專利名稱：一種行針表芯片及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)鐘表，尤其涉及一種行針表芯片及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的行針表芯片有兩種固定脈沖寬度的普通行針表芯片和專利號為200620054684.4所公開的自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖寬度的行針表芯片。普通行針表芯片僅僅為步進(jìn)電機(jī)提供一個(gè)固定寬度的脈沖用以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，存在以下幾個(gè)問題1)若以較大的脈沖寬度驅(qū)動(dòng)，會使整機(jī)電流增大，縮短電池使用壽命。
2)若以較小的脈沖寬度驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)線圈各項(xiàng)參數(shù)的離散性比較大，總會有一些處于參數(shù)邊緣的電機(jī)在某個(gè)時(shí)刻無法被準(zhǔn)確正常的驅(qū)動(dòng)，造成停表、慢表的現(xiàn)象而導(dǎo)致良品率下降。
3)當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子所帶動(dòng)的指針受到意外阻力的時(shí)候，例如灰塵的阻擋，行針表有停表、慢表的可能而導(dǎo)致良品率下降。
自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖寬度的行針表芯片能在正常脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)失敗后產(chǎn)生一個(gè)加強(qiáng)脈沖再次驅(qū)動(dòng)。這樣雖然能克服普通行針表芯片上述的缺點(diǎn)但也產(chǎn)生了新的問題，當(dāng)電池電壓下降后或步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載較大時(shí)，原正常脈沖寬度無法驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生足夠的力矩以帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖寬度的行針表芯片的特性，會產(chǎn)生加強(qiáng)脈沖再次驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，從而導(dǎo)致更多的電流消耗，縮短電池使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種行針表芯片及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)電池電壓下降后或步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載較大時(shí)，電流消耗大，電池使用壽命短的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所采用的行針表芯片，包括振蕩模塊、分頻模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊和輸出控制模塊，其中，所述振蕩模塊、分頻模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊依次相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊、輸出控制模塊之間兩兩相連，轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊通過對輸出控制模塊的電機(jī)采樣向電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊提供電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，輸出控制模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊的輸出信號完成相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)等級控制模塊，所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊所檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊。
所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊記錄轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，根據(jù)本周期和本周期之前的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況，確定下個(gè)周期的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息產(chǎn)生相應(yīng)的加強(qiáng)脈沖至輸出控制模塊。
所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊包括第一計(jì)時(shí)器電路、轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路、驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路和譯碼電路并依次相連，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊直接相連，接收電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，其中，所述的第一計(jì)時(shí)器電路記錄驅(qū)動(dòng)電機(jī)的次數(shù)；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路記錄電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗的次數(shù)；
所述的驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路記錄當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的等級；所述的譯碼電路將驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊。
本發(fā)明中的行針表芯片控制方法采用如下步驟A、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，傳遞至驅(qū)動(dòng)等級控制模塊；B、驅(qū)動(dòng)等級控制模塊對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，并將其發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊；C、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊。
所述的步驟A中還包括轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊將檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊，相應(yīng)地，在所述步驟B中，還包括所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)本周期和上一周期的電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)果決定是否帶有加強(qiáng)脈沖的輸出信號。
