多功能電子表的制作方法

專利名稱：多功能電子表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有記時顯示、定時顯示等多功能顯示裝置的模擬電子手表。
近年來，人們希望模擬電子表也附加有記時、報時、定時等多種功能，這一要求日漸增多，制造廠商也應這些需求推出了各種各樣的多功能的商品化模擬電子表。并且，在顯示這些附加的功能時，除了通常的秒、時、分針以外，還采用了小秒針、報時時、分針等，在表盤的任意位置，如6點鐘、9點鐘等位置上設置專用小窗口以顯示報時時刻等功能。
另外，除采用通常的柄頭、柄軸以外，還采用了用于切換多種功能模式的副柄軸、開關等。
這些表不僅具有多種功能，而且在其設計上可作多種變化，以適應各類消費者的需要與愛好，很受消費者的歡迎。這些多功能電子表已公開在日本特許公開公報昭61-286783和昭61-294308以及日本公開實用新型昭61-26191等文獻中。
但是，這些已有的多功能電子表，隨著不同附加功能的組合，就需要各不相同的機芯構造和不同的用于驅動的IC。即，一旦變化功能顯示部件的配置，就必須變更機芯構造和零件的配置。此外，隨著功能的增、減以及動作方式的改變，必須重新制作相應的IC。如上所述，為了適應消費者的需求，就必須使表的設計和功能方面有多種變化形式，這樣，制造廠商不得不進行小批量而多品種的生產。
在這種情況下，這種已有的多功能電子表隨著零件變更，其鑄模費用就會增加，加工費和隨著IC的改變造成的模片費也隨之增加，另外，隨著設計的改變還造成成本增加。結果，使該多功能電子表的單價升高。此外，為了使一種電子表能滿足各種各樣的規(guī)格，必須使零件配置、IC規(guī)格具有冗余度，這樣也會導致表的尺寸增大和成本增加。
如上所述，已有的多功能電子表的缺點是不能適應多樣化的要求。
于是，本發(fā)明的目的就是要克服這一缺點，提供一種能很容易地滿足多樣化的市場要求、設計優(yōu)良的多功能電子表，該電子表能減輕設計和制造上的負擔，并且不會引起價格上升和尺寸增加。
本發(fā)明的多功能電子表的特征是具有用于顯示通常時刻的步進馬達及用于顯示至少一個以上附加功能的步進馬達，具有用于顯示通常時刻的輪系及用于顯示至少一個以上附加功能的輪系，具有帶程序存貯器的微型計算機，通過上述用于顯示附加功能的步進馬達的數(shù)量及其配置和上述用于顯示通常時刻及顯示附加功能的輪系配置狀態(tài)，在機芯的中心位置、12點鐘方向軸的位置、3點鐘方向軸的位置、6點鐘方向軸的位置、9點鐘方向軸的位置中的至少一個任意位置上，進行通常時刻及附加功能的顯示。而且，通過上述程序存貯器內軟件的重寫，決定通過上述微機發(fā)生的動作信號，進行與上述顯示位置對應的特征顯示動作。
以下結合


本發(fā)明的實施例。
圖1是本發(fā)明多功能電子表實施例的平面圖。
圖2是用于通常時刻時、分顯示的輪系斷面圖。
圖3是用于通常時刻秒顯示的輪系斷面圖。
圖4是用于記時秒顯示的輪系斷面圖。
圖5是用于記時分顯示和定時秒顯示的輪系斷面圖。
圖6是用于報時設定時刻顯示的輪系斷面圖。
圖7是本實施例的多功能電子表的整體外形圖。
圖8是本發(fā)明多功能電子表第2實施例的平面圖。
圖9是用于通常時刻秒顯示的輪系斷面圖。
圖10是本發(fā)明第2實施例的多功能電子表的整體外形圖。
圖11是本發(fā)明多功能電子表第3實施例的平面圖。
圖12是用于通常時刻秒顯示的輪系斷面圖。
圖13是本發(fā)明第3實施例的多功能電子表的整體外形圖。
圖14是圖1所示實施例的電路圖。
圖15是圖1中的CMOS-IC20的方框圖。
圖16是表示圖15中記時電路211具體結構的方框圖。
圖17是表示圖15中馬達運行控制電路212具體結構的方框圖。
圖18、圖19、圖20。圖21分別為從圖17中的第1驅動脈沖形成電路221、第2驅動脈沖形成電路222、第3驅動脈沖形成電路223、第4驅動脈沖形成電路224輸出的馬達驅動脈沖Pa、Pb、Pc、Pd的脈沖波形圖。
圖22是表示圖17中的馬達時鐘控制電路226、227、228和229具體結構的方框圖。
圖23但表示圖17中的運行基準信號形成電路220具體結構的方框圖。
圖24是顯示通常時刻用的流程圖。
圖25是記時功能的流程圖。
圖26是定時功能的流程圖。
圖27是報時功能的流程圖。
圖28是馬達走針方式的流程圖。
