DE3003847C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeitgeberschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Zeitgeberschaltungen umfassen einen Taktgeber oder ein Uhrwerk mit üblicherweise einer Digitalanzeige und sprechen auf die Ausgangssignale eines Schalters an, um den Taktgeber mit einer bestimmten Rate oder bestimmten Raten aufwärts oder abwärts zu zählen. Ein solches Aufwärts- oder Abwärtszählen ist besonders vorteilhaft, wenn der Taktgeber verwendet wird, um bestimmte Abläufe zu steuern, beispielsweise Kochvorgänge, und so eingestellt wird, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt ein bestimmter Vorgang beginnt und/oder die Zeitperiode gesteuert werden soll, während der ein solcher Arbeitsgang ausgeführt wird.

Aus der DE-AS 23 35 418 ist eine Zeitgeberschaltung der eingangs genannten Art bekannt, bei der bezüglich einer Tageszeit Ein- bzw. Ausschaltzeitpunkte eines Kochvorganges sowie Einschaltdauer mittels jeweils eines Schalters einstellbar sind und mittels eines Anzeigenfeldes beobachtet werden können. Die Funktionsweise für einen Kochvorgang gestaltet sich beispielsweise derart, daß zunächst über einen Einstellknopf der Ausschaltzeitpunkt eingestellt wird, wobei eine Anzeige das Kochzeitende angibt. Anschließend wird mittels eines zweiten Einstellknopfes die Kochdauer, d. h. die Einschaltdauer der Kochplatte, eingestellt. Diese Einschaltdauer der Kochplatte wird mittels eines vorgesehenen mechanischen Speichers von der Zeit abgezogen, die das Kochzeitende markiert. Nach Ablauf einer Vorlaufzeit wird die Kochplatte für die eingestellte Einschaltdauer geheizt und danach wieder abgeschaltet. Eine derartige Zeitgeberschaltung kann zu unvollständigen Kochvorgängen führen, wenn bezüglich der laufenden Tageszeit Ausschaltzeitpunkte oder Kochzeiten eingegeben werden, die eine vollständige Ausführung des Kochvorgangs nicht mehr zulassen. Gleiches gilt für Einschaltzeitpunkte, die bezüglich der laufenden Tageszeit in der Vergangenheit liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zeitgeberschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die ein unvollständiges Durchführen von zu steuernden Abläufen, z. B. von Kochvorgängen, verhindert.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß in dem Fall, in dem die Kochzeit so weit vergrößert wird, daß sie gleich wird der Ausschalt- oder Fertigzeit minus der Tageszeit, deren Anzeige blockiert oder eingefroren wird, um dem Benutzer die Fehleingabe kenntlich zu machen. Wenn der Benutzer dann fortfährt, die Kochzeit zu vergrößern, kann auch die Fertigzeit automatisch vergrößert werden und der Herd derart programmiert werden, daß er halbautomatisch arbeitet und das Kochen sofort beginnt und automatisch beendet wird nach Ablaufen der Kochzeit. Jede Eingabe eines Zeitintervalls, wie z. B. Kochzeit, Wartezeit oder eines Zeitpunktes, wie z. B. Eingabezeit, Fertigzeit, die dazu führt, daß vom Zeitpunkt der Eingabe der erforderliche Kochvorgang nicht mehr vollständig ausführbar ist, wird folglich ignoriert. Dadurch, daß jede Eingabe auf ihre Durchführbarkeit untersucht werden kann, werden fehlerhafte bzw. unvollständige Kochvorgänge ausgeschlossen. Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Frontansicht bzw. Seitenansicht des Schalters, jedoch schematisiert;

Fig. 1A ist ein der Erläuterung dienendes Impulsdiagramm;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des digitalen Zeitgeberschaltkreises;

Fig. 4 und 5 zeigen im einzelnen die Schalteranschlüsse des digitalen Zeitgeberschaltkreises;

Fig. 6 ist eine Schaltung zur Darstellung der festen Komponenten äquivalent dem Teil der Fig. 3, der auf ein umlaufendes Steuerglied anspricht;

Fig. 7 ist eine Schaltung zur Darstellung eines festen Bauteils äquivalent dem Teil der Fig. 3, das auf Druckknopfsteuerglieder anspricht; und

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines drehbaren Steuerschalters zur Anwendung in Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 und 2 trägt eine gedruckte Schaltungsplatte 1 ein Lager 2 für eine drehbare Welle 3. Die Welle wird ferner abgestützt durch einen Winkel 4, der an der gedruckten Schaltungsplatte befestigt ist. Auf der Welle 3 ist drehbar mit dieser ein Permanentmagnet 5 montiert, der als Stabmagnet dargestellt ist, jedoch auch eine andere äußere Form aufweisen kann.

Ferner sind auf der Platte 1 im Bereich des Magnetfeldes von Magnet 5 Reed-Relais 6 und 7 angeordnet. Die Relais sind so orientiert, daß bei Drehung des Magneten 5 ein Tastverhältnis von etwa eins erreichbar ist für jeden Kontaktsatz sowie eine deutlich definierte Phasendifferenz zwischen den Ausgängen der Relais. Dies ist in Fig. 1A verdeutlicht, wobei die Ausgänge der beiden Relais durch die Impulszüge A bzw. B angedeutet sind. Wie man erkennt, beläuft sich das Tastverhältnis auf etwa eins, und man erhält eine Phasendifferenz von etwa 90°. Die Drehrichtung der Welle ist im Falle der Impulszüge gemäß Fig. 1A im Gegenuhrzeigersinn. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, sind die Relais in der Ebene der Platte 1 und senkrecht zur Drehachse der Welle angeordnet. Die Achse jedes Relais liegt in einer Linie, die sich unter 45° zu einer vertikal durch diese Achse verlaufende Linie erstreckt.

