一種可自動(dòng)同步的計(jì)時(shí)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出了一種對(duì)萬(wàn)年歷芯片進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的計(jì)時(shí)裝置，可以應(yīng)用于各種需要時(shí)間顯示的場(chǎng)合，如政府機(jī)構(gòu)、國(guó)防、學(xué)校、醫(yī)院、交通、金融等部門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前時(shí)間顯示裝置應(yīng)用較為普及，但由于時(shí)間顯示裝置的時(shí)鐘無(wú)論是采用石英晶振還是機(jī)械裝置，其頻率準(zhǔn)確度存在誤差。因此時(shí)鐘長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生誤差，目前誤差主要采用人工校準(zhǔn)，給人們帶來(lái)不便。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，人們采用了許多方法，如長(zhǎng)波、短波較時(shí)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)校時(shí)，如發(fā)明專(zhuān)利”衛(wèi)星授時(shí)的時(shí)間顯示裝置”(授權(quán)號(hào):201210132569.4)，該發(fā)明提出利用衛(wèi)星授時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)同步的方法，但這方法需要控制器直接控制顯示模塊，需要編制獨(dú)立的軟件和采用較多的器件，造成成本價(jià)格較高，難以普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為降低同步時(shí)鐘的成本，本發(fā)明提出了一種獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)和方法，可以充分利用原有的計(jì)時(shí)時(shí)鐘，達(dá)到大幅度降低成本的目的。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:計(jì)時(shí)裝置由電源單元、外框單元、顯示器、驅(qū)動(dòng)電路、萬(wàn)年歷芯片、調(diào)節(jié)按鈕、接口電路、單片機(jī)和時(shí)間源組成。電源單元為各部分提供電源，外框單元?jiǎng)t組成計(jì)時(shí)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。萬(wàn)年歷芯片輸出接至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路輸出接至顯示器，萬(wàn)年歷芯片與調(diào)節(jié)按鈕相連；當(dāng)需要對(duì)計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行時(shí)間調(diào)整時(shí)，通過(guò)人工對(duì)按鈕進(jìn)行操作即可。按鈕與單片機(jī)控制的接口電路相連，時(shí)間源的輸出與單片機(jī)相連。時(shí)間源可以是:北斗接收機(jī)、GPS接收機(jī)、GALILEO接收機(jī)、GL0NASS接收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間、電波接收機(jī)等，時(shí)間源與單片機(jī)的連接方式可以是:串口、SP1、I2C、無(wú)線、WIF1、網(wǎng)絡(luò)接口等。
[0006]自動(dòng)校時(shí)步驟如下:時(shí)間源得到基準(zhǔn)時(shí)間后送給單片機(jī)，單片機(jī)得到該時(shí)間后，輸出信號(hào)至接口電路，接口電路產(chǎn)生模擬人工校準(zhǔn)信號(hào)，萬(wàn)年歷芯片得到模擬人工校準(zhǔn)信號(hào)后更新內(nèi)部時(shí)間；時(shí)間更新后萬(wàn)年歷開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)輸出的時(shí)間即是同步后的時(shí)間。
[0007]該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用了計(jì)時(shí)裝置通用的萬(wàn)年歷芯片和顯示部分，單片機(jī)無(wú)需獨(dú)立計(jì)時(shí)和直接控制顯示模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于大規(guī)模推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為基本組成圖；
圖2為萬(wàn)年歷、接口電路、單片機(jī)之間的連接關(guān)系；
圖3為時(shí)間自動(dòng)同步流程；
圖4為脈沖調(diào)節(jié)時(shí)間原理；
圖5為調(diào)整脈沖計(jì)算原理。具體實(shí)施方案