圖1是本發(fā)明多功能電子表第1實施例的平面圖。在該實施例中，采用了4個步進馬達來實現(xiàn)其多種功能。圖中，1是樹脂成形做成的主夾板，2是電池。3是用于顯示通常時刻的步進馬達A，它由磁芯3a、線圈體3b、定子3c和轉子4組成，其中磁芯3a和定子3c均由高導磁材料做成，線圈體3b由纏繞在磁芯3a上的線圈、經端部處理而兩端導通的線圈導線基板和線圈架組成，轉子4由轉子磁鐵和轉子軸組成。5、6、7、8分別是導向輪、秒輪、過輪、中心輪。9是跨輪，10是時輪。中心輪和時輪設置在表體的中心位置，通過這些輪系結構，在表體的中心位置上進行通常時刻的分顯示和時顯示。圖2是表示用于該通常時刻的分顯示和時顯示的輪系配合狀態(tài)的斷面圖。如圖2所示，轉子軸4a與導向輪片5a嚙合，導向輪軸5b與秒輪片6a嚙合，秒輪軸6b與過輪片7a嚙合，過輪軸7b與中心輪片8a嚙合，從轉子軸4a至中心輪片8a的減速比為1/1800，轉子4每秒鐘旋轉半圈，則中心輪3600秒即60分鐘轉一圈，從而能進行通常時刻的分顯示。11是嵌合在中心輪8端部的分針，用以進行分顯示。中心輪軸8b與跨輪片9a嚙合，跨輪軸9b與時輪10嚙合。從中心輪軸8b至時輪10的減速比為1/12，從而能進行通常時刻的時顯示。12是嵌合在時輪10前端的時針，用以進行時顯示。此外，在圖1中，13是設置在表體9點鐘方向軸上的小秒輪，通過由轉子4、導向輪5和小秒輪13組成的輪系結構，在表的9點鐘方向軸上進行通常時刻的秒顯示。圖3是用于該通常時刻秒顯示的輪系配合狀態(tài)的斷面圖。如圖3所示，導向輪軸5b與小秒輪片13a嚙合。從轉子軸4a至小秒輪片13a的減速比為1/30，轉子4一秒鐘轉180°，則小秒輪13每60秒鐘轉一圈，即1秒鐘轉6°，從而能進行通常時刻的秒顯示。14是嵌合在小秒輪13前端的小秒針，用于進行秒顯示。
圖1中的15是用于顯示記時秒針的步進馬達B，它由磁心15a、線圈體15b、定子15c和轉子16構成。其中，磁芯15a和定子15c均由高導磁材料做成，線圈體15b由纏繞在磁芯15a上的線圈、經端部處理而兩端導通的線圈導線基板和線圈架組成，轉子16由轉子磁鐵和轉子軸組成。17、18、19分別是1/5秒CG第一中間輪、1/5秒CG第二中間輪、1/5秒CG輪;1/5秒CG輪設置在表體的中心位置。通過這些輪系結構，在表的中心位置進行記時的秒顯示。圖4是表示用于該記時秒顯示的輪系配合狀態(tài)斷面圖，如圖4所示，轉子軸16a與1/5秒CG第一中間輪片17a嚙合，1/5秒CG第一中間輪軸17b與1/5秒CG第二中間輪片18a嚙合，1/5秒CG第二中間輪軸18b與1/5秒CG輪片19a嚙合。從轉子軸16a至1/5秒CG輪片19a的減速比為1/150。根據來自CMOS-IC20的電信號，轉子16在1/5秒鐘旋轉180°，則1/5秒CG輪19在1/5秒鐘旋轉1.2°，即1秒鐘旋轉1.2°×5度從而能進行以1/5秒為間隔的記時秒顯示。21是嵌合在1/5秒CG輪前端的1/5秒CG針，用于進行記時的秒顯示。同時，該1/5秒CG針21也兼用作為定時設定針，用于設定定時時刻。該定時操作將在后面描述。
27是用于記時的分顯示和定時經過時刻秒顯示的步進馬達C，它由磁芯27a、線圈體27b、定子27c和轉子28構成，其中，磁芯27a和定子27c均由高導磁材料做成，線圈體27b由纏繞在磁芯27a上的線圈、經端部處理而兩端導通的線圈導線基板和線圈架組成，轉子28由轉子磁鐵和轉子軸組成。29、30分別是分CG中間輪和分CG輪，分CG輪30設置在表的12點鐘方向軸上。通過這些輪系的結構，在表的12點鐘方向軸上進行記時的分顯示和定時經過時間的秒顯示。圖5是表示用于該記時的分顯示和定時經過時間的秒顯示的輪系配合狀態(tài)斷面圖。如圖5所示，轉子軸28a與分CG中間輪片29a嚙合，分CG中間輪軸29b與分CG輪片30a嚙合。從轉子軸28a至分cG輪片30a的減速比為1/30。在記時模式時，轉子28根據來自CMOS-IC20的電信號，按1分鐘旋轉360°的比率即每30秒鐘旋轉180°×2度，則分CG輪1分鐘旋轉12°，即30分鐘旋轉360°(12°×30度)，從而能進行30分鐘的記時顯示。31是嵌合在分CG輪端部的分CG針，用于進行記時的分顯示，該分CG針31與前述的1/5秒CG針21組合起來，就能夠進行最小讀數(shù)單位為1/5秒，最大計時為30分鐘的記時顯示。當為定時模式時，轉子28根據來自CMOS-IC20的電信號，作與記時模式相反方向的旋轉，該旋轉是1秒鐘180°×1度，分CG針31以1秒為間隔作反時針方向的旋轉，進行1周60秒的定時經過時間的秒顯示。并且，此時轉子16根據來自CMOS-IC20的電信號，以1分鐘180°×5度的速度作與記時模式相反方向的旋轉。從而，1/5秒CG針21以1分鐘6°的比率作反時針方向的旋轉，進行定時所經過時間的分顯示。另外，在設定定時時刻時，圖1中的第2柄軸23處于第一級狀態(tài)，每按壓一次B開關25，轉子16就旋轉180°×5度，1/5秒CG針21就以6°為單位旋轉(刻度上是以1分為單位)，顯示最大達60分鐘的定時設定時刻。
