäß einer ersten Ausführungsform der neuen Stoppuhr aufweist,

F i g. 2 Schaltungseinzelheiten einer Eingangssteuerschaltung und eines Steuerzählers, die bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform benutzt werden,

Fig.3 Signalformon zur Erläuterung des Steuervorgangs des Steuerzählers und

Fig.4 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer weiteren yvujführungsform der neuen Stoppuhr.

Die F i g. 1 und 4 zeigen Ausführungsformen, bei denen die Zeitzählfunktionen einer herkömmliihen Uhr und einer Stoppuhr zusammengefaßt sind. Selbstverständlich kann jedoch auch eine Ausführungsform nur mit einer einfachen Stoppuhr realisiert werden.

Wie in F i g. 1 dargestellt, wird ein von einem Oszillator 11 erzeugtes Bezugstaktsignal an Frequenzteiler 12 gegeben, um ein Zeitzählsignal vosi einem Impuls pro Sekunden zu erzeugen. Der Frequenzteiler 12 dient außerdem auch als eine Zeitgeberschaltung und erzeugt zusätzlich zu dem Signal von einem Impuls pro Sekunde ein Taktsignal für einen Frequenzteiler 13 und Taktimpulse ΦΑ und ΦΒ, die zur Steuerung von weiteren Schaltungen benutzt werden. Der Frequenzteiler i3 erzeugt ein Zeitzählsignal von einem Impuls pro Sekunde bei Erhalt des Taktsignal vcm Frequenzteiler 12. Wäh-

rend der Frequenzteiler 13 ein Riicksetzsignal in später näher beschriebener Weise erhält, wird er im rückgesetzten Schaltzustand gehalten und erzeugt kein Ausgangssignal. Wird das RückseUsignal beendet, so beginnt er das Zählen eines Signals von dem Oszillator 11 und erzeugt ein Ausgangssignal.

Das Zeii/.aliisigna! von einem impuls pro Sekunde von dem Frequenzteiler 12 wird als ein Schrittbefehlssignal an einen bis zehn zählenden Zähler 14 gegeben. Mit dem bis zehn zählenden Zähler 14 sind ein bis 6 zählender, ein bis 10 zählender, ein bis 6 zählender und ein bis 12 zählender Zähler 15, 16, 17 und 18 in Kaskade geschaltet, so daß diese Zähler nacheinander von Übertragssignalen weitergezählt werden. Das heißt, die Zähler 14 und 15 zählen die Sekunden, die Zähler 16 und 17 die Minuten und der Zähler 18 die Stunden. Die Zähler 14 bis 18 bilden zusammen eine Zeitzähleinrichtung 19, die einen gewöhnlichen Zeiizählvorgang durchführt. Ein Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 13 wird an eine Zeitzählerschaltung 26 gegeben, die von einem bis 10 zählenden, einem bis 6 zählenden, einem bis 10 zählenden, einem bis 6 zählenden und einem bis 19 zählenden Zähler 21, 22, 23, 24 und 25 gebildet ist, die miteinander in Kaskade geschaltet sind, um die Stoppuhrfunktion auszuüben. Die Zähler 21 und 22 zählen dabei die Sekunden, die Zähler 23 und 24 zählen die Minuten und der Zähler 25 zählt die Stunden in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Frequenzteilers 13.

Die Zeitsignal von den Zählern 16 bis 18, die den Minuten und Stunden-Zählern der Zeitzählerschaltung 19 entsprechen, werden an eine erste Gruppe von UND-Gliedern 27 gegeben, die Zeitzählsignale von den Zählern 21 bis 24, die den Sekunden - und Minuten-Zählern der Zeitzählschaltung 26 entsprechen, werden an eine zweite Gruppe von UND-Gliedern 28 gegeben und die Zcitzshlsignale von. den Zählern 23 bis 25. die den Minuten- und Stunden-Zählern der Zeitzählschaltung 26 entsprechen, werden an eine dritte Gruppe von UND-Gliedern 29 gegeben. Die Ausgangssignale von den Gruppen von UND-Gliedern 27 bis 29 werden an ein ODER-Glied 30 gegeben, dessen Ausgangssignal an eine Dekoder-Treiberschaltung 31 gegeben wird, die eine digitale Anzeigeeinrichtung 33 ansteuert, die zweiziffrige Zahlenanzeigenbereiche 32a und 32b aufweisen, die jeweils die höherwertigen und niederwertigen Zahlen anzeigen.