An einem Ende der Welle 3 ist ein Knopf 8 befestigt, mittels dem der Benutzer die Welle verdrehen kann. Am anderen Ende der Welle ist ein Schwungrad 9 befestigt, bestehend aus mehreren getrennten Scheiben 10. Die Anzahl der Scheiben, die eingesetzt wird, bestimmt die der Wellenmasse hinzugefügte Masse. Der Winkel 4 und der Knopf 8 sind in Fig. 1 nicht mit dargestellt.

Wenn der Knopf verdreht wird, um die Welle zu verdrehen, schließen und öffnen die Kontakte der Relais 6 und 7, wobei die Frequenz bestimmt wird durch die Drehzahl und die Reihenfolge des Schließens und Unterbrechens die Drehrichtung angibt.

Demgemäß erzeugt der Schalter zwei logische Signale, die sich ändern, wenn die Welle umläuft.

Die Signale sind so ausgebildet, daß sie sich bei kontinuierlicher Drehung der Welle in Quadratur ändern. Wenn ihr kombinierter Zustand durch AB repräsentiert wird, wobei A und B die Werte 0 der 1 annehmen können, so kann die Abfolge der Zustände für Umlauf in Uhrzeigerrichtung geschrieben werden als 00, 01, 11, 10, 00 . . ., während für Drehung in Gegenuhrzeigersinne sich 00, 10, 11, 01, 00 . . . ergibt. Natürlich könnte man diese Reihenfolge auch vertauschen.

Diese Signale werden in Intervallen abgetastet, die häufiger sind als die Frequenzen, die vernünftigerweise für die Änderung der Signale selbst erwartet werden können. Die Sequenz der Probepaare kann demgemäß die Form haben

00, 00, 00, 00, 01, 01, 01 . . .,

wobei die Änderung nach dem vierten Probepaar eine Drehung im Uhrzeigersinne um eine Einheit angibt. Damit der Zeitgeberschaltkreis korrekt auf eine derartige Änderung ansprechen kann, wird die Zwei-Bit-Probe AB kombiniert mit der vorhergehenden Zwei-Bit-Probe CD, um eine Vier-Bit umfassende zusammengesetzte Zahl CDAB zu ergeben. (Ohne weiteres vergleichbare logische Entscheidungen könnten auf der umgekehrten Kombination ABCD beruhen.) Die Zahl 0101 zeigt an, daß das neue Paar gleich dem alten Paar ist, und daß keine Änderung eingetreten ist. Die Zahl 0001 zeigt an, daß eine Drehung im Uhrzeigersinn stattgefunden hat, während 0011 eine doppelte Änderung unbestimmter Richtung anzeigt, und demgemäß als Fehler betrachtet werden muß. Die sechzehn möglichen Kombinationen können wie folgt aufgelistet werden:

Drehung im Uhrzeigersinn oder positive Änderung: 0001, 0111, 1110, 1000
Negative Änderung: 0010, 1011, 1101, 0100
Keine Änderung: 0000, 0101, 1111, 1010
Doppelte Änderung, Fehler: 0011, 0110, 1100, 1001.

Wenn einer der ersten beiden oben angegebenen Codes auftritt, so erfolgt eine entsprechende Aktion, also Addition oder Subtraktion, um eine Einheit, in den beiden anderen Fällen erfolgt keine Aktion.

In dieser Ausführungsform nimmt der Erkennungsalgorithmus die folgende Form an. Es ist offensichtlich, daß dann, wenn eine Gruppe einen bestimmten Code enthält, so enthält sie auch dessen Komplement, beispielsweise enthält die erste Gruppe 0111 und ebenso 1000. Wenn das höchststellige Bit (das am weitesten links stehende) eine 1 ist, so wird das Komplement des gesamten Codes benutzt, womit die Anzahl der Kombinationen auf acht reduziert wird. Dies kann durch die Dezimal-Äquivalente interpretiert werden, und in der folgenden Tabelle sind der Code, seine Dezimal- Äquivalente und die entsprechende zugeordnete Bewegung repräsentiert als 0, +, - oder E (Fehler), womit eine Doppelbewegung bezeichnet wird.

0000  0 0
0001  1 +
0010  2 -
0011  3 E
0100  4 -
0101  5 0
0110  6 E
0111  7 +

Wenn demgemäß der Code die Werte 1 oder 7 annimmt, so wird eine Einheit addiert. Wenn der Code die Werte 2 oder 4 annimmt, wird eine Einheit subtrahiert. In den anderen Fällen erfolgt keine Aktion.

Der Algorithmus kann demgemäß zusammengefaßt werden:

• 1) Einlesen des Signalpaares.
• 2) Kombinieren mit dem vorhergehenden Paar, um einen Vier-Bit-Code zu bilden.
• 3) Aufbewahren des Code für zukünftige Benutzung.
• 4) Wenn das höchststellige Bit des Code eine 1 ist, Benutzung des Komplements aller vier Bits.
• 5) Wenn der so gebildete Code in Dezimalform 1 oder 7 repräsentiert, wird eine positive Aktion eingeleitet; wenn der Code 2 oder 4 repräsentiert, wird eine negative Aktion eingeleitet, in den anderen Fällen wird keine Aktion eingeleitet.
• 6) Vorbereitung des aufbewahrten Codes für Benutzung mit dem nächsten Probepaar durch Verschieben um zwei Stellen nach links, Weglassen der beiden höchststelligen Bits, die die vorhergehende Probe repräsentieren.
• 7) Nach irgendwelchen anderen notwendigen Aktionen Rückkehr zu 1 zwecks Wiederholung des Zyklus.

Anstelle von Reed-Relais könnte der in Fig. 1 und 2 dargestellte Schalter auch Hall-Generatoren verwenden, wobei eine geeignete Komponente Typ TI 172 C, angeboten von Texas Incorporated, ist. Eine solche Komponente liefert einen hochimpedanten Ausgang, der auf niedrige Impedanz umschaltet, wenn ein Magnetfeld hinreichender Stärke vorliegt.