所述的步驟B包括如下步驟B1、判斷本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，進(jìn)行如下操作B11、若本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)成功，繼續(xù)如下步驟B2；B12、否則，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行如下操作B121、當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)失敗次數(shù)超出一個(gè)閥值，增加一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，繼續(xù)如下步驟B2；B122、否則，保持當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，繼續(xù)如下步驟B2；B2、記錄本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)果；B3、將電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊。
所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)最高等級所對應(yīng)輸出信號的脈寬大于或等于加強(qiáng)脈沖的脈寬。
所述的步驟B1之前還包括如下步驟B0B0、判斷當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級是否為最高級，進(jìn)行如下操作B01、若為最高級，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊直接根據(jù)該電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊，不附設(shè)加強(qiáng)脈寬；B02、否則，繼續(xù)步驟B1至B3。
所述的步驟B11中，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊進(jìn)一步判斷上一周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，若不成功，則確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖；若成功，則不附設(shè)加強(qiáng)脈沖。
所述的步驟B12中，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖。
本發(fā)明的有益效果為在本發(fā)明中，于現(xiàn)有的行針表芯片中增設(shè)驅(qū)動(dòng)等級控制模塊，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊所檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊，這樣，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊就可以根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，選擇合適寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)客觀地判斷電池的狀態(tài)，既保證了指針準(zhǔn)確行走又將功耗盡可能地降至最低，延長了電池使用壽命。同時(shí)，也克服了現(xiàn)有行針表步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子所帶動(dòng)的指針受到意外阻力的時(shí)候而造成行針表有停表、慢表的可能而導(dǎo)致良品率下降的缺點(diǎn)，以及自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖寬度的行針表芯片在驅(qū)動(dòng)能力不足的情況下持續(xù)使用最大脈沖寬度而導(dǎo)致消耗過多的電流，電池使用壽命縮短的問題，提高了整機(jī)良品率，并延長了產(chǎn)品電池的使用壽命。
在本發(fā)明中，通過對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)失敗次數(shù)超出一個(gè)閥值時(shí)，增加一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)逐漸地增強(qiáng)力矩，避免了現(xiàn)有技術(shù)中長時(shí)間產(chǎn)生加強(qiáng)脈沖的現(xiàn)象，又盡可能地不至于過多地消耗電池能量，使本發(fā)明在確保指針準(zhǔn)確、正常運(yùn)行與節(jié)省電池能量之間達(dá)到了一個(gè)良好的平衡，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的實(shí)用性和可操作性。
在本發(fā)明中，若當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級為最高級，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊直接根據(jù)該電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊，這時(shí)，加強(qiáng)脈沖對增大電機(jī)的力矩已沒有貢獻(xiàn)，附設(shè)加強(qiáng)脈沖已失去意義了，本發(fā)明的這種設(shè)計(jì)對于這種情況，實(shí)際上對加強(qiáng)脈沖形成了屏蔽，可以降低功耗，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的實(shí)用性。


圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)等級控制模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明基本控制流程示意圖；圖4為本發(fā)明中電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊的電路圖；圖5為本發(fā)明中轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊的電路圖；圖6為本發(fā)明中輸出控制模塊的電路圖；圖7為本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)等級控制模塊的電路圖；圖8為本發(fā)明中H型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及電流方向；圖9為本發(fā)明中步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)第一種情況(＞180°)時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的波形；
