專(zhuān)利名稱(chēng)：定時(shí)澆花器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可在室內(nèi)或涼臺(tái)定時(shí)澆花的工具，可每一、二、四、八、十六、三十二天澆花一次，也可每天澆花二、四、八次。可兼用于冬季向暖氣上的織物滴水以增加空氣濕度。當(dāng)操作機(jī)構(gòu)改變時(shí)，可每一、二、四、八天定時(shí)投放魚(yú)飼料(活魚(yú)蟲(chóng)除外)等。
背景技術(shù)：
就申請(qǐng)人所知，目前尚無(wú)此類(lèi)用具。本發(fā)明可采用經(jīng)改造的指針式石英鐘機(jī)芯，以下所提及的機(jī)芯，鐘電路皆屬指針式石英鐘的部件，所提及的電機(jī)皆為步進(jìn)電機(jī)，所提及的集成電路，鐘電路皆為CMOS集成電路。機(jī)芯中裝有步進(jìn)電機(jī)，晶體振蕩器、多級(jí)齒輪傳動(dòng)組。軸齒輪傳動(dòng)組的末端軸為時(shí)針軸、鐘包括秒跳式和掃秒式，該兩鐘機(jī)芯結(jié)構(gòu)基本相同，掃秒式內(nèi)的齒輪組總降速比(即指針軸每旋轉(zhuǎn)一周電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù))較秒跳式增加16倍，同時(shí)其鐘電路較秒跳式減少4級(jí)二分頻。鐘電路由振蕩器、緩沖器、分頻電路、窄脈沖形成電路和驅(qū)動(dòng)器組成。當(dāng)前多數(shù)小型機(jī)芯中的鐘電路其振蕩器輸入端只與頻率為32768赫茲的晶體振蕩器連接(以下簡(jiǎn)稱(chēng)晶振)利用走線分布電容產(chǎn)生振蕩，該鐘電路無(wú)統(tǒng)一型號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種定時(shí)澆花器。要解決的技術(shù)問(wèn)題是①改造石英鐘機(jī)芯，使其時(shí)針軸能有多種轉(zhuǎn)速，以便實(shí)現(xiàn)多種澆花需求；②解決因轉(zhuǎn)速變慢而造成的功耗大的問(wèn)題；③解決時(shí)針軸轉(zhuǎn)矩小的問(wèn)題。定時(shí)澆花器由外殼、機(jī)械部分、電氣部分組成。機(jī)械部分包括機(jī)芯殼體、電機(jī)、多級(jí)齒輪傳動(dòng)組、撥盤(pán)、操作機(jī)構(gòu)。裝于機(jī)芯殼體內(nèi)的電機(jī)經(jīng)多級(jí)齒輪組降速帶動(dòng)時(shí)針軸旋轉(zhuǎn)，時(shí)針軸裝有撥盤(pán)，由撥盤(pán)控制操作機(jī)構(gòu)完成工作，當(dāng)用于澆花時(shí)完成放水、停放，用于喂魚(yú)時(shí)完成投放飼料。電氣部分包括直流電源、集成電路組或?qū)Ｓ眉呻娐?，外接振蕩器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、印刷電路板和電容器。直流電源與集成電路組或?qū)Ｓ眉呻娐返碾娫炊诉B接，集成電路組或?qū)Ｓ眉呻娐返恼袷幎搜b有外接振蕩器。下面以采用秒跳式機(jī)芯為例說(shuō)明其集成電路組由秒跳式鐘電路和一個(gè)高速CMOS系列計(jì)數(shù)器組成，其型號(hào)是七級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC4024，十二級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC4040或由掃秒式鐘電路與十四級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC4020、4060組成，由晶振產(chǎn)生的振蕩經(jīng)秒跳式鐘電路十六級(jí)二分頻后在每一輸出端產(chǎn)生0.5赫茲的脈沖信號(hào)，在經(jīng)計(jì)數(shù)器多級(jí)分頻產(chǎn)生多種頻率的脈沖，將計(jì)數(shù)器的第一到第六個(gè)觸發(fā)器輸出端中的二到六個(gè)輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的公共端即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，定子線圈與電容器串聯(lián)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)端和直流電源一極之間，由電容器的充電放電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電容器容量太小不足以驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電容器容量太大則增加無(wú)用功耗，本發(fā)明采用有極性耐壓高的鋁電解電容器。由于工作電壓大大小于允許電壓，故可正常工作，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)須對(duì)定子線圈施加交變電壓，電容器的采用解決了此問(wèn)題，并耗電量大大下降。上述電路的脈沖信號(hào)輸入電機(jī)，時(shí)針軸每天旋轉(zhuǎn)2n周，n為整數(shù)且-5≤n≤0。例如當(dāng)n＝0，-1，-2，-3，其時(shí)針軸每1、2、4、8天旋轉(zhuǎn)一周，由掃秒式鐘電路取代秒跳式鐘電路時(shí)-5≤n≤3，將CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路的2到8個(gè)輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接，時(shí)針軸即可每三十二天旋轉(zhuǎn)一周到每天旋轉(zhuǎn)八周，對(duì)于采用掃秒式機(jī)芯上述電路也適用。