電子壁掛式數字鐘的製作方法

2023-05-28 07:51:11 1

專利名稱：電子壁掛式數字鐘的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於家用電器產品，是一種用於家庭計時和裝飾有發光二極體LED顯示的電子壁掛式數字鐘，也適於辦公室和公共場合使用。
目前市場上所見的家用計時裝置大多是指針式石英鐘和發條機械鐘，夜深人靜時均有機械噪聲影響人們休息，同時也不便於夜間觀視，現有的用LCD(液晶)或LED顯示的家用數字式電子鐘均為較小尺寸的顯示屏，多附屬於收音機、音響設備、落地扇等家用電器，或是小型臺式鍾，往往缺乏裝飾性或功能單調，也不適合較大房間內多方位和較遠距離觀視，且LCD顯示的數字鐘也不能在黑暗情況下觀視。
本實用新型是為了解決上述的機械噪聲、夜視和較遠距離觀視不便以及缺乏裝飾性和功能單調等問題而設計的。
其方案是採用數字顯示代替機械指針式以消除機械噪聲；採用LED及其顯示屏以消除夜視不便；增加設定鬧時功能滿足人們對特定時間的鬧時需要；特別是增設秒閃、遊走閃爍電路，大大提高其裝飾性。
本實用新型含有以下零部件、元器件外殼Ⅰ、面板Ⅱ、顯示屏SCB、發光二極體LED、變色發光二極體BLED、按鈕AN、開關K、喇叭y、電路及電路板Ⅲ、變壓器B、電池DC、底蓋Ⅳ等。面板上裝有數字SCB，電路中特別是秒閃、遊走閃爍電路中的數十隻LED布局嵌裝在面板上構成閃爍的，富有裝飾性的所需特定圖案，參見附

圖1，此圖示出實施例的秒閃、遊走閃爍電路中60隻LED按圓周均布。
附圖2是本實用新型一實施例的電路結構原理圖。下面結合該圖對其結構和工作進一步予以說明計時顯示、鬧時電路主要由電子鐘集成電路IC1(LM8560或TMS3450NL)和雙陰極顯示屏SCB(SL1076－30T)構成。IC1中1～14腳是供給SCB顯示的輸出端，15～28腳是電源和各信號輸入和輸出端，本實施例中SCB按12小時制接線，也可按24小時制接線，用SCB左上角一LED表示上午(AM)，左中一LED表示下午(PM)，右下角－LED表示鬧時顯示，外圍電路中，設置有時、分調整按鈕AN3、AN2，用來調整時、分和結合鬧顯示開關K1設置鬧時時間；有用來控制鬧時的功能開關K4、停鬧按鈕AN1、以及由R5、R6、BG1構成的輸出放大電路和喇叭，信號取自IC1的鬧輸出端16腳，R1、R2是限流電阻，控制SCB的亮度；D1、D2是整流二極體。提供SCB顯示的電壓和電流，在動態顯示中同時起自動掃描開關作用；D3是向IC1供電的整流二極體；R3、C8構成濾波電路，向IC1提供50HZ頻率信號。供IC1內部電路進行分頻，用於計數器計數，從而達到計時的目的，W、C7構成－RC振蕩電路，向IC1的第27腳CR輸入端提供一個確定頻率的脈衝信號。其作用是(1)交流斷電時，IC1有供計時的標準信號；(2)輸出時，有由該確定頻率的調製音頻信號。為保證停電仍能準確計時，有備用電池DC通過整流二極體D4自動向IC1供電，IC1內部的時鐘振蕩器立刻工作，通過由CR端輸入的確定頻率的脈衝信號，振蕩器向分頻提供信號代替50HZ的輸入信號，控制計數器繼續計時，但不顯示；來電時又自動轉為交流供電，恢復顯示，鬧輸出時，喇叭y發出2HZ斷續的調製樂音，不被AN1復位或K4斷開時，可持續發聲1小時59分。