圖1中的32是用于顯示報時設定時刻的步進馬達D，它由磁芯32a、線圈體32b、定子32c和轉子33構成，其中，磁芯32a和定子32c均由高導磁材料做成，線圈體32b由纏繞在磁芯32a上的線圈、經端部處理而兩端導通的線圈導線基板和線圈架組成，轉子33由轉子磁鐵和轉子軸組成。35、36、37分別是Al中間輪，Al分輪、Al跨輪、Al時輪;Al分輪35及Al時輪37設置在表的6點鐘方向軸上。通過這些輪系的結構，在表的6點鐘方向軸上進行報時設定時刻的顯示。圖6是用于顯示該報時時刻的輪系配合狀態(tài)的斷面圖。如圖6所示，轉子軸33a與Al中間輪片34a嚙合，Al中間輪軸34b與Al分輪片35a嚙合，Al分輪軸35b與Al跨輪片36a嚙合，Al跨輪軸36b與Al時輪37嚙合。從轉子軸33a至Al分輪片35a的減速比為1/30，從Al分輪軸35b與Al時輪37的減速比為1/12。38是嵌合在Al分輪35前端的Al分針，39是嵌合在Al時輪37前端的Al時針。
第2柄軸23在第1級時，為定時設定模式，每按壓一次c開關26，轉子33根據來自CMOS-IC20的電信號旋轉180°，從而Al分針轉6°(刻度上1分)，Al時針轉0.5°。這樣，就可以1分為單位將報時時刻最大設定到12小時。另外，如果這時持續(xù)地按住C開關26，則Al分針38和Al時針39就連續(xù)快速地旋轉，從而在短時間內可以設定報時的時刻。當設定的報時時刻與通常時刻一致時，鬧鐘嗚響。當?shù)?柄軸23處于0級時，是停止報時模式，這時Al分針38和Al時針39顯示通時刻。這時，轉子33根據來自CMOS-IC20的電信號，每分鐘旋轉180°，因此，Al分針進行1分走針。
下面，說明本發(fā)明多功能電子表的電路結構。
圖14是CMOS-IC20和其它電子元件的電路線路圖。圖中，2是氧化銀電池(SR927W)，3b是步進馬達A的線圈體，15b是步進馬達B的線圈體，24是A開關，25是B開關，26是C開關，27b是步進馬達C的線圈體、32b是步進馬達D的線圈體、55和56是用于驅動蜂鳴器的元件，55是升壓線圈，56是帶有保護二極管的微型晶體管，57是0.1μF芯片電容，用以抑制CMOS-IC20內恒壓電路的電壓變化，58是作為CMOS-IC20內振蕩電路振源的超小型音叉型石英振子，46a是由離合桿46的一部分形成的開關，59a是由第二拉檔59的一部分形成的開關，64是貼付在表殼后蓋上的壓電蜂鳴器，在圖1中未示。開關24、25、26是按鈕式開關，只在按壓時才能輸入，開關46a是與第1柄軸22連動的開關，當?shù)?柄軸22位于第1級時，46a與RA1端子閉合，當?shù)?柄軸22在通常的位置時，46a呈開啟狀態(tài)。開關59a是與第2柄軸23連動的開關，第2柄軸23位于第1級位置時，它與RB1端子閉合，位于第2級位置時，它與RB2端子閉合，位于通常位置時，它呈開啟狀態(tài)。
圖15是本實施例中所用的CMOS-IC20的方框圖。如圖15所示，CMOS-IC20是用于模擬電子表的單片微型計算機，它以芯板CPU為中心，在單片上集成了程序存貯器、數(shù)據存貯器、4個馬達驅動器、馬達運行控制電路、音響發(fā)生器、中斷控制電路等。下面說明圖15。
201是芯板CPU，它由ALU、運算寄存器、地址控制寄存器、棧指示器、指令寄存器、指令譯碼器等構成，通過存貯變化輸入/輸出方式，用地址總線和數(shù)據總線與外圍電路連接。
202是程序存貯器，由2048字碼×12位構成的膜片只讀存貯器(ROM)做成，容納使IC動作的軟件。
203是程序存貯器202的地址譯碼器。
204是由112字碼×4位的隨機存取存儲器(RAM)構成的數(shù)據存貯器，采用了用于貯存各種定時和各指針位置的計數(shù)器。
205是數(shù)據存貯器204的地址譯碼器。
206是振蕩電路，使連接在Xin和Xout端子上作為振蕩源的音叉型石英振子以32768Hz振蕩。
207是振蕩停止檢測電路，當振蕩電路206停止振蕩時，將其檢出，使系統(tǒng)復位。
