多功能色光指示电子钟制造技术

本发明专利技术涉及一种多功能色光指示电子钟，它是用６０个排列成环形或条形的能发出三种不同颜色的光的双色ＬＥＤ（发光二极管）通过单片计算机及程序控制相应位置的ＬＥＤ是否发光、发什么颜色的光和发光是否闪烁来指示时间的时分秒以及日期和温度的电子钟。日历和温度在常态下不显示，由触发信号触发显示。钟盘中央（１）可为空心区域。本发明专利技术具有外观简洁，控制电路简单，无指针，无数字，指示效果美观生动和成本低等特点，适用于家庭居室、企事业单位和公共场所，尤其是便于做成正面和反面都可识读的色光指示电子钟，适用于车站站台、长廊、大厅中央、广场和公共场所出入口等，还适用于置于高层建筑上取代钟楼和钟塔。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子钟，特别是一种多功能色光指示电子钟。
技术介绍
现有的钟表中，时间的表达方式可分为指针式和数字式，指针式钟表要根据指针的长短才能识读出时间的时、分、秒，数字式钟表要分辨清楚数字是几才能识读出时间的时、分、秒。现有的钟表或者为单面指示或显示，识读视角小于180度，或者可双面显示，使识读视角大于180度，但需要两套机芯或两套价格相对很高的显示器件。中国技术专利96247228公布了“一种无指针电子钟钟盘”，它是由呈环形分布的12个两位7段数码管组成的“时”显示发光管组、环形分布的60只LED发光管组成的“分”显示发光管组及60只LED发光管组成“秒”显示发光管组三个部分组成。分析该技术可以得知其存在以下缺陷1.时间的“时”显示采用了多达24只数码管，由于受空间限制，该技术不可能使用较大的数码管，因而可清楚辨认数字的距离十分有限；2.由于“时”显示数码管的安装位置与传统的钟盘十二等分刻度位置是对应的，与当前时间对应的数码管只要发光，人们就能识别是几点，因此，数码管上显示的数字显得多余。3.“分”和“秒”显示采用了多达120只LED发光二极管，这种构造不仅使钟面构图复杂，而且成本提高。4、无日历和温度的指示或显示。中国技术专利97210866.1公布了一种“飞点电子显示钟表”，其显示控制电路是由时钟信号发生器、时间计数器、数据选择器、译码器、显示驱动器和显示器等构成，其时间显示表面上设置有时间共用显示器组，用一组显示器同时显示分、秒时刻值，或同时显示时、分、秒时刻值。分析该技术可知存在如下缺陷1、用一种发光颜色的一组显示器同时显示时、分特别是同时显示时、分、秒很不便于识读当时时刻。2、指示颜色单调。3、控制电路中使用了多达7种不同型号的共12片CMOS集成电路，结构复杂，成本提高，不便生产，不便维护。4、无日历和温度的指示或显示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有控制电路简单，外观简洁，识读方便，可内附自动日历和温度指示，指示效果美观生动，并可做成正反两面都可识读的使识度视角大于300度的多功能色光指示电子钟。另外，本专利技术与指针式钟表用指针的长短来表达时间的时、分、秒和数字式钟表用数字来表达时间的时、分、秒不同，它用LED发不同颜色的光来表达时间的时、分、秒，它不需辨别指针的长短，也不需分清楚数字是几，因而在钟表面面积相同的情况下，可识读距离远。本专利技术是通过如下途径实现的它是在钟面上按环形(如图1)或条形(如图2)排布有由60个能产生三种明显不同的颜色的光的双色发光管L0～L59及其控制电路和控制程序组成，其特征是通过电路和程序控制相应位置的发光管的发光颜色来指示时间、日期和温度。日期和温度在常态(时间指示方式)下不显示，由触发信号(如声控)触发显示，如图10所示，L0～L59采用红绿双色LED(第1脚为红色，第3脚为绿色，第2脚为共阴极)，其控制电路还包括单片计算机U1，移位寄存器U2、U3，晶体振荡器XT1，调整按钮K1、K2，限流电阻R1～R8等；发光管L0～L59分成8组，每一组的发光管的共阴极分别连在一起构成8根列驱动线并分别通过限流电阻R1～R8依次连接至U1的P1口的P1.0～P1.7，同时每一组的相应序号的发光管的对应阳极连在一起构成16根位驱动线依次连接至U2、U3的输出线D0～D7；U1的RXD端与U2的A、B端连接，U2的D7端与U3的A、B端连接，U1的TXD端与U2、U3的CP端连接，U1的XL1、XL2之间接晶体振荡器XT1，U2、U3的CLR端接电源正极；温度信号、触发信号和复位信号分别从U1第11、第9和第1脚引入，K1、K2分别接U1第6脚和第7脚。