專利名稱：周秒制電器時(shí)控石英鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬時(shí)間程序控制領(lǐng)域。
隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹碓叫枰环N能與自己工作、學(xué)習(xí)、休息、娛樂等生活各方面密切相關(guān)的時(shí)控裝置來控制各種電器以滿足有規(guī)律生活工作的需要。
目前市面上出現(xiàn)的類似產(chǎn)品多有以下一項(xiàng)或多項(xiàng)不足之處，如時(shí)控精度低(一般在時(shí)、分之間)，時(shí)控周期短(一般在24小時(shí)之內(nèi))編程手續(xù)不夠方便、直觀、時(shí)控內(nèi)容多有限制等等，故不便推廣。
本實(shí)用新型是要提供一種編程直觀、方便，時(shí)控范圍廣，精確到秒和周期長(zhǎng)達(dá)一周(即七天)的電器時(shí)控石英鐘，它既符合人們傳統(tǒng)的認(rèn)時(shí)習(xí)慣又可使與人們工作、生活密切相關(guān)的時(shí)鐘從單一，固定時(shí)點(diǎn)的報(bào)時(shí)功能發(fā)展為能按人們各種要求靈活報(bào)時(shí)和控制各種電器設(shè)備動(dòng)作的多功能時(shí)鐘。
本實(shí)用新型是以如下的方式完成的。
周秒制電器時(shí)控石英鐘由數(shù)字集成走時(shí)電路，鐘面點(diǎn)發(fā)光顯示，接插式程控、電子觸發(fā)、音樂報(bào)時(shí)、開關(guān)驅(qū)動(dòng)及電源組成。


圖1是周秒制電器時(shí)控石英鐘工作原理方框圖；圖2是周秒制電器時(shí)控石英鐘鐘面顯示布局圖；圖3是周秒制電器時(shí)控石英鐘電路圖；圖4是周秒制電器時(shí)控石英鐘程控接插方式圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參見圖1，本實(shí)用新型的工作原理是利用精確的石英鐘集成電路及其外圍元件(1)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖，送給秒計(jì)數(shù)走時(shí)電路(2)，其輸出一路驅(qū)動(dòng)鐘面秒顯示(6-S)，另一路秒信號(hào)傳輸給程控接插盤(7-S′)，同時(shí)秒走時(shí)電路每隔60秒給分走時(shí)電路(3)一個(gè)進(jìn)位脈沖，分計(jì)數(shù)走時(shí)電路(3)的輸出一路驅(qū)動(dòng)鐘面分顯示(6-min)另一路分信號(hào)傳輸給程控接插盤(7-min′)，同時(shí)分走時(shí)電路每隔60分給時(shí)走時(shí)電路(4)一個(gè)進(jìn)位脈沖；時(shí)計(jì)數(shù)走時(shí)電路(4)輸出一路驅(qū)動(dòng)鐘面時(shí)顯示(6-h)，另一路時(shí)信號(hào)傳輸給程控接插盤(7-h′)同時(shí)時(shí)走時(shí)電路每隔24小時(shí)給周走時(shí)電路(5)一個(gè)進(jìn)位脈沖，周計(jì)數(shù)走時(shí)電路(5)輸出一路驅(qū)動(dòng)鐘面周顯示(6-d)，另一路亦傳輸給程控接插盤(7-d′)。周、時(shí)、分、秒四路程控電信號(hào)由固定在程控接插盤(7)上的金屬針b輸出，再由程控接插卡(8)通過接插扣C傳輸給電子觸發(fā)電路(9)繼而通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(11)達(dá)到驅(qū)動(dòng)各路電器電源開關(guān)(12)的目的；其中有一路電信號(hào)通過其中一塊程控接插卡(8-a)，電子觸發(fā)電路(9-a)直接與音樂集成電路及揚(yáng)聲器(10)連接。
電源(13)采用市電供電，并帶有備用電源，充電電路及停電轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)。