208是第1分頻電路，將振蕩電路206輸出的32768Hz信號φ32k順次分頻，輸出16Hz信號φ16。
209是第2分頻電路，將第1分頻電路208輸出的16Hz信號φ16分頻為1Hz信號φ1。另外，8Hz至1Hz的各分頻段狀態(tài)，可通過軟件讀入芯板CPU201內。
在本實施例的IC中，用于計時等處理的時間間隔Tint，采用了16Hz信號φ16，8Hz信號φ8，1Hz信號φ1。時間間隔Tint在各信號的下降時發(fā)生，各間隔要素的寫入、復位及屏蔽全部由軟件進行，復位和屏蔽是按每個要素個別進行的。
201是音響發(fā)生器，形成蜂嗚器驅動信號并向Al端子輸出。蜂鳴器驅動信號的驅動頻率、Qn/OFF、和鳴響方式均可由軟件控制。
211是記時電路，其具體結構如圖16所示。形成1/100稍記時時，由硬件進行1/100秒針的走針控制，可大大減輕軟件的負擔。
在圖16中，2111是時鐘形成電路，從512Hz信號φ512中形成100Hz信號φ100和時鐘脈沖pfc，該100Hz信號φ100是記時計測的基準時鐘，該時鐘脈沖pfc的脈寬為3.91ms，是用于形成1/100秒針驅動脈沖pf的100Hz脈沖。2112是50進制的記時計數(shù)器，對通過與門2119的φ100進行計數(shù)，根據控制信號形成電路2118輸出的記時復位信號Rcg復位。2113是寄存器，在分離顯示指令信號Sp從控制信號形成電路2118輸出時，對記時計數(shù)器2112的內容進行保持。2114是50進制的針位置計數(shù)器，通過對1/100秒針驅動脈沖Pf進行計數(shù)來貯存1/100秒針的顯示位置，根據信號Rhud進行復位，該信號Rhud是從控制信號形成電路2118輸出的，用于指示貯存1/100秒針的0位置。2115是一致性檢測電路，將寄存器2113和針位置計數(shù)器2114的內容進行比較，當二者一致時就輸出一致信號Dty。2116是“0”位置檢測電路，一旦檢測出針位置計數(shù)器2114的“0”位時，就輸出“0”檢測信號Dto。2117是1/100秒針走針控制電路，在1/100秒針處于動作狀態(tài)且在記時計測期間，當記時計數(shù)器2112與針位置計數(shù)器2114的內容一致時，通過時鐘脈沖pfc。在分部顯示以及計測停止時，當寄存器2113與針位置計數(shù)器2114不一致時，通過時鐘脈沖pfc。在1/100秒針為非動作狀態(tài)而記時計測進行時，當針位置計數(shù)器2125的內容為“0”以外時，通過時鐘脈沖pfc。2118是控制信號形成電路，它根據軟件的指令，形成并輸出下列信號指令記時計測開始/停止的開始信號St、指令分部顯示/分部顯示解除的分離信號Sp、指令記時計測復位的記時復位信號Rcg、用于指令貯存1/100秒針0位置信號Rhud以及指令1/100秒針動作/非動作的Drv信號。并且，只有步進馬達C才能驅動1/100秒針。另外，根據記時計數(shù)器2112輸出的5Hz進位信號φ5，發(fā)生記時中斷CGint。1/5秒以下的記時計測處理，可由軟件進行。
212是馬達走針控制電路，其具體結構如圖17所示。根據軟件的指令，向各馬達驅動器輸出馬達驅動脈沖。下面說明圖17。
219是馬達走針方式控制電路，按照軟件的指令，在貯存各馬達走針方式的同時，形成并輸出下列各控制信號選擇正轉驅動Ⅰ的Sa、選擇正轉驅動Ⅱ的Sb、選擇逆轉驅動Ⅰ的So、選擇逆轉驅動Ⅱ的Sd和選擇正轉補正驅動的Se。
220是走針基準信號形成電路，其具體結構如圖23所示，根據軟件指令形成并輸出走針用基準時鐘Cdrv。
在圖23中，2201是3位寄存器，根據軟件的指令(地址譯碼器2202的輸出信號)，貯存用于決定走針基準時鐘脈沖Cdrv頻率的數(shù)據。2203是3位寄存器，在可編程序分頻器2205輸出的走針基準用時鐘脈沖Cdrv下降時，對寄存器2201內貯存的數(shù)據進行寫入并貯存。2204是譯碼器，對應于寄存器2203所貯存的數(shù)據，將2、3、4、5、6、8、10、16的數(shù)以2進制形式輸出。2205是可編程序分頻器，設譯碼器2204輸出的數(shù)值為n，則該分頻器對第1分頻電路208輸出的256Hz信號φ256進行1/n分頻并輸出。因此，根據轉件的指令，走針基準信號形成電路220可以從128Hz、85.3Hz、64Hz、51.2Hz、42。7Hz、32Hz、25.6Hz、16Hz、這8個頻率中選擇走針基準時鐘脈沖Cdrv的頻率。走針用基準時鐘脈沖Cdrv的頻率變更是在數(shù)據被寫入寄存器2203時進行的。由于數(shù)據被寫入寄存器2203是和走針基準用時鐘脈沖Cdrv同期進行的，因此在前一個頻率fa向下一個頻率fb切換時，必須確保1/f的間隔。