秒閃、遊走閃爍電路含有兩片計數器／時序解碼器集成電路IC2、IC3(均為CD4017或C187)、六非門集成電路IC5(CD4069或CD4009)以及60個發光二極體LED1～LED60。這60個LED分成六組(每組10個)，各組中的LED負極共連，按組依次分別接到IC5的六個輸出端2、4、6、8、10、12中的一腳，每組中10個LED的正極則分別並有序地接至IC2的3、2、4、7、10、1、5、6、9、11各腳，IC2輸入端14腳通過選擇開關K2，可選擇地接到IC1的1HZ輸出端14腳或電源的50HZ輸出，輸入的脈衝信號經內部電路控制使輸出端按規定順序依次輸出高電位；每輸入10個脈衝時，IC2的輸出端12腳輸出一個脈衝給IC3的輸入端14腳，並使IC3的輸出端按規定順序依次輸出高電位；其輸出端3、2、4、7、10、1腳分別與IC5的輸入端1、3、5、9、11、13腳對應相接。由IC3控制IC5進行選通，從而使嵌裝在面板圓周上一圈的LED1～LED60按時鐘方向依次發光形成旋轉狀，當K2選擇IC1的1HZ信號時。LED1～LED60一秒鐘亮一個，一分鐘正好「走」一圈，可作讀秒顯示；為了保證顯示同步，IC2、IC3的復位端15腳均通過二極體D10與IC1的分鐘設置端21腳相連，當分鐘設置完畢，IC1中的分鐘計數器從零開始計數，被安置在圓周上方頂部位置處的第一個發光管LED1開始燃亮，從而保證了同步顯示關係。當K2選擇交流電50HZ信號，LED1～LED60閃爍頻率加快，似流水或輪盤旋轉遊走閃爍，具有活潑的動感和裝飾性，但該電路此時失去秒顯作用，外圍電路有R7和C5兩個阻容元件限流和濾波。
圖3是秒閃、遊走閃爍電路的另一實施例，它含有一片計數器／時序解碼集成電路IC2(CD4017或C187)和60個LED，60個LED分成10組，每組6個，並且正正相連、負負相連、正極接電源、負極接一放大器，由IC2中的10個輸出端3、2、4、7、10、1、5、6、9、11腳分別控制，使得每個時刻有6個LED發光。LED以不同圖案嵌裝排列在面板上，可有多種秒閃(但不能讀秒)或遊走閃爍方式供選擇，使該種更富有裝飾性。
星期顯示電路含有一片計數器／時序解碼集成電路IC4(CD4017或C187)和七個發光二極體LED61～LED67選擇開關K3選擇接到IC1的AM輸出端1腳時。IC4每24小時得到一脈衝信號，輸出端按規定順序移一位輸出高電位，燃亮－LED，指示一星期中的某一天；當選擇開關K3接到IC1的1HZ輸出端14腳時，作為調節星期使用。一般LED61(IC4的第一輸出端3腳控制的LED)採用紅色，表示星期天，其餘的可用綠色或黃色來表示星期一至星期六。這七個LED有多種排列方式供選擇，本實施例採取一行排列方式，R9和D11～D17的功能是使LED61～LED67產生微亮效果，使得夜視星期更清晰易辨。
變色閃爍電路由變色發光二極體BLED1～BLED2和三隻三極體BG2、BG3、BG4組成，信號取自IC1的1HZ信號輸出端14腳，兩變色LED可同時顯示紅色或綠色，也可一紅一綠交替閃爍，BLED1～BLED2可安置在面板的圖案如貓眼中。
電源電路是主要採用市電220V交流經變壓器B變壓，然後整流、濾波向電路供電，變壓器只需功率1.5W即可，滿功率時，24小時耗電僅0.036KW·h，極為省電，變壓器付邊也只有一個繞組線圈，線圈上只有一個抽頭，提供兩種變流電壓，經整流、濾波分別向計時顯示電路和其他電路供電；備有電池DC供停電時對IC1供電，保證繼續計時，但整鐘不顯示、不鬧時，為防止DC通過繞組線圈向其他電路供電，採用C1、C2兩個電容隔離DC的直流電流，以免造成DC電源過快損耗。
該鐘的電路簡單，元器件均為常用普通型，因而購置、製作方便，樣品使用半年來，效果良好，計時精度主要取決於電網頻率的穩定度，一天內的用電高峰和低谷所造成的頻率降、升，正好使24小時誤差快慢得以互補，偏差縮小，一般不大於±30S，直流供電時的精度，不僅取決於IC1內部時鐘振蕩器的穩定度，也取決於IC1的CR輸入端產生確定頻率信號電路的穩定度，該部分也可增加一石英振蕩器，通過分頻得到一穩定的50HZ(IC1內設置有一50HZ／60HZ選擇電路)和得到一穩定的確定頻率的高精度信號輸給IC1的25腳和27腳。以提高該鐘的精度，為適合人們對遊走閃爍頻率的不同喜好，也可增設一可調頻率的振蕩器供遊走閃爍電路選擇。
