一种计时电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种计时电路，包括交流源、取频电路、微处理器U1，所述取频电路的输入端与交流源电性连接，所述取频电路的输出端与微处理器U1电性连接。本实用新型专利技术根据工频交流电源的频率周期信号进行计时可大幅提高RC计时系统的计时精度，计时精度可由现有技术的误差大于±5%提高到小于±0.4%，并且成本低、只需使用工频交流电源外加取频电路即可，且对微处理器的要求极低，大幅降低总体成本；另外，可以轻松实现多系统同步运行，可以很好地应用于诸如景观照明等场合。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电路，具体说是一种计时电路。
技术介绍
随着电子产品的小型化和低成本化，很多微处理器转为采用低成本的RC振荡器代替晶振作为时钟源，不管是外部RC还是内部RC都存在精度较差的问题，一部分由RC电阻和电容本身参数偏差引起，另一部分由温度变化，RC参数漂移而引起，两种因素影响下导致外部RC误差很难达到士 5%以内，内部RC即使经过校准也很难达到士 3%，从而严重影响到系统的计时精度，尤其是对于要求多系统同步计时的场合更是无法满足。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的旨在于提供一种计时电路，通过提取交流源的频率周期信号用于计时，提高了计时的精度，并且由于共用一个时钟源可以实现多系统的同步运行。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种计时电路，包括交流源，其特征在于，还包括取频电路、微处理器Ul，所述取频电路的输入端与交流源电性连接，所述取频电路的输出端与微处理器Ui电性连接。作为改进，所述取频电路包括变压器TR1、整流桥BR1、限流电阻R1、分压电阻R2、 三极管Q1、隔离二极管D1，交流源分别经所述变压器TR1、整流桥BRl后与限流电阻Rl电性连接；分压电阻R2的一端接于限流电阻Rl与三极管Ql的基极之间，电阻R2的另一端接地，三极管Ql的集电极接至微处理器Ul ；隔离二极管Dl的一端接于整流桥BRl和限流电阻Rl之间，另一端与一直流电源VCC相连。作为另一种改进，所述取频电路包括光电隔离器U2、二极管D1、限流电阻R1，光电隔离器U2接于限流电阻Rl和微处理器Ul之间，二极管Dl接于光电隔离器U2与交流源之间。作为再一种改进，所述取频电路包括变压器TR1、限流电阻R1、滤波电容Cl，所述变压器TRl接于交流源与限流电阻Rl之间，所述滤波电容Cl 一端接地，另一端接于限流电阻Rl和微处理器Ul之间。优选地，所述交流源为工频交流电源。本技术所阐述的一种计时电路，与现有技术相比，其有益效果在于1、成本低、只需使用市电外加一取频电路即可，且对微处理器的要求极低，可采用低成本的微处理器，大幅降低总体成本；2、根据交流源的频率周期信号进行计时可大幅提高系统的计时精度，计时精度由现有技术的误差大于士 5%提高到小于士0. 4% ；3、轻松实现多系统同步运行，因为各系统的计时源均采用同一个交流电源，故即使计时仍有绝对误差，但各系统间计时无任何相对误差，很容易实现多系统的同步，并且不需要单独连接同步信号线。此方法可以很好地应用于诸如景观照明等场合。附图说明附图1为本技术一种计时电路实施例一的电路原理图；附图2为实施例二的电路原理图；附图3为实施例三的电路原理图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术的一种计时电路做进一步描述， 以便于更清楚的理解本技术所要求保护的技术思想。附图1为本技术一种计时电路实施例一的电路原理图。如图1所示，本方案适用于工频供电的场合，由变压器TR1、整流桥BR1、隔离二极管D1、限流电阻R1、分压电阻 R2、三极管Q1、上拉电阻R3和微处理器Ul组成。其中变压器TR1、整流桥BR1、隔离二极管 Dl组成系统电源电路给系统提供低压直流电，隔离二极管Dl作用为隔离供电，既保留B点正弦半波脉冲信号同时又不影响给VCC供电；限流电阻R1、分压电阻R2、上拉电阻R3、三极管Ql构成门电路，将B点正弦半波脉冲信号变成C点方波脉冲信号。