圖10為本發(fā)明中步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)第二種情況(＜45°)時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的波形；圖11為本發(fā)明中步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)第三種情況(＞45°且＜90°)時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的波形；圖12為本發(fā)明中第一種情況下步進(jìn)電機(jī)輸入端被驅(qū)動(dòng)時(shí)的波形信號時(shí)序圖；圖13為本發(fā)明中第二種情況下步進(jìn)電機(jī)輸入端OUT1被驅(qū)動(dòng)時(shí)的波形信號時(shí)序圖；圖14為本發(fā)明中第二種情況下步進(jìn)電機(jī)輸入端OUT2被驅(qū)動(dòng)時(shí)的波形信號時(shí)序圖；圖15為本發(fā)明具體控制流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明根據(jù)圖1，本發(fā)明包括振蕩模塊1、分頻模塊2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4、輸出控制模塊5和驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6，振蕩模塊1、分頻模塊2和電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3依次相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4、輸出控制模塊5之間兩兩相連。
如圖1所示，振蕩模塊1通常由鐘表里的小型晶體振蕩器產(chǎn)生原振為32768赫茲的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號；分頻模塊2接振蕩模塊1的輸出，分頻模塊2用來將上述標(biāo)準(zhǔn)信號順序進(jìn)行分頻，產(chǎn)生電路工作所需要頻率的信號。電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3的輸入接分頻模塊2的輸出，用來生成電機(jī)驅(qū)動(dòng)所需要的各種定時(shí)脈沖波形和控制轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4的使能信號DETECT_EN。
轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4通過對輸出控制模塊5的電機(jī)采樣向電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3提供電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，輸出控制模塊5根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3的輸出信號完成相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4所檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，記錄轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6根據(jù)本周期和本周期之前的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況，確定下個(gè)周期的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊5，而且，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息產(chǎn)生相應(yīng)的加強(qiáng)脈沖至輸出控制模塊5。
具體地，如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4周期性地監(jiān)測兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端口(OUT1、OUT2)，進(jìn)行采樣，當(dāng)輸出控制模塊5中的電機(jī)受到驅(qū)動(dòng)一定時(shí)間間隔后，轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4將反饋信號ENHANCE_DISABLE(即電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3和驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6，從而，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況選擇適當(dāng)寬度的正常脈沖。
如圖3所示，本發(fā)明的基本控制流程如下1)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，傳遞至驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6。
2)驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，并將其發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3。
3)電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊5。
如圖2所示，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6包括第一計(jì)時(shí)器電路TIMER1、轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路TIMER2、驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路TIMER3和譯碼電路DECODER并依次相連，轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路TIMER2與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4直接相連，接收電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息。
如圖2所示，第一計(jì)時(shí)器電路TIMER1記錄驅(qū)動(dòng)電機(jī)的次數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路TIMER2記錄電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗的次數(shù)，驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路TIMER3記錄當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的等級，譯碼電路DECODER將驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路TIMER3的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3。
如圖4所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3的電路圖，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3實(shí)現(xiàn)了絕大多數(shù)邏輯處理功能，其主要功能是將分頻模塊2輸出的各種頻率的信號和轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4的反饋信號EHANCE_DISABLE組合生成用于控制輸出控制模塊5和轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4的波形?！?56Hz”是256赫茲的時(shí)鐘信號，“64Hz”是64赫茲的時(shí)鐘信號，它們用于產(chǎn)生信號“6”(圖4)控制從開始驅(qū)動(dòng)到開始偵測的時(shí)間長度(如圖13中12)。