Die Gruppe 27 bis 29 der UND-Glieder werden von einem Schalter 43 gesteuert, der betätigt wird, wenn eine Zeitzählung der Zeitzählerschaltung 26 für die Stoppuhr anstelle einer Zeitzählung der gewöhnlichen Zeitzählerschaltung 19 anzuzeigen ist. Die Arbeitsweise des Schalters 34 bewirkt, daß ein mit dem Schauer 34 verbundener Inverter ein Ansteuersignal an die erste Gruppe 27 der UND-Glieder gibt Gleichzeitig wird das von dem geschlossenen Schalter 34 abgegebene Signal als ein Ansteuersignal an die zweite Gruppe 28 der UND-Glieder über ein UND-Glied 36 und ein ODER-Glied 37 zugeführt. Die dritte Gruppe 29 von UND-Gliedern öffnet ihre Gatter, wenn sie ein Signal sowohl von dem geschlossenen Schalter 34 als auch ein Ausgangssignal von einem Flip-Flop 38 erhält, das in später beschriebener Weise gesetzt ist Der Setz-Eingang des Flip-Flops 38 ist außerdem mit einem Inverter 39 verbunden, dessen Ausgangssigna! an das UND-Glied 36 als ein Ansteuersigna] gegeben wird. Ein Zeitgeber 40 wird gesetzt, wenn der Schalter 43 geöffnet ist und erzeugt weiterhin ein Ausgangssignal während einer bestimmten Zeitdauer vom Beginn des öffnens des Schalters 34. Das Ausgangssignal von dem Zeitgeber 40 wird an ein UND-Glied 41 zusammen mit einem Setz-Ausgangssignal des Flip-Flips 38 gegeben, wodurch das UND-Glied 41 ein Ausgangssignal für das ODER-Glied 37 erzeugt. Der Ausgang des UND-Gliedes 41 ist außerdem mit einem Inverter 42 verbunden, dessen Ausgangssignal als ein Ansteuersignal an einen Eingang des UND-Gliedes 43 gegeben wird, das ein Ausgangssignal von dem Inverter 35 an seinem anderen Eingang erhält.

ίο Das UND-Glied 43 erzeugt ein Ausgangssignal fü.· die erste Gruppe 27 der UND-Glieder, damit diese geöffnet werden. Das Flip-Flop 38 wird von einem Erfassungssignal gesetzt, das von einem Detektor 44 erzeugt wird, der so geschaltet ist, daß er erfaßt, wenn der Zähler 24, der die höherwertige Ziffer des Minuten-Zählerstandes der Zeilzählerschaltung 26 zählt, einen Zählerstand von »2« angibt.

In dieser Uhr ist ein Schalter 45 vorgesehen, der z. B. durch Drücken eines hier nicht gezeigten Druckknopfes

M geschlossen wird, was erforderlich ist, wenn die Uhr als eine Stoppuhr benutzt werden soll. Bei seiner Betätigung führt der Schalter 45 ein Impulssignal an eine Eingangssteuerschaltung 46, d. h., ein Einzelimpuls wird an die Eingangssteuerschaltung 46 immer dann gegeben, wenn der Schalter 45 betätigt wird. Ein von der Eingangasteuerschaltung 46 erzeugtes Impulssignal wird als eir Schrittsignal an einen Steuerzähler 47 gegeben, damit dieser ein Zählausgangssignal erzeugt, das einem Zählerstand von »0«, »1« oder »2« entspricht. Das den Zählerstand von »0« angebende Zählausgangssignal von dem Steuerzähler 47 wird als ein Rücksetzsignal an den Frequenzteiler 13, die Zähler 21 bis 25 und das Flip-Flop 38 gegeben, während das einen Zählerstand von »1« angebende Zähiausgangssignal als ein Ansteuersignal an einen Eingang des UND-Gliedes 20 gegeben wird.