本實施例的面板布局如附圖1所示，還可將LED排列成多種圖案如雞心形、國土形等等，以適合不同人們的愛好。外觀造型也可設計出多種形式如海獅頂球、仕女捧燈等等。
本鍾也還可增裝一小型顯示屏，並配用有關顯示月、日的電路，增加該鐘的功能。
權利要求1.一種電子壁掛式數字鐘，含有殼體、面板、電路板及電路、顯示屏、發光二極體。其特徵在於電路含有計時顯示、鬧時電路和秒閃、遊走閃爍電路。並用發光二極體顯示屏和發光二極體進行顯示，電路中特別是秒閃、遊走閃爍電路中數十個發光二極體在面板上布局嵌裝構成閃爍的、富有裝飾性的所需特定圖案。
2.按權利要求1所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是計時顯示、鬧時電路含有一片電子鐘集成電路IC1(LM8560或TMS3450NL)和一雙陰極顯示屏SCB(SL－1076－30T)；其外圍電路上設置有時分調整按鈕AN3、AN2、鬧時功能控制開關K4、鬧時顯示開關K1、停鬧按鈕AN1、以及由電阻R5、R6、三極體BG1、喇叭y構成的鬧時輸出放大電路和可調電阻W、電容C7組成的並接到IC1的27輸入端的振蕩電路。
3.按權利要求1、2所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是秒閃、遊走閃爍電路含有兩片計數器／時序解碼集成電路IC2、IC3(均為CD4017或C187)和一片六非門集成電路(CD4069或CD4009)、以及60個發光二極體LED1～60。這60個LED分成6組，每組中10個LED負極共連並按組分別依次接到IC5的六個輸出端2、4、6、8、10、12中的一腳，正極則分別並有序地接至IC2的3、2、4、7、10、1、5、9、12各腳，此60個LED有序均布嵌裝在面極上成一圓周狀，LED1被安置於圓周上方頂部位置，IC2的輸入端14腳接到可選擇地輸入TC1的1HZ信號或電源的50HZ信號的轉換開關K2。
4.按權利要求1、2所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是秒閃、遊走閃爍電路含有一片計數器／時序解碼集成電路IC2(CD4107或C187)和60個LED，這60個LED分成10組，每組6個正正相連，負負相連，正極接電源，負極經一放大器分別接到IC2的輸出端3、2、4、7、10、1、5、6、9、11各腳，IC2的入端14腳接到可選擇接IC1的1HZ信號或電源的50HZ信號的轉換開關K2。
5.按權利要求1、2所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是電路中含有停電時可向IC1供電的備用直流電源DC，設置隔離直流電源DC向其他電路提供直流的電容C1、C2。
6.按權利要求1、2所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是電路中含有包含變色發光二極體BLED1、BLED2和三極體BG2～BG4的變色閃爍電路。
7.按權利要求1、2所述的電子壁掛式數字鐘，其特徵是電路中含有包含一片計數器／時序解碼集成電路IC4(CD4017或C187)和發光二極體LED61～LED67及選擇開關K3的星期顯示電路。
專利摘要一種電子壁掛式數字鐘，含有計時顯示、鬧時電路。秒閃、遊走閃爍電路。變色閃爍電路。星期顯示電路及備用直流電源。用LED及其顯示屏顯示。數十支LED在面板上布局嵌裝成可閃爍的富有裝飾性的各種圖案。具有裝飾性強、多功能、便於夜視及停電時仍能準確計時等優點，是家用電器的一種新品。
文檔編號G04G99/00GK2072242SQ90213109
公開日1991年2月27日 申請日期1990年7月3日 優先權日1990年7月3日
發明者張昱 申請人:張昱