DE4022887A1 - Current generation control circuit for time clock - switches to full normal condition on time card insertion - Google Patents
Current generation control circuit for time clock - switches to full normal condition on time card insertionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Stromversorgung eines elektrischen Gerätes.The invention relates to a device for controlling the Power supply for an electrical device.
Es gibt elektrische Geräte, die mit einer Hilfsbatterie versehen sind, welche bei Netzausfall die Stromversorgung übernehmen soll. Derartige Geräte weisen vielfach eine Nor malverbrauchsbetriebsart mit relativ hohem Stromverbrauch zur Durchführung der üblichen Funktionen des Gerätes und eine Niederverbrauchsbetriebsart mit niedrigem Stromver brauch zur Aufrechterhaltung der unbedingt notwendigen Funktionen des Gerätes auf, um die Lebensdauer der Hilfs batterie zu verlängern. Bei der im folgenden lediglich als Beispiel eines solchen elektrischen Gerätes dienenden Stem peluhr werden bei der Niederverbrauchsbetriebsart bei spielsweise die Zeitmessung und ähnliches aufrechterhalten, das Stempeln einer Zeitkarte und andere Funktionen jedoch gesperrt.There are electrical devices that come with an auxiliary battery which provide the power supply in the event of a power failure should take over. Such devices often have a norm Painting mode with relatively high power consumption to carry out the usual functions of the device and a low-consumption mode with low Stromver need to maintain the absolutely necessary Functions of the device based on the life of the auxiliary extend battery. In the following only as Example of such an electrical device serving stem peluhr are used in the low consumption mode for example to maintain the time measurement and the like, stamping a time card and other functions, however blocked.
Bei den Geräten der genannten Art tritt, selbst wenn eine Niederverbrauchsbetriebsart vorgesehen ist, das Problem auf, daß die Hilfsbatterie frühzeitig erschöpft ist, wenn das Gerät eine Zeitlang in der Normalverbrauchsbetriebsart arbeitet.In the devices of the type mentioned occurs even if one Low consumption mode is provided, the problem that the auxiliary battery is exhausted early, if the device is in normal consumption mode for a while is working.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Steuerung der Stromzufuhr eines elektrischen Gerätes, das mit einer Normalverbrauchsbetriebsart und einer Niederverbrauchsbe triebsart versehen ist, so auszugestalten, daß die Lebens dauer einer Hilfsbatterie verlängert wird.The object of the invention is a device for control the power supply of an electrical device with a Normal consumption mode and a low consumption mode type of drive is provided so that life duration of an auxiliary battery is extended.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device solved according to claim 1.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Un teranspruch gekennzeichnet.An advantageous development of the invention is in the Un marked claim.
Wenn gemäß dieser Lösung aufgrund eines Netzausfalls die Hilfsbatterie zur Aufrechterhaltung der Stromversorgung des Gerätes eingesetzt wird, dann erfolgt automatisch eine Um schaltung von der Normalverbrauchsbetriebsart in die Nie derverbrauchsbetriebsart, wenn während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Betätigung des Gerätes erfolgt. Aus der Niederverbrauchsbetriebsart erfolgt eine Umschaltung in die Normalverbrauchsbetriebsart, sobald eine Betätigung des elektrischen Gerätes festgestellt wird. Auf diese Weise kann die Lebensdauer der Hilfsbatterie deutlich verlängert werden.According to this solution, if the Auxiliary battery to maintain the power supply of the Device is used, then an order is made automatically Switch from normal consumption mode to never the consumption mode, if during a predetermined The device has not been operated for a period of time. From the Low consumption mode is switched to Normal consumption mode as soon as the electrical device is detected. In this way can significantly extend the life of the auxiliary battery will.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is described below hand of the drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfin dung, und Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the inven tion, and
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Fig. 2 is a flow chart for explaining the operation of the arrangement shown in Fig. 1.
Wie schon erwähnt, erfolgt die Erläuterung eines Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung anhand einer Stempeluhr als das elektrische Gerät. As already mentioned, an explanation is given of an execution Example of the invention using a time clock as the electrical device.