F i g. 2 zeigt die Eingangssteuerschaitung 46 und der. Steuerzähler 47 im einzelnen. Ein Signal S, das bei der Betätigung des Schalters 45 erzeugt wird, wird nacheinander an Verzögerungsschaltungen 48 und 49 gegeben, die jeweils aus einem verzögerten Flip-Flop gebildet sind, und wird in die Verzögerungsschaltung unter der Steuerung eines Taktimpulses ΦΑ eingeschrieben und aus diesem in Abhängigkeit von einem Taktimpuls ΦΒ ausgelesen. Ein Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 48 und ein von der Verzögerungsschaltung 49 über einen Inverter 50 erzeugtes Signal werden als Ansteuersignale an ein UND-Glied 51 gegeben, das ebenfalls einen Taktimpuls ΦΑ erhält

Es wird jetzt angenommen, daß die Taktirr--ulse ΦΑ , und ΦΒ mit unterschiedlichen Auftrittszeiten erzeugt j werden, wie dieses in den F i g. 3{a) und (b) gezeigt ist I und der Schalter 45 zum Erzeugen eines Signals S betätigt wird. Dann erzeugt die Verzögerungsschaltung 48 und der Inverter 50 Ausgangssignale, wie sie in den Fig.3(d) und (e) gezeigt sind, so daß, wie in Fig.3(f) gezeigt ist ein einzelnes Impulssignal von dem UND-Glied 51 in Abhängigkeit mit dem Taktimpuls Φ Α erzeugt wird.

Der Steuerzähler 47 wird durch in Reihe geschaltete Verzögerungsschaltungen 52 und 53 gebildet, die durch den Taktimuls ΦΑ in den Einspeicherzustand gesetzt und in Abhängigkeit von dem Taktimpuls ΦΒ in den Auslesezustand umgeschaltet werden. Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 52 und 53 werden an ein ODER-Glied 54 gegeben, dessen Ausgang mit einem Inverter 55 verbunden ist Ein Ausgangssignal von dem Inverter 55 wird zurück an die Verzögerungsschaltung

52 gegeben und wird als ein den Zählerstand »0« angebendes Zählausgangssignal abgeleitet. Andererseits werden die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 52 und 53 als einen Zählerstand von »1« und »2« angebende Zählausgangssignale jeweils abgeleitet. Das heißt, ein einzelnes Impulsausgangssignal wird von der Einga^ssteuerschaltung 46 in Abhängigkeit von dem Taktimpuls ΦΑ jedesmal dann erzeugt, wenn der Schalter 45 betätigt wird und die Verzögerungsschaltungen 52 und 53 des Steuerzählers 47 nacheinander in die Ausgangsschaltzustände von »0,0«, »1,0« und »0,1« in Abhängigkeit von einem Impulssignal von dem UND-Glied 51 gesetzt werden, so daß die Zählsignale von »0«, »1« und »2« nacheinander abgeleitet werden können.

Bei der beschriebenen Uhr arbeitet die Zeitzählerschaltung 19 immer zum Teilen der Frequenz der Bezugstaktimpulse von dem Oszillator 11 und zählt die äkitFiipüiSc derart, däu eine Zeitzählung vorgenommen wird. In diesem Fall wird der Schalter 34 im offenen Zustand gehalten, und beide Inverter 35 und 42 erzeugen Ausgangssignale, so daß ein Ansteuersignal an die erste Gruppe 27 der UND-Glieder über das UND-Glied 43 gegeben wird und damit Zeitzählsignale von der Zeitzählschaltung 19 an die Dekodertreiberschaltung 31 über das ODER-Glied 30 gegeben werden. Auf diese Weise wird die Zeit digital in Ausdrücken von Stunden und Minuten durch die Anzeigebereiche 31a und 32b der Anzeigeeinrichtung 33 angezeigt.

Damit die Uhr als Stoppuhr wirken kann und die gezählte Zeit anzeigt, wird der Schalter 45 betätigt, um ein Befehlssignal für den Beginn der Zeitzählung zu erzeugen, wobei auch der Schalter 34 betätigt wird, wenn dieses erforderlich ist Im ursprünglichen Zustand ist der Steuerzähler 47 so gesetzt, daß er ein Zählsignal von »0« erzeugt, und der Frequenzteiler 13, die Zeitzählschalt'jng 26 utid das Flip-Flop 38 sind zurückgesetzt. Bei der Betätigung des Schalters 45 erzeugt der Steuerzähler 47 ein einen Zählerstand von »1« angebendes Zählsigr.al und der Frequenzteiler 13 und die Zeitzählerschaltung 26 werden aus dem rückgesetzten Schaltzustand freigegeben, wodurch das Gatter des UND-Glieds 20 leitend wird, um den Zeiizählvorgang zu beginnen. In diesem Fall wird der Schalter 34 in seinem geschlossenen Zustand gehalten, damit er ein Signal an einen Eingang des UND-Gliedes 36 gibt und das Flip-Flop 38 zurückgesetzt ist, damit der Inverter 39 ein Ausgangssignal für den anderen Eingang des UND-Gliedes 36 erzeugt, so daß ein Ansteuersignal von dem UND-Glied 36 an die zweite Gruppe 28 der UND-Glieder über das ODER-Glied 37 abgegeben wird. Auf diese Weise wird die Zeit der Stoppuhr in Zeiteinheiten von Minuten und Sekunden von den Anzeigebereichen 32a und 326 angezeigt

