本發(fā)明涉及電路器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種時(shí)鐘電路、時(shí)鐘信號(hào)生成方法以及包括該時(shí)鐘電路的控制芯片。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有科技的發(fā)展以及生活水平的提高，家用電器所具有的功能越來越多，以便給人們提供更方便、快捷的服務(wù)。其中，很多家用電器提供預(yù)約、定時(shí)開關(guān)等功能，如此就需要家用電器具有定時(shí)、計(jì)時(shí)的功能。已有的家用電器計(jì)時(shí)單元通常利用具有晶振的控制芯片來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。通常控制芯片本身具有晶振，可以成為內(nèi)部晶振，然而該內(nèi)部晶振通常計(jì)時(shí)誤差較大，且不便于對(duì)其功能進(jìn)行控制，例如關(guān)閉計(jì)時(shí)等。因此為實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定的計(jì)時(shí)以及便于控制等，可以在控制芯片上連接外部晶振，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。然而，外部晶振通常需要設(shè)置兩個(gè)IO端口，如此則造成了電路復(fù)雜、成本較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種時(shí)鐘電路、時(shí)鐘信號(hào)生成方法以及包括該時(shí)鐘電路的控制芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)精確計(jì)時(shí)的同時(shí)，節(jié)省IO端口資源，降低成本。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種時(shí)鐘電路，包括：電源頻率提取電路以及計(jì)時(shí)方波生成電路；所述電源頻率提取電路用于對(duì)輸入的市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的市電電源信號(hào)；以及所述計(jì)時(shí)方波生成電路用于對(duì)提取出的所述電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波。進(jìn)一步地，所述計(jì)時(shí)方波電路包括半波整形電路和過零檢測(cè)電路；所述半波整形電路用于將輸入的正弦波形的所述電源信號(hào)整形為連續(xù)的半周波形信號(hào)，以及過零檢測(cè)電路用于將上述連續(xù)的半周波形信號(hào)整形為計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。進(jìn)一步地，基于自適應(yīng)陷波器對(duì)輸入的所述市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，獲得正弦波形的所述電源信號(hào)。進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)陷波器包括：?jiǎn)蜗嘟Y(jié)構(gòu)自適應(yīng)陷波器、基于abc系的三相結(jié)構(gòu)自適應(yīng)陷波器或基于αβ坐標(biāo)系的三相結(jié)構(gòu)自適應(yīng)陷波器。進(jìn)一步地，所述半波整形電路包括二極管，利用該二極管的單向?qū)ㄐ裕瑢⒕哂姓也ㄐ蔚碾娫葱盘?hào)整形為連續(xù)的半波信號(hào)。進(jìn)一步地，所述過零檢測(cè)電路包括：串聯(lián)的第一、第二電阻以及基極連接在第一、第二電阻之間的三極管，從該三極管的集電極獲得所述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。進(jìn)一步地，提取出的所述預(yù)定頻率為所述市電的基波頻率。進(jìn)一步地，所述市電的基波頻率為50Hz，所生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)的時(shí)鐘周期為10ms。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)控制的控制芯片，包括：上述任一項(xiàng)所述的時(shí)鐘電路；其中，所述時(shí)鐘電路生成的所述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)通過該控制芯片的IO端口輸入，以用于該控制芯片實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)控制。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種時(shí)鐘信號(hào)生成方法，包括：電源頻率提取步驟以及計(jì)時(shí)方波生成步驟；所述電源頻率提取步驟，對(duì)市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的電源信號(hào)；以及所述計(jì)時(shí)方波生成步驟，對(duì)提取出的所述電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波。