“1Hz”是1赫茲時(shí)鐘信號用于控制整個(gè)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)控制及相關(guān)信號的頻率?！?024Hz_1”是1024赫茲的時(shí)鐘信號，“1024Hz_2”是“1024Hz_1”經(jīng)過1/4周期延遲的時(shí)鐘信號，產(chǎn)生的信號“8”(圖4)用于生成信號GP1、GP2控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)端口上拉PMOS(P1，P2)的開啟，產(chǎn)生的信號“DETECT_EN”用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4的使能。“128Hz”是128赫茲的時(shí)鐘信號與“256Hz”一起產(chǎn)生信號“10”控制正常驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度(如圖13中13)?！?2Hz”是32赫茲的時(shí)鐘信號，用于產(chǎn)生信號“15”(圖4)控制補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度(如圖13中15)?！?6Hz”是16赫茲的時(shí)鐘信號，用于產(chǎn)生信號“16”(圖4)控制RS鎖存器的清零端。“12”(圖4)是補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)脈沖清零信號，平時(shí)為高電平，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子成功轉(zhuǎn)動(dòng)180°后，由于反饋信號“ENHANCE_DISABLE”的變化，“12”(圖4)上會產(chǎn)生一個(gè)低電平的負(fù)脈沖，此時(shí)“DFF1”會被清零?！癉FF1”和“DFF2”是D觸發(fā)器，用于保存電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前和下一個(gè)周期的補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)脈沖的使能信號。信號“7”(圖4)包括了正常驅(qū)動(dòng)脈沖和補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)脈沖的控制信號用于生成信號“GP1”、“GP2”、“GN1”、“GN2”。
如圖5所示的轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4的電路圖，其主要功能是在正常驅(qū)動(dòng)電機(jī)一定時(shí)間間隔后以固定頻率在固定時(shí)段內(nèi)對電機(jī)驅(qū)動(dòng)端進(jìn)行采樣，并將采樣的結(jié)果輸出到反饋信號ENHANCE_DISABLE上。“DETECT_EN”是高電平有效的使能信號，每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)被驅(qū)動(dòng)后一定時(shí)間之后，一串頻率為1024赫茲、占空比為1∶2的脈沖會輸出到“DETECT_EN”上(見圖13)，電路在脈沖為高電平時(shí)對上述步進(jìn)電機(jī)兩端(OUT1，OUT2)進(jìn)行采樣。當(dāng)上述電路采集到步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的特征時(shí)，會在反饋信號“ENHANCE_DISABLE”上產(chǎn)生一個(gè)低電平的脈沖。上述的低電平脈沖會輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3，使其不會產(chǎn)生加強(qiáng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，并且立刻將使能信號DETECT_EN置為低電平，在本次電機(jī)驅(qū)動(dòng)周期不再輸出脈沖(見圖12)。若轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4在“DETECT_EN”為高電平期間一直沒有采集到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的特征，則“ENHANCE_DISABLE”會一直保持高電平。因此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3會在輸出正常驅(qū)動(dòng)脈沖的15.625ms之后再產(chǎn)生一個(gè)加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖(見圖13)，并且在下一次電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)在正常長度電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖的一段時(shí)間之后即使偵測到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)特征但仍然會產(chǎn)生一個(gè)加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖。也就是說，若在正常電機(jī)驅(qū)動(dòng)之后沒偵測到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)特征，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3會在本次及下次正常電機(jī)驅(qū)動(dòng)之后各增加輸出加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。
如圖6所示的輸出控制模塊5的電路圖，輸出控制模塊5把電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形按一定的頻率輪流輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入端。在本實(shí)施例中指針走時(shí)的頻率被定為1赫茲，因此輸出控制模塊5對1赫茲時(shí)鐘輸入信號“1Hz”進(jìn)行最后一級的分頻，根據(jù)“TFF1”分頻輸出的正負(fù)，結(jié)合輸入“7”、“8”、“9”的波形通過對PMOS P1、P2和NMOS N1、N2的控制輪流對OUT1、OUT2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)1秒鐘1次的驅(qū)動(dòng)。時(shí)鐘信號“1Hz”經(jīng)過T觸發(fā)器后由1赫茲變?yōu)?.5時(shí)鐘輸出，其正相輸出“0.5Hz_B”和負(fù)相輸出“0.5Hz”分別使能兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端口的控制信號。當(dāng)“0.5Hz”為高電平時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端口OUT1的控制信號被使能，“7”、“8”、“9”的驅(qū)動(dòng)波形被輸出到OUT1上，而此時(shí)OUT2的控制信號被屏蔽，OUT2一直保持高電平狀態(tài)(如圖12)。反之亦然，當(dāng)“0.5Hz_B”為高電平時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端口OUT2的控制信號被使能，“7”、“8”、“9”的驅(qū)動(dòng)波形被輸出到OUT2上，而此時(shí)OUT1的控制信號被屏蔽，OUT1一直保持高電平狀態(tài)(如圖12)?！癛ESET”為上電復(fù)位信號，當(dāng)其為高電平時(shí)整個(gè)輸出控制模塊停止工作。PMOS(P1、P2)和NMOS(N1、N2)的開合控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)GP1，GN1為低電平，GP2，GN2為高電平時(shí)，電流從左至右通過電機(jī)，圖8中的PATH2示出了步進(jìn)電機(jī)線圈受到驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流流向，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°。