Wie zuvor beschrieben, ist es bei der Benutzung der Uhr als Stoppuhr oftmals nicht erforderlich, die Zeit auch in Sekunden anzuzeigen, wenn die Zeit in Ausdrükken von Stunden und Minuten gezählt wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein besonderer Zeitzählerstand ausgewählt und die Einheiten der gezählten Zeit die von der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, die eine bestimmte Anzahl von Anzeigeziffernstellen hat wird geändert wenn der bestimmte Zeitzählerstand erreicht ist Wie in F i g. 1 gezeigt ist ist bei diesem Ausführungsbeispiel der bestimmte Zeitzählerstand mit 19 Minuten und 59 Sekunden gewählt Die Zeit wird daher in Minuten und Sekunden gezählt und auf den zweiziffrigen Anzeigebereichen 32a und 326 der Anzeigeeinrichtung 33 angezeigt bis der Zeitzählerstand von 19 Minuten und 59 Sekunden erreicht ist Wird dann die Zeit von 20 Minuten 0 Sekunden gezählt, so werden die Zeiteinheiten der auf den Anzeigebereiclien 32a und 326 angezeigte Zeit von Minuten und Sekunden auf Stunden und Minuten geändert und die gezählte Zeit von 0 Stunden und 20 Minuten angezeigt.

Das heißt, ein Zählerstand von »2« in dem bis 6 zählenden Zähler 24 der Zeitzählschaltung 26 wird von dem Detektor 44 erfaßt, dessen Ausgangssignal an das Flip-Flop 38 gegeben wird, um dieses zu setzen. Das Setz-Ausgangssignal des Flip-Flops 38 schließt das Gatter des UND-Gliedes 36 über den Inverter 39, so daß die zweite Gruppe 28 der UND-Glieder kein Ausgangssignal mehr erzeugen kann und gleichzeitig die Gatter der dritten Gruppe 29 der UND-Glieder geöffnet werden, wodurch Stunden- und Minuten-Zählersignale von den Zählern 23,24 und 25 an die Anzeigeeinrichtung 33 über das ODER-Glied 30 und den Dekortreiber 30 gelangen können. Auf diese Weise wird dis Zeit als 0 Stunden 20 Minuten angezeigt, die dem Zeitzählerstand von 19 Minuten und 59 Sekunden folgt und weiter bis zu einem Zählerstand von 19 Stunden und 20 Minuten als maximaler Wert gezählt werden kann.

Der Zeitzählvorgang wird fortgesetzt, bis der Schalter 45 wieder betätigt wird. Die zweite Betätigung des Schalters 45 bewirkt, daß der Steuerzähler 47 ein einen Zählerstand von »2« angebendes Zählsignal erzeugt und das Gatter des UND-Gliedes 20 schließt. Das heißt, eine zweite Betätigung des Schalters 45 bewirkt die Erzeugung eines Stoppbefehls, und es wird die Zeit gemessen, die einer Zeitdauer von der ersten Betätigung bis zur zweiten Betätigung des Schalters 45 entspricht

Bei der Anzeige der höherwertigen Zeitziffern bewirkt das öffnen des Steuerschalters 34 für die Anzeige, daß die Gatter der dritten Gruppe 29 der UND-Glieder geschlossen werden und die zweite Gruppe 28 der UND-Glieder ein Ansieijerxignal von dem UND-Glied 41 über das ODER-Glied 37 während einer Zeitdauer erhält, die von dem Zeitgeber 40 festgelegt ist, wodurch die niedrigeren Ziffern der gemessenen Zeit von der Anzeigeeinrichtung 33 angezeigt werden können. Nach dem Verstreichen der Zeitdauer, die durch den Zeitgeber 40 bestimmt ist, werden die Gatter der ersten Gruppe 27 der UND-Glieder geöffnet, so daß die Zeitsignale erneut von der Zeitzählerschaltung 19 an die Anzeigeeinrichtung 33 gelangen können, um eine normale Zeitanzeige zu bewirken.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zur Umschaltung der anzuzeigenden Zeiteinheiten die Zähler 21 bis 25 wahlweise betätigt um ein Zeitsignal abzugeben, das die von der Zeitanzeigeeinrichtung 33 angezeigte Zeit angibt. Es ist jedoch auch möglich, ein Zeitsignal mit unbestimmten Zeiteinheiten an die gleichen Zähler zu geben, um eine Zeitanzeige in unterschiedlichen Zeiteinheiten zu bewirken, die an die An-Zeigeeinrichtung 33 gegeben werden.