參見圖2，本實(shí)用新型的鐘面點(diǎn)顯示是由60只秒顯示發(fā)光二極管、60只分顯示發(fā)光二級(jí)管、24只(亦可用12只雙光)時(shí)發(fā)光二極管和7只周(即‘星期’下同略)顯示發(fā)光二極管組成，上述時(shí)、分、秒發(fā)光二極管一般按傳統(tǒng)鐘面習(xí)慣布局，新增加的周顯示發(fā)光二極管7只可置于鐘面中部或任意醒目處。
參見圖3，標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖(1)由石英鐘集成電路(例5G5544)IC，及晶掁D(zhuǎn)T、旁路電容C1，整流撟D152-155組成。
秒走時(shí)電路(2)，分走時(shí)電路(3)，時(shí)走時(shí)電路(4)及周走時(shí)電路(5)均由CMOS數(shù)字集成電路八進(jìn)制計(jì)數(shù)/分配器(例4022)IC2,IC3,IC4,IC5，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/分配器(例4017)IC2-1……IC2-6,IC3-1……IC3-6,IC4-1……IC4-3及雙向模擬開關(guān)(例4066)IC6……IC13，限流電阻R1、R2、R6,R7-9,R10開關(guān)二極管D156,D157,D158-163,D164-169,D170-172及秒、分、時(shí)校時(shí)按鈕SB1,SB2,SB3組成；秒、分、時(shí)、周發(fā)光顯示(6)分別由發(fā)光二極管LED1-60、LED61-120LED121-144,LED145-151與限流電阻R3,R4,R5,R11組成。
程空輸出電信號(hào)分別由秒、分、時(shí)、周定時(shí)電路輸出端經(jīng)由二極管D1-60,D61-120,D121-144,D144-151通過導(dǎo)線與固定在程控接插盤(7)上的金屬針b相應(yīng)連接。
電子觸發(fā)電路(9)由CMOS數(shù)字集成電路4輸入端與非門(例4012)IC14IC15,IC16轉(zhuǎn)換電容C2……C6，轉(zhuǎn)換開關(guān)QC1……QC5及由CMOS集成反向器(例4069)IC17,IC18、開關(guān)二極管D173-174、D175-176、D177-178、D179-180、D181-182、電容C7……C16，電阻R12-15、R16-19、R20-23、R24-27、R28-31組成。
音樂報(bào)時(shí)電路(10)由音樂集成片IC19、喇叭B、開關(guān)SA1組成。
開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(11)由限流電阻R32-38，達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)電路(例MC1413)IC22，二極管D183-187，繼電器K1……K5，電容C17，雙向觸發(fā)二極管2CTS雙向可控硅US組成。
用電器電源(12)由電源插座X1……X5，繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)K1-1……K5-1及市電開關(guān)SA相連接而成。
電源(13)由插頭CT、保險(xiǎn)絲、FU、變壓器T、整流撟D196-199、三端穩(wěn)壓塊IC20、電容C20、C21、C22、及二極管D190組成。
備用電源(14)由6V鎘鎳電池G，動(dòng)斷觸點(diǎn)K6-1，二極管D189組成，充電電路由箱成時(shí)基電路IC21(例NE555)及其外圍元件、電容C18、C19、電阻R39、R40、R41二極管D188及動(dòng)合觸點(diǎn)K6-2組成。市電停電轉(zhuǎn)換由整流撟D192-195、繼電器K6執(zhí)行。
附圖3中集成塊的正負(fù)極電源管腳均未畫出。
