指針式電子世界時鐘的製作方法
2023-04-25 21:12:21
專利名稱：指針式電子世界時鐘的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種時鐘，尤其涉及一種指針式電子顯示世界不同時區時間的時鐘。
傳統的指針式計時鐘，主要是採用擺系或晶體振蕩器作為頻率源，利用機械傳動或電子驅動時、分、秒針順時針轉動計時。時鐘的面板上印有固定的時、分刻度。每一個時鐘只顯示出某一時區的時間；要同時顯示若干時區的時間，就需要同時放置若干個時鐘。這不僅會造成浪費，而且由於不同時鐘誤差的離散性，會造成讀出的混亂。為此，由一臺時鐘顯示不同時區時間的「世界時鐘」就應運而生。
經檢索，有70餘篇專利涉及「世界時鐘」範疇①如申請號為95204847的《世界時鐘》，它是以平面板塊組合的世界地圖為面板，且在其相應時區位置上開有顯示窗口的壁掛式機殼及以單片機電路驅動數碼管顯示。②如申請號為96116359的《指針式世界局部時區鐘錶》，是一種在針指當地時間的同時又能針指世界上其它局部地區時間的指針式世界局部時區鐘錶。主要特點是在一般鐘錶的時指針軸上還裝置有至少兩根用以指示世界上局部地區時間的世界局部時區時指針。③如申請號為96221152的《世界時差鐘錶》，主要技術構成是在現有鐘錶的鐘錶盤上裝一根分針，2-12根時針，且在每根時針上印製相應國家或地區的城市名稱或國旗標誌。④如申請號為99244492的《世界時區鐘錶》，其錶盤的時刻度線按24小時等分刻度，時針每24小時旋轉一圈；在錶盤上面裝有一塊時區盤，時區盤按24等分分區並標有全球24個國際標準時區的代表城市名稱，調節時區盤調節杆使時區盤轉動可確定時鐘的設定時區；採用扇形時針，顯示全球正處於夜晚的時區。
總之，上述「世界時鐘」主要是在機械上予以改進，因而結構複雜，性能價格比低，有的讀出不方便，誤差較大。
本實用新型的目的就在於克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種指針式電子世界時鐘，即提供一種滾動式電子顯示時區名及時、分坐標的世界時鐘。
本實用新型的目的是這樣實現的。如果說，傳統的世界時鐘，需要同時放置若干個時鐘，其面板時、分的坐標完全一樣，而是使各鍾指針的位置不同；本實用新型則是由一臺時鐘實現的。具體地說①利用現有時鐘的機芯及時針、分針、秒針，並按當地時區的時間運行。如在中國境內使用，使其按北京時間運行；如在美國境內使用，使其按紐約時間運行；如在法國境內使用，使其按巴黎時間運行；其它依此類推。
②時鐘面板上的時區名及其時、分的坐標是利用電子顯示的。
③或按預置的時間間隔滾動式顯示不同時區的時區名及其時、分的坐標。
④或利用遙控器操作，鎖定某一所需時區，使只顯示該時區的時區名及其時、分的坐標。
⑤電子顯示由控制電路實現，控制電路由主控電路模塊及與其相連接的文字點陣顯示模塊、數碼顯示模塊、存貯器模塊、遙控器模塊組成。
本實用新型具有以下優點和積極效果①僅用一臺時鐘可以顯示多個不同時區的時間，因此性能價格比高；②因為是利用現有時鐘的機芯及時針、分針、秒針，即機械結構不需改造，有利於實施；③電路集成後的批量生產非常方便；④電子顯示的效果較好。
以下結合附圖和實施例詳細說明
圖1為本時鐘北京時間面板示意圖；圖2為本時鐘紐約時間面板示意圖；圖3為本時鐘巴黎時間面板示意圖；圖4為本時鐘控制電路組成框圖；圖5為本時鐘控制電路工作流程圖；圖6為本時鐘控制電路實施例圖。
其中1-面板；2-時針；3-分針；4-秒針；5-文字點陣顯示管；6-數碼管；6.1-正上方數碼管，6.2-正右方數碼管，6.3-正下方顯示管，6.4-正左方顯示管；7-主控電路模塊；8-文字點陣顯示模塊；9-數碼顯示模塊；10-存貯器模塊；11-遙控器模塊；12-開始；13-初始化讀時區信息；14-遙控中斷；15-接收遙控命令；16-讀寫存儲器；17-退出；18-顯示信息文字時區地名；19-顯示信息數碼當前時間；20-全部顯示完畢；21-顯示計數器清零。
由圖1、圖2、圖3可知，本時鐘利用現有時鐘的機芯及面板1(有12時60分刻度)、時針2、分針3、秒針4。在面板1上開有時區名標識及4個時、分標識的窗口，在時區名標識的窗口放置了文字點陣顯示管5，在時、分標識的窗口放置了數碼管6。不同時區時間的讀出是這樣進行的①由文字點陣顯示管5和數碼管6分別顯示出時區名和時、分座標；②再依據時針、分針的位置讀出。
如北京時間的坐標顯示(圖1)數碼管6.1顯示12/60(即12時/60分，以下依此類推)；數碼管6.2顯示03/15；數碼管6.3顯示06/30；數碼管6.4顯示09/45。再依據各時區與北京的時差，設置並同步顯示其它時區的時間坐標。