Fig. 3 zeigt teilweise in Blockschemaform das Schaltungsdiagramm eines Taktgeberschaltkreises, geeignet für einen Elektroherd unter Benutzung der oben erläuterten Merkmale.

Der Schaltkreis beruht auf einem integrierten Schaltkreis, der als Block 11 dargestellt ist, und z. B. vom Typ TMS 1070 ist, hergestellt von Texas Instruments Incorporated.

Der integrierte Schaltkreis Typ TMS 1070 ist mit verschiedenen Stationen organisiert, einschließlich einer arithmetischen Logikeinheit, einem festen Digitalspeicher, einem veränderbaren Digitalspeicher, einem Dateneingang, einem Datenausgang, einem Adressenausgang, und zugeordneten Daten und Steuerverbindungen, die so ausgebildet sind, daß Binärworte, repräsentiert durch elektrische Impulse, zwischen den verschiedenen Stationen des integrierten Schaltkreises übertragen werden. Die verschiedenen Stationen des integrierten Schaltkreises sind im allgemeinen längs der Daten und Steuerverbindungen angeordnet und können an diese angeschlossen werden auf Zeitmultiplexbasis, um elektrische Energie in Impulsform zwischen den verschiedenen Stationen zu übertragen. Der integrierte Schaltkreis weist Vorkehrungen auf für einen Impulsgenerator, der als Taktgeber dient für alle Zeitmultiplexvorgänge, und der auch Impulse liefert zur Verwendung als Energieversorgung innerhalb des Schaltkreises. Der integrierte Schaltkreis liefert an seinem Adressenausgang Zeitmultipleximpulse zur Verwendung durch externe Schaltungskomponenten, synchron mit jenen innerhalb des integrierten Schaltkreises sowie auf seinem Datenausgang Datenimpulse, die binäre Worte repräsentieren, welche als elektrische Zustände in ausgewählten Teilen des veränderbaren Digitalspeichers gespeichert werden.

Der integrierte Schaltkreis 11 speist Ausgänge 12 und 13, um in konventioneller Weise eine Digitalanzeige mit vier Digits zu erregen, und diese Anzeige kann in 12 Stunden oder 24 Stunden Angabe arbeiten, je nach Erfordernis, und kann ferner präzisiert werden durch Anzeige der Angaben a. m. (vormittags) oder p. m. (nachmittags), falls erwünscht. Alternativ kann die Anzeige vier Angaben umfassen für "Morgen", "Nachmittag", "Abend" und "Nacht". Der Ausgang 12 wird gespeist von dem Adressenausgang R 0-R 7, und der Ausgang 13 wird gespeist von dem Datenausgang O 1-O 7 des integrierten Schaltkreises 11.

Der Minutenzeitgeberausgang wird, wenn ausgewählt, sichtbar gemacht durch die beiden niedrigststelligen Digits der Vier-Digit- Zeitanzeige, obwohl, falls erwünscht, auch eine zusätzliche Zwei- Digit-Anzeige Verwendung finden könnte.

Eine Steuerung, beispielsweise der Schalter nach Fig. 1 und 2, ist mit dem integrierten Schaltkreis 11 über Dioden D 1 und D 2 sowie Eingänge K 1, K 2 verbunden. Die Verbindungen des Schalters mit dem integrierten Schaltkreis 11 sind mehr ins einzelne gehend in Fig. 5 dargestellt, wobei die Schalterkontakte als S 1 bzw. S 2 identifiziert sind. Wie oben angegeben, wird der Zustand der Kontakte der Relais 6, 7 (d. h. offen oder geschlossen) wiederholt abgetastet durch den Ausgang R 4 des integrierten Schaltkreises.

Der Ausgang R 4 des integrierten Schaltkreises 11 liefert einen der Zeitmultiplexausgangsimpulse, die für Verwendung durch externe Schaltungskomponenten im Synchronbetrieb mit dem integrierten Schaltkreis zur Verfügung gestellt werden. Diese externen Schaltungskomponenten sind in diesem Falle die Schalterkontakte S 1, S 2, die so ausgebildet sind, daß sie die Impulse vom Ausgang R 4 auf die Eingänge K 2, K 4 des integrierten Schaltkreises zurückübertragen. Die Pulssequenzen, die an die Eingänge K 2, K 4 angelegt werden, charakterisieren den Zustand des Schalters und signalisieren ihn dem integrierten Schaltkreis 11, der einen spezifischen Zyklus von Operationen für jeden möglichen Schalterzustand vorsieht. Der integrierte Schaltkreis wählt den Zyklus der Operationen aus und führt ihn aus, je nach der Impulssequenz, die an seine Eingänge K 2, K 4 angelegt wird. Der integrierte Schaltkreis 11 prüft den Zustand der Eingänge K 2, K 4 periodisch mit einer Frequenz, die abgeleitet ist von der Netzversorgungsfrequenz, und stellt bestimmte Zustände an bestimmten Stellen innerhalb des veränderbaren Datenspeichers her entsprechend den Zuständen an K 2, K 4. Das Fehlen von Impulsen sowohl an K 2 als auch an K 4 wird als Zustand 00 erfaßt, das Vorhandensein eines Impulses an K 2 allein wird als Zustand 10 erfaßt, das Vorhandensein eines Impulses an K 4 allein wird als 01 erkannt, und das Vorhandensein von Impulsen an sowohl K 2 als auch K 4 wird als 11 erkannt. Wie oben erläutert, signalisiert das Vier-Bit-Wort entsprechend dem Vorliegen oder Fehlen von Impulsen an K 2, K 4 während zwei aufeinanderfolgender Abtastperioden dem integrierten Schaltkreis das Verhalten eines Steuergliedes, das so ausgebildet ist, daß es die Schalterkontakte S 1, S 2 betätigt. Der integrierte Schaltkreis stellt das Verhalten des Steuergliedes fest unter Verwendung seiner arithmetischen Logikeinheit (ALU), um die Daten zu kombinieren, welche den vorherigen und den gegenwärtigen Zustand der Schalter S 1, S 2 repräsentieren. Nach Verwendung der gegenwärtigen Schalterbedingung für eine Berechnung bewahrt der integrierte Schaltkreis den gegenwärtigen Zustand auf zur Weiterverwendung als vorhergehender Zustand bei der nächstfolgenden Berechnung.