In Fig. 1 bezeichnet 11 eine CPU (zentrale Verarbeitungs einheit), die arithmetische Operationen ausführt und der die Steuerung des gesamten Systems obliegt. Ein Register innerhalb dieser CPU 11 dient als Zeitzähler. Dieser Zeit zähler mißt während der Einstellung der Normalverbrauchsbe triebsart die Zeit, während derer keine Betätigung der Stempeluhr erfolgt. Der Zeitzähler wird aufgrund eines In terruptsignals von einer später beschriebenen Uhreinheit 18 an die CPU 11 inkrementiert. In einem ROM (Nur-Lesespei cher) ist das Programm gespeichert. In einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) sind verschiedene Arten von Daten gespeichert. Mit 14 ist ein Eingabetastenfeld bezeichnet, das beispielsweise aus einem Zehnertastenblock und einer Betriebsarttaste zur Einstellung der Betriebsart der Stem peluhr bestehen kann. 15 ist eine Karteneingabe, in die eine Zeitkarte eingesteckt werden kann. 16 ist eine Anzei geeinrichtung zur Anzeige von Zeitinformation und ähnli chem. 17 ist ein Beschriftungs- oder Stempelmechanismus, der die Anfangszeit oder die Endezeit auf die Zeitkarte stempelt. 18 ist die schon erwähnte Uhreinheit, die die Tageszeit zählt und das schon erwähnte Interruptsignal an die CPU 11 sendet.In Fig. 1, 11 denotes a CPU (central processing unit) which performs arithmetic operations and which is responsible for controlling the entire system. A register within this CPU 11 serves as a time counter. This time counter measures the time during the setting of the normal consumption mode, during which there is no actuation of the time clock. The time counter is incremented on the basis of an interrupt signal from a clock unit 18 described later to the CPU 11 . The program is stored in a ROM (read-only memory). Various types of data are stored in RAM (random access memory). With 14 an input keypad is designated, which can consist, for example, of a ten-key pad and an operating mode key for setting the operating mode of the stamp clock. 15 is a card input into which a time card can be inserted. 16 is a display device for displaying time information and the like. 17 is a lettering or stamping mechanism that stamps the start time or the end time on the time card. 18 is the already mentioned clock unit, which counts the time of day and sends the already mentioned interrupt signal to the CPU 11 .
21 ist eine Stützbatterie, deren Klemmenspannung V1 (5 Volt) beträgt. Die Klemmenspannung V1 liegt ständig an der CPU 11 und dem ROM 12 an und hält diese im Betriebszustand. 22 ist eine Hilfsbatterie, deren Klemmenspannung V2 (28 Volt) beträgt. Diese Hilfsbatterie 22 ist zur Übernahme der Stromversorgung bei Netzausfall vorgesehen und versorgt dann die jeweiligen Teile der Stempeluhr während der Dauer des Netzausfalls. 23 ist eine Netzstromquelle, die bei in taktem Netz die Stromversorgung der einzelnen Teile der Stempeluhr übernimmt. 21 is a backup battery whose terminal voltage is V 1 (5 volts). The terminal voltage V 1 is constantly applied to the CPU 11 and the ROM 12 and keeps them in the operating state. 22 is an auxiliary battery whose terminal voltage is V 2 (28 volts). This auxiliary battery 22 is provided to take over the power supply in the event of a power failure and then supplies the respective parts of the time clock during the duration of the power failure. 23 is a mains power source, which takes over the power supply of the individual parts of the time clock in a clocked network.
31 ist eine Gleichrichterschaltung, die den Wechselstrom der Netzstromquelle 23 in Gleichstrom umsetzt. Die Aus gangsspannung dieser Gleichrichterschaltung 31 ist V2 (28 Volt), entspricht also der Klemmenspannung der Hilfsbatte rie 22. 31 is a rectifier circuit which converts the alternating current of the mains current source 23 into direct current. The output voltage from this rectifier circuit 31 is V 2 (28 volts), thus corresponds to the terminal voltage of the auxiliary battery 22 .
32 ist eine Umschaltschaltung, die bei Empfang eines ent sprechenden Steuersignals von der CPU 11 zwischen dem Aus gang der Gleichrichterschaltung 31 und der Hilfsbatterie 22 umschaltet. 33 ist ein Netzausfalldetektor, der bei Netz ausfall eine entsprechende Meldung an die CPU 11 liefert. 34 ist ein Spannungsdetektor, der die Spannung der Hilfs batterie 22 mißt und das Ergebnis der CPU 11 mitteilt. 32 is a switching circuit which switches upon receipt of a corresponding control signal from the CPU 11 between the output of the rectifier circuit 31 and the auxiliary battery 22 . 33 is a power failure detector that delivers a corresponding message to the CPU 11 in the event of a power failure. 34 is a voltage detector which measures the voltage of the auxiliary battery 22 and reports the result to the CPU 11 .