進(jìn)一步地，所述計(jì)時(shí)方波步驟包括半波整形步驟和過零檢測(cè)步驟；所述半波整形步驟，將輸入的正弦波形的所述電源信號(hào)整形為連續(xù)的半周波形信號(hào)，以及過零檢測(cè)步驟，將上述連續(xù)的半周波形信號(hào)整形為計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。進(jìn)一步地，提取出的所述預(yù)定頻率為所述市電的基波頻率。進(jìn)一步地，所述市電的基波頻率為50Hz，所生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)的時(shí)鐘周期為10ms。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。附圖說明構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的時(shí)鐘電路的結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)時(shí)方波生成電路的具體電路圖。圖3(a)-3(c)示出了根據(jù)本發(fā)明提出的電源信號(hào)、半波整流后的電源信號(hào)以及過零檢測(cè)電路處理后的波形圖。圖4示出了在連接了上述時(shí)鐘電路的芯片實(shí)現(xiàn)的計(jì)時(shí)控制的流程圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的所述方法的流程圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。首先參考圖1-3說明根據(jù)本發(fā)明的時(shí)鐘電路。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的時(shí)鐘電路的結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)時(shí)方波生成電路的具體電路圖；以及圖3(a)-3(c)示出了根據(jù)本發(fā)明提出的電源信號(hào)、半波整流后的電源信號(hào)以及過零檢測(cè)電路處理后的波形圖。如圖1所示，所述時(shí)鐘電路包括：電源頻率提取電路1以及計(jì)時(shí)方波生成電路2。所述電源頻率提取電路1用于對(duì)市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的電源信號(hào),該預(yù)定頻率即為后續(xù)生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)的頻率，也即計(jì)時(shí)時(shí)鐘。所述計(jì)時(shí)方波生成電路2用于對(duì)提取出的所述電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。優(yōu)選地，所述計(jì)時(shí)方波電路2進(jìn)一步包括半波整形電路21和過零檢測(cè)電路22。所述半波整形電路21將輸入的正弦波形的所述電源信號(hào)整形為連續(xù)的半周波形信號(hào)，以及過零檢測(cè)電路22將上述連續(xù)的半周波形信號(hào)整形為計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。根據(jù)上述方案，本發(fā)明利用市電的頻率穩(wěn)定的特點(diǎn)，通過對(duì)提取出的市電的電源信號(hào)進(jìn)行處理，生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)可以通過芯片的IO端口輸入，從而用于家用電器等設(shè)備的計(jì)時(shí)功能。具體地，例如家用電器的顯示、按鍵掃描的時(shí)間基礎(chǔ)，亦可作為預(yù)約、定時(shí)等時(shí)間設(shè)定的基礎(chǔ)，例如電飯煲的烹飪時(shí)間的設(shè)定、預(yù)約時(shí)間的設(shè)定等。采用上述時(shí)鐘電路代替現(xiàn)有外部晶振實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，在實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)精準(zhǔn)、誤差小的基礎(chǔ)上，節(jié)約了芯片的IO端口資源，節(jié)約了成本。此外，上述以家用電器的計(jì)時(shí)為例進(jìn)行了說明，然而該時(shí)鐘電路顯然也可用于其他設(shè)有計(jì)時(shí)功能的電器。以下對(duì)所述時(shí)鐘電路的各部分進(jìn)行逐一說明。所述電源頻率提取電路1用于對(duì)市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的市電電源信號(hào)。