另外，在連續(xù)進行正轉驅動Ⅰ及逆轉驅動時，用于走針基準的時鐘脈沖Cdrv的頻率被限定在64Hz以下。
221是第1驅動脈沖形成電路，形成并輸出如圖18所示的用于正轉驅動Ⅰ的驅動脈沖Pa。
222是第2驅動脈沖形成電路，形成并輸出如圖19所示的用于正轉驅動Ⅱ的驅動脈沖Pb。
223是第3驅動脈沖形成電路，形成并輸出如圖20所示的用于逆轉驅動Ⅰ的驅動脈沖Pc。
224是第4驅動脈沖形成電路，形成并輸出如圖21所示的用于逆轉驅動Ⅱ的驅動脈沖Pd。
225是第5驅動脈沖形成電路。形成并輸出補正驅動用的脈沖群Pe(在日本特許公開公報昭60-260883中揭示的通常驅動脈沖P1、補正驅動脈沖P2、交流磁場檢出時脈沖P3、交流磁場檢測脈沖SP1、旋轉檢測脈沖SP2)。
226、227、228、229是馬達時鐘控制電路，其具體構造如圖22所示，根據軟件的指令，分別控制步進馬達A、步進馬達B、步進馬達C和步進馬達D的運行脈沖數(shù)。
在圖22中，2261是4位寄存器，貯存由軟件指令的走針脈沖數(shù)。2262是4位升序計數(shù)器，對通過與門2274的走針用基準時鐘脈沖Cdrv進行計數(shù)，根據控制信號Srese進行復位。2263是一致性檢測電路，將寄存器2261與升序計數(shù)器2262的內容進行比較，當二者一致時，輸出一致性信號Dy。2264是全“1”檢測電路，在寄存器2261的內容為全“1”時輸出全“1”檢出信號D15。2265是用于形成馬達驅動脈沖的觸發(fā)信號發(fā)生電路，由非門2266和2267三輸入的與門2268、二輸入的與門2269、二輸入的或門2270組成，當寄存器2261中設定全“1”(15)時，且在全“1”的外的數(shù)據被設定之前，馬達脈沖反復持續(xù)地輸出。當全“1”的外的數(shù)據被設定時，只輸出這些數(shù)據的馬達脈沖。在設定下一個數(shù)據之前，停止輸出馬達脈沖。2271是雙向開關，在控制信號Sread輸出時，該開關為on，使升序計數(shù)器2262的數(shù)據通到數(shù)據總線上。2272是控制信號形成電路，根據軟件指令形成并輸出以下信號用于在寄存器2261內設定走針脈沖數(shù)的信號Sset、讀取升序計數(shù)器2262的數(shù)據的信號Sread、使寄存器2261及升序計數(shù)器2262復位的信號Sreset。當信號Srcad被輸出時，非門2273和與門2274禁止走針基準時鐘脈沖Cdrv通過。這種情況下，在讀取后必須發(fā)生信號Sreset，使寄存器2261和升序計數(shù)器2262復位。當一致檢測電路2263檢測出一致性時，(設定的脈沖數(shù)輸出結果時)，各馬達發(fā)生馬達控制中止(Mint)。在馬達控制中止發(fā)生時，可由軟件讀入是哪個中止發(fā)生，在讀取后可進行復位。
230、231、232、233是觸發(fā)形成電路，對應于馬達走針方式控制電路219輸出的走針方式控制信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se，使馬達時鐘控制電路輸出的觸發(fā)信號Tr作為221、222、223、224、225各驅動脈沖控制電路用來形成馬達驅動脈沖Pa、Pb、Pc、Pd、Pe的觸發(fā)信號Sat、Sbt、Sct、Sdt、Set通過。
234、235、236、237是馬達驅動脈沖選擇電路，對應于走針方式控制信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se，從各驅動脈沖形成電路輸出的馬達驅動脈沖Pa、Pb、Pc、Pd、Pe，從中選擇各步進馬達需要的驅動脈沖并將信號輸出。
以上是對圖17的說明。
參見圖15，213、214、215、216是馬達驅動器，將馬達驅動脈沖選擇電路輸出的馬達驅動脈沖向各馬達驅動電路的2個輸出端交替地輸出，驅運各步進馬達。
217是輸入控制及復位電路，進行A、B、C、D.RA1、RA2、RB1、RB2各開關的輸入處理及K、T、R輸入端的處理。當上述A、B、C、D中的任何一個或RA1、RA2、RB1、RB2中的任何一個開關有輸入時，就發(fā)生開關中斷SWint。這時，中斷要素的讀取及復位由軟件進行。而且，各輸入端下拉到Vss上，開啟狀態(tài)時，為數(shù)據“0”，而連接到VDD上時則數(shù)據為“1”。
