專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能色光指示電子鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子鐘，特別是一種多功能色光指示電子鐘。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鐘表中，時(shí)間的表達(dá)方式可分為指針式和數(shù)字式，指針式鐘表要根據(jù)指針的長(zhǎng)短才能識(shí)讀出時(shí)間的時(shí)、分、秒，數(shù)字式鐘表要分辨清楚數(shù)字是幾才能識(shí)讀出時(shí)間的時(shí)、分、秒。
現(xiàn)有的鐘表或者為單面指示或顯示，識(shí)讀視角小于180度，或者可雙面顯示，使識(shí)讀視角大于180度，但需要兩套機(jī)芯或兩套價(jià)格相對(duì)很高的顯示器件。
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利96247228公布了“一種無(wú)指針電子鐘鐘盤(pán)”，它是由呈環(huán)形分布的12個(gè)兩位7段數(shù)碼管組成的“時(shí)”顯示發(fā)光管組、環(huán)形分布的60只LED發(fā)光管組成的“分”顯示發(fā)光管組及60只LED發(fā)光管組成“秒”顯示發(fā)光管組三個(gè)部分組成。分析該實(shí)用新型可以得知其存在以下缺陷1.時(shí)間的“時(shí)”顯示采用了多達(dá)24只數(shù)碼管，由于受空間限制，該實(shí)用新型不可能使用較大的數(shù)碼管，因而可清楚辨認(rèn)數(shù)字的距離十分有限；2.由于“時(shí)”顯示數(shù)碼管的安裝位置與傳統(tǒng)的鐘盤(pán)十二等分刻度位置是對(duì)應(yīng)的，與當(dāng)前時(shí)間對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管只要發(fā)光，人們就能識(shí)別是幾點(diǎn)，因此，數(shù)碼管上顯示的數(shù)字顯得多余。3.“分”和“秒”顯示采用了多達(dá)120只LED發(fā)光二極管，這種構(gòu)造不僅使鐘面構(gòu)圖復(fù)雜，而且成本提高。4、無(wú)日歷和溫度的指示或顯示。
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利97210866.1公布了一種“飛點(diǎn)電子顯示鐘表”，其顯示控制電路是由時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、時(shí)間計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器、顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示器等構(gòu)成，其時(shí)間顯示表面上設(shè)置有時(shí)間共用顯示器組，用一組顯示器同時(shí)顯示分、秒時(shí)刻值，或同時(shí)顯示時(shí)、分、秒時(shí)刻值。分析該實(shí)用新型可知存在如下缺陷1、用一種發(fā)光顏色的一組顯示器同時(shí)顯示時(shí)、分特別是同時(shí)顯示時(shí)、分、秒很不便于識(shí)讀當(dāng)時(shí)時(shí)刻。2、指示顏色單調(diào)。3、控制電路中使用了多達(dá)7種不同型號(hào)的共12片CMOS集成電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高，不便生產(chǎn)，不便維護(hù)。4、無(wú)日歷和溫度的指示或顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有控制電路簡(jiǎn)單，外觀簡(jiǎn)潔，識(shí)讀方便，可內(nèi)附自動(dòng)日歷和溫度指示，指示效果美觀生動(dòng)，并可做成正反兩面都可識(shí)讀的使識(shí)度視角大于300度的多功能色光指示電子鐘。