例如，由于我國(guó)采用的市電為基波頻率為50Hz的交流電，因此，可以將提取到的具有50Hz的該市電正弦波信號(hào)作為所述電源信號(hào)。當(dāng)該時(shí)鐘電路用于家用電器時(shí)，則該電源頻率提取電路1將對(duì)該家用電器的電源的頻率進(jìn)行檢測(cè)，以提取出所述市電的電源信號(hào)，如圖3(a)所示。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，基于自適應(yīng)陷波器(ANF)對(duì)所述市電的頻率進(jìn)行檢測(cè)，以提取出市電的所述電源信號(hào)。具體地，基于ANF的頻率檢測(cè)方案可以有例如以下不同的結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蜗郃NF結(jié)構(gòu)、基于abc系的三相ANF結(jié)構(gòu)以及基于αβ坐標(biāo)系的三相ANF結(jié)構(gòu)。其中，描述單相結(jié)構(gòu)的ANF的微分方程為：x··=-θ2xi+2ζθeiθ·=-γθxeei=ui-x·i]]>該方程中，u是輸入電壓信號(hào)，θ是檢測(cè)出來的基波角頻率，即電源頻率，ζ、γ是正實(shí)數(shù)參數(shù)，e是輸入電壓u與提取出的基波電壓uf之間的誤差值，x為提取出的電壓信號(hào)，為計(jì)算得出的u的瞬時(shí)值，即u對(duì)時(shí)間t的一階導(dǎo)數(shù)，同理為u對(duì)時(shí)間t的二階導(dǎo)數(shù)。描述三相abc坐標(biāo)下的ANF的微分方程為：x··=-θ2xi+2ζθeiθ·=-γθΣi=a,b,cxieiei=ui-x·i]]>該方程中，基于αβ坐標(biāo)系的三相ANF結(jié)構(gòu)是在三相abc坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，將輸入電壓先變換到αβ坐標(biāo)系，描述三相αβ坐標(biāo)下的ANF的微分方程為：x··=-θ2xi+2ζθeiθ·=-γθΣi=α,βxieiei=ui-x·i]]>以上，示例性地給出了參考上述微分方程以軟件處理消除頻率檢測(cè)過程中的誤差，從而得到精確的市電頻率信號(hào)，以用于計(jì)時(shí)時(shí)鐘。當(dāng)然本發(fā)明也可不限于此，只要能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源信號(hào)的精確提取即可。在經(jīng)過頻率檢測(cè)提取出所述電源信號(hào)后，所述計(jì)時(shí)方波生成電路2對(duì)該電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的所述計(jì)時(shí)方波生成電路2的電路圖。如圖2所示，該計(jì)時(shí)方波生成電路2包括半波整形電路21和過零檢測(cè)電路22。當(dāng)然，本發(fā)明也可不限于此，只要能生成所述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)即可。經(jīng)過上述電源頻率提取電路1處理過的所述電源信號(hào)，例如，如圖3(a)所示的正弦波信號(hào)，從ACL、ACN端輸入，利用二極管的單向?qū)ㄐ?，利用該半波整形電路的處理，在A點(diǎn)得到如圖3(b)所示的連續(xù)的半波信號(hào)。并且進(jìn)一步地，在所述過零檢測(cè)電路22中，利用兩電阻R6、R7，分壓可控制三極管Q3的通斷，從而在B點(diǎn)得到如圖3(c)所示的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。若選擇50Hz市電信號(hào)，周期為20ms，則在圖3(b)半波整流后周期變?yōu)?0ms，圖3(c)中T的值為10ms。從該B點(diǎn)輸出的上述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)可以從IO端口輸入到芯片，以用作時(shí)鐘信號(hào)，從而該芯片能夠用于家用電器等的計(jì)時(shí)等的控制單元。以電源頻率提取電路1提取出的電源信號(hào)的頻率為50Hz、從而計(jì)時(shí)基準(zhǔn)為10ms為例，結(jié)合圖4描述根據(jù)上述時(shí)鐘電路所生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)實(shí)現(xiàn)芯片的計(jì)時(shí)控制的流程。圖4示出了在連接了上述時(shí)鐘電路的芯片實(shí)現(xiàn)的計(jì)時(shí)控制的流程圖。優(yōu)選地，在圖4所示的流程圖中，所述計(jì)時(shí)控制在中斷程序中實(shí)現(xiàn)，并設(shè)exInt_A、exInt_B為變量，其初值為0，同時(shí)，定義計(jì)數(shù)器累計(jì)變量為Count。在該計(jì)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)流程中，檢測(cè)上升沿信號(hào)，并在檢測(cè)到上升沿信號(hào)時(shí)(變量exInt_A＝1、exInt_B＝0)，產(chǎn)生10ms標(biāo)志位。