Das heißt, wie in F i g. 4 gezeigt ist werden erste und zweite Zeitzählerschaltungen 26a und 266 jeweils durch Zähler 21 und 22 sowie Zähler 23,24 und 25 gebildet und Zählsignale von den Zählern 23,24 und 25 werden an die zweite Gruppe 28 von UND-Gliedern und Zählsignale von den Zählern 21 und 22 werden an die dritte Gruppe 29 von UND-Gliedern gegeben. Ein Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 13 wird an den Zähler 21 und ein UND-Glied 56 gegeben und ein von dem Zähler 22

erzeugtes Übertragsignal wird an ein UND-Glied 57 gegeben. Ausgangssignale von den UND-Gliedern 56 und 57 werden als ein Schrittsignal an den Zähler 23 über ein ODER-Glied 58 gegeben. Die UND-Glieder 56

26 24 Υό\

und 57 erhalten jeweils ein Ansteuersignal an ihrem einen Eingang, wenn der Steuerzahler 47 einen Zählerstand von »1« hat, und die UND-Glieder 56 und 59 erhalten ein Ansteuersignal, wenn das Flip-Flop 38 zurückgesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Flip-Flop 38 von einem Übertragssignal von dem Zähler 25 angesteuert. Das rWs Ansteuersignal und ein Ausgangssignal von dem gesetzten Flip-Flop 38 erhaltende UND-Glied 59 erzeugt ein Ausgangssignal für den Zähler 24 als ein » + 2«-Setzbefehlssignal, um cUesen voreinzustellen. Die Betätigung des Schalters 34 bewirkt, daß die zweite Gruppe 28 der UND-Glieder ein Ansteuersignal erhalten und ein Ausgangssignal von dem Zeitgeber 40 als ein Ansteuersignal an die dritte Gruppe 29 der UND-Glieder gegeben wird. Andere Schaltungsteile der F i g. 4, die denen der F i g. 1 gleich sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden hier nicht erläutert.

Bei der in Fi g. 4 gezeigten Uhr hat der Steuerzahler 47 einen Zählerstand von »0« in seinem ursprünglichen Schaltzustand, und das Flip-Flop 38 ist zurückgesetzt. Soll die Uhr als Stoppuhr benutzt werden, so wird der Schalter 45 betätigt, um ein Signal 5 zu erzeugen, wodurch der Steuerzähler 47 auf einen Zählerstand von »1« gezählt wird. Dann beginnt der Frequenzteiler 13 die Frequenzteilung, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das von der ersten Zeitzählschaltung 26a gezählt wird. Gleichzeitig wird das Gatter des UND-Gliedes 56 geöffnet, so daß die zweite Zeitzählschaltung 26£> eine Zeitzählung in der gleichen Weise durchführt, wie die erste Zeitzählschaltung 26a, wodurch die Zeit in Zeiteinheiten von Minuten und Sekunden durch die Zähler 23, 24 und 25 gezählt wird.