35 ist ein Spannungswandler, der entsprechend einem Steuer signal von der CPU 11 entweder die Gleichspannung V2 von der Umschaltschaltung 32 in eine Gleichspannung V3 (5 Volt) umsetzt oder gesperrt ist. Solange der Ausgang des Span nungswandlers nicht gesperrt ist, wird seine Ausgangsspan nung V3 an das RAM 13, das Eingabetastenfeld 14, die Kar teneingabe 15 und die Anzeigeeinrichtung 16 angelegt. 35 is a voltage converter which, according to a control signal from the CPU 11, either converts the DC voltage V 2 from the switching circuit 32 into a DC voltage V 3 (5 volts) or is blocked. As long as the output of the voltage converter is not blocked, its output voltage V 3 is applied to the RAM 13 , the input keypad 14 , the card input 15 and the display device 16 .
36 ist eine Eingangssperrschaltung, die aufgrund eines ent sprechenden Steuersignals von der CPU 11 die Speisung der Stempeleinrichtung 17 mit der Gleichspannung V2 von der Um schaltschaltung 32 unterbindet. 36 is an input blocking circuit which prevents the supply of the stamp device 17 with the direct voltage V 2 from the switching circuit 32 due to a corresponding control signal from the CPU 11 .
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 soll nachfolgend die Funktions weise der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung er läutert werden.With reference to FIG. 2, the function of the described embodiment of the invention will be explained below.
Aufgrund des Ausgangssignals vom Netzausfalldetektor 33 pruft die CPU 11 im Schritt (a) ob Netzausfall vorliegt oder nicht. On the basis of the output signal from the power failure detector 33, the CPU 11 checks in step (a) whether there is a power failure or not.
Wenn das Netz nicht ausgefallen ist, wird der Wert des Zeitzählers in der CPU 11 auf "0" rückgesetzt (Schritt (b)).If the network has not failed, the value of the time counter in the CPU 11 is reset to "0" (step (b)).
Im Fall des Netzausfalls wird mit Hilfe des Spannungsdetek tors 34 geprüft, ob die Spannung der Hilfsbatterie 22 un terhalb eines vorgegebenen Wertes liegt oder nicht. Liegt diese Spannung unter dem vorgegebenen Wert, dann bedeutet dies, daß die Batteriekapazität erschöpft ist, und es wird in die Stütz- oder Sicherungsbetriebsart umgeschaltet. In dieser Stützbetriebsart sind die Ausgänge des Spannungs wandlers 35 und der Eingangssperrschaltung gesperrt. Als Folge davon ist die Stromversorgung an das RAM 13, das Ein gabetastenfeld 14, die Karteneingabe 15, die Anzeigeein richtung 16 und die Stempeleinrichtung 17 unterbunden, und lediglich der Betrieb der CPU 11 und des ROM 12 wird mit Hilfe der Stützbatterie 21 aufrechterhalten. Das heißt, in dieser Stützbetriebsart werden nur die allernotwendigsten Funktionen, wie etwa die Tageszeitmessung und ähnliches beibehalten.In the event of a power failure, the voltage detector 34 is used to check whether the voltage of the auxiliary battery 22 is below a predetermined value or not. If this voltage is below the predetermined value, this means that the battery capacity is exhausted and the system switches over to the backup or backup mode. In this support mode, the outputs of the voltage converter 35 and the input blocking circuit are blocked. As a result, the power supply to the RAM 13 , the input keypad 14 , the card input 15 , the display device 16 and the stamp device 17 is prohibited, and only the operation of the CPU 11 and the ROM 12 is maintained with the aid of the backup battery 21 . That is, only the most necessary functions, such as time of day measurement and the like, are retained in this support operating mode.
Wenn im Schritt (c) festgestellt wird, daß Batteriekapazi tät vorhanden ist, dann wird im Schritt (d) die Normalver brauchsbetriebsart eingestellt. In dieser Normalverbrauchs betriebsart wird nun von der Umschaltschaltung 32 die Span nung der Hilfsbatterie 22 ausgewählt. Das RAM 13, das Ein gabetastenfeld 14, die Karteneingabeeinrichtung 15, die An zeigeeinrichtung 16 und die Stempeleinrichtung 17 werden dann also aus der Hilfsbatterie mit Strom versorgt.If it is determined in step (c) that battery capacity is present, then the normal consumption mode is set in step (d). In this normal consumption mode of operation, the voltage of the auxiliary battery 22 is now selected by the switching circuit 32 . The RAM 13 , the input keypad 14 , the card input device 15 , the display device 16 and the stamp device 17 are then supplied with power from the auxiliary battery.