另外，本發(fā)明與指針式鐘表用指針的長(zhǎng)短來(lái)表達(dá)時(shí)間的時(shí)、分、秒和數(shù)字式鐘表用數(shù)字來(lái)表達(dá)時(shí)間的時(shí)、分、秒不同，它用LED發(fā)不同顏色的光來(lái)表達(dá)時(shí)間的時(shí)、分、秒，它不需辨別指針的長(zhǎng)短，也不需分清楚數(shù)字是幾，因而在鐘表面面積相同的情況下，可識(shí)讀距離遠(yuǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)的它是在鐘面上按環(huán)形(如圖1)或條形(如圖2)排布有由60個(gè)能產(chǎn)生三種明顯不同的顏色的光的雙色發(fā)光管L0～L59及其控制電路和控制程序組成，其特征是通過(guò)電路和程序控制相應(yīng)位置的發(fā)光管的發(fā)光顏色來(lái)指示時(shí)間、日期和溫度。日期和溫度在常態(tài)(時(shí)間指示方式)下不顯示，由觸發(fā)信號(hào)(如聲控)觸發(fā)顯示，如圖10所示，L0～L59采用紅綠雙色LED(第1腳為紅色，第3腳為綠色，第2腳為共陰極)，其控制電路還包括單片計(jì)算機(jī)U1，移位寄存器U2、U3，晶體振蕩器XT1，調(diào)整按鈕K1、K2，限流電阻R1～R8等；發(fā)光管L0～L59分成8組，每一組的發(fā)光管的共陰極分別連在一起構(gòu)成8根列驅(qū)動(dòng)線并分別通過(guò)限流電阻R1～R8依次連接至U1的P1口的P1.0～P1.7，同時(shí)每一組的相應(yīng)序號(hào)的發(fā)光管的對(duì)應(yīng)陽(yáng)極連在一起構(gòu)成16根位驅(qū)動(dòng)線依次連接至U2、U3的輸出線D0～D7；U1的RXD端與U2的A、B端連接，U2的D7端與U3的A、B端連接，U1的TXD端與U2、U3的CP端連接，U1的XL1、XL2之間接晶體振蕩器XT1，U2、U3的CLR端接電源正極；溫度信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)分別從U1第11、第9和第1腳引入，K1、K2分別接U1第6腳和第7腳。
U1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的核心，它內(nèi)含中央處理器(CPU)，128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，2K字節(jié)程序存儲(chǔ)器，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，兩個(gè)輸入/輸出端口P1、P3，一個(gè)全雙工串行通訊口，5個(gè)中斷源和時(shí)鐘電路等，U2、U3是八位串行輸入/并行輸出移位寄存器，串行數(shù)據(jù)從A、B端輸入，在D0～D7并行輸出。
控制程序存放在U1的程序存儲(chǔ)器中，它完成系統(tǒng)初始化、計(jì)時(shí)、鍵盤(pán)掃描、輸入狀態(tài)查詢(xún)、數(shù)據(jù)運(yùn)算及存儲(chǔ)和顯示等功能。
系統(tǒng)的顯示數(shù)據(jù)有下列幾種，即時(shí)間指示狀態(tài)下的時(shí)分秒數(shù)據(jù)、公歷指示狀態(tài)下的月日星期數(shù)據(jù)、農(nóng)歷指示狀態(tài)下的月日數(shù)據(jù)、溫度指示狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)、年調(diào)校狀態(tài)下的公歷年數(shù)據(jù)、月調(diào)校狀態(tài)下的公歷月數(shù)據(jù)、日調(diào)校狀態(tài)下的公歷日數(shù)據(jù)、時(shí)調(diào)校狀態(tài)下的時(shí)數(shù)據(jù)和分調(diào)校狀態(tài)下的分?jǐn)?shù)據(jù)等。顯示數(shù)據(jù)的更新取決于即時(shí)時(shí)刻、日期、溫度以及系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)，系統(tǒng)工作狀態(tài)取決于K1、K2的按鍵信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)的有無(wú)和順序。