Wird angenommen, daß der Schalter 34 vor der Betätigung des Schalters 45 betätigt wird, so wird ein Zeitsignal, das bei Beginn der Zeitzählung durch die Zeitzählerschaltung 260 erzeugt wird, an den Dekodertreiber 31 über die zweite Gruppe 28 von UND-Gliedern 28 zugeführt, wodurch die Anzeigeeinrichtung 33 die gemessene Zeit in Ausdrücken von Minuten und Sekunden anzeigen kann. Dieser Zeitzählvorgang wird fortgesetzt und beim Erreichen eines Zählerstandes, der 19 Minuten und 59 Sekunden entspricht, erzeugt der Zähler 25 ein Übertragssignal, um das Flip-Flop 38 anzusteuern und zu setzen. Gleichzeitig erzeugt das UND-Glied 59 ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Übertragssignal, um den Zähler 24 in einen Zählerstand von »2« voreinzustellen, der auf einen Zählerstand »0« seit der Erzeugung des Übertragssignals eingestellt war. In diesem Fall sind alle Zähler 21,22,23 und 25 auf einen Zählerstand von »0« gesetzt und beim Setzen des Flip-Flops 56 wird das UND-Glied 56 geschlossen und das Gatter des UND-Gliedes 57 geöffnet. Als Folge davon sind die Zähler 21 und 22 sowie die Zähler 23,24 und 25 über das UND-Glied 27 in Kaskade geschaltet und die Zähler 23,24 und 25 zählen dann die Zeit in Ausdrücken von Minuten und Stunden und die Anzeige der Anzeigeeinrichtung 33 ändert sich von 19 Minuten 59 Sekunden auf 0 Stunden 20 Minuten. Auf diese Weise wird die von der Stoppuhr gemessene Zeit in Ausdrücken von Stunden und Minuten angezeigt Das heißt, die Zeit wird von der Anzeigeeinrichtung 33 in der gleichen Weise angezeigt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel oder in einer solchen Weise, daß die angezeigte Zeitehheit geändert wird, wenn der bestimmte Zählerstand erreicht ist

Der Zeitgeber 40 erzeugt ein Ausgangssignal einer vorbestimmten Zeitdauer von der Betätigung des Schalters 34 an und öffnet die Gatter der dritten Gruppe 29 der UND-Glieder derart, daß der Zeitzählerstand der Zähler 21 und 22 für die niedrigere Ziffer oder die Sekunden-Ziffer angezeigt werden kann. Nach dem Verstreichen der bestimmten Zeitdauer, die durch den Zeitgeber 40 bestimmt ist, werden die Gatter der ersten Gruppe 27 der UND-Glieder geöffnet, damit der gewöhnliche Zeitzählvorgang und die Anzeige dieser Zeit auf der Anzeigeeinrichtung 33 wieder vorgenommen

ίο werden können.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 33 für eine gewöhnliche Zeitanzeige ausgebildet. Jedoch kann die Zeitanzeigeeinrichtung für eine Stoppuhranzeige ausgebildet sein, wenn die Uhr nur die Funktion einer Stoppuhr ausüben soll. Da außerdem die Uhr hauptsächlich für die Ausführung einer gewöhnlichen Zeitzählung ausgelegt ist und der Anzeigebereich 32a für die Anzeige eines Zählerstandes vor. mehr als »i« in der Zchnersteüc nicht erforderlich ist, wird der besondere Zählerstand mit 19 Minuten und 59 Sekunden ausgewählt. Wird die Uhr jedoch hauptsächlich als Stoppuhr benutzt, so kann der Anzeigebereich 32a zur Anzeige eines Zählerstandes von mehr als »1« ausgelegt sein und der bestimmte Zählerstand mit 59 Minuten und 59 Sekunden gewählt werden.

Die Zeitzählschaltung 26 ist aus einem bis 10 zählenden Zähler und einem bis 6 zählenden Zähler gebildet, um die Zeit auf der Basis von 60 zu zählen, jedoch kann die Zeitzählschaltung auch aus einem einzigen bis 10 zählenden Zähler ausgebildet sein, um die Zeit auf der Basis von 10 zu zählen.

Außerdem ist die obere Grenze des anzuzeigenden Zählerstandes auf 19.59 festgelegt, infolge der unterschiedlichen Zeiteinheiten ist es jedoch nicht klar, daß der Zählerstand als t9 Minuten und 59 Sekunden oder 19 Stunden und 59 Minuten abgelesen werden soll. Um eine klare Unterscheidung zwischen diesen vorzusehen, ist z. B. eine Lampe vorgesehen, die durch ein Ausgangssignal des gesetzten Flip-Flops 38 aufleuchtet, wenn der Detektor den bestimmten Zählerstand erfaßt. Leuchtet die Lampe, so ist klar zu erkennen, daß ö^lz Anzeigeeinrichtung die Zeiteinheiten von Stunden und Minuten anzeigt.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Uhr gewohnlich als herkömmliche Uhr benutzt, und wenn es erforderlich ist, kann sie durch Betätigung der Schalter 34 und 45 die Funktion einer Stoppuhr ausführen, um eine Zeitanzeige als Stoppuhr anzugeben. Durch die Feststellung, daß die Uhr gerade in ihren Stoppuhrbetrieb umgeschaltet ist oder durch Feststellung eines Zählerstandes von »1« oder »2« des Steuerzählers 47 bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform kann die von der Stoppuhr gemessene Zeit automatisch in besonderen Zeiteinheiten anstelle der Zeitanzeige für den gewohnlichen Uhrbetrieb angezeigt werden, wobei beim Erreichen eines bestimmten Zeitzählerstandes die die Zeit der Stoppuhr in größeren Zeiteinheiten angezeigt wird.