Wenn kein Netzausfall vorliegt oder wenn - im Fall des Netzausfalls - Batteriekapazität der Hilfsbatterie vorhan den ist, dann laufen die folgenden Vorgänge ab. If there is no power failure or if - in the case of Power failure - auxiliary battery capacity available is, then the following operations take place.
Wenn von der Uhreinheit 18 an die CPU 11 das Interruptsig nal im Abstand von einer Sekunde angelegt wird (Schritt (e)), wird der Wert des Zeitzählers innerhalb der CPU im Schritt (f) erhöht. Wenn der Wert dieses Zeitzählers einen vorgegebenen Betrag erreicht hat, wenn also eine vorbe stimmte Zeitspanne verstrichen ist, ohne daß eine Betäti gung erfolgte, und dies im Schritt (g) festgestellt wurde, dann wird im Schritt (n) auf die Niederverbrauchsbetriebs art umgeschaltet. Die Funktionsabläufe in dieser Niederver brauchsbetriebsart werden später noch näher erläutert.If the interrupt signal is applied from the clock unit 18 to the CPU 11 at intervals of one second (step (e)), the value of the time counter within the CPU is increased in step (f). If the value of this time counter has reached a predetermined amount, that is, if a predetermined period of time has elapsed without any actuation taking place, and this has been determined in step (g), then the mode is switched to step (n) in the low-consumption mode. The functional sequences in this Niederver consumption mode will be explained in more detail later.
Wenn der Wert des Zeitzählers den vorgegebenen Betrag noch nicht erreicht hat, dann wird zunächst im Schritt (h) ge prüft, ob eine Zeitkarte eingesteckt wurde oder nicht. Wenn eine Zeitkarte eingesteckt wurde, wird im Schritt (i) die Stempelung der Karte oder ähnliches ausgeführt und zugleich der Wert des Zeitzählers im Schritt (j) auf "0" zurückge setzt. Dann wird im Schritt (k) geprüft, ob eine Taste des Eingabetastenfelds 14 betätigt wurde. Wenn eine Taste be tätigt wurde, dann wird die entsprechende Eingabe im Schritt (1) verarbeitet und zugleich der Wert des Zeit zählers im Schritt (m) auf "0" zurückgesetzt. Das bedeutet, daß jedesmal, wenn eine Betätigung etwa in Form des Ein steckens einer Zeitkarte oder einer Tastenbetätigung der Stempeluhr ausgeführt wird, der Wert des Zeitzählers auf "0" zurückgesetzt wird, so daß der Stand des Zeitzählers immer der seit der letzten Betätigung verstrichenen Zeit entspricht.If the value of the time counter has not yet reached the specified amount, then in step (h) it is first checked whether a time card has been inserted or not. If a time card has been inserted, the stamping of the card or the like is carried out in step (i) and at the same time the value of the time counter is reset to "0" in step (j). It is then checked in step (k) whether a key of the input keypad 14 has been operated. If a key has been pressed, the corresponding input is processed in step ( 1 ) and at the same time the value of the time counter in step (m) is reset to "0". This means that each time an operation is carried out approximately in the form of a plug-in of a time card or a key operation of the time clock, the value of the time counter is reset to "0", so that the time counter status always the elapsed time since the last operation corresponds.
Nach Einstellung der Niederverbrauchsbetriebsart im Schritt (n) werden die folgenden Schritte ausgeführt.After setting the low consumption mode in step The following steps are carried out.