系統(tǒng)工作原理和工作過(guò)程是，由U1內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)間基準(zhǔn)，由程序形成公歷年、月、日、星期和時(shí)間的時(shí)、分、秒基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(亦可由外部專(zhuān)用時(shí)鐘芯片輸入)，通過(guò)采集、運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和查表形成其它顯示數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都被按一定格式存放在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指定地址，顯示時(shí)，首先，包含第1組LED(L0～L7)是否發(fā)光和發(fā)什么顏色的光的兩字節(jié)共16位串行數(shù)據(jù)在同步移位時(shí)鐘信號(hào)(TXD)的控制下分兩次從RXD發(fā)出通過(guò)U2、U3轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并被鎖存，之后，CPU選通該數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)線P1.0，使其為低電平“0”，其余驅(qū)動(dòng)列線P1.1～P1.7為高電平“1”，此時(shí)第1組中需要發(fā)光的相應(yīng)LED被點(diǎn)亮，維持一段時(shí)間(2ms)，其余各組的LED的陽(yáng)極雖然亦存在相同數(shù)據(jù)，但因?yàn)槲幢贿x通，所以保持熄滅；之后，CPU發(fā)送第2組LED的16位數(shù)據(jù)，U2、U3鎖存后，使P1.1為0，其余為1，此時(shí)第2組中的相應(yīng)LED被點(diǎn)亮，其余各組的LED為熄滅狀態(tài)，維持2ms如此繼續(xù)，直至第8組中的相應(yīng)LED被點(diǎn)亮，并維持2ms后，完成一個(gè)掃描顯示周期，周期為16ms。其后程序以這一周期即每秒62.5次的速度反復(fù)不斷的執(zhí)行上一過(guò)程，由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，上述過(guò)程在人腦中形成8組共128位(其中有8位為空)數(shù)據(jù)同時(shí)在鐘面上顯示的印象，這樣，經(jīng)CPU運(yùn)算處理所得出的顯示數(shù)據(jù)就通過(guò)L0～L59在鐘面上指示了出來(lái)。
正反兩面都可識(shí)讀的多功能色光指示電子鐘可通過(guò)下列兩種途徑分別實(shí)現(xiàn)①它是由120個(gè)紅綠雙色LEDL0～L59和L0’～L59’及其控制電路和控制程序組成，如圖11，其特征是L0、L1～L59依次分別與L0’、L1’～L59’并聯(lián)，并且L0～L59安裝在正面，而L0’～L59’安裝在反面，使得正面看到的是L0～L59的指示信息，反面看到的是L0’～L59’的指示信息，其它控制電路和控制原理與圖10相同。②如圖8所示，將L0～L59平行安裝于鐘正面和鐘反面之間，并使得正面和反面都能看到L0～L59的指示信息，從而使正面和反面都可識(shí)讀，正面按順時(shí)針識(shí)讀，反面按逆時(shí)針識(shí)讀。
本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的時(shí)間和日歷的指示顯示方式，無(wú)指針，無(wú)數(shù)字，具有控制電路簡(jiǎn)單，外觀簡(jiǎn)潔，可視距離遠(yuǎn)，功能齊全，指示效果美觀生動(dòng)，計(jì)時(shí)精確，夜視效果好，使用壽命長(zhǎng)和成本低，便于生產(chǎn)和維護(hù)等特點(diǎn)，尤其是便于做成正面和反面都可識(shí)讀，使識(shí)讀視角大于300度，更適用于車(chē)站站臺(tái)、長(zhǎng)廊、大廳中央、廣場(chǎng)和公共場(chǎng)所出入口等，還適用于置于高層建筑上取代鐘樓和鐘塔。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本發(fā)明的環(huán)形結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管布置示意圖。