Wenn ein drehbares Steuerglied verwendet wird, um die Schalter zu betätigen, entscheidet der integrierte Schaltkreis, daß die Schalterzustände sich seit der letzten Probe nicht geändert haben, die danach von dem festen Datenspeicher ausgewählten Daten liefern Zugang zu einer Adresse C in dem veränderbaren Datenspeicher und setzen den Wert C = 15. C repräsentiert eine Gruppe von Zellen in dem veränderbaren Datenspeicher. Als Teil derselben Operation wird der Wert einer weiteren Gruppe von Zellen TT um 1 erhöht, bis 15 erreicht ist. Das Resultat von C = 15 besteht darin, daß eine erste Gruppe von Zellen in dem veränderbaren Datenspeicher unverändert bleibt. Mit anderen Worten, keine Zeiteinstellung erfolgt. Der Zustand der Zellen dieser ersten Gruppe repräsentiert einen Wert, der anzeigbar ist. Der Wert TT = 15 repräsentiert einen Endwert, und alle Werte zwischen TT = 0 und TT = 15 stehen zur Verfügung.

Wenn ein drehbares Steuerglied verwendet wird zur Betätigung der Schalter und wenn der integrierte Schaltkreis feststellt, daß die Schalterzustände sich seit der letzten Probe infolge Drehung im Uhrzeigersinne geändert haben, so wird der Wert C = 0 gesetzt und der Wert von TT wird geprüft. Wenn TT = 15 erfolgt bei C keine weitere Änderung. Wenn TT ≠ 15, so wird der Wert von C um 1 erhöht, um C = 1 zu machen und TT = 0 wird gesetzt. Wenn C = 0, werden die Zustände der ersten Gruppen von Zellen geändert, damit sie einer Erhöhung in den Einern zu einer Dezimalanzeige entsprechen, und wenn C = 1, werden die Zustände der ersten Gruppe von Zellen verändert, damit sie einer Erhöhung der Zehner einer Dezimalanzeige entsprechen. Die Frequenz, mit der die Anzeige erhöht wird, hängt ab sowohl von der Drehung des Steuergliedes als auch von der Frequenz, mit der der integrierte Schaltkreis die Zustände der Schalter S 1, S 2 abtastet. Dies erfolgt in jeder Sekunde mehrere Male, und deshalb wird der integrierte Schaltkreis keine Änderung in den Zuständen der Schalter viel öfter erfassen, als eine Änderung, selbst dann, wenn das Steuerglied verdreht wird. Immer dann, wenn der integrierte Schaltkreis keine Änderung der Schalter feststellt, setzt er C = 15 und erhöht TT um 1. Wenn das Steuerglied seine Drehung beginnt, wird der Wert von TT bereits 15 sein und deshalb wird C = 0 gesetzt bei der ersten Änderung der Schalterzustände, jedoch bleibt TT = 15. Bei weiterer Drehung wird C = 0 periodisch gesetzt und C = 15 wird für den Rest der Zeit gesetzt. TT = 15 bleibt unverändert bis eine Änderung von 9 auf 0 in den Anzeigeeinern erscheint, wenn T = 0 gesetzt wird, womit ermöglicht wird, daß C = 1 gesetzt werden kann bei der nächsten Schalteränderung, vorausgesetzt, daß die Schalterdrehzahl hoch genug ist, um TT bei einem Wert unterhalb von 15 zu erreichen. Wenn die Drehung mit derselben Drehzahl fortgeführt wird, so wird periodisch C = 1 gesetzt und C = 15 wird gesetzt für den Rest der Zeit, und TT wird auf Werten unter 15 gehalten unter Rücksetzung auf 0 wenn C = 1 und Erhöhung nur dann, wenn C = 15 ist. Wenn die Drehzahl niedrig genug ist, wird TT oft genug erhöht, um von 0 auf 15 zu kommen, bevor die nächste Schalteränderung eintritt und C = 0 wird periodisch gesetzt mit TT = 15. Bei der Erfassung eines 9 auf 0 Überganges im Einerteil einer Dezimalanzeige, wird eine Variable T 2 = 0 gesetzt, wenn die Änderung eintritt und dies wird verwendet, um TT = 0 setzen zu können.

Wenn ein drehbares Steuerglied verwendet wird, um die Schalterkontakte zu betätigen, wird der Wert C = 8 gesetzt für Drehung im Gegenuhrzeigersinne, resultierend in einer Änderung der Schalterkontakte, und der Wert von TT wird geprüft. Wie zuvor erfolgt keine weitere Änderung bei C, wenn TT = 15 ist und wenn T ≠ 15 ist, so wird der Wert von C um 1 auf C = 9 erhöht und der Wert von T = 0 wird gesetzt. Wenn C = 8 ist, werden die Zustände der ersten Gruppe von Zellen geändert, entsprechend einer Verringerung um 10 bei einer Dezimalanzeige. Die Wirkung und der Bereich von TT für Drehung im Gegenuhrzeigersinne ist die gleiche wie Wirkung und Bereich von TT für Drehung im Uhrzeigersinne.