產(chǎn)生10ms標(biāo)志位后，變量Count加1。10ms標(biāo)志位使用后，Count變量清零。根據(jù)變量Count的值獲取計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)，例如，若Count＝5，則目前已經(jīng)累計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)間為10ms*5＝50ms。10ms后再次檢測(cè)到上升沿，10ms標(biāo)志位再次置1。可以將該10ms作為家用電器的顯示、按鍵掃描的時(shí)間基礎(chǔ)，亦可作為預(yù)約、定時(shí)時(shí)間、功能的時(shí)間等的設(shè)定基礎(chǔ)，例如電飯煲的烹飪時(shí)間的設(shè)定、預(yù)約時(shí)間的設(shè)定的時(shí)間基礎(chǔ)。以下描述根據(jù)本發(fā)明的時(shí)鐘信號(hào)生成方法。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的所述方法的流程圖。如圖5所示，所述方法包括：電源頻率提取步驟S1以及計(jì)時(shí)方波生成步驟S2。所述電源頻率提取步驟S1，對(duì)市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的電源信號(hào)。所述計(jì)時(shí)方波生成步驟S2，對(duì)提取出的所述電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。優(yōu)選地，所述計(jì)時(shí)方波步驟S2進(jìn)一步包括半波整形步驟和過零檢測(cè)步驟。所述半波整形步驟，將輸入的正弦波形的所述電源信號(hào)整形為連續(xù)的半周波形信號(hào)，以及過零檢測(cè)步驟，將上述連續(xù)的半周波形信號(hào)整形為計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。所述電源頻率提取步驟S1，對(duì)輸入的市電進(jìn)行頻率檢測(cè)，以提取出具有預(yù)定頻率的市電電源信號(hào)。例如，由于我國(guó)采用的為50Hz的交流電，因此，可以將提取到的具有50Hz的該市電正弦波信號(hào)作為所述電源信號(hào)。如上文所描述的，基于自適應(yīng)陷波器(ANF)對(duì)所述市電的頻率進(jìn)行檢測(cè)，以提取出市電的如圖3(a)所示的電源信號(hào)。在經(jīng)過頻率檢測(cè)提取出所述電源信號(hào)后，對(duì)該電源信號(hào)進(jìn)行處理，以生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。具體地，可參見上文的描述，利用圖2所示的電路對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行處理，以獲得所述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。當(dāng)然，本發(fā)明也可不限于此，只要能生產(chǎn)所述方波信號(hào)即可。該計(jì)時(shí)方波生成步驟S2具體包括半波整形步驟和過零檢測(cè)步驟。經(jīng)過上述電源頻率提取電路1處理過的所述電源信號(hào)，例如，如圖3(a)所示的正弦波信號(hào)，通過半波整形處理，成為連續(xù)的半波信號(hào)，如圖3(b)所示。并且進(jìn)一步地，經(jīng)過過零檢測(cè)處理得到如圖3(c)所示的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。若選擇50Hz市電信號(hào)，周期為20ms，則在圖3(b)半波整流后周期變?yōu)?0ms，圖3(c)中T的值為10ms。將上述計(jì)時(shí)用方波信號(hào)可以從IO端口輸入到芯片，以用作時(shí)鐘信號(hào)，從而該芯片能夠用于家用電器等的計(jì)時(shí)等的控制單元。以上對(duì)本發(fā)明的時(shí)鐘電路、時(shí)鐘信號(hào)生成方法以及包括該時(shí)鐘電路的控制芯片進(jìn)行了描述。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，本發(fā)明利用市電的頻率穩(wěn)定的特點(diǎn)，通過對(duì)提取出的市電的電源信號(hào)進(jìn)行處理，生成計(jì)時(shí)用方波信號(hào)。生成的計(jì)時(shí)用方波信號(hào)可以通過芯片的IO端口輸入，從而用于家用電器等設(shè)備的計(jì)時(shí)功能。采用上述時(shí)鐘電路代替現(xiàn)有外部晶振實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，在實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)精準(zhǔn)、誤差小的基礎(chǔ)上，節(jié)約了芯片的IO端口資源，節(jié)約了成本。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3