圖2為本發(fā)明的條形結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管布置示意圖。
圖3為本發(fā)明閉環(huán)形結(jié)構(gòu)的時(shí)間識(shí)讀示意圖。
圖4為本發(fā)明條形結(jié)構(gòu)的時(shí)間識(shí)讀示意圖。
圖5為本發(fā)明的公歷和星期識(shí)讀示意圖。
圖6為本發(fā)明的溫度識(shí)讀示意圖。
圖7為本發(fā)明采用120個(gè)LED方案實(shí)現(xiàn)的正反識(shí)讀多功能色光電子鐘示意圖。
圖8為本發(fā)明不增加任何電子元件實(shí)現(xiàn)的正反識(shí)讀多功能色光電子鐘示意圖。
圖9為本發(fā)明的原理方框圖。
圖10為本發(fā)明的原理圖。
圖11為本發(fā)明采用120個(gè)LED方案實(shí)現(xiàn)的正反識(shí)讀多功能色光指示電子鐘原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，發(fā)光二極管L0～L59成環(huán)形按順時(shí)針?lè)较蚺帕?，左圖為環(huán)行結(jié)構(gòu)(中央為空心區(qū)域)，右圖為盤(pán)形結(jié)構(gòu)，圖中(1)為空心區(qū)域。
如圖2所示，發(fā)光二極管L0～L59成條形排列，左圖為水平排列型，右圖為豎直排列型。
如圖9所示，本發(fā)明由單片計(jì)算機(jī)，移位寄存器，雙色LED陣列，“輸入輸出”和電源等組成，單片計(jì)算機(jī)內(nèi)含控制程序。其中“輸入輸出”是指調(diào)整按紐、溫度檢測(cè)、觸發(fā)信號(hào)等。
如圖10所示，本發(fā)明U1為8位單片計(jì)算機(jī)AT89C2051，U2、U3為8位串行輸入/并行輸出移位寄存器74HC164，L0～L59為紅綠雙色共陰極LED，XT1為石英晶體振蕩器。發(fā)光管L0～L59分成8組，從第1組至第8組分別是L0～L7、L8～L15、L16～L23、L24～L31、L32～L39、L40～L47、L48～L55和L56～L59，每一組的發(fā)光管的共陰極分別連在一起構(gòu)成8根列驅(qū)動(dòng)線并分別通過(guò)限流電阻R1～R8依次連接至U1的P1口的P1.0～P1.7，同時(shí)每一組的相應(yīng)序號(hào)的LED的對(duì)應(yīng)陽(yáng)極連在一起構(gòu)成16根位驅(qū)動(dòng)線(數(shù)據(jù)線)依次連接至U2、U3的輸出線D0～D7；U1的RXD端與U2的A、B端連接，U2的D7端與U3的A、B端連接，U1的TXD端與U2、U3的CP端連接，U1的XL1、XL2之間接晶體振蕩器XT1，U2、U3的CLR端接電源正極；觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)分別從U1第9和第1腳引入，K1、K2分別接U1第6腳和第7腳。
LEDL0～L59的第1腳為紅色，第3腳為綠色，第2腳為共陰極，它的四種發(fā)光狀態(tài)是，當(dāng)僅在第1腳與第2腳之間加以正向電壓時(shí)，LED發(fā)紅色光，當(dāng)僅在第3腳與第2腳之間加以正向電壓時(shí)，LED發(fā)綠色光，當(dāng)在第1腳與第2腳之間和第3腳與第2腳之間都加以正向電壓時(shí)，LED發(fā)紅綠的混合色即黃色光，當(dāng)?shù)?腳與第2腳之間和第3腳與第2腳之間都未加以正向電壓時(shí)，LED不發(fā)光。
本發(fā)明的時(shí)間和公歷日期顯示數(shù)據(jù)由內(nèi)部控制程序形成，亦可由外部專(zhuān)用時(shí)鐘芯片輸入。