Es versteht sich, daß anstelle progressiver Erhöhung von TT wie oben beschrieben, um einen Ausgangswert von 0 und einen Endwert von 15 zu setzen, könnte auch der Ausgangswert 15 sein und der Endwert könnte 0 sein und eine Verringerung von TT könnte vorgesehen werden.

Ein Teil der Aktion des integrierten Schaltkreises bezüglich der Betätigung eines Paares von Schaltern mittels eines drehbaren Steuergliedes kann in Einzelkomponenten realisiert werden in Form einer Schaltung wie in Fig. 6 dargestellt. Diese zeigt einen wiedertriggerbaren, monostabilen Multivibrator 101, ein ODER-Gatter 102 und drei UND-Gatter 103-105. Alle UND-Gatter sind zwei Eingangsgatter, und das Gatter 103 weist einen Eingang 106 auf, an den ein "Änderungsimpuls" anlegbar ist zur Angabe einer Änderung der Schalterzustände. Der andere Eingang 107 vom UND-Gatter 103 ist verbunden mit dem Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 101. Die Eingänge 108, 109 der UND-Gatter 104 sind mit den Eingängen 106 bzw. 107 des UND-Gatters 103 verbunden. Der Eingang 110 des ODER-Gatters 102 ist verbunden mit dem Ausgang des UND-Gatters 103 und der andere Eingang 111 des ODER-Gatters 102 steht zur Verfügung, um einen Impuls anzulegen, der eine Änderung von 9 auf 0 bei einem Einerdigit einer Anzeige angibt. Der Ausgang 112 des ODER-Gatters 102 ist mit dem Triggereingang des monostabilen Multivibrators 101 verbunden. Das UND-Gatter 105 ist mit seinem Eingang 113 mit dem Eingang 106 verbunden und mit seinem Eingang 114 an den -Ausgang des monostabilen Multivibrators 101 angeschlossen. Die Ausgänge 115, 116 der UND-Gatter 104, 105 bilden die Ausgänge der Schaltung. Im Betrieb werden Impulse, welche eine Schalteränderung anzeigen, von dem UND-Gatter 103 blockiert, jedoch von dem UND-Gatter 105 durchgelassen, weil auf 1 liegt, um so einen Befehl "Änderung um 1" an den Ausgang 116 zu übertragen, bis eine 9 auf 0 Änderung erfolgt und durchläuft über ODER-Gatter 102, um den monostabilen Multivibrator 101 zu triggern. Der getriggerte monostabile Multivibrator 101 öffnet die UND-Gatter 103 und 104 und ermöglicht, daß weitere Änderungsimpulse zu Ausgangsimpulsen vom UND- Gatter 104 führen, um einen Befehl "Änderung um 10" zu übermitteln.

Nachstehend wird wieder auf die Arbeitsweise der integrierten Schaltung 11 eingegangen. Wenn eine Drucktastensteuerung verwendet wird, um die Schalterkontakte zu betätigen und keine der Drucktasten betätigt wird, so erkennt der integrierte Schaltkreis, daß kein Schalter geschlossen wurde durch das Fehlen von R 4 Impulsen an seinen Eingängen K 2 und K 4 und setzt C = 15. Als ein Teil der Operation wird ein variables T 2 = 1 gesetzt. Wenn die Taste "erhöhen" betätigt wird, erkennt der integrierte Schaltkreis, daß der Schalter geschlossen wurde, weil R 4 Impulse an beispielsweise seinem Eingang K 2 eingespeist werden und setzt C = 0. Dann wird T 2 geprüft und festgestellt, daß T 2 = 1, so daß C = 0 bleibt und die Anzeige in den Einern erhöht wird, wobei der Wert von T 2 geprüft wird, bevor jeweils eine Erhöhung erfolgt. Das Erhöhen der Anzeigeeiner wird fortgesetzt, bis eine 9 auf 0 Änderung eintritt, wonach T 2 = 0 gesetzt wird, so daß bei der nächsten Prüfung von T 2 C auf C = 1 erhöht wird und das Erhöhen der Anzeige in den Zehnern fortgesetzt wird. Das Verringern der Anzeige erhält man, wenn die Taste "Verringern" betätigt wird, um den K 4 Eingang des integrierten Schaltkreises mit R 4 Impulsen anzusteuern, so daß C = 8 gesetzt wird zum Herunterfahren der Einer und C = 9 für das Herunterfahren der Zehner durch Verwendung von T 2 wie zuvor.

Ein Teil der Aktion des integrierten Schaltkreises bei Drucktastensteuerung eines Paares von Schaltern kann realisiert werden durch Einzelkomponenten, etwa die Schaltung gemäß Fig. 7. Die Schaltung beruht auf dem Betrieb eines bistabilen RS-Flip-Flops 201, dessen Rücksetzeingang an einen Steuerschalter 202 über eine Pufferstufe 203 angeschlossen ist. Der Steuerschalter ist ferner verbunden mit einem Eingang 204 eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Gatters 206, dessen anderer Eingang 205 mit dem Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 201 verbunden ist. Ein zweites, zwei Eingänge aufweisendes UND-Gatter 207 liegt mit einem Eingang 208 an dem Eingang 204 und mit seinem anderen Eingang 209 an dem -Ausgang des RS-Flip-Flops 201. Der Setzeingang des RS-Flip-Flops 201 steht zur Verfügung, um einen Impuls zu übernehmen, der eine Änderung von 9 auf 0 in einer Anzeige angibt. Die Ausgänge der UND-Gatter 206, 207 liefern Ausgangssignale für "Erhöhen um 10" bzw. "Erhöhung um 1". Im Betrieb liefert beim Schließen des Schalters 202 das UND-Gatter 207 einen "1"-Ausgang, bis der Setz-Eingang des RS-Flip-Flops 201 auf hohen Pegel geht, wenn ein "1"- Ausgang vom UND-Gatter 206 lieferbar wird.