反之亦然，當(dāng)GP2、GN2為低電平，GP1、GN1為高電平時(shí)，電流從右至左通過電機(jī)線圈(見圖8中PATH2)，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動(dòng)180°。周而復(fù)始，電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)的指針將不停的作圓周運(yùn)動(dòng)。PMOS控制端GP3、GP5的開合是用于配合轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4采集電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)特征，當(dāng)驅(qū)動(dòng)OUT1后，在轉(zhuǎn)動(dòng)偵測周期時(shí)(圖13中“14”)，PMOS P3、P2開啟且NMOS N1、N2、P1、P5截至?xí)r，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后產(chǎn)生的感生電流能在OUT1上感應(yīng)出負(fù)電壓。同理，當(dāng)驅(qū)動(dòng)OUT2后，在轉(zhuǎn)動(dòng)偵測周期時(shí)，PMOS P1、P5開啟且NMOSN1、N2、P2、P3截止時(shí)(圖14)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后產(chǎn)生的感生電流能在OUT2上感應(yīng)出負(fù)電壓。上述OUT1、OUT2的特征電壓被轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4采樣后，經(jīng)過邏輯組合轉(zhuǎn)換成反饋信號“ENHANCE_DISABLE”的變化，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3判斷步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，以此為是否補(bǔ)充加強(qiáng)脈沖的依據(jù)。
如圖7所示的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6的電路圖，其主要功能是在設(shè)定時(shí)間(由掩膜選項(xiàng)設(shè)定)內(nèi)記錄步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗的次數(shù)，當(dāng)失敗次數(shù)大于設(shè)定值(由掩膜選項(xiàng)設(shè)定)時(shí)就將驅(qū)動(dòng)能力加強(qiáng)一級，即將正常驅(qū)動(dòng)脈沖寬度增大一級，本發(fā)明中正常驅(qū)動(dòng)脈沖寬度被分為若干級，級數(shù)由掩膜選項(xiàng)設(shè)定，每一級之間增加的脈沖寬度也預(yù)先由掩膜選項(xiàng)設(shè)定。在本發(fā)明中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)最高等級所對應(yīng)輸出信號的脈寬大于或等于加強(qiáng)脈沖的脈寬(本實(shí)施例中，最高等級為五級，其脈寬與加強(qiáng)脈沖的脈寬取值一致)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)達(dá)到最高級時(shí)，加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)脈沖將被屏蔽掉，因?yàn)榇藭r(shí)正常驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度已經(jīng)與加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度一樣了。TIMER1是每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期加1的計(jì)數(shù)器，TIMER2則是在每次步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗時(shí)加1，TIMER3是記錄當(dāng)前驅(qū)動(dòng)等級的寄存器，每設(shè)定時(shí)間內(nèi)如果TIMER2中的計(jì)數(shù)值超過了預(yù)先設(shè)定的次數(shù)，則驅(qū)動(dòng)等級增加一級并記錄在TIMER3中。控制輸出PULSE_CTRL根據(jù)TIMER3不同的值輸出相應(yīng)得脈沖寬度控制信號。ENHANCE_PULSE信號用于在第五級時(shí)屏蔽加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)脈沖。CP1是TIMER1和TIMER2的時(shí)鐘，CP512、CP256、CP128和CP64用于組合成各種寬度的脈沖控制信號。POR是上電復(fù)位信號，MOTOR_SET是一秒一次的清零信號，它與ENHANCE_DISABLE一起作為TIMER2的時(shí)鐘，如果步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗則產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖，否則就沒有時(shí)鐘產(chǎn)生。
行針表的工作方式其實(shí)就是周期的對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是對讓電流通過電機(jī)的線圈，產(chǎn)成極性與轉(zhuǎn)子極性相同的磁場，由于同極相斥產(chǎn)生推力推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)行針表指針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于驅(qū)動(dòng)電路采用H結(jié)構(gòu)(如圖8)，因此每次通過電機(jī)線圈的電流方向與上一次驅(qū)動(dòng)相反，當(dāng)P1、N2開啟并且P2、N1截止時(shí)，電流從電機(jī)的左至右流動(dòng)，方向與圖8中PATH1一致，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子極性相同的磁場，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°。當(dāng)P2、N1開啟并且P1、N2截止時(shí)，電流從電機(jī)的右至左流動(dòng)，方向與圖8中PATH2一致，產(chǎn)生與上次極性相反的磁場，剛好又與轉(zhuǎn)子極性相同并推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷循環(huán)重復(fù)上述兩個(gè)步驟就能使電子轉(zhuǎn)子帶動(dòng)行針表指針不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于行針表供電固定為1.5V，因此行針表芯片對電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力的大小是由驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度(即P1、N2或P2、N1開啟的時(shí)間長度)決定的。在先前的行針表中電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度是固定的，為了保證線圈能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的三磁場以推動(dòng)轉(zhuǎn)子及其所牽引的指針，脈沖寬度總是選取一個(gè)盡可能大的值。這么作的原因是步進(jìn)電機(jī)各項(xiàng)電氣參數(shù)有一定的離散性，具體到個(gè)體的現(xiàn)象就是相同的脈寬在不同的電機(jī)上產(chǎn)生的扭力是不一樣的。另一方面，轉(zhuǎn)子在帶動(dòng)指針做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，由于齒輪制造的偏差、灰塵阻擋或日歷表中需要推動(dòng)日歷轉(zhuǎn)盤的原因，指針在各個(gè)角度受到的阻力是不一樣的。