本發(fā)明的時(shí)間的指示方式是用L5、L10、L15、L20、L25、L30、L35、L40、L45、L50、L55和L0中的某一個(gè)發(fā)紅色光分別指示1～12時(shí)，用L0～L59中的某一個(gè)發(fā)綠色光分別指示0～59分，用L0～L59中的某一個(gè)發(fā)黃色光分別指示0～59秒，分秒重合或時(shí)秒重合時(shí)，秒消隱(不發(fā)光)，時(shí)分重合時(shí)，分消隱，時(shí)分秒重合時(shí)，分和秒消隱。如圖3所示，圖中(1)為鐘盤(pán)空心區(qū)域，(2)為紅色，指示“時(shí)”，(3)為綠色，指示“分”，(4)為黃色，指示“秒”，圖中指示當(dāng)時(shí)時(shí)刻2時(shí)22分51秒。如圖4所示，圖中(6)為紅色，指示“時(shí)”，(7)為綠色，指示“分”，(8)為黃色，指示“秒”，圖中指示當(dāng)時(shí)時(shí)刻2時(shí)22分51秒。
本發(fā)明的公歷和星期的指示方式是用L5、L10、L15、L20、L25、L30、L35、L40、L45、L50、L55和L0中的某一個(gè)發(fā)紅色光分別指示1～12月；用L1～L31對(duì)應(yīng)某公歷月的1～31日，某一相應(yīng)位置的LED及處于這一位置以前至L1止的所有LED發(fā)綠色光來(lái)指示相應(yīng)的公歷日；用L0、L5、L10、L15、L20、L25和L30中的某一個(gè)發(fā)閃爍的黃色光分別指示星期日和星期一～星期六。日和星期重合時(shí)，星期消隱，但星期位LED發(fā)閃爍綠色光；月和星期重合時(shí)，星期消隱，但星期位LED發(fā)閃爍紅色光，月日重疊時(shí)，重疊位置綠色光消隱，發(fā)紅色光，月、日和星期均重合(或重疊)時(shí)，重疊位置的LED發(fā)閃爍紅色光。如圖5所示，上圖為閉環(huán)形結(jié)構(gòu)的公歷和星期的識(shí)讀示意圖，下圖為條形結(jié)構(gòu)的公歷和星期的識(shí)讀示意圖，圖中(9)、(12)為紅色，指示“月”，(10)、(13)為綠色，指示“日”，(11)、(14)為黃色，并閃爍，指示“星期”。上圖和下圖均指示當(dāng)前日期9月18日，星期五。
本發(fā)明的農(nóng)歷的指示方式是用L5、L10、L15、L20、L25、L30、L35、L40、L45、L50、L55和L0中的某一個(gè)發(fā)紅色光分別指示農(nóng)歷的1～12月；用L1～L30對(duì)應(yīng)某月的1～30農(nóng)歷日，某一相應(yīng)位置的LED及處于這一位置以前至L1止的所有LED發(fā)綠色光來(lái)指示相應(yīng)的農(nóng)歷日，月日重疊時(shí)，重疊位置農(nóng)歷日消隱，發(fā)紅色光。
本發(fā)明的農(nóng)歷指示數(shù)據(jù)的獲取采用查表方式，公歷2000年1月1日至2059年12月31日對(duì)應(yīng)的農(nóng)歷數(shù)據(jù)采用壓縮格式存儲(chǔ)于U1的程序存儲(chǔ)器的指定區(qū)域。
本發(fā)明的溫度指示方式是用L0～L59對(duì)應(yīng)溫度的0～59℃，用即時(shí)溫度值(取整數(shù))所對(duì)應(yīng)的LED及以前至L0止的所有LED都發(fā)紅色光表示零上溫度，發(fā)綠色光表示零下溫度；即時(shí)溫度從零上溫度下降至0℃時(shí)，L0發(fā)紅色光，從零下溫度上升至0℃時(shí)，L0發(fā)綠色光。如圖6所示，上圖為閉環(huán)形結(jié)構(gòu)的溫度識(shí)讀示意圖，下圖為條形結(jié)構(gòu)的溫度識(shí)讀示意圖，圖中(15)為綠色，指示零下溫度，上圖指示溫度為-18℃，(16)為紅色，指示零上溫度，下圖指示溫度為+25℃。
本發(fā)明的環(huán)形結(jié)構(gòu)的溫度指示方式可以是用L0、L1～L59一一對(duì)應(yīng)溫度的0℃、+1℃～+59℃，用L0、L59～L1一一對(duì)應(yīng)溫度的0℃、-1℃～-59℃，用即時(shí)溫度值(取整數(shù))所對(duì)應(yīng)的LED及以前至L0止的所有LED都發(fā)光表示該溫度值，即從L0開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蛄恋腖ED越多，正溫度越高，從L0開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蛄恋腖ED越多，負(fù)溫度越低。