[0009]計(jì)時(shí)裝置的組成如圖1所示，計(jì)時(shí)裝置由電源單元、外框單元、顯示器、驅(qū)動(dòng)電路、萬(wàn)年歷芯片、調(diào)節(jié)按鈕、接口電路、單片機(jī)和時(shí)間源組成。電源單元將輸入電源轉(zhuǎn)換為各部分需要的電能形式，為各部分提供電源；外框單元?jiǎng)t組成計(jì)時(shí)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，可以是鋁合金邊框組成的框架結(jié)構(gòu)，也可以是將金屬板材進(jìn)行彎折構(gòu)成盒體。萬(wàn)年歷芯片是一種可自動(dòng)進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)，輸出年月日、時(shí)分秒、星期等信息的芯片；驅(qū)動(dòng)電路是一種功率放大電路，顯示器可顯示當(dāng)前時(shí)間及日期，可以是數(shù)碼管顯示、LED管顯示和液晶顯示；萬(wàn)年歷的輸出接至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路的輸出接至顯示器。接口電路受單片機(jī)的控制呈現(xiàn)高阻或短路狀態(tài)，可采用三態(tài)門(mén)集成電路、繼電器等方式實(shí)現(xiàn)。接口電路有多個(gè)輸出，調(diào)節(jié)按鈕的管腳與接口電路的輸出腳一一連接。
[0010]調(diào)節(jié)按鈕是一組按鈕，可以人工調(diào)節(jié)計(jì)時(shí)器的時(shí)間，目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的計(jì)時(shí)器均有，屬于公知內(nèi)容。萬(wàn)年歷芯片與調(diào)節(jié)按鈕相連；當(dāng)需要對(duì)計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行時(shí)間調(diào)整時(shí)，通過(guò)人工對(duì)按鈕進(jìn)行操作，可調(diào)制任意設(shè)定的時(shí)間。
[0011]萬(wàn)年歷、接口電路、單片機(jī)之間的連接關(guān)系如圖2所示，萬(wàn)年歷芯片的兩腳與調(diào)節(jié)按鈕兩腳相連，調(diào)節(jié)按鈕的兩腳與接口電路的兩腳相連；單片機(jī)的輸出與接口電路相連，接口電路在單片機(jī)的控制下可呈現(xiàn)高阻或短路狀態(tài)。接口電路在單片機(jī)的控制下，可以模擬了人工控制調(diào)節(jié)按鈕產(chǎn)生的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)萬(wàn)年歷芯片的時(shí)間調(diào)節(jié)。
[0012]單片機(jī)系統(tǒng)包括單片機(jī)、復(fù)位、振蕩電路等部分，是公知內(nèi)容。單片機(jī)的輸入輸出口與調(diào)節(jié)按鈕的一端相連。時(shí)間源是指可以獲得特定時(shí)間的裝置，可以是:北斗接收機(jī)、GPS接收機(jī)、GALILEO接收機(jī)、GL0NASS接收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間、電波接收機(jī)等，時(shí)間源獲得特定時(shí)間后，將時(shí)間信息輸出至單片機(jī)。時(shí)間源與單片機(jī)的連接方式可以是:串口、SP1、I2C、無(wú)線、WIF1、網(wǎng)絡(luò)接口等。
[0013]計(jì)時(shí)裝置的自動(dòng)同步過(guò)程如圖3所示，描述如下:
1、單片機(jī)執(zhí)行程序，判別是否需要進(jìn)行時(shí)間同步；
2、單片機(jī)與時(shí)間源通信，得到當(dāng)前時(shí)間；
3、萬(wàn)年歷具有一個(gè)初始時(shí)間，單片機(jī)根據(jù)初始時(shí)間和獲取的時(shí)間源時(shí)間，計(jì)算出需要調(diào)整的時(shí)間，生成調(diào)節(jié)脈沖；
4、單片機(jī)輸出信號(hào)初始化萬(wàn)年歷，再輸出調(diào)節(jié)脈沖，將萬(wàn)年歷的時(shí)間更新為當(dāng)前時(shí)間。
[0014]圖4為脈沖調(diào)整時(shí)間原理，當(dāng)輸入切換脈沖，則當(dāng)前調(diào)整設(shè)置在“年”，“月”，“日”，“時(shí)”，“分”，“秒”之間切換，如當(dāng)前調(diào)整設(shè)置為“年”，則此時(shí)輸入調(diào)整脈沖，則年值發(fā)生變化。
[0015]圖5為調(diào)整脈沖數(shù)的計(jì)算原理，描述如下:
當(dāng)前年與初始年相減，得到年調(diào)整脈沖；
當(dāng)前月與初始月相減，得到月調(diào)整脈沖；
當(dāng)前日與初始日相減，得到日調(diào)整脈沖；
當(dāng)前時(shí)與初始時(shí)相減，得到時(shí)調(diào)整脈沖；
當(dāng)前分與初始分相減，得到分調(diào)整脈沖；
當(dāng)前秒與初始秒相減，再加上調(diào)整過(guò)程時(shí)間秒，得到秒調(diào)整脈沖。
[0016]調(diào)整過(guò)程時(shí)間秒是指萬(wàn)年歷芯片從初始化到調(diào)整結(jié)束期間的總秒數(shù)，當(dāng)萬(wàn)年歷芯片僅支持整分鐘調(diào)節(jié)時(shí)，可按預(yù)置的整分鐘時(shí)間計(jì)算調(diào)整時(shí)間秒。