當(dāng)澆花器需求量大時(shí)可開(kāi)發(fā)專(zhuān)用集成電路。上述發(fā)明可滿足澆花要求，由于使用大批量生產(chǎn)的成品作為其關(guān)鍵部件(機(jī)芯、鐘電路、集成電路)使其成本下降，可靠性提高。當(dāng)使用大型機(jī)芯時(shí)可使?jié)不ㄅ钄?shù)增多，當(dāng)配用自動(dòng)上水裝置(如馬桶用)可長(zhǎng)期自動(dòng)澆花，采用專(zhuān)用集成電路可減少零件數(shù)，簡(jiǎn)化接線和減少電池用量。機(jī)芯中除電機(jī)轉(zhuǎn)子和時(shí)針軸上裝有一個(gè)齒輪外皆裝有兩個(gè)齒輪，即被動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪，除一根軸外其余軸上的被動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪皆制成不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。該例外軸(一般為分針軸)上的主動(dòng)和被動(dòng)齒輪在傳遞較大扭矩時(shí)會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是對(duì)時(shí)用的，盡管齒輪組降速比很大，受此結(jié)構(gòu)制約，時(shí)針軸的輸出扭矩較小，為了增加放水量以便可增加同時(shí)澆花盆數(shù)，將機(jī)芯內(nèi)所有軸上的主動(dòng)和被動(dòng)齒輪皆制成不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。調(diào)整時(shí)間由操作機(jī)構(gòu)的撥環(huán)來(lái)完成，撥環(huán)安裝于撥盤(pán)之上，當(dāng)撥環(huán)主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于撥盤(pán)帶動(dòng)齒輪組系須升速運(yùn)動(dòng)，不能克服電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁力而轉(zhuǎn)動(dòng)，撥盤(pán)與撥環(huán)間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)撥盤(pán)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)棘爪帶動(dòng)棘輪的形式或通過(guò)摩擦力帶動(dòng)撥盤(pán)運(yùn)動(dòng)。該定時(shí)澆花器的有益效果，是可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自動(dòng)澆花。其可按設(shè)定間隔天數(shù)和澆水時(shí)間從盛水容器中放水澆花。耗電很少，使用安全。據(jù)申請(qǐng)人所知尚未有此類(lèi)裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)定時(shí)澆花器進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是定時(shí)澆花器外殼內(nèi)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
圖2是定時(shí)澆花器電路圖。
其中1.外殼 2.機(jī)芯 3.時(shí)針軸 4.撥盤(pán) 5.撥環(huán) 6.轉(zhuǎn)動(dòng)件 7.輸水軟管 8.分流調(diào)節(jié)閥 9.印刷電路板 10.轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 11.集成電路74HC4040 12.直流電源 13.鐘電路 14.晶體振蕩器 15.電容器 16.定子線圈圖3是專(zhuān)用集成電路框圖及其與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接圖。
其中A.振蕩器 B.緩沖器 C.分頻電路 D.驅(qū)動(dòng)器具體實(shí)施方式
采用秒跳式或掃秒式機(jī)芯參照
圖1及圖2.外殼(1)內(nèi)裝有機(jī)芯(2)，機(jī)芯中裝有電機(jī)，鐘電路(13)，晶體振蕩器(14)，多級(jí)齒輪傳動(dòng)組。機(jī)芯須作改造1.機(jī)芯內(nèi)所有同一軸上的主動(dòng)被動(dòng)齒輪皆制成不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的整體，2.將鐘電路(13)電源端，鐘電路的一輸出端，定子線圈(16)的一端，引出機(jī)芯殼體外并與安裝在印刷電路板(9)上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)，集成電路(11)，電容器(15)連接組成圖2所示的電路，其余接線在機(jī)芯內(nèi)。撥盤(pán)(4)固定于時(shí)針軸上，其外緣作出三只棘爪與裝在撥盤(pán)上的撥環(huán)(5)的內(nèi)緣棘齒配合帶動(dòng)撥環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。也可將撥環(huán)內(nèi)緣作成圓柱面，利用撥盤(pán)與撥環(huán)(5)間的摩擦力帶動(dòng)撥環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。撥環(huán)(5)的外緣有一缺槽，通常撥環(huán)(5)的外緣通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)壓緊輸水軟管(7)，使輸水軟管(7)不能導(dǎo)通；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)上端處于槽內(nèi)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)放松對(duì)輸水軟管的壓力而使輸水軟管導(dǎo)通，輸水軟管上端與儲(chǔ)水器連接，其下端與分流調(diào)節(jié)閥(8)連接，分流調(diào)節(jié)閥(8)用于分流和調(diào)節(jié)澆水量，利用儲(chǔ)水器與花盆間的水位差澆水。