k端子是方式切換端，根據k端子的數(shù)據可選擇三種方式。k端子的數(shù)據讀取由軟件進行。
R端子是系統(tǒng)復位端，R端子連接到VDD上時，由硬件強制性地將芯板CPU、分頻電路及其它外圍電路設定在初始狀態(tài)。
T端子是測試方式變換端，在RA2端子連接到VDD的狀態(tài)下，通過向T端子輸入時鐘脈沖，即可切換用于測試外圍電路的16種測試方式。主要的測試方式有正轉Ⅰ確認方式、正轉Ⅱ確認方、逆轉Ⅰ確認方式、逆轉Ⅱ確認針式、補正驅動確認方式、記時1/100秒確認方式等。在這些確認方式中，由各馬達驅動脈沖輸出端子自動地輸出馬達驅動脈沖。
系統(tǒng)復位，除將R端子連接到VDD上這一方法以外，也可以用開關的同時輸入進行。在本發(fā)明的IC中，A或C中的任一個和B以及RA2同時輸入時，以及A、B、C中的任一個和RA2、RB2同時輸入時由硬件進行強制性的系統(tǒng)復位。
用軟件能處理的復位功能，有分頻電路復位和外圍電路復位，在進行外圍電路復位時，分頻電路也被復位。
236是中斷控制電路，對于開關中斷、記時中斷、模式控制中斷給出各中斷的優(yōu)先順序，進行讀取前的貯存和讀取后的復位處理。
200是恒壓電路，從加在VDD-VSS間的電池電壓(約1.58V)中，形成約1、2V的低恒壓，并向VSI端子輸出。
以上是對圖15的說明。
如上所述，CMOS-IC20對于步進馬達的驅動具有以下特點，作為多針式多功能模擬電子表用的IC是非常好的1)具有馬達驅動器213、214、215、216，能同時驅動4個步進馬達。
2)具有走針控制方式控制電路219、驅動脈沖形成電路221-225和馬達驅動脈沖選擇電路234-237，可以由軟件使4個步進馬達分別作3種正轉驅動和2種逆轉驅動。
3)具有走針基準信號形成電路220，通過軟件可自由地變更各步進馬達的走針速度。
4)具有分別與4個步進馬達對應的馬達時鐘形成電路226-229，通過軟件可自由地設定各步進馬達的走針脈沖數(shù)。
圖7是第1實施例的多功能電子表外形圖?，F(xiàn)參照圖7及圖24-圖28的流程圖，簡要說明第1實施例的規(guī)格及其操作方法。
圖7中，40是外殼，41是表盤，在表盤上，42是通常時刻的秒顯示部分，43是記時的分顯示及定時經過時間的秒顯示部分，44是報時設定時刻的顯示部分。
首先，說明通常時刻。如前所述，通常時刻由每秒走針的小秒針14、分針11、時針12顯示。將第1柄軸22拉出到第2級位置，即可進行校時。這時與圖1所示的拉擋45、離合桿46配合的矯正桿47使秒輪6矯正，轉子4停止，小秒針的走針停止。在這個狀態(tài)下，如果旋轉第1柄軸22，旋轉力通過離合輪48、撥針輪50、傳到跨輪9。由于中心輪片8a有一定的滑動轉矩與中心輪軸8b結合著，所以即使秒輪6被矯正，撥針輪50、跨輪9、中心輪軸8b、時輪10還是旋轉。因此，分針11和時針12旋轉，即可設定任意時刻。
圖24是表示通常時刻用的流程圖。如圖24所示，當1Hz的中斷信號輸入時，讀取開關RA2是否斷開;當開關RA2是斷開時，在馬達走針方式控制電路219上設定步進馬達A的正轉補正驅動，在馬達時鐘控制電路226上設定走針數(shù)1;當開關RA2是接通時(時刻修正狀態(tài))，停止馬達驅動，將分頻電路208及209進行瞬時復位，以便使得在RA2切斷后的一秒鐘內馬達被驅動。
圖25是記時功能的流程圖。圖25中所用的“CG”是記時的略稱，“CG啟動”是表示記時正在計測中并且是分部顯示解除狀態(tài)。當?shù)?柄軸23位于通常位置時(RB1和RB2都是斷開時)，是記時模式，每當A開關輸入時，反復進行記時計測的開始和停止。記時計測一旦開始，CG中斷，使得CG1/5秒計數(shù)器+1，在1/5秒CG針21以1/5秒的間隔走針的同時，1/5秒計數(shù)器計數(shù)達1分時，CG分計數(shù)器+1，分CG針31以1分間隔走針。另外，在“CG啟動”時，當B開關有輸入時，為分部顯示狀態(tài)，在分部顯示狀態(tài)，B開關輸入時，為“CG啟動”，1/5秒CG針和21和分CG針31在顯示計測時間之前快速走針。在記時計測停止狀態(tài)，當B開關輸入時，記時計測被復位，各CG針在顯示“0”位置之前快速走針。關于快速走針的方法，表示在圖28的流程圖中。