由於紐約與北京的時差是-13小時，故其時間的坐標顯示(圖2)數碼管6.1、6.2、6.3、6.4分別顯示11/60、02/15、05/30、08/45。
由於巴黎與北京的時差是-7小時，故其時間的坐標顯示(圖3)數碼管6.1、6.2、6.3、6.4分別顯示05/60、08/15、11/30、02/45。
假設北京時間為20.15時，則讀出紐約時間為7.15時，讀出巴黎時間為13.15時。依此類推，可讀出其它時區名及其時間。
本時鐘由文字點陣顯示管5和數碼管6分別顯示出時區名和時、分的座標，是由本時鐘的控制電路來實現的。由圖4可知，本時鐘的控制電路，由主控電路模塊7及與其相連接的文字點陣顯示模塊8、數碼顯示模塊9、存貯器模塊10、遙控器模塊11組成。文字點陣顯示模塊8與文字點陣顯示管5連接，數碼顯示模塊9與數碼管6連接。
本時鐘把全球24時區以半小時為間隔，分成48個時區區域，要實現每個時區區域的名稱(有代表性國家的首都或重要城市)和相應時間坐標的顯示。具體顯示方式為以一定間隔時間(如設定10秒)輪流顯示地名及其相應的時間坐標。地名顯示使用文字點陣顯示管5，時間顯示使用數碼管6。
本時鐘的工作流程如圖5所示，①開始12→初始化讀時區信息13→遙控中斷14②遙控中斷14(否)→接收遙控命令15→讀寫存儲器16→退出17。
③遙控中斷14(是)→顯示信息文字時區地名18→顯示信息數碼當前時間19→全部顯示完畢20⑤全部顯示完畢20(是)→顯示計數器清零21。
⑥⑤全部顯示完畢20(否)→遙控中斷14。
如圖6所示，為本時鐘控制電路實施例。
主控電路模塊7的核心晶片為一塊AT89C2051微控制器，配以外圍的上電復位電路，晶體振蕩電路構成一個微處理器的最小系統。該系統在軟體的支持下，產生各種數據和控制信號，完成整個系統的主要功能。
文字點陣顯示模塊8、數碼顯示模塊9與LED文字點陣顯示管5、數碼管6一起，共同完成城市地名以及當前時間數值的顯示。主控電路模塊7出來的地址信號經圖中74LS154晶片解碼得到文字點陣顯示模塊8的16根行掃描線，主控電路模塊7出來的串行數據經74LS595晶片串並變換和驅動後得到文字點陣顯示模塊8的列掃描線，由行掃描信號和列掃描信號共同完成文字點陣顯示模塊8的動態驅動顯示。數碼管6的顯示採用靜態驅動的方法來完成，其數據線經74LS595晶片串並變換得到。
存儲器模塊10主要的功能是實現系統數據的緩衝和保存。為了節省電路板面積，存儲部分採用一片具有IIC串行總線接口的X25045串行存儲器實現。由微處理器用軟體的方法模擬IIC總線的接口功能。
遙控器模塊11實現系統的時間及地名數據的輸入和顯示修改功能。它主要由一片RS485總線接口晶片MAX1487和一個遙控接收頭構成。MAX1487可以實現串行數據從TTL電平到RS485總線電平的轉換，利用它，可以實現整個系統與PC機的通信，由此，可以很方便地把各種配置數據從PC機下載到目標系統上。在沒有PC機的情況下，可以利用遙控接收頭接收遙控器發來的控制和數據信號，送到微處理器用軟體識別，從而完成配置數據的現場修改。
權利要求1.一種指針式電子世界時鐘，包括現有時鐘的機芯及面板(1)、時針(2)、分針(3)、秒針(4)，其特徵是①在面板(1)上開有時區名標識的窗口，其窗口內放置了顯示時區名的文字點陣顯示管(5)；②在面板(1)上的正上、正右、正下、正左位置分別開有4個時、分標識的窗口，其窗口分別放置了4個顯示時、分坐標的數碼管(6.1)、(6.2)、(6.3)、(6.4)；③文字點陣顯示管(5)和數碼管(6)均與控制電路連結。
2.按權利要求1所述的一種指針式電子世界時鐘，其特徵是控制電路由主控電路模塊(7)及與其相連接的文字點陣顯示模塊(8)、數碼顯示模塊(9)、存貯器模塊(10)、遙控器模塊(11)組成；文字點陣顯示模塊(8)與文字點陣顯示管(5)連接，數碼顯示模塊(9)與數碼管(6)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種時鐘,尤其涉及一種指針式電子顯示世界不同時區時間的時鐘。利用現有時鐘的機芯及時針、分針、秒針,在時鐘面板上,按預置的時間間隔同步滾動式顯示不同的時區名及其時、分的坐標;控制電路由主控電路模塊及與其相連接的文字點陣顯示模塊、數碼顯示模塊、存貯器模塊、遙控器模塊組成。由於本時鐘結構簡單、顯示的效果好、性能價格比高,因此有著廣闊的應用前景。
文檔編號G04B19/00GK2485679SQ01240138
公開日2002年4月10日 申請日期2001年5月24日 優先權日2001年5月24日
發明者夏志清, 江振寅, 彭新生 申請人:江振寅