本發(fā)明的溫度指示的原理是外部輸入的溫度信號(hào)為一調(diào)頻方波信號(hào)，被測(cè)溫度越高，頻率越高，溫度越低，頻率越低。當(dāng)系統(tǒng)被觸發(fā)至溫度指示狀態(tài)時(shí)，CPU對(duì)輸入到P3.7的溫度脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，一定時(shí)間內(nèi)收到的脈沖個(gè)數(shù)代表被測(cè)溫度，經(jīng)轉(zhuǎn)換形成溫度顯示數(shù)據(jù)并輸出顯示。
本發(fā)明觸發(fā)顯示的方式是以聲控(如擊掌)為例，常態(tài)(時(shí)間指示狀態(tài))下，擊掌一次(產(chǎn)生一個(gè)正向脈沖)，轉(zhuǎn)換為公歷日期(含星期)指示狀態(tài)，10秒內(nèi)擊掌第二次，轉(zhuǎn)換為農(nóng)歷指示狀態(tài)，又10秒內(nèi)擊掌第三次，轉(zhuǎn)換為溫度指示狀態(tài)，又10秒內(nèi)擊掌第四次，返回常態(tài)；每次擊掌后，10秒內(nèi)未再次擊掌，自動(dòng)返回常態(tài)。指示狀態(tài)的循環(huán)過(guò)程可表述為常態(tài)、公歷、農(nóng)歷、溫度、常態(tài)。當(dāng)沒(méi)有溫度指示功能時(shí)，循環(huán)過(guò)程為常態(tài)、公歷、農(nóng)歷、常態(tài)；當(dāng)沒(méi)有農(nóng)歷指示功能時(shí)，循環(huán)過(guò)程為常態(tài)、公歷、溫度、常態(tài)；當(dāng)既沒(méi)有溫度也沒(méi)有農(nóng)歷指示功能時(shí)，循環(huán)過(guò)程為常態(tài)、公歷、常態(tài)；當(dāng)既沒(méi)有公歷也沒(méi)有農(nóng)歷指示功能時(shí)，循環(huán)過(guò)程為常態(tài)、溫度、常態(tài)；當(dāng)只有時(shí)間指示功能時(shí)，不設(shè)置觸發(fā)信號(hào)。
本發(fā)明觸發(fā)顯示的原理是U1P3.5外接的觸發(fā)信號(hào)(如聲控信號(hào))為一正向脈沖，CPU定期查詢(xún)P3.5有無(wú)脈沖輸入，當(dāng)P3.5有脈沖輸入時(shí)，控制程序轉(zhuǎn)為執(zhí)行公歷的指示，將公歷的顯示數(shù)據(jù)輸出顯示，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并繼續(xù)查詢(xún)P3.5狀態(tài)，在10秒內(nèi)，如未檢測(cè)到新的觸發(fā)信號(hào)，則反復(fù)執(zhí)行公歷顯示，如10秒內(nèi)，檢測(cè)到新的觸發(fā)信號(hào)，則控制程序轉(zhuǎn)為執(zhí)行下一狀態(tài)的指示，即農(nóng)歷顯示數(shù)據(jù)的輸出顯示，亦同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)和查詢(xún)P3.5狀態(tài)，如此繼續(xù)，直至返回常態(tài)。
本發(fā)明的時(shí)間和日期的調(diào)校方法是按下K1，顯示年份并閃爍，按下K2，年加1；再按下K1，顯示公歷月份并閃爍，按下K2，月份加1；再按下K1，顯示公歷日并閃爍，按下K2，日加1；再按下K1，顯示時(shí)并閃爍，按下K2，時(shí)加1；再按下K1，顯示分并閃爍，按下K2，分加1，秒清零，計(jì)時(shí)暫停，再按K1，計(jì)時(shí)開(kāi)始，并返回常態(tài)。任何調(diào)校狀態(tài)下，連續(xù)按K1，則顯示內(nèi)容按年、月、日、時(shí)、分和常態(tài)的順序變換；任何調(diào)校狀態(tài)下，連續(xù)15秒內(nèi)未按鍵，均自動(dòng)返回常態(tài)；任何調(diào)校狀態(tài)下，連續(xù)按K2，當(dāng)被調(diào)校的值到最大值時(shí)，自動(dòng)回到最小值。星期和農(nóng)歷自動(dòng)跟蹤，不用調(diào)校。年份用L0～L59中的某一個(gè)發(fā)紅色光分別對(duì)應(yīng)2000年～2059年。日期和時(shí)間的內(nèi)部初值為2000年1月1日上午1時(shí)0分0秒，星期六，農(nóng)歷1998年11月25。調(diào)校過(guò)程中，非法數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別，電腦不予接受。