[0017]綜上所述，本發(fā)明提出了一種可自動(dòng)同步的計(jì)時(shí)裝置，采用了對(duì)萬(wàn)年歷芯片進(jìn)行更改實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，簡(jiǎn)化了計(jì)時(shí)裝置結(jié)構(gòu)，降低成本，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的應(yīng)用前旦
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[0018]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改與替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可自動(dòng)同步的計(jì)時(shí)裝置，其特征在于計(jì)時(shí)裝置由顯示器、驅(qū)動(dòng)電路、萬(wàn)年歷芯片、調(diào)節(jié)按鈕、接口電路、單片機(jī)、時(shí)間源、電源單元和外框單元組成；萬(wàn)年歷芯片輸出接至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路輸出接至顯示器，萬(wàn)年歷芯片與調(diào)節(jié)按鈕相連；調(diào)節(jié)按鈕與接口電路相連，單片機(jī)與接口電路相連；時(shí)間源的輸出與單片機(jī)相連；電源單元為各部分提供電源，夕卜框單元?jiǎng)t組成計(jì)時(shí)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)時(shí)裝置，其特征在于，接口電路在單片機(jī)的控制下，模擬了人工控制調(diào)節(jié)按鈕產(chǎn)生的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)萬(wàn)年歷芯片的時(shí)間調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)時(shí)裝置，其特征在于，萬(wàn)年歷芯片的兩腳與調(diào)節(jié)按鈕兩腳相連，調(diào)節(jié)按鈕的兩腳與接口電路的兩腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)時(shí)裝置，其特征在于，單片機(jī)的輸出與接口電路相連，接口電路在單片機(jī)的控制下可呈現(xiàn)高阻或短路狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)時(shí)裝置，其特征在于其自動(dòng)同步過(guò)程如下: 第一步，單片機(jī)執(zhí)行程序，判別是否需要進(jìn)行時(shí)間同步； 第二步，單片機(jī)與時(shí)間源通信，得到當(dāng)前時(shí)間； 第三步，單片機(jī)根據(jù)萬(wàn)年歷的初始時(shí)間和獲取的時(shí)間源時(shí)間，計(jì)算出需要調(diào)整的時(shí)間，生成調(diào)節(jié)脈沖； 第四步，單片機(jī)輸出信號(hào)初始化萬(wàn)年歷，再輸出調(diào)節(jié)脈沖，將萬(wàn)年歷的時(shí)間更新為當(dāng)前時(shí)間。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)和方法，可以充分利用原有的計(jì)時(shí)時(shí)鐘，達(dá)到大幅度降低成本的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案為：計(jì)時(shí)裝置由電源單元、外框單元、顯示器、驅(qū)動(dòng)電路、萬(wàn)年歷芯片、調(diào)節(jié)按鈕、接口電路、單片機(jī)和時(shí)間源組成。自動(dòng)校時(shí)步驟如下：時(shí)間源得到基準(zhǔn)時(shí)間后送給單片機(jī)，單片機(jī)得到該時(shí)間后，輸出信號(hào)至接口電路，接口電路產(chǎn)生模擬人工校準(zhǔn)信號(hào)，萬(wàn)年歷芯片得到模擬人工校準(zhǔn)信號(hào)后更新內(nèi)部時(shí)間；時(shí)間更新后萬(wàn)年歷開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)輸出的時(shí)間即是同步后的時(shí)間。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用了計(jì)時(shí)裝置通用的萬(wàn)年歷芯片和顯示部分，單片機(jī)無(wú)需獨(dú)立計(jì)時(shí)和直接控制顯示模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于大規(guī)模推廣。
【IPC分類(lèi)】G09D3-12, G04R20-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104700712
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510156885
【發(fā)明人】單慶曉, 黃勇
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙天穹電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年4月4日