綜上所述，由于電機(jī)產(chǎn)生扭力大小的有偏差和轉(zhuǎn)子受到阻力大小的變化，造成了在大批量生產(chǎn)時(shí)會有一部分行針表因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)因素而慢表或停表使產(chǎn)品良率降低。然而，如果用過大的脈寬去驅(qū)動(dòng)電機(jī)，雖然能在良率上有所提高，但是必定會增大功耗使電池壽命縮短。很明顯，單一的增加脈沖寬度不是解決問題的好方法。本發(fā)明從判斷電機(jī)受到驅(qū)動(dòng)后其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)入手，當(dāng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就補(bǔ)充一個(gè)加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖(脈沖寬度加長)，增加其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭力沖破障礙繼續(xù)工作，并且為了防止錯(cuò)誤判斷在下一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期也補(bǔ)充一個(gè)加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖。下面詳細(xì)分析電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，電機(jī)被驅(qū)動(dòng)后的結(jié)果有3個(gè)，都反映在其轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上，第一種情況是電機(jī)被順利驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°，在這種情況下，由于電機(jī)自身會產(chǎn)生反向的感生電流，因此在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一端會產(chǎn)生負(fù)脈沖(如圖9)，而且其電平會比閾值電壓(Vth)還低，即能被電路捕捉到。第二種情況是驅(qū)動(dòng)失敗，轉(zhuǎn)子受到阻擋其運(yùn)動(dòng)角度很小幾乎不動(dòng)(＜45°)，在這種情況下，由于電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有轉(zhuǎn)動(dòng)因此不會產(chǎn)生反向的感生電流，因此在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一端不會產(chǎn)生負(fù)脈沖(如圖10)。第三種狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)受阻，轉(zhuǎn)子受到阻擋在其運(yùn)動(dòng)了一定角度(＞45°且＜90°)后又回到初始位置，在這種情況下，由于電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不大只會產(chǎn)生較小的反向感生電流，因此在電機(jī)的一端也會產(chǎn)生負(fù)脈沖(如圖11)，但是幅度比第一種情況要小。由于其電平有可能低于或高于Vth，因此會出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象，即轉(zhuǎn)子沒有轉(zhuǎn)動(dòng)180°，但是電路探測到感生電流的特征因而沒有產(chǎn)生補(bǔ)充加強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)脈沖(驅(qū)動(dòng)脈寬加長)。在極端情況下，轉(zhuǎn)子會在某個(gè)地方卡住，在一定角度內(nèi)來回抖動(dòng)，無法帶動(dòng)指針繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)造成在生產(chǎn)中部分行針表走時(shí)慢。因?yàn)楫?dāng)出現(xiàn)誤判后，電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有轉(zhuǎn)動(dòng)180°而回到與驅(qū)動(dòng)前相同的位置，但是下一次電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電流方向是與上次相反的，產(chǎn)生的磁力方向與轉(zhuǎn)子的極性相異互相吸引無法產(chǎn)生推力，因此無法使電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。造成了電機(jī)轉(zhuǎn)子有可能卡在某個(gè)位置很長時(shí)間而造成行針表慢表或停表的問題，因?yàn)樵诔霈F(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子小角度抖動(dòng)出現(xiàn)誤判后此次驅(qū)動(dòng)周期只包含正常驅(qū)動(dòng)脈沖，下一次驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是肯定屬于上述第二種情況的，肯定是可以讓轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊識別出來的，但是由于產(chǎn)生磁場的方向不對即使補(bǔ)充加強(qiáng)脈沖也無法使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，所以如果只是在探測不到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期補(bǔ)充加強(qiáng)脈沖則可能使電機(jī)轉(zhuǎn)子卡在某個(gè)位置很長時(shí)間無法突破障礙而造成行針表慢表或停表的問題。針對這一問題，在本發(fā)明中采用了連續(xù)加強(qiáng)脈沖驅(qū)動(dòng)的方法，可防止電機(jī)轉(zhuǎn)子在某個(gè)角度被卡住，即在探測到電機(jī)轉(zhuǎn)子無轉(zhuǎn)動(dòng)之后，在當(dāng)次正常驅(qū)動(dòng)之后立即增加一個(gè)補(bǔ)充加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)，并且在下一次驅(qū)動(dòng)無論是否驅(qū)動(dòng)成功都增一個(gè)補(bǔ)充加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)，這種方法避免了電子轉(zhuǎn)子持續(xù)停留在第三種無法確定的狀態(tài)下。