本發(fā)明的時(shí)間和日期的調(diào)校原理和工作過(guò)程是CPU定期查詢(xún)U1P3.2、P3.3的狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下(該引腳電平發(fā)生變化)時(shí)，自動(dòng)識(shí)別鍵值，系統(tǒng)根據(jù)鍵值執(zhí)行相應(yīng)的鍵處理程序，同時(shí)開(kāi)始定時(shí)，如15秒內(nèi)有鍵按下，轉(zhuǎn)執(zhí)行相應(yīng)鍵處理程序，如15秒內(nèi)沒(méi)有鍵按下，自動(dòng)返回常態(tài)。
本發(fā)明鐘面指示信息與內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)的關(guān)系是如圖10，U1RXD送出的串行數(shù)據(jù)是每次送1組，每組2字節(jié)，每字節(jié)8位，低位先送，高位后送，第一字節(jié)對(duì)應(yīng)該組LED的紅色光信息，第二字節(jié)對(duì)應(yīng)該組LED的綠色光信息，數(shù)據(jù)位為1表示發(fā)光，為0表示不發(fā)光(熄滅)。以時(shí)間指示狀態(tài)下的“2時(shí)22分51秒”為例，對(duì)應(yīng)的鐘面發(fā)光信息是，L10發(fā)紅色光，L22發(fā)綠色光，L51發(fā)黃色光，其余LED熄滅，L10、L22和L51分別處于發(fā)光二極管矩陣的第2組、第3組和第7組，因此，這三組數(shù)據(jù)分別是(00100000，00000000)、(00000000，00000010)和(00010000，00010000)，記為十六進(jìn)制是(20，00)、(00，02)和(10，10)，其余各組數(shù)據(jù)均為(00，00)，這樣八組數(shù)據(jù)就是(00，00)、(20，00)、(00，02)、(00，00)、(00，00)、(00，00)、(10，10)和(00，00)。又如日期指示狀態(tài)下的“9月18日星期五”對(duì)應(yīng)的鐘面發(fā)光信息是，L45發(fā)紅色光，L1～L22發(fā)綠色光，L25發(fā)黃色光并閃爍，其余LED熄滅，閃爍的LED對(duì)應(yīng)亮和熄滅兩種狀態(tài)。當(dāng)L25為亮?xí)r八組顯示數(shù)據(jù)分別是(00000000，01111111)、(00000000，11111111)、(00000000，11100000)，(01000000，01000000)、(00000000，00000000)、(00000100，00000000)、(00000000，00000000)和(00000000，00000000)，記為十六進(jìn)制是，(00，7F)、(00，F(xiàn)F)、(00，E0)、(80，80)、(00，00)、(04，00)、(00，00)和(00，00)，標(biāo)有下劃線的數(shù)據(jù)位為空，即未對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管，以“0”補(bǔ)充，當(dāng)L25閃爍到熄滅狀態(tài)時(shí)，只是第4組數(shù)據(jù)變?yōu)?00，00)，其余各組數(shù)據(jù)相同。其它指示狀態(tài)下的指示信息與內(nèi)部相應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系類(lèi)同。