限流电阻Rl和分压电阻R2组成分压电路驱动三极管Ql通断，如果微处理器Ul的IOl管脚具有内部上拉功能则R3可以省去。交流源经变压器TRl降压后，在由整流桥BRl整流后变为脉冲直流，经限流电阻R1、分压电阻R2分压后，当Bl点电压高于0. 7V时三极管Ql导通，C点电位被拉低， 当Bl点电压低于0.7V时，三极管Ql断开，C点电压被上拉电阻R3拉至高电平。微处理器 Ul每检测到一个脉冲即计时1/2频率周期(对于50HZ电源则为1/100秒，60HZ电源则为 1/120 秒)。当前工频电源频率有50HZ和60HZ两种，我国采用50HZ，对于微处理器来说，很容易做到50HZ、60HZ自动识别，国家上网电力的频率有严格地要求，我国要求300万KW以上发电机组，波动应不超过士0. 2HZ，所以针对我国电网的频率周期来计算，频率的波动误差为0. 2/50=0. 4%，反映到计时精度也就是一个计时周期误差不超过0. 4%，远优于采用RC震荡电路的波动误差士3%。也可以通过采用光电隔离器U2实现计时，如图2所示，交流源经限流电阻Rl后接光电隔离器U2的输入端，光电隔离器U2的输出端接至微处理器Ul的IOl管脚，二极管D2 接于光电隔离器U2的输入端与交流源之间，如果微处理器Ul的IOl管脚具有内部上拉功能则上拉电阻R4可以省去。工作原理交流源经限流电阻Rl后由光电隔离器U2变为方波信号，微处理器Ul的IOl管脚实时监测该方波信号，微处理器Ul每检测到一个脉冲即计时 1个频率周期(对于50HZ电源则为1/50秒，60HZ电源则为1/60秒)。也可以采用更简单的方案如图3所示，交流源经变压器TR2降压后再经限流电阻分压后送至微处理器Ul的IOl管脚，滤波电容Cl的一端接至限流电阻Rl和微处理器Ul 之间，另一端接地。工作原理是交流电经变压器TR2降压后再经限流电阻Rl分压后仍为一正弦信号，微处理器Ul的IOl管脚实时监测该正弦信号，微处理器Ul每检测到一个脉冲即计时1个频率周期(对于50HZ电源则为1/50秒，60HZ电源则为1/60秒)。当然还可以有其他变形，对于本领域的技术人员来说，根据提取工频电源频率周期信号用于计时的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本技术权利要求的保护范围之内。权利要求1.一种计时电路，包括交流源，其特征在于，还包括取频电路、微处理器U1，所述取频电路的输入端与交流源电性连接，所述取频电路的输出端与微处理器Ui电性连接。2.如权利要求1所述的计时电路，其特征在于，所述取频电路包括变压器TR1、整流桥 BR1、限流电阻R1、分压电阻R2、三极管Q1、隔离二极管D1，交流源分别经所述变压器TR1、整流桥BRl后与限流电阻Rl电性连接；分压电阻R2的一端接于限流电阻Rl与三极管Ql的基极之间，电阻R2的另一端接地，三极管Ql的集电极接至微处理器Ul ；隔离二极管Dl的一端接于整流桥BRl和限流电阻Rl之间，另一端与一直流电源VCC相连。3.如权利要求1所述的计时电路，其特征在于，所述取频电路包括光电隔离器U2、二极管D1、限流电阻R1，光电隔离器U2接于限流电阻Rl和微处理器Ul之间，二极管Dl接于光电隔离器U2与交流源之间。4.如权利要求1所述的计时电路，其特征在于，所述取频电路包括变压器TR1、限流电阻Rl、滤波电容Cl，所述变压器TRl接于交流源与限流电阻Rl之间，所述滤波电容Cl 一端接地，另一端接于限流电阻Rl和微处理器Ul之间。5.如权利要求1、任一项所述的计时电路，其特征在于，所述交流源为工频交流电源。专利摘要本技术公开了一种计时电路，包括交流源、取频电路、微处理器U1，所述取频电路的输入端与交流源电性连接，所述取频本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种计时电路，包括交流源，其特征在于，还包括取频电路、微处理器Ｕ１，所述取频电路的输入端与交流源电性连接，所述取频电路的输出端与微处理器Ｕ１电性连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王华峰，张腊梅，
申请(专利权)人：广州卓易电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81