Das Programm zur Überwachung von T 2 umfaßt ein Unterprogramm, das als GETT 2 bezeichnet wird. Dieses Unterprogramm GETT 2 dient auch dazu, TT = 1 zu setzen, wenn T 2 gerade 0 geworden ist. Ein weiteres Unterprogramm bezüglich eines Drehgliedschalters oder Drucktastenschalters ist vorgesehen, wobei das Unterprogramm als GROTC bezeichnet wird für einen Drehelementschalter und als GETC für einen Drucktastensteuerschalter. Dabei sind die Unterprogramme GROTC und GETT 2 sequentiell durchführbar.

Einzelheiten des inneren Aufbaus des inneren Schaltkreises TMS 1070 lassen sich der Broschüre "TMS 1000 Series Data Manual", Texas Instruments Limited, 1976, entnehmen.

Eine Zeiteinstellsteuerung für Drucktastenbetätigung ist in Fig. 4 dargestellt. In der Anordnung nach Fig. 4 sind wie zuvor die Schalterkontakte S 1 und S 2 vorhanden und die Schaltung, die S 1 und S 2 enthält, ist mit dem R 4-Taktpulsausgang des integrierten Schaltungskreises 11, wie oben bereits erläutert, verbunden. Die Schalter S 1 und S 2 sind so ausgebildet, daß sie mittels Drucktasten betätigbar sind. Die möglichen Schaltkombinationen sind beide offen, S 1 offen und S 2 geschlossen sowie S 1 geschlossen und S 2 offen. Wenn S 1 und S 2 gleichzeitig offen sind, erreichen keine Taktimpulse die Eingänge K 2 und K 4 während der Zeit, während ein Impuls auf der R 4-Ausgangsleitung vom IC 11 steht und der IC 11 spricht insofern an, als er keinerlei Aktionen bezüglich der Zeiteinstellung vornimmt. Die Werte von TT und C werden beide 15, wie zuvor. Wenn eine Erhöhung des angezeigten Wertes erforderlich ist, dann wird beispielsweise S 1 geschlossen, und dies führt dazu, daß Taktimpulse den K 2-Eingang des C 11 während der Dauer von R 4 erreichen. Keine Impulse erreichen den K 4-Eingang des C 11. Das Vorhandensein von Taktimpulsen am K 2-Eingang des IC 11 während der Dauer von R 4 bewirkt die Ausführung der oben beschriebenen Schritte, die dazu führen, daß die Einer der Anzeige sich erhöhen. Erhöhen der Einer auf der Anzeige dauert, bis eine Änderung von 9 auf 0 stattfindet, wonach die Zehner der Anzeige allein erhöht werden. Die Aktionen innerhalb des IC 11 wurden oben erläutert.

Wenn eine Verringerung der Anzeige erforderlich ist, dann wird nur S 2 geschlossen, um Taktimpulse an K 4 zu legen. Auch die daraus resultierenden innerhalb und außerhalb des IC 11 erfolgenden Aktionen wurden oben bereits beschrieben hinsichtlich des Herunterfahrens der Anzeige.

Das Verfahren der Zeiteinstellung wird berücksichtigt durch Verbindung entsprechender optionaler Dioden. Bei Verwendung eines drehbaren Steuergliedes, beispielsweise des in Fig. 1 und 2 dargestellten, erfolgt ein Ansprechen sowohl auf die Winkelbewegung als auch auf die Drehrichtung. Drehung des Steuerknopfes 8 führt zu Änderungen in der Anzeige in Zehnminutenschritten, nachdem einmal die Einer der Anzeige 0 erreicht haben; im übrigen erfolgen die Änderungen in Einminutenschritten. Wenn die Kontrolle mittels getrennter Schalter erfolgt, können die Änderungen zunächst in Einminutenschritten vorgenommen werden, bis eine 10 oder ein Vielfaches derselben erreicht wird, wonach Änderungen in Zehnminutenschritten erfolgen, beispielsweise 25, 26, 27, 28, 29, 30, 40, 50 . . .

Eine Einstellung auf eine von 0 abweichende Einerangabe im System mit drehbarem Steuerglied wird bewirkt durch Einstellung des Vielfachen von 10 gerade oberhalb oder unterhalb des gewünschten Wertes und nachfolgendem Pausieren, wonach die Drehung nur noch eine Änderung der Einer allein zur Folge hat.

Die Funktionssteuerung ist ähnlich angeschlossen und der Status der Steuerung wird abgetastet durch Ausgang R 2 des IC. Die verschiedenen Einstellungen der Funktionssteuerung und die wiedergegebene Information werden in folgender Weise kodiert:

Die Positionen 1 bis 4 des Funktionsschalters steuern den Herd im Automatikbetrieb, während die Positionen 5 bis 7 den Herd im manuellen oder nichtautomatischen Betrieb steuern. Die oben dargestellte Kodierung eignet sich für eine Vierdigitanzeige. Wenn eine Sechsdigitanzeige vorgesehen ist, werden nur die Positionen 1, 2, 3, 6 und 7 benötigt.

Über den Ausgang R 10 des IC wird ein Summer 14 erregt, um anzuzeigen, daß eine Zeitperiode endet, die auf dem Kurzzeitwecker eingestellt worden ist, und dies wird gesperrt und die Kurzzeitanzeige gelöscht durch Betätigung des Druckknopfes oder der Taste 15.

Erregung und Entregung der Heizelemente des Herds werden gesteuert durch das Relais A/1, dessen Kontakte A 1 in Serie liegen mit dem Heizelement und der Versorgungsleitung.