但是，即使是探測準(zhǔn)確當(dāng)電池電壓下降時(shí)或步進(jìn)電機(jī)負(fù)載過重時(shí)，原正常驅(qū)動(dòng)脈沖已不足以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，每次驅(qū)動(dòng)都會產(chǎn)生加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)脈沖，由于加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)脈沖所消耗的電能是正常驅(qū)動(dòng)脈沖的3至4倍，因此會縮短電池的使用壽命。使用了驅(qū)動(dòng)能力控制，在電池電壓下降時(shí)或步進(jìn)電機(jī)負(fù)載過重時(shí)，芯片會把正常驅(qū)動(dòng)脈寬調(diào)整到一個(gè)合適的值以產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力矩，避免出現(xiàn)每次都產(chǎn)生加強(qiáng)脈沖的情況，從而既保證了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)又降低了系統(tǒng)的功耗。
如圖15所示，本發(fā)明的具體控制流程如下1、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊4檢測到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息(即反饋信號ENHANCE_DISABLE)，將其傳遞至驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6和電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3，如圖2所示，在驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6中，第一計(jì)數(shù)器TIMER1在每個(gè)周期內(nèi)都會自動(dòng)加1，如果累計(jì)的時(shí)間大于設(shè)定值(由掩膜選項(xiàng)設(shè)定)后，第一計(jì)數(shù)器TIMER1會自動(dòng)清零，并產(chǎn)生信號將記錄失敗驅(qū)動(dòng)次數(shù)的TIMER2也清零。
2、驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6判斷當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級是否為最高級，如圖2所示，由TIMER3即可取得當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)等級，進(jìn)行如下操作21、若為最高級，繼續(xù)如下步驟7。
22、否則，繼續(xù)如下步驟3。
3、判斷本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，進(jìn)行如下操作
31、若本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)成功，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3進(jìn)一步判斷上一周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，若不成功，則確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖；若成功，則不附設(shè)加強(qiáng)脈沖。繼續(xù)如下步驟4；32、否則，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6中，TIMER2加1，進(jìn)行如下操作321、當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)失敗次數(shù)超出一個(gè)閥值T，即TIMER2＞T，增加一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，如圖2所示，在驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6中，TIMER1清零，TIMER3加1，繼續(xù)如下步驟5；322、否則，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖，繼續(xù)如下步驟4。
4、保持當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，在驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6中，TIMER1、TIMER3不變，繼續(xù)如下步驟5。
5、驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6記錄本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)果，其中的TIMER1、TIMER2、TIMER3完成必要的更新。
6、驅(qū)動(dòng)等級控制模塊6通過其中的譯碼電路DECODER將電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3。
7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊3根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號和所確定的加強(qiáng)脈沖信息，產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊5。
綜上所述，盡管本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)、原理通過上述具體實(shí)施例予以闡述，在不脫離本發(fā)明要旨的前提下，根據(jù)以上所述的啟發(fā)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)施變換/替代形式或組合，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種行針表芯片，包括振蕩模塊、分頻模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊和輸出控制模塊，其中，所述振蕩模塊、分頻模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊依次相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊、輸出控制模塊之間兩兩相連，轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊通過對輸出控制模塊的電機(jī)采樣向電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊提供電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，輸出控制模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊的輸出信號完成相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)等級控制模塊，所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊所檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行針表芯片，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊記錄轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，根據(jù)本周期和本周期之前的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況，確定下個(gè)周期的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息產(chǎn)生相應(yīng)的加強(qiáng)脈沖至輸出控