一种可自动同步的计时装置 |
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申请号 | CN201510156885.9 | 申请日 | 2015-04-04 | 公开(公告)号 | CN104700712A | 公开(公告)日 | 2015-06-10 |
申请人 | 长沙天穹电子科技有限公司; | 发明人 | 单庆晓; 黄勇; | ||||
摘要 | 本 发明 提出了一种独特的 电路 结构和方法,可以充分利用原有的计时时钟,达到大幅度降低成本的目的。本发明的技术方案为:计时装置由电源单元、外框单元、显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、 接口 电路、 单片机 和时间源组成。自动校时步骤如下:时间源得到基准时间后送给单片机,单片机得到该时间后,输出 信号 至接口电路,接口电路产生模拟人工校准信号,万年历芯片得到模拟人工校准信号后更新内部时间;时间更新后万年历开始计时,此时输出的时间即是同步后的时间。该发明的优点在于利用了计时装置通用的万年历芯片和显示部分,单片机无需独立计时和直接控制显示模 块 ,结构简单,成本低,便于大规模推广。 | ||||||
权利要求 | 1.一种可自动同步的计时装置,其特征在于计时装置由显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机、时间源、电源单元和外框单元组成;万年历芯片输出接至驱动电路,驱动电路输出接至显示器,万年历芯片与调节按钮相连;调节按钮与接口电路相连,单片机与接口电路相连;时间源的输出与单片机相连;电源单元为各部分提供电源,外框单元则组成计时装置的机械结构部分。 |
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说明书全文 | 一种可自动同步的计时装置技术领域背景技术[0003] 为了实现校准,人们采用了许多方法,如长波、短波较时和卫星导航系统校时,如发明专利”卫星授时的时间显示装置”(授权号:201210132569.4),该发明提出利用卫星授时实现自动同步的方法,但这方法需要控制器直接控制显示模块,需要编制独立的软件和采用较多的器件,造成成本价格较高,难以普及。 发明内容[0004] 为降低同步时钟的成本,本发明提出了一种独特的电路结构和方法,可以充分利用原有的计时时钟,达到大幅度降低成本的目的。 [0005] 本发明的技术方案为:计时装置由电源单元、外框单元、显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机和时间源组成。电源单元为各部分提供电源,外框单元则组成计时装置的机械结构部分。万年历芯片输出接至驱动电路,驱动电路输出接至显示器,万年历芯片与调节按钮相连;当需要对计时装置进行时间调整时,通过人工对按钮进行操作即可。按钮与单片机控制的接口电路相连,时间源的输出与单片机相连。时间源可以是:北斗接收机、GPS接收机、GALILEO接收机、GLONASS接收机、网络时间、电波接收机等,时间源与单片机的连接方式可以是:串口、SPI、I2C、无线、WIFI、网络接口等。 [0006] 自动校时步骤如下:时间源得到基准时间后送给单片机,单片机得到该时间后,输出信号至接口电路,接口电路产生模拟人工校准信号,万年历芯片得到模拟人工校准信号后更新内部时间;时间更新后万年历开始计时,此时输出的时间即是同步后的时间。 [0008] 图1为基本组成图;图2为万年历、接口电路、单片机之间的连接关系; 图3为时间自动同步流程; 图4为脉冲调节时间原理; 图5为调整脉冲计算原理。 具体实施方案 [0009] 计时装置的组成如图1所示,计时装置由电源单元、外框单元、显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机和时间源组成。电源单元将输入电源转换为各部分需要的电能形式,为各部分提供电源;外框单元则组成计时装置的机械结构部分,可以是铝合金边框组成的框架结构,也可以是将金属板材进行弯折构成盒体。万年历芯片是一种可自动进行时间计数,输出年月日、时分秒、星期等信息的芯片;驱动电路是一种功率放大电路,显示器可显示当前时间及日期,可以是数码管显示、LED管显示和液晶显示;万年历的输出接至驱动电路,驱动电路的输出接至显示器。接口电路受单片机的控制呈现高阻或短路状态,可采用三态门集成电路、继电器等方式实现。接口电路有多个输出,调节按钮的管脚与接口电路的输出脚一一连接。 [0010] 调节按钮是一组按钮,可以人工调节计时器的时间,目前市场销售的计时器均有,属于公知内容。万年历芯片与调节按钮相连;当需要对计时装置进行时间调整时,通过人工对按钮进行操作,可调制任意设定的时间。 [0011] 万年历、接口电路、单片机之间的连接关系如图2所示,万年历芯片的两脚与调节按钮两脚相连,调节按钮的两脚与接口电路的两脚相连;单片机的输出与接口电路相连,接口电路在单片机的控制下可呈现高阻或短路状态。接口电路在单片机的控制下,可以模拟了人工控制调节按钮产生的信号,实现了对万年历芯片的时间调节。 [0012] 单片机系统包括单片机、复位、振荡电路等部分,是公知内容。单片机的输入输出口与调节按钮的一端相连。时间源是指可以获得特定时间的装置,可以是:北斗接收机、GPS接收机、GALILEO接收机、GLONASS接收机、网络时间、电波接收机等,时间源获得特定时间后,将时间信息输出至单片机。时间源与单片机的连接方式可以是:串口、SPI、I2C、无线、WIFI、网络接口等。 [0013] 计时装置的自动同步过程如图3所示,描述如下:1、单片机执行程序,判别是否需要进行时间同步; 2、单片机与时间源通信,得到当前时间; 3、万年历具有一个初始时间,单片机根据初始时间和获取的时间源时间,计算出需要调整的时间,生成调节脉冲; 4、单片机输出信号初始化万年历,再输出调节脉冲,将万年历的时间更新为当前时间。 [0014] 图4为脉冲调整时间原理,当输入切换脉冲,则当前调整设置在“年”,“月”,“日”,“时”,“分”,“秒”之间切换,如当前调整设置为“年”,则此时输入调整脉冲,则年值发生变化。 [0015] 图5为调整脉冲数的计算原理,描述如下:当前年与初始年相减,得到年调整脉冲; 当前月与初始月相减,得到月调整脉冲; 当前日与初始日相减,得到日调整脉冲; 当前时与初始时相减,得到时调整脉冲; 当前分与初始分相减,得到分调整脉冲; 当前秒与初始秒相减,再加上调整过程时间秒,得到秒调整脉冲。 [0016] 调整过程时间秒是指万年历芯片从初始化到调整结束期间的总秒数,当万年历芯片仅支持整分钟调节时,可按预置的整分钟时间计算调整时间秒。 [0017] 综上所述,本发明提出了一种可自动同步的计时装置,采用了对万年历芯片进行更改实现时间同步,简化了计时装置结构,降低成本,具有很强的实用性和广阔的应用前景。 |