In der Automatikposition des Funktionsschalters wird eine Anzeigelampe 16 - im vorliegenden Falle eine lichtemittierende Diode - über Ausgänge R 7 und O 1 des IC und über Transistoren T 1 und T 2 erregt. Wenn der Benutzer versäumt, die Herdtemperatur mittels eines (nicht dargestellten) Herdthermostaten einzustellen, wird die Lampe 16 dazu gebracht zu blinken durch Schalten bzw. Sperren von T 1 mit einer niedrigen Frequenz. Dies steuert die Leitfähigkeit des Emitterkollektorkreises von T 2 und die Entladung von Kondensator C 1. Wenn der Benutzer versäumt, die Kochzeit einzustellen, erzeugt die Lampe Lichtblitze durch Umschalten von T 1 mit Frequenz. Die korrekte Einstellung der erforderlichen Steuerungen wird durch ständiges Aufglimmen angezeigt.

Die optionalen Dioden D 5, D 6, D 7 und D 8 erlauben das Eingeben zusätzlicher Möglichkeiten in den IC; ein Prüfkreis, mittels dem der Zeitgeber mit hoher Geschwindigkeit laufen kann; alternative Netzeingangsfrequenzen, beispielsweise 50 Hz oder 60 Hz, Vier- oder Sechs- Digit-Anzeige, 12- oder 24-Stunden-Anzeige, Typ des verwendeten Steuerschalters, d. h. ob ein Drehschalter, ein Mehrpositionsschalter oder getrennte Schalter.

Andere Schalteranordnungen, beispielsweise Doppeldruckschalter, können ebenfalls einsetzbar gemacht werden.

Die verschiedenen Funktionen, die auswählbar sind durch den Funktionssteuerschalter, haben zugeordnete Stellen innerhalb des veränderbaren Datenspeichers im IC. Der IC zeigt den Inhalt eines bestimmten Speicherplatzes oder einer Stelle an, innerhalb des veränderbaren Datenspeichers mit der Zeitmultiplexfrequenz, um eine helle, flackerfreie Anzeige zu bewirken, und wird kurzzeitig unterbrochen durch die Anstiegsflanken der Netzwellenform, um die anderen Funktionen auszuführen, die ihm zugeteilt sind.

Es sei angenommen, daß die "Tageszeit" eingestellt worden ist, wobei der zugeordnete Speicherplatz im veränderbaren Datenspeicher einen von Null abweichenden Wert aufweist, und daß außerdem auch Werte gespeichert sind entsprechend der "Kochzeit" und der "Fertigzeit", unter der Annahme, daß auch diese eingegeben worden sind. Die obigen Zeiten werden festgehalten durch die Zustände ausgewählter Gruppen von Zellen innerhalb des veränderbaren Datenspeichers, wie beschrieben, durch Betätigung eines Paares von Schaltern. Der integrierte Schaltkreis verwendet die Netzstromversorgung als Taktoszillator zum Fortschalten der "Tageszeit" und auch für das periodische Nachstellen aller anderen Speicherplätze innerhalb des veränderbaren Datenspeichers.

Der integrierte Schaltkreis dient während des größten Teils der Zeit für die Anzeige, bis eine Anstiegsflanke eines Impulses erscheint, der abgeleitet wird von der Netzstromversorgung. Die Anzeige wird ausgewählt durch Laden eines Registers, das die Zustände auf den Datenausgangsleitungen diktiert, welche für die Anzeige ausgewählt worden sind.

Die 50-Hz-Netzstromimpulse werden gezählt und benutzt, um Operationen in einer Schleife zu steuern derart, daß die "Tageszeit" weitergeschaltet wird in entsprechenden Perioden, "Kochzeit" und "Minutenkurzzeit" heruntergeschaltet werden zu entsprechenden Zeitpunkten, und dann eine Rückkehr zu der Ansteuerung der Anzeige erfolgt.

Bei 50-Hz-Netzimpulsen, die nicht Zeitintervallimpulse sind, werden die anderen, nicht die Zeit betreffenden Funktionen bedient. Diese nicht die Zeit betreffenden Funktionen sind in drei Gruppen aufgeteilt, wobei eine Hauptgruppe während der meisten der vom Netz abgeleiteten Impulse bedient wird, während jede der anderen Gruppen ihrerseits mit etwa ¹/₆ Sekunde Intervallen bedient wird. In jedem Falle wird nur eine Funktion behandelt und der IC kehrt dann sofort zu der Bedienung der Anzeige zurück.

Wie oben erwähnt, ist der IC so ausgebildet, daß er reagiert, wenn die "Kochzeit" größer gemacht wird als die "Fertigzeit", vermindert um die Tageszeit, indem die Anzeige der Kochzeit "eingefroren" wird.

Der IC enthält Mittel für ein Festhalten der "Wartezeit", das ist der Zeitraum zwischen der Tageszeit und der Einschaltzeit. Die Einschaltzeit ist natürlich die Fertigzeit, vermindert um die Kochzeit. Wenn einmal die Fertigzeit gesetzt worden ist, wird die Wartezeit überwacht, wenn Kochzeitbefehle empfangen werden, und keine Änderung der Kochzeit erfolgt, wenn die Wartezeit negativ wird, selbst wenn ein Befehl zur Änderung der Kochzeit eingegeben würde. Das heißt, jeder Befehl für eine Änderung der Kochzeit, der zu einer negativen Wartezeit führen würde, wenn man ihn ausführte, wird ignoriert. Auf die gleiche Weise würde, wenn die Kochzeit vorgegeben worden ist, und die Fertigzeit eingestellt wird, ein Befehl, der zu einer negativen Wartezeit bei Ausführung führte, ignoriert werden. Zusätzlich ignoriert der IC Befehle, die zu einer 24 Stunden übersteigenden Fertigzeit führen würden, d. h. die auf den nächsten Tag fielen. Dies wird dadurch erreicht, daß bei jedem Befehl geprüft wird, welche Fertigzeit sich ergäbe, wenn der Befehl ausgeführt würde, bevor die Befehle ausgeführt werden, und der Befehl wird ignoriert, wenn er die Fertigzeit über die 24-Stunden-Marke hinaus verschieben würde.