參見圖4，信號(hào)輸出盤(7)由固定其上的與鐘面時(shí)點(diǎn)布局相對(duì)應(yīng)并與走時(shí)電路(2)、(3)、(4)、(5)輸出端徑由二極管D1-60、D61-120、D121-144D145-151及相應(yīng)導(dǎo)線一一相連的信號(hào)輸出針(b)組成。
程控接插卡(8)由印刷線路板及開置其上與信號(hào)輸出針(b)位置相對(duì)應(yīng)的金屬化的并與印刷電路(g)電連接的接插孔(a)和固定其上與印刷電路(g)電連接的并與電子觸發(fā)系統(tǒng)的四極插頭(座)相對(duì)應(yīng)的插座(頭)XS(XP)組成。
程控接插扣(C)由導(dǎo)電橡膠壓制而成，其扣身(d)能嵌入接插孔(a)穿過金屬針(b)并松緊適宜，電連接良好。
以下對(duì)具體操作作一說明插上電源插頭CT，除輸出電源開關(guān)座X1……X5尚未得電外，整機(jī)開始工作，電源轉(zhuǎn)換繼電器K6得電后K6-2閉合，充電電路向備用電池G充電。(如已充足會(huì)自動(dòng)停充)。
校時(shí)分別按動(dòng)按鈕SB1、SB2、SB3、按秒、分、時(shí)、周順序?qū)⒆邥r(shí)部分校至標(biāo)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)。
音樂報(bào)時(shí)設(shè)置如需在周一至周五早上6點(diǎn)，晚上8點(diǎn)報(bào)時(shí)，只需將裝在程控接插箱內(nèi)的一塊程控按插卡(8-a)從程控接插盤上退下取出，將接插扣9只分別嵌入周一、二、三、四、五，5點(diǎn)、59分、59秒、及20點(diǎn)，相應(yīng)時(shí)點(diǎn)(與鐘面時(shí)點(diǎn)布局相似)接插孔內(nèi)，將接插卡(8-a)的四極插座XS1與電子觸發(fā)電路的輸入端四極插頭XP1對(duì)接后，再將接插卡(8-a)放回程控箱，推入程控接插盤，針位置，打開報(bào)時(shí)開關(guān)SA1，音樂報(bào)時(shí)電路即可在周一至周五每天早上6點(diǎn)正和晚上8點(diǎn)一秒不差地準(zhǔn)時(shí)奏響音樂。其它時(shí)間，包括星期六、日均會(huì)保持安靜。
如需控制插在輸出電源插座X1上的收音機(jī)，每周一至周五早上7:00至8:00，中午12:00點(diǎn)至1:00及晚上9:00至10:00收聽氣象新聞等節(jié)目只需按上述方法取出程控接插卡(8-b)將13只程控接插扣分別嵌入周一、二、三、四、五、7點(diǎn)、0分、0秒、8點(diǎn)、12點(diǎn)、13點(diǎn)、21點(diǎn)、22點(diǎn)13只程控接插孔中，再按上述方法將程控接插卡(8-6)上的四極插座XS2與電子觸發(fā)電路四極輸入插頭XP2對(duì)接后放回原處，打開啟動(dòng)開關(guān)SA2和電源開關(guān)SA，程控電路即開始進(jìn)入工作狀態(tài)。如遇當(dāng)時(shí)收音機(jī)尚不應(yīng)開啟而實(shí)際上已開啟了，即可通過按動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)QC1將其調(diào)整。
其余電器的控制編程過程以此類推。由于接插卡上的接插孔中有無嵌入接插扣一目了然，所以設(shè)置、檢查和變更均很直觀、方便。
市電中斷，全部用電器自然停止工作，此時(shí)轉(zhuǎn)換繼電器K6亦失電、其常閉觸點(diǎn)K6-1接通，因而本機(jī)轉(zhuǎn)由內(nèi)存已充好電的電池繼續(xù)供電，既不影響走時(shí)的連續(xù)準(zhǔn)確性，又不影響音樂報(bào)時(shí)。市電恢合后，一切照常運(yùn)行。當(dāng)然該停電過程不能太長(zhǎng)(超過三天以上)否則將需重新校時(shí)、檢查和調(diào)整程控的狀態(tài)工作，所設(shè)程序無需顧及。