Der einzelne Schalter 45 wird zum Steuern der Zeitzählung der Stoppuhr vorgenommen und nacheinander betätigt, um die Stoppuhr zu starten, anzuhalten und die Stoppuhrfunktion wieder zurückzuschalten. Es ist jedoch auch möglich, einen erneuten Start nach dem Stillsetzen durch Benutzung des Steuerzählers 47 oder durch Vorsehen eines weiteren Schalters auszuführen. Darüber hinaus wird der Ausdruck »Sekunde« als eine Grundeinheit der Zeit in diesem Ausführungsbeispiel benutzt wobei es jedoch auch möglich ist z. B. »0,01

Sekunde« als Grundeinheit der Zeit zu benutzen, wenn
eine Zeit von weniger als 1 Sekunde gemessen werden
soll.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

IO

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25

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronische Stoppuhr mit einer Zeitzähleinrichtung zum Beginn der Zählung von Bezugstaktimpulsen konstanter Frequenz in Abhängigkeit von einem Startsignal, mit einer digitalen Anzeigeeinrichtung mit einer bestimmten Anzahl von Anzeigebereichen zum Anzeigen der von der Zeitzähleinrichtung gezählten Zeit und mit einer Umschalteinrichtung zum Ändern eines Zählerstandes, der in Ausdrücken von kleinen Zeiteinheiten wie Sekunden oder Minuten von der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, auf einen Zählerstand, der in großen Zeiteinheiten wie Minuten oder Stunden angezeigt wird, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (44) zum Feststellen, wenn der Zählerstand der Zeitzähleinrichtung (19, 26) einen bestimmten Zählerstand erreicht hat, der von der Anzeigeeinrichtung (33) angezeigt werden kann, und zum Abgeben eines die Umschalteinrichtung (27,28,29,38) betätigenden Erfassungsausgangssignals.

2. Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitzähleinrichtung (19, 26) eine erste Zeitzählerschaltung (21 bis 24) zum Zählen der von der Anzeigeeinrichtung (33) in Ausdrücken von kleinen Zeiteinheiten angezeigten Zeit und eine zweite Zeitzählerschaltung (23 bis 25) zum Zählen der Zeit in Ausdrücken von großen Zeiteinheiten nach Errrchen des bestimmten Zählerstandes aufweist, und daß die Umschalteinrichtung (27, 28, 29, 38) Einrichtungen (^8,29) iiam Zuführen eines Zählerstandes in Ausdrücken von großen Zeiteinheiten von der zweiten Zeitzähler*, aaltung (23 bis 25) anstelle eines Zählerstandes in Ausdrücken von kleinen Zeiteinheiten von der ersten Zeitzählerschaltung (21 bis 24) in Abhängigkeit von dem Erfassungsausgangssignal der Detektoreinrichtung (44) aufweist.

3. Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitzählereinrichtung (19,26a, ?&b) mehrere Zeitzählschaltungen (14 bis 18, 21 bis 25) zum Zählen der Zeit in unterschiedlichen Zeiteinheiten aufweist und daß die Umschalteinrichtung (28, 29,38) auf ein Erfassungsausgangssignal von der Detektoreinrichtung (44) zum Umschalten eines an die Zeitzählschaltung (26a), die die Zeit in kleinen Zeiteinheiten zählt, zugeführten Taktsignals auf ein an die Zeitzählschaltung (26£>;, die die Zeit in große;) Zeiteinheiten zählt, zugeführtes Taktsignal anspricht.

4. Stoppuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitzähleinrichtung (19, 26) außerdem eine Zeitzählschaltung (19) zum Zählen der Bezugstaktimpulse aufweist, mit der ein herkömmliches Zeitzählsignal erzeugbar ist.

5. Stoppuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (33) für eine Zeitanzeige in Ausdrücken von kleinen Zeiteinheiten durch Betätigung der Umschalteinrichtung (27, 28, 29, 38) umschaltbar ist, nachdem sie eine Zeitanzeige in Ausdrücken von großen Zeiteinheiten vorgenommen hat.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Stoppuhr der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 23 27 685 bekannten Stoppuhr werden über die Umschalteinrichtung der Zeitzähleinrichtung Bezugstaktimpulse unterschiedlicher Frequenz zugeführt Die jeweils gewünschte Frequenz wird durch die von Hand einzustellende Umschalteinrichtung vorgewählt, bevor das Startsignal erzeugt wird. Gekoppelt mit dieser Einstellung der Umschalteinrichtung zum jeweiligen Auswählen der gewünschten Frequenz wird auch die Anzeigeeinrichtung durch Einschalten eines Dezimalpunktes so voreingesteilt, daß sie bestimmte Zeiteinheiten, wie 1/1000-, 1/100- und 1/10-Sekunden anzeigt. Mit dieser bekannten Stoppuhr sind daher in Abhängigkeit von der Kapazität der Zeitzähleinrichtung nur jeweils bestimmte und relativ kurze maximale Zeitdauern zu messen, die nach der jeweils vorgenommenen Voreinstellung während des Meßvorganges nicht mehr geändert werden können, so daß oftmals eine vollständige Zeitdauermessung infolge einer falsch gewählten Voreinstellung nicht vollständig auszuführen sein wird.

Aus der DE-Z-Elektronik 1975, Heft 2, Seiten 61 -65 ist ein Intervallmeter mit automatischer Bereichseinstellung bekannt, das ^ur Messung von Nürvenimpulsfolgen benutzt wird. Die bekannte Anordnung hat eine aus einem 12-Bit-Dualzähler und einem BCD-Zähler gebildete Zeitzähleinrichtung mit einer Zählkapazität von 16 Bit. Mit diesem Zähler wirkt ein 16-Bit-Register zusammen, um das in der Zähleinrichtung zahlenmäßig erfaßte und gemessene Zeitintervall an dessem Ende in das Register einzuspeichern, bevor das nächstfolgende Zeitintervall mit der Zettzähieinrichtung zu messen ist. Die Zeitzähleinrichtung zählt in Abhängigkeit von einem Startsignal beginnend Bezugstaktimpulse, die von einem 1 MHz-Oszillator erzeugt werden und mit Hilfe eines Frequenzteilers von 1 us bis 1 s in ihrer Periodendauer vergrößert werden können, so daß also die Zeitzähleinrichtung mit einer Zeitauflösung von wahlweise 1 us bis 1 s zählen kann. Die jeweils gewünschte Zeitauflösung kann dabei manuell oder automatisch eingestellt werden. Ein ein bestimmtes Programm ausführendes Steuerwerk wirkt als eine Umschalteinrichtung zum automatischen Umschalten der Zeitauflösung und zum Ändern eines Zählerstandes, der in der Zeitzähleinrichtung in Ausdrücken von kleinen Zeiteinheiten gespeichert ist, auf eiiien Zählerstand, der in der Zeitzähleinrichtung dann in einer größeren Zeiteinheit gespeichert wird. Dieses erfolgt im einzelnen derart, daß bei einem Überlauf der Zeitzähleinrichtung das Steuerwerk angesteuert wird, das seinerseits dann ein bestimmtes Programm ausführt, mit dem bei der automatischen Einstellung in dem einen Faktor von Null bis Neun zählenden BCD-Zähler der Zeitzähleinrichtung eine Einstellung auf Eins bzw. eine Weiterzählung um Eins vorgenommen wird, wobei jede Weiterzählung des BCD-Zählers um Eins dem höchsten Zählerstand, d. h. der maximalen Zählkapazität, des 12-Bit-Dualzählers der Zeitzählein-6ö richtung entspricht. Außerdem wird mit Hilfe des Steuerwerkes die Zeitauflösung automatisch um eine Zenerpotenz verringert, d.h. mit Hilfe des Frequenzteilers wird die Periodendauer der Bezugstaktimpulse um den Faktor 10 vergrößert. Hat also die Zeitzähleinrichtung vor ihrem Überlauf Bezugstaktimpulse mit einem Impuls pro 1 \is gezählt, so wird der bei ihrem Überlauf auftretende Zählerstand von 40,960 μβ in einen Zählerstand von Eins in dem BCD-Zähler der Zeitzähleinrich-