圖26是定時功能的流程圖。定時設定時間由1/5秒CG針21顯示。第2柄軸23位于第1級時(RB1接通時)，為定時模式，在定時設定狀態(tài)，當B開關輸入時，定時設定時間增加1分，1/5秒CG針21以1分為單位(5級)走針。該1/5秒CG針21指示的表盤41上的刻度，表示定時設定時間，最大能設定到60分鐘。定時的開始和停止，由A開關24進行。定時動作一旦開始，分CG針31一秒一秒地反時針方向走針，1/5秒CG針21一分一分地反時針方向走針來顯示定時經過的時間。另外，定時1分鐘設定以及最后1分鐘時，分CG針31停止，1/5秒CG針21進行一秒一秒地減運算，從最后的3秒鐘開始鳴響予告音響，到達0秒時，鳴響表示“時間已到”的聲音，定時動作即告完成。
圖27是報時功能的流程圖。報時設定時刻由表盤上的44部分來顯示。在第2柄軸23位于第1級狀態(tài)，每按壓一次C開關26，則Al分針38、Al時針39以1分為單位走針，最大報時時刻可設定到12小時。這時如果持續(xù)按住C開關26，則Al分針38和Al時針39就快速連續(xù)地走針，從而能在短時間內設定報時時刻。當設定的報時時刻與通常時刻一致時，鬧鐘鳴響，當?shù)?柄軸23位于0級時，報時及上述的定時均為非動作模式，Al分針38和Al時針39顯示通常時刻。使第2柄軸處于第2級并進行旋轉，即可通過圖1所示的Al離合輪49、Al撥針輪51進行該通常時刻的修正。
圖28是各馬達走針方法的流程圖。圖28(a)是走針數(shù)為14發(fā)以下時的馬達走針方法，圖28(b)及(c)是走針數(shù)為15發(fā)以上的快速(128Hz)走針方法。圖中所用的“馬達脈沖寄存器”是圖22中的寄存器2261。
圖8是本發(fā)明多功能電子表的第2實施例的平面圖。在該實施例中，采用了三個步進馬達來實現(xiàn)其多種功能。即、從第1實施例中去除馬達D32，除去報時和定時功能。隨之取消了Al中間輪34、Al分輪35、Al跨輪36、Al時輪37、第2柄軸23、Al離合輪49、Al撥針輪51、C開關26。Al拉擋59等。在第一實施例中，小秒輪13設置在表體的9點鐘方向軸上，進行通常時刻的秒顯示，在第2實施例中，小秒輪13設置在表體的6點鐘方向軸上，進行通常時刻的秒顯示。60是設置在秒輪6和小秒輪13之間的小中間秒輪，用來傳遞轉子4的轉動。
圖9是秒輪6、小中間秒輪60、小秒輪13配合狀態(tài)的斷面圖。如圖9所示，秒輪片6a與小中間秒輪片60a嚙合，小中間秒輪片60a與小秒輪片13a嚙合。從秒輪6到轉子4的配合狀況與圖2相同。從轉子4到小秒輪13的減速比為1/30，嵌合在小秒輪13端部的小秒針14的1秒為單位走針，從而能進行通常時刻的秒顯示。由步進馬達B15進行記時的秒顯示和由步進馬達C27進行記時的分顯示的方法與第1實施例相同，此處不再詳述。
圖10是本發(fā)明第2實施例多功能電子表的外形圖。用于進行通常時刻秒顯示的小秒針14設置在表盤41上的6點鐘位置(圖中42)。由于沒有報時、定時功能，所以柄軸只有第1柄軸22，開關只有A開關24和B開關25兩個。通常時刻的時和分顯示、記時顯示及其操作方法與第1實施例相同。
圖11是本發(fā)明多功能電子表第3實施例的平面圖。在該實施例中，采用了二個步進馬達來實現(xiàn)通常時刻的顯示和報時功能。即，從第1實施例中除去了步進馬達B和步進馬達C，消除了記時功能和定時功能。隨之取消了1/5秒CG第一中間輪17、1/5秒CG第二中間輪18、1/5秒CG輪19、分CG中間輪29，分CG輪30。
在第1實施例中，小秒輪13設置在表的6點鐘方向軸上進行通常時刻的秒顯示，而在第3實施例中，廢除了小秒輪，只是通過設置中心中間輪61及中心秒輪62，在表的中心位置進行通常時刻的秒顯示。
圖12是表示秒輪6、中心中間輪61、中心秒輪62配合狀態(tài)的斷面圖。如圖12所示，秒輪片6a與中心中間輪片61a嚙合，中心中間輪片61a與中心秒輪片62a嚙合。從秒輪6到轉子4的配合狀態(tài)與圖2相同。從轉子4到中心秒輪62的減速比為1/30，嵌合在中心秒輪62端部的中心秒針63以1秒為單位走針，從而能進行通常時刻的秒顯示。
通常時刻的時和分顯示方法以及由步進馬達D32進行報時時刻顯示的方法與第1實施例相同，此處不再詳述。
圖13是本發(fā)明第3實施例的多功能電子表外形圖。通常時刻的顯示由設置在中心位置的中心秒針63和分針11、時針12進行。時刻的修正方法與第1實施例相同。
由于沒有記時、定時功能，所以開關只有C開關26。
報時設定時刻顯示方法及其操作方法與第1實施例相同。