Zunächst wird mit Hilfe des Spannungsdetektors 34 geprüft, ob die Spannung der Hilfsbatterie 22 kleiner ist als die vorbestimmte Spannung oder nicht (Schritt (o)). Wenn die Batteriespannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist, dann bedeutet dies, daß die Batteriekapazität erschöpft ist, so daß in die Stützbetriebsart umgeschaltet wird. Diese Betriebsart wurde oben bereits erläutert. Ergibt die Prüfung im Schritt (o), daß Batteriekapazität vorhanden ist, dann wird durch die Umschaltschaltung 32 die Spannung der Hilfsbatterie 22 ausgewählt. Aufgrund eines Steuersig nals von der CPU wird der Ausgang der Eingangssperrschal tung 36 gesperrt und die Zufuhr elektrischen Stroms an die Stempeleinrichtung 17 gestoppt. Die Stempeleinrichtung 17 wird damit abgeschaltet. Wenn das von der Uhreinheit 18 in Abständen von einer Sekunde gelieferte Interruptsignal an steht (Schritt (p)) , erhält der Spannungswandler 35 von der CPU 11 jeweils ein Wählsignal mit einer Impulsbreite von 0,1 s. Als Folge davon wird die Gleichspannung V3 während dieser Zeitspanne von 0,1 s an das RAM 13, das Eingabeta stenfeld 14, die Karteneingabe 15 und die Anzeigeeinrich tung 16 angelegt. Innerhalb dieser Zeitspanne von 0,1 s wird dann im Schritt (q) beurteilt, ob eine Zeitkarte ein gesteckt wurde oder nicht. und im Schritt (r), ob eine Ta ste des Eingabetastenfelds 14 betätigt wurde oder nicht. Wenn eine Zeitkarte eingesteckt wurde oder eine Taste im Eingabetastenfeld 14 betätigt wurde, dann wird im Schritt (s) die Normalverbrauchsbetriebsart eingestellt. Auf diese Weise wird also in der Niederverbrauchsbetriebsart elektri sche Energie von der Hilfsbatterie an die einzelnen Teile der Stempeluhr jeweils nur für eine kurze Zeitspanne (0,1 s) geliefert, so daß der Energieverbrauch im Vergleich zu dem in der Normalverbrauchsbetriebsart ganz erheblich ge senkt wird und damit die Lebensdauer der Hilfsbatterie ver längert wird.First, the voltage detector 34 is used to check whether or not the voltage of the auxiliary battery 22 is less than the predetermined voltage (step (o)). If the battery voltage is less than the predetermined voltage, it means that the battery capacity is exhausted, so that the support mode is switched over. This operating mode has already been explained above. If the check in step (o) shows that battery capacity is present, then the voltage of the auxiliary battery 22 is selected by the switching circuit 32 . Due to a tax signal from the CPU, the output of the input blocking circuit 36 is blocked and the supply of electric power to the stamp device 17 is stopped. The stamp device 17 is thus switched off. If the interrupt signal supplied by the clock unit 18 is at intervals of one second (step (p)), the voltage converter 35 receives a selection signal with a pulse width of 0.1 s from the CPU 11 . As a result, the DC voltage V 3 is applied to the RAM 13 , the input field 14 , the card input 15 and the display device 16 during this period of 0.1 s. Within this period of 0.1 s, step (q) is then used to assess whether a time card has been inserted or not. and in step (r) whether or not a key of the input keypad 14 has been operated. If a time card has been inserted or a key has been pressed in the input keypad 14 , the normal consumption mode is set in step (s). In this way, in the low-consumption operating mode, electrical energy from the auxiliary battery to the individual parts of the time clock is only delivered for a short period of time (0.1 s), so that the energy consumption is reduced considerably compared to that in the normal-operating mode and thus the life of the auxiliary battery is extended ver.
Claims (2)
eine Meßeinrichtung zur Messung der Zeitspanne, wäh rend derer das elektrische Gerät bei Einstellung in die Normalverbrauchsbetriebsart nicht betätigt wird, und
eine Wähleinrichtung zur Umschaltung von der Normal verbrauchsbetriebsart in die Niederverbrauchsbetriebsart, wenn das Gerät eine vorbestimmte Zeitlang nicht betätigt wurde, sowie zur Umschaltung von der Niederverbrauchsbe triebsart in die Normalverbrauchsbetriebsart, wenn das Ge rät während der Einstellung in die Niederverbrauchsbe triebsart betätigt wird.1. A device for controlling the power supply of an electrical device, the operating mode in a normal consumption, in which a relatively large amount of electrical energy is used, and a low-consumption mode with less electrical energy consumption than in the normal consumption mode is provided
a measuring device for measuring the time period during which the electrical device is not actuated when set to the normal consumption mode, and
a selector for switching from the normal consumption mode to the low consumption mode when the device has not been operated for a predetermined time, and to switch from the low consumption mode to the normal consumption mode when the device is operated during the setting in the low consumption mode.
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