Bei der Überwachung der Wartezeit durch den IC werden ausgewählte Plätze innerhalb des veränderbaren Datenspeichers verwendet, um Werte für die Wartezeit zu speichern, und bei jedem Befehl, der die Wartezeit beeinflußt, wird der gespeicherte Wert in die ALU kopiert, geändert durch den durch den Befehl gegebenen Betrag, und das Vorzeichen des Resultats wird überprüft. Wenn das Ergebnis dieser Überprüfung einen negativen Wert in der ALU hinterläßt, so wird der Befehl nicht ausgeführt.

Wenn die "Wartezeit" Null wird beim Heraufschalten der Kochzeit, so wird die "Kochzeit" eingefroren, da der IC die Eingangsbefehle ignoriert. Wenn die Befehle noch dann gegeben werden, wenn die Wartezeit Null erreicht hat, dann wird die Fertigzeit gemeinsam mit der Kochzeit verändert. Wegen der obigen Charakteristiken sind die Daten, die im veränderbaren Datenspeicher gehalten werden und die Kochzeit und Fertigzeit repräsentieren, immer gültig. Die veränderlichen "Tageszeit", "Wartezeit", "Kochzeit", "Einschaltzeit" und "Fertigzeit" werden jeweils repräsentiert durch die Zustände entsprechender Gruppen von Zellen innerhalb des veränderbaren Datenspeichers.

Wenn eine von Null abweichende "Kochzeit" eingestellt worden ist, wird eine oben bereits erwähnte Lampe periodisch erregt und blinkt zur Bestätigung der Kochzeit-Einstellung. Der veränderbare Datenspeicher weist Plätze auf, in denen die Kochtemperaturwerte eingegeben werden, und das Vorliegen von Kochtemperaturwerten bewirkt, daß die Lampe während der Zeit erregt wird, während der sie vorher durch den von Null abweichenden Kochzeitwert nicht erregt war. Deshalb wird bei eingegebener Kochtemperatur und fehlender Kochzeit die Lampe blitzen. Wenn sowohl die Kochzeit als auch die Kochtemperatur eingestellt worden sind, glimmt die Lampe ständig, wobei das Glimmen aus einer Kombination eines Blinkimpulses und eines Blitzimpulses besteht, entsprechend der Bestätigung "Kochzeit eingestellt" bzw. "Kochtemperatur eingestellt". Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Transistor T 1 so an den IC 11 angeschlossen, daß seine Basiselektrode angesteuert wird von dem Tastimpuls R 7 vom IC 11 und seine Kollektorelektrode wird angesteuert von einem Element des Ausgangs 13. Der Transistor T 1 dient dazu, die lichtemittierende Diode 16 ein- und auszuschalten.

Die alternative Ausführungsform des Schalters ist in Fig. 8 dargestellt. Es handelt sich um einen Drehschalter mit einer Welle 301, auf der eine Schwungmasse 302 sitzt mit vier Polen 303, die rings um die Peripherie gleichförmig verteilt sind.

In geeigneter Weise nahe der Schwungmasse an um 135° zueinander versetzten Positionen sind Abgriffsspulen 304, 305 angeordnet, jeweils auf Permanentmagnetkerne 306 bzw. 307 gewickelt. Zweckmäßigerweise können die Spulen mit den zugeordneten Magneten auf einer gedruckten Schaltungsplatte montiert werden, die einen Teil des Schalteraufbaus bildet.

Bei Drehung der Welle 301 erzeugt der Durchgang der Pole 303 an den Spulen vorbei Änderungen in dem Luftspalt der Magnete, und diese Änderungen induzieren Spannungen in den Spulen, welche zu Verstärkern geführt werden, beispielsweise Operationsverstärkern mit hoher Verstärkung (nicht dargestellt). Die Verstärker sind so ausgebildet, daß jeder einen Ausgang in Form eines Impulszuges mit im wesentlichen rechteckförmiger Wellenform erzeugt.

Die Pulsfolgefrequenz repräsentiert die Drehzahl der Welle, während die Phase eines Impulszuges relativ zum anderen die Umlaufrichtung der Welle angibt.

Ein typischer Zeitgeberschaltkreis für die Zusammenarbeit mit dem gerade beschriebenen Schalter ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Ausgänge der Verstärker über Dioden D 1 und D 2 an Eingänge K 1 und K 2 des integrierten Schaltkreises gelegt werden. Die Operation läuft im übrigen wie oben beschrieben ab.

Es versteht sich, daß die Schwungmasse 302 auch nur zwei Pole 303 aufweisen könnte, die einander diametral gegenüberliegen, sowie zwei Spulen an um 90° versetzten Positionen aufweisen könnten. Andere Anordnungen sind möglich, die sowohl eine Angabe der Drehzahl der Welle als auch der notwendigen Phasendifferenz ermöglichen, um auch die Drehrichtung anzuzeigen.

Claims (2)

1. Zeitgeberschaltung mit einer Uhr zur Bildung einer Realzeit und mit einer Eingabe- und einer Speichervorrichtung zum Eingeben und Abspeichern mindestens eines Zeitintervalls für zu steuernde Abläufe sowie mindestens eines Zeitpunktes bezogen auf die Realzeit, wo das oder die Zeitintervalle beginnen oder enden sollen, gekennzeichnet durch eine Prüfeinrichtung für ein Ignorieren solcher Eingaben, die zum Überlappen des oder der Zeitintervalle mit der Realzeit im Zeitpunkt der Eingabe führen.

2. Zeitgeberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung zeitweilig solche Eingaben ignoriert, die zu einer zeitlichen Überlappung führen würden, und mindestens ein Zeitpunkt derart geändert wird, daß keine Überlappung auftritt.