除了上述的實施例以外，還可以設想出多種其它形式，例如1馬達型、12點位置小表等形式，總之，根據本發(fā)明，通過增、減零件和更換組合，很容易實現(xiàn)各種其它形式。
如上所述，按照本發(fā)明，通過對用于顯示附加示。因此，具有只用一個機芯即可實現(xiàn)各種規(guī)格的多功能電子表這一效果。而且由于以主夾板、步進馬達為主的主要零件幾乎都可通用，因此，由于規(guī)格變化產生的鑄模費用增加、零件設計改變引起的成本增加等與已有的電子表相比，可大幅度地降低。功能的步進馬達的數(shù)量及其配置以及輪系配置狀態(tài)的選擇，就可以很容易地在表的任意位置上進行通常時刻顯示和附加功能的顯另外，由于微型計算機的軟件重寫可對應多種方式動作，使IC的通用化、標準化成為可能。在設計方面，能做出各色各樣形式的表，以適應各類消費者的需求。綜上所述，本發(fā)明的效果、優(yōu)點是顯著的。
權利要求
1.一種多功能電子表，包含有顯示通常時刻用的步進馬達及顯示1個以上附加功能用的步進馬達，顯示通常時刻用的輪系及顯示1個以上附加功能用的輪系和帶程序存貯器的微型計算機，其特征在于采用通用的機芯；通過上述顯示附加功能用的步進馬達的數(shù)量及其配置以及上述顯示通常時刻用的輪系及顯示附加功能用的輪系的配置狀況，在機芯的中心位置及中心以外的若干個任意位置上進行通常時刻的顯示和附加功能的顯示。
2.如權利要求1所述的多功能電子表，其特征在于由上述程序存貯器內軟件的重寫，決定從上述微型計算機發(fā)生的動作信號，進行與上述通常時刻顯示位置和上述附加功能顯示位置相對應的顯示動作。
3.如權利要求1所述的多功能電子表，其特征在于上述附加功能顯示是記時。
4.如權利要求1所述的多功能電子表，其特征在于上述附加功能顯示是報時。
5.如權利要求1所述的多功能電子表，其特征在于上述附加功能顯示是定時。
6.一種多功能電子表，包含有若干個步進馬達、報時裝置和若干個外部操作裝置，其特征在于還包括在表體中心重疊地配置的和顯示通常時刻用的時針和分針;驅動設置在表體中心以外位置上的、進行通常秒顯示的小秒針的第一步進馬達;驅動記時秒針的第二步進馬達，該記時秒針位于表的中心、與上述時針、分針重疊設置;驅動記時分針的第三步進馬達，該記時分針設置在表的中心以外的位置上;驅動報時的時針、分針的第四步進馬達，該報時時針、分針用于顯示報時時刻;設置在表體外周的第一柄軸;設置在表體外周上靠近記時顯示處的第一和第二開關;設置在表體外周上靠近報時顯示處的第二柄軸和第三開關。
7.如權利要求6所述的多功能電子表，其特征在于具有由報時的時、分針組成的小表可進行報時設定時刻和通常時刻的選擇這一時間變化功能。
8.如權利要求6所述的多功能電子表，其特征在于通過第二步進馬達和第三步進馬達的逆轉驅動，用顯示記時的秒、分的同一指針顯示定時的分、秒。
9.如權利要求6或8所述的多功能電子表，其特征在于設置在表體中心的記時的秒針，其走針間隔對應于不同的顯示功能而不相同。
10.如權利要求6或8所述的多功能電子表，其特征在于通過設置在表體中心的記時秒針的1/5秒級走針，進行記時的秒顯示。
11.如權利要求6或8所述的多功能電子表，通過設置在表體中心的記時秒針的每秒逆轉走針，顯示定時剩余時間1分。
12.如權利要求6所述的多功能電子表，其特征在于修正由報時小表所顯示的報時時刻的外部操作零件和修正通常時刻的外部操作零件，分設在不同的位置上。
13.如權利要求6所述的多功能電子表，其特征在于由報時小表顯示的通常時刻的修正，是由第二柄軸的旋轉操作來進行的。
14.如權利要求6所述的多功能電子表，其特征在于在外部操作零件的功能方面，第一柄軸具有修正基本時間的功能，第二柄軸在其各級的拉出位置上，具有與各拉出位置對應的、各不相同操作功能。
全文摘要
一種多功能電子表，包含有顯示通常時刻用的步進馬達及顯示1個以上附加功能用的步進馬達，顯示通常時刻用的輪系及顯示1個以上附加功能用的輪系和帶程序存貯器的微型計算機，其特征在于采用通用的機芯；通過上述顯示附加功能用的步進馬達的數(shù)量及其配置以及上述顯示通常時刻用的輪系及顯示附加功能用的輪系的配置狀況，在機芯的中心位置及中心以外的若干個任意位置上進行通常時刻的顯示和附加功能的顯示。
文檔編號G04C3/00GK1040274SQ8910633
公開日1990年3月7日 申請日期1989年6月15日 優(yōu)先權日1988年6月17日
發(fā)明者坂本研二, 丸山昭彥, 守屋達雄, 矢部宏 申請人:精工愛普生株式會社