權(quán)利要求1．一種周秒制電器時(shí)控石英鐘，由數(shù)字集成走時(shí)、鐘面點(diǎn)發(fā)光顯示、接插式程控、電子觸發(fā)、音樂報(bào)時(shí)、開關(guān)驅(qū)動(dòng)及電源組成。其特征在于能以一周(即七天)為周期和以秒為最小單位對(duì)多路電器的開、關(guān)實(shí)行時(shí)間控制。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的周秒制電器時(shí)控石英鐘其鐘面時(shí)點(diǎn)用發(fā)光二極管顯示，其特征在于除時(shí)、分、秒分別由24、60、60只發(fā)光二極管顯示外還增加了一周(即七天)7只發(fā)光二極管顯示。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的周秒制電器時(shí)控石英鐘其數(shù)字集成走時(shí)電路特征在于按本電路所示方法由各種數(shù)字集成計(jì)數(shù)/分配器、模擬集成開關(guān)石英鐘集成電路及少量外周元件即可組成。該走時(shí)電路不僅能使由發(fā)光二極管組成的周、時(shí)、分、秒按時(shí)顯示，同時(shí)還向接插程控系統(tǒng)提供相應(yīng)而且是唯一的周、時(shí)、分、秒時(shí)點(diǎn)電信號(hào)。
4．根據(jù)權(quán)利要權(quán)1所述的周秒制電器時(shí)控石英鐘其程控接插系統(tǒng)特征在于由信號(hào)輸出盤，程控接插卡和程控接插扣組成。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的程控接插系統(tǒng)的信號(hào)輸出盤其特征在于由固定其上的與鐘面時(shí)點(diǎn)布局相對(duì)應(yīng)的并通過導(dǎo)線與走時(shí)電路周、時(shí)、分、秒輸出端一一相連的信號(hào)輸出針組成。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的程控接插系統(tǒng)的程控接插卡其特征在于印刷電路板上設(shè)有與信號(hào)輸出針位置相對(duì)應(yīng)的并與印刷電路相連接的金屬化的程空接插孔和固定其上并與電子觸發(fā)系統(tǒng)的四極插頭(座)相對(duì)應(yīng)的插座(頭)所組成。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的程控接插系統(tǒng)的程控接插扣由中間有小孔可通過信號(hào)輸出針又能嵌入程控接插孔并且針、扣、孔三者配合適當(dāng)，電連接可靠的導(dǎo)電橡膠壓制而成。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的周秒制電器時(shí)空石英鐘其電子觸發(fā)電路特征在于由數(shù)字集成四與非門、雙穩(wěn)態(tài)電路、接地電容及手控?fù)Q位鍵組成。
專利摘要本實(shí)用新型屬時(shí)間程序控制領(lǐng)域。有石英數(shù)字集成走時(shí)、鐘面點(diǎn)發(fā)光顯示·接插式程控·電子觸發(fā)等組成。其特征是石英數(shù)字集成走時(shí)由石英鐘集成塊、數(shù)字集成計(jì)數(shù)/分配器,模擬集成開關(guān)組成,鐘面點(diǎn)發(fā)光顯示增加了一周(七天)7只發(fā)光二極管,接插式程控采用接插卡和接插扣,電子觸發(fā)具有手控轉(zhuǎn)換功能等。使時(shí)控編程手續(xù)簡(jiǎn)單、方便、直觀,時(shí)控方式多,時(shí)控精確到秒,控程長(zhǎng)達(dá)七天,使時(shí)鐘從單一、固定報(bào)時(shí)功能發(fā)展為能按人們一周的需要靈活音樂報(bào)時(shí)和控制多路電器動(dòng)作的多功能石英鐘。
文檔編號(hào)G04G3/00GK2319843SQ97241869
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月10日
發(fā)明者王榮根, 楊波 申請(qǐng)人:王榮根