參照附圖2，兩節(jié)額定1.5V電池通過(guò)二極管降壓構(gòu)成直流電源，二極管可選正向電流不小于10MA之硅二極管將3V電壓降到2.5V左右，以適應(yīng)鐘電路，實(shí)踐證明此電壓可使?jié)不ㄆ髡９ぷ鳎捎阽婋娐沸吞?hào)各異，必要時(shí)再通過(guò)一電阻或二極管后輸入鐘電路之電源端進(jìn)一步降壓，但必須保證鐘電路輸出電壓高于集成(11)之高電平輸入電壓，鐘電路可選JL-08型(該鐘電路在機(jī)芯中配有)，在鐘電路(13)之振蕩端(OSC端)連接頻率為32768的晶振，集成電路(11)采用74HC4040，其清除端(Clear)端接負(fù)極，其時(shí)鐘端(Clock端)與鐘電路之一輸出端連接，集成電路之一、二、三、四級(jí)分頻輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)之公共端即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，定子線圈(16)與電容器(15)串聯(lián)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)端與電源一極之間，電容器可采用25伏220至470微法鋁電解電容，上述結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)每1、2、4、8天澆花一次。
撥環(huán)(5)上可開(kāi)多個(gè)槽，如開(kāi)3個(gè)槽則每次1、2、4、8天澆花三次。
操作機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)亦可采用帶動(dòng)開(kāi)關(guān)閥的形式控制澆水，但須加一彈簧使閥芯復(fù)位。
如在秒跳式機(jī)芯中配用掃秒式鐘電路(如JL-09A，SY03等)與74HC4040可實(shí)現(xiàn)時(shí)計(jì)軸從每天轉(zhuǎn)8周到每32天轉(zhuǎn)一周(公比為2的等比級(jí)數(shù))。
參照附圖3，該圖系采用鋁柵工藝制成的標(biāo)準(zhǔn)型CMOS集成電路，僅用于秒跳型機(jī)芯實(shí)現(xiàn)每1、2、4、8天澆花一次的專(zhuān)用集成電路，該電路是將原鐘電路的分頻電路中增加4個(gè)觸發(fā)器，并引出輸出端構(gòu)成分頻電路(C)，取消窄脈沖集成電路，引出驅(qū)動(dòng)器輸入，輸出端，分頻電路Q(chēng)17、Q18、Q19、Q20輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)之公共端與驅(qū)動(dòng)器(D)之輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器(D)之輸出端即作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，電機(jī)定子線圈(16)與電容器(15)串聯(lián)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)端與直流電源一極之間，如增加觸發(fā)器數(shù)目及其引出端可增加16天，32天澆花一次，甚至更多。該電路由振蕩器(A)，緩沖器(B)，分頻電路(C)，驅(qū)動(dòng)器(D)組成，該電路左半部分(振蕩電路，緩沖器，分頻電路前16級(jí)分頻)可完全與鐘電路相同，其振蕩器僅與外接32768赫茲的晶振連接，利用走線分布電容產(chǎn)生振蕩，該電路可封裝在印刷電路板(9)上，與其他電器元件組成除電池及定子線圈之外的圖2所示電路，當(dāng)該專(zhuān)用電路采用硅柵工藝制造成高速型CMOS集成電路時(shí)，由于其吸收、供給電流大而不加驅(qū)動(dòng)器，可將上述分頻電路Q(chēng)17、Q18、Q19、Q20輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)連接，并以轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(10)之公共端為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，采用專(zhuān)用集成電路可設(shè)計(jì)工作電壓3V，而取消二極管。
使用專(zhuān)用電路的優(yōu)點(diǎn)在于減少電氣元件，簡(jiǎn)化電路接線。