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的行針表芯片，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)等級控制模塊包括第一計(jì)時(shí)器電路、轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路、驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路和譯碼電路并依次相連，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路與轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊直接相連，接收電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，其中，所述的第一計(jì)時(shí)器電路記錄驅(qū)動(dòng)電機(jī)的次數(shù)；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)計(jì)數(shù)器電路記錄電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗的次數(shù)；所述的驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路記錄當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的等級；所述的譯碼電路將驅(qū)動(dòng)等級寄存器電路的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊。
4.一種行針表芯片控制方法，其特征在于它采用如下步驟A、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，傳遞至驅(qū)動(dòng)等級控制模塊；B、驅(qū)動(dòng)等級控制模塊對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，并將其發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊；C、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述的步驟A中還包括轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊將檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊，相應(yīng)地，在所述步驟B中，還包括所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)本周期和上一周期的電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)果決定是否帶有加強(qiáng)脈沖的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述的步驟B包括如下步驟B1、判斷本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，進(jìn)行如下操作B11、若本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)成功，繼續(xù)如下步驟B2；B12、否則，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失敗次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行如下操作B121、當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)失敗次數(shù)超出一個(gè)閥值，增加一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，繼續(xù)如下步驟B2；B122、否則，保持當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級，繼續(xù)如下步驟B2；B2、記錄本周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)果；B3、將電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)最高等級所對應(yīng)輸出信號的脈寬大于或等于加強(qiáng)脈沖的脈寬。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述的步驟B1之前還包括如下步驟B0B0、判斷當(dāng)前電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級是否為最高級，進(jìn)行如下操作B01、若為最高級，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊直接根據(jù)該電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊，不附設(shè)加強(qiáng)脈寬；B02、否則，繼續(xù)步驟B1至B3。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述的步驟B11中，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊進(jìn)一步判斷上一周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)是否成功，若不成功，則確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖；若成功，則不附設(shè)加強(qiáng)脈沖。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行針表芯片控制方法，其特征在于所述的步驟B12中，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊確定附設(shè)加強(qiáng)脈沖。
全文摘要
一種涉及電動(dòng)鐘表的行針表芯片及其控制方法，包括振蕩模塊、分頻模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊和輸出控制模塊，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)等級控制模塊，驅(qū)動(dòng)等級控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊所檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊，其控制方法為A.轉(zhuǎn)動(dòng)偵測模塊檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息，傳遞至驅(qū)動(dòng)等級控制模塊，B.驅(qū)動(dòng)等級控制模塊對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)等級信號，并將其發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊，C.電機(jī)驅(qū)動(dòng)波形生成模塊產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的輸出信號至輸出控制模塊。本發(fā)明行走準(zhǔn)確，功耗低。
文檔編號H02P8/02GK101089751SQ20071007456
公開日2007年12月19日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者羅勇, 鐘山, 李曉白 申請人:深圳集成微電子有限公司