電波鐘機芯光學定位控制系統的製作方法
2023-05-23 08:41:11
專利名稱：電波鐘機芯光學定位控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電波鐘機芯光學定位控制系統。
背景技術：
—般電波鐘機芯控制系統由一個步進馬達，一個組齒輪及一個光耦完成時分秒三針定位歸零。其工作原理是首先步進馬達啟動秒針齒輪，再經由減速齒輪帶動分針齒輪，分針齒輪經由減速齒輪帶動時針齒輪，並通過一個光耦來檢測時、分、秒針齒輪是否到達定位點來實現三針歸零。這樣既耗時又精度不高。此外，另有電波鐘機芯控制系統也由雙馬達單光耦組成，其原理是先完成秒針歸零定位，再完成時分針歸零定位，定位時間比單馬達稍快，但存在精度不高，定位時間還稍長等缺點。
發明內容本實用新型的目的是提供一種電波鐘機芯光學定位控制系統，要解決的技術問題
是控制時、分、秒三針快速精準歸零定位及自動校正，從而提高定位精度，縮短定位時間。
為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種電波鐘機芯光學定位
控制系統，包括兩個步進馬達，所述兩個步進馬達分別連接一個秒針齒輪組和一個時分針
齒輪組，所述秒針齒輪組的秒輪上設有三個遮光片，所述秒輪的遮光片對應設置有一組光
耦組件；所述時分針齒輪組的時輪、分輪各設有三個遮光片，兩齒輪片平行且相互重疊裝
配，所述時輪、分輪的遮光片對應設置有另一組光耦組件。 本實用新型所述秒輪、分輪、時輪各有三個遮光片與一個定位孔，三個遮光片均勻分布，相互之間的夾角為120° 。 本實用新型所述秒輪與分輪上的三個遮光片分別包括一個寬片及兩個窄片，兩個窄片的寬度一樣；時輪上設有寬片、窄片和另一遮光片。 本實用新型所述光耦組件分別為秒光耦組件和時分光耦組件，各由一個發射管與一個接收管及光控架組成。 本實用新型與現有技術相比，設定三個位置點可接收電波信號，比一般電波鐘一個位置點接收電波信號縮短了三分之二的時間，具有快速精確定位與快速接收電波信號兩大優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。[0011] 圖2為本實用新型秒針齒輪組的俯視圖。[0012] 圖3為本實用新型秒針齒輪組的剖視圖。[0013] 圖4為本實用新型時分針齒輪組的俯視圖。[0014] 圖5為本實用新型時分針齒輪組的主視圖。[0015] 圖6為本實用新型秒輪的平面圖。[0016] 圖7為本實用新型分輪的平面圖。
3[0017] 圖8為本實用新型時輪的平面圖。[0018] 圖9為本實用新型的裝配示意圖。[0019]
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。 如圖1至5所示，本實用新型電波鐘機芯光學定位控制系統包含兩個步進馬達、兩個齒輪組和兩組光耦組件。兩個步進馬達各自獨立運轉並分別驅動一個秒針齒輪組與一個時分針齒輪組。秒針齒輪組通過秒輪上的三個遮光片及一組光耦完成秒針歸零定位及位置檢測；時分針齒輪組中，時分輪各設三個遮光片，兩齒輪片平行且相互重疊裝配，另一組光耦通過時、分輪片上的三個遮光片完成時分針歸零定位及位置檢測。其中，兩個步進馬達分別為秒步進馬達18、分步進馬達17 ;兩組光耦組件分別為秒光耦組件14和時分光耦組件15。 MCU發出的指令控制秒步進馬達18與分步進馬達17各自獨立運行；秒針齒輪組19由秒磁力輪1、秒啟步輪2、秒傳動輪3、秒過輪4和秒輪5順序嚙合組成，通過秒步進馬達18驅動並由秒光耦組件14檢測秒針位置，時分針齒輪組20由分磁力輪6、分啟步輪7、分傳動輪8、分過輪9、分輪10、時輪11和分時輪12連接組成，通過分步進馬達17驅動並由時分光耦組件15檢測分針與時針位置。 如圖6-8所示，秒輪5、分輪10、時輪11各有三個遮光片101與一個定位孔102，定位孔內設有定位針16，三個遮光片均勻分布，相互之間的夾角為120° ，秒輪5與分輪10上的三個遮光片有一個寬片及兩個窄片，兩個窄片的寬度一樣，分輪io上三個遮光片分別用E、F、G表示，E代表寬遮光片，F、G分別表示兩個窄遮光片；時輪11上三個遮光片的寬度各不相同，用A表示最寬的遮光片、C表示最窄的遮光片、B表示另一遮光片。[0022] 如圖9所示，本實用新型的秒光耦組件、時分光耦組件各由一個發射管201與一個接收管202及光控架13組成，發射管與接收管設在光控架13內。秒光耦組件的發射管與接收管之間的空間可通過秒輪5外緣的遮光片部分；時分光耦組件的發射管與接收管之間的空間可通過分輪10與時輪11外緣的遮光片部分。[0023]具體實施方式本實用新型工作時，首先裝上電池，電路開始工作，微處理器MCU發出指令，秒步進馬達18驅動秒針齒輪組19 ;同時，秒光耦組件14工作發射管發出一紅外光信號，接收管接收此紅外光信號並反饋給MCU。