U1是本专利技术控制系统的核心，它内含中央处理器(CPU)，128字节数据存储器，2K字节程序存储器，两个16位定时/计数器，两个输入/输出端口P1、P3，一个全双工串行通讯口，5个中断源和时钟电路等，U2、U3是八位串行输入/并行输出移位寄存器，串行数据从A、B端输入，在D0～D7并行输出。控制程序存放在U1的程序存储器中，它完成系统初始化、计时、键盘扫描、输入状态查询、数据运算及存储和显示等功能。系统的显示数据有下列几种，即时间指示状态下的时分秒数据、公历指示状态下的月日星期数据、农历指示状态下的月日数据、温度指示状态下的温度数据、年调校状态下的公历年数据、月调校状态下的公历月数据、日调校状态下的公历日数据、时调校状态下的时数据和分调校状态下的分数据等。显示数据的更新取决于即时时刻、日期、温度以及系统当前工作状态，系统工作状态取决于K1、K2的按键信号和触发信号的有无和顺序。系统工作原理和工作过程是，由U1内部定时器产生时间基准，由程序形成公历年、月、日、星期和时间的时、分、秒基础数据(亦可由外部专用时钟芯片输入)，通过采集、运算、转换和查表形成其它显示数据，这些数据都被按一定格式存放在内部数据存储器指定地址，显示时，首先，包含第1组LED(L0～L7)是否发光和发什么颜色的光的两字节共16位串行数据在同步移位时钟信号(TXD)的控制下分两次从RXD发出通过U2、U3转换成并行数据并被锁存，之后，CPU选通该数据所对应的列驱动线P1.0，使其为低电平“0”，其余驱动列线P1.1～P1.7为高电平“1”，此时第1组中需要发光的相应LED被点亮，维持一段时间(2ms)，其余各组的LED的阳极虽然亦存在相同数据，但因为未被选通，所以保持熄灭；之后，CPU发送第2组LED的16位数据，U2、U3锁存后，使P1.1为0，其余为1，此时第2组中的相应LED被点亮，其余各组的LED为熄灭状态，维持2ms如此继续，直至第8组中的相应LED被点亮，并维持2ms后，完成一个扫描显示周期，周期为16ms。其后程序以这一周期即每秒62.5次的速度反复不断的执行上一过程，由于人眼的视觉暂留现象，上述过程在人脑中形成8组共128位(其中有8位为空)数据同时在钟面上显示的印象，这样，经CPU运算处理所得出的显示数据就通过L0～L59在钟面上指示了出来。正反两面都可识读的多功能色光指示电子钟可通过下列两种途径分别实现①它是由120个红绿双色LEDL0～L59和L0’～L59’及其控制电路和控制程序组成，如图11，其特征是L0、L1～L59依次分别与L0’、L1’～L59’并联，并且L0～L59安装在正面，而L0’～L59’安装在反面，使得正面看到的是L0～L59的指示信息，反面看到的是L0’～L59’的指示信息，其它控制电路和控制原理与图10相同。②如图8所示，将L0～L59平行安装于钟正面和钟反面之间，并使得正面和反面都能看到L0～L59的指示信息，从而使正面和反面都可识读，正面按顺时针识读，反面按逆时针识读。本专利技术改变了传统的时间和日历的指示显示方式，无指针，无数字，具有控制电路简单，外观简洁，可视距离远，功能齐全，指示效果美观生动，计时精确，夜视效果好，使用寿命长和成本低，便于生产和维护等特点，尤其是便于做成正面和反面都可识读，使识读视角大于300度，更适用于车站站台、长廊、大厅中央、广场和公共场所出入口等，还适用于置于高层建筑上取代钟楼和钟塔。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能色光指示电子钟，其特征是通过控制钟面上排列成环形或条形的６０个双色发光管Ｌ０～Ｌ５９的发光颜色来达到区分指示时间的时、分、秒的目的，其控制电路还包括单片计算机Ｕ１，移位寄存器Ｕ２、Ｕ３，晶体振荡器ＸＴ１，调整按钮Ｋ１、Ｋ２，及限流电阻Ｒ１～Ｒ８等；发光管Ｌ０～Ｌ５９分成８组，每一组的发光管的共阴极分别连在一起构成８根列驱动线并分别通过限流电阻Ｒ１～Ｒ８依次连接至Ｕ１的Ｐ１口的Ｐ１．０～Ｐ１．７，同时每一组的相应序号的发光管的对应阳极连在一起构成１６根位驱动线依次连接至Ｕ２、Ｕ３的输出线Ｄ０～Ｄ７；Ｕ１的ＲＸＤ端与Ｕ２的Ａ、Ｂ端连接，Ｕ２的Ｄ７端与Ｕ３的Ａ、Ｂ端连接，Ｕ１的ＴＸＤ端与Ｕ２、Ｕ３的ＣＰ端连接，Ｕ１的ＸＬ１、ＸＬ２之间接晶体振荡器ＸＴ１，Ｕ２、Ｕ３的ＣＬＲ端接电源正极；触发信号和复位信号分别从Ｕ１第９脚和第１脚引入，Ｋ１、Ｋ２分别接Ｕ１第６脚和第７脚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺明望，
申请(专利权)人：贺明望，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]