權(quán)利要求1.一種定時(shí)澆花器，由外殼、機(jī)械部分、電氣部分組成，機(jī)械部分包括機(jī)芯殼體、步進(jìn)電機(jī)、多級(jí)齒輪傳動(dòng)組、撥盤(pán)、及操作機(jī)構(gòu)，電氣部分包括直流電源、CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路、外接振蕩器、印刷電路板、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電容器，裝于機(jī)芯殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)經(jīng)多級(jí)齒輪傳動(dòng)組降速帶動(dòng)時(shí)針軸上的撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)，撥盤(pán)帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，其特征是直流電源與CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路電源端連接，在CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路振蕩端裝有外接振蕩器，CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路產(chǎn)生多種頻率脈沖，CMOS集成電路組或?qū)Ｓ肅MOS集成電路的2個(gè)到8個(gè)輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的公共端作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，當(dāng)專(zhuān)用CMOS集成電路中包括有驅(qū)動(dòng)器時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)之公共端與驅(qū)動(dòng)器之輸入端連接，并以驅(qū)動(dòng)器之輸出端為電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，步進(jìn)電機(jī)定子線圈與電容器串聯(lián)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)端與直流電源一極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時(shí)澆花器，其特征是工作時(shí)撥盤(pán)每天旋轉(zhuǎn)2n周，其中n為整數(shù)且-5≤n≤3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定時(shí)澆花器，其特征是外接振蕩器是頻率為32768赫茲的晶體振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時(shí)澆花器，其特征是CMOS集成電路組由指針式石英鐘用鐘電路和一個(gè)高速CMOS系列計(jì)數(shù)器組成，高速CMOS系列計(jì)數(shù)器包括7級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC4024或12級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC4040或14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC/54HC 4020、4060。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時(shí)澆花器，其特征是專(zhuān)用CMOS集成電路包括振蕩器，緩沖器，分頻電路，分頻電路有2到8個(gè)輸出端，采用鋁柵制成的標(biāo)準(zhǔn)型CMOS集成電路時(shí)須加一驅(qū)動(dòng)器，采用硅柵制成的高速型CMOS集成電路電路時(shí)無(wú)驅(qū)動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的定時(shí)澆花器，其特征是操作機(jī)構(gòu)包括一撥環(huán)，撥環(huán)裝在撥盤(pán)上，當(dāng)撥環(huán)主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，撥環(huán)與撥盤(pán)間可以產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
專(zhuān)利摘要定時(shí)澆花器是在室內(nèi)或涼臺(tái)使用的定時(shí)澆花用具，該用具主要由一個(gè)改造的石英機(jī)芯，集成電路74HC4040(或4024等)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，電容器組成。由石英鐘機(jī)芯帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)定時(shí)松開(kāi)和壓緊輸水軟管而放水，本實(shí)用新型在集成電路的脈沖信號(hào)與電源一極之間串接了電容器和定子線圈，由電容器的充電，放電驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使其耗電較小，該澆花器使用額定1.5V電池作為電源，可根據(jù)每1、2、4、8天澆花一次，由分流調(diào)節(jié)閥控制澆水量，并可同時(shí)澆多盆花。由于其關(guān)鍵部件為大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，具有成本低，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的優(yōu)點(diǎn)，如需求量大時(shí)，可開(kāi)發(fā)專(zhuān)用集成電路使電氣部分進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)A01G27/00GK2819772SQ20052002659
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者劉寬, 劉紡云 申請(qǐng)人:劉寬, 劉紡云