當秒輪5中的某一個遮光片通過光耦隔斷髮射管發射的紅外光信號時，接收管接收不到此紅外光信號，就會產生一個電位變化信號給MCU， MCU依據是否接收到電位變化信號及信號的長短來判別秒輪5的位置當秒輪5的窄遮光片通過光耦組件時，由於其隔斷紅外光信號而產生的電位變化信號時間未達到某一數值，MCU不發出變更指令；當秒輪5的寬遮光片通過光耦組件時，其隔斷紅外光信號而產生的電位變化信號時間達到某一數值，MCU發出指令，秒步進馬達18轉速變慢，秒輪5由快速運轉變為慢速運行，再慢走4步停止，秒輪5此時的位置剛好在00:00正，秒光耦組件停止工作。同時MCU發出指令，時分光耦組件15開始工作，分步進馬達17快速運轉，通過減速齒輪帶動分輪10與時輪11轉動當時分光耦組件15檢測到一個有144個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為時輪上的窄遮光片C，分步進馬達17轉為慢速運轉，再經過36步又檢測到一個24個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為分輪上的寬遮光片E，MCU即發出指令，分步進馬達17停止運轉，分針停在00:00位置，時針停在4:00位置，MCU內部時間為AM4:00，MCU發出指令開始接收電波信號；當時分光耦組件15檢測到一個有264個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為時輪上的遮光片B，分步進馬達17轉為慢速運轉，再經過36步又檢測到一個24個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為分輪上的寬遮光片E， MCU即發出指令，分步進馬達17停止運轉，分針停在00:00位置，時針停在8:00位置，MCU內部時間為AM8:00， MCU發出指令開始接收電波信號；當時分光耦組件15檢測到一個有384個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為時輪上的寬遮光片A，分步進馬達17轉為慢速運轉，再經過36步又檢測到一個24個分馬達步數時間的隔光信號時，MCU即可判定此遮光片為分輪上的寬遮光片E， MCU即發出指令，分步進馬達17停止運轉，分針停在00:00位置，時針停在00:00位置，MCU內部時間為AMOO:OO， MCU發出指令開始接收電波信號，在此時，時、分、秒針都在00:00位置，實現三針歸零定位。 秒輪上的三個遮光片寬度不一樣，當檢測到寬遮光片時，秒步進馬達18轉為慢速運行，減小了齒輪運行慣性，可使秒輪在定位點精確停止轉動。同樣的道理，分輪上的三個遮光片寬度也不一樣，MCU檢測到時輪遮光片時分步進馬達也轉為慢速運行，減小了齒輪運行慣性，可使分輪在定位點精確停止轉動。 本實用新型的電波光學定位控制系統是一套新型的指針式電波鐘機芯輪控制系統，秒輪齒輪組與時分輪齒輪組由各自獨立的步進馬達同時驅動；由於秒輪與時、分輪由各自獨立的光電耦合器檢測位置與歸零定位控制，具有定位精確、快速等優點。[0027]
權利要求一種電波鐘機芯光學定位控制系統，包括兩個步進馬達，其特徵在於所述兩個步進馬達分別連接一個秒針齒輪組和一個時分針齒輪組，所述秒針齒輪組的秒輪上設有三個遮光片，所述秒輪的遮光片對應設置有一組光耦組件；所述時分針齒輪組的時輪、分輪各設有三個遮光片，兩齒輪片平行且相互重疊裝配，所述時輪、分輪的遮光片對應設置有另一組光耦組件。
2. 根據權利要求1所述的電波鐘機芯光學定位控制系統，其特徵在於所述秒輪、分輪、時輪各有三個遮光片與一個定位孔，三個遮光片均勻分布，相互之間的夾角為120° 。
3. 根據權利要求2所述的電波鐘機芯光學定位控制系統，其特徵在於所述秒輪與分輪上的三個遮光片分別包括一個寬片及兩個窄片，兩個窄片的寬度一樣；時輪上設有寬片、窄片和另一遮光片。
4. 根據權利要求1或3所述的電波鐘機芯光學定位控制系統，其特徵在於所述光耦組件分別為秒光耦組件和時分光耦組件，各由一個發射管與一個接收管及光控架組成。
專利摘要本實用新型公開了一種電波鐘機芯光學定位控制系統，要解決的技術問題是提高定位精度，縮短定位時間。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種電波鐘機芯光學定位控制系統，包括兩個步進馬達，所述兩個步進馬達分別連接一個秒針齒輪組和一個時分針齒輪組，所述秒針齒輪組的秒輪上設有三個遮光片，所述秒輪的遮光片對應設置有一組光耦組件；所述時分針齒輪組的時輪、分輪各設有三個遮光片，兩齒輪片平行且相互重疊裝配，所述時輪、分輪的遮光片對應設置有另一組光耦組件。本實用新型設定三個位置點可接收電波信號，比一般電波鐘一個位置點接收電波信號縮短了三分之二的時間，具有快速精確定位與快速接收電波信號兩大優點。
文檔編號G04C3/14GK201522616SQ200920131029
公開日2010年7月7日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者劉令祥 申請人:深圳市霸王實業集團有限公司