圖11所示的采用120個(gè)LED方案實(shí)現(xiàn)的正反識(shí)讀多功能色光指示電子鐘原理圖與圖10的不同之處是增加了L0’～L59’，L0’、L1’～L59’依次分別與L0、L1～L59并聯(lián)，并且L0～L59安裝在正面，而L0’～L59’安裝在反面，使得正面能看到L0～L59的指示信息，反面能看到L0’～L59’的指示信息，正反指示信息完全相同，如圖7所示，左圖為前視圖，右圖為后視圖，圖中(17)、(20)為紅色，指示“時(shí)”，(18)、(21)為綠色，指示“分”，(19)、(22)為黃色，指示“秒”，圖中均指示當(dāng)時(shí)時(shí)刻2時(shí)22分51秒。其它控制電路和原理與圖10相同。
圖8所示的不增加任何電子元件實(shí)現(xiàn)的正反識(shí)讀多功能色光電子鐘是將L0-L59平行安裝于鐘正面和鐘反面之間，并使得正面和反面都能看到L0-L59的指示信息，從而使正面和反面都可識(shí)讀，正面按順時(shí)針識(shí)讀，反面按逆時(shí)針識(shí)讀，左圖為前視圖，右圖后視圖，圖中(23)為紅色，指示“時(shí)”，(24)為綠色，指示“分”，(25)為黃色，指示“秒”，圖中均指示當(dāng)時(shí)時(shí)刻2時(shí)22分51秒。
權(quán)利要求
1.一種多功能色光指示電子鐘，其特征是通過(guò)控制鐘面上排列成環(huán)形或條形的60個(gè)雙色發(fā)光管L0～L59的發(fā)光顏色來(lái)達(dá)到區(qū)分指示時(shí)間的時(shí)、分、秒的目的，其控制電路還包括單片計(jì)算機(jī)U1，移位寄存器U2、U3，晶體振蕩器XT1，調(diào)整按鈕K1、K2，及限流電阻R1～R8等；發(fā)光管L0～L59分成8組，每一組的發(fā)光管的共陰極分別連在一起構(gòu)成8根列驅(qū)動(dòng)線并分別通過(guò)限流電阻R1～R8依次連接至U1的P1口的P1.0～P1.7，同時(shí)每一組的相應(yīng)序號(hào)的發(fā)光管的對(duì)應(yīng)陽(yáng)極連在一起構(gòu)成16根位驅(qū)動(dòng)線依次連接至U2、U3的輸出線D0～D7；U1的RXD端與U2的A、B端連接，U2的D7端與U3的A、B端連接，U1的TXD端與U2、U3的CP端連接，U1的XL1、XL2之間接晶體振蕩器XT1，U2、U3的CLR端接電源正極；觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)分別從U1第9腳和第1腳引入，K1、K2分別接U1第6腳和第7腳。
2.如權(quán)利要求1所述多功能色光指示電子鐘，其特征是在雙色發(fā)光管L0～L59上依次分別并聯(lián)另外60個(gè)雙色發(fā)光管L0’～L59’，且L0～L59安裝在正面，L0’～L59’安裝在反面，使得正面看到的是L0～L59的指示信息，反面看到的是L0’-L59’的指示信息。
3.如權(quán)利要求1所述多功能色光指示電子鐘，其特征是將L0～L59平行安裝于鐘正面和鐘反面之間，使得正面和反面都能看到L0～L59的指示信息，從而達(dá)到不增加電子元件實(shí)現(xiàn)正面和反面都可識(shí)讀的目的，正面按順時(shí)針識(shí)讀，反面按逆時(shí)針識(shí)讀。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述多功能色光指示電子鐘，其特征是鐘盤(pán)中央(1)為空心區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述多功能色光指示電子鐘，其特征是通過(guò)控制鐘面上排列成環(huán)形或條形的60個(gè)雙色發(fā)光管L0～L59的發(fā)光顏色來(lái)達(dá)到區(qū)分指示日期的月、日、星期的目的。
6.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述多功能色光指示電子鐘，其特征是通過(guò)控制鐘面上排列成環(huán)形或條形的60個(gè)雙色發(fā)光管L0～L59的發(fā)光顏色來(lái)達(dá)到指示溫度的目的，溫度信號(hào)從U1P3.7端引入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能色光指示電子鐘，它是用60個(gè)排列成環(huán)形或條形的能發(fā)出三種不同顏色的光的雙色LED(發(fā)光二極管)通過(guò)單片計(jì)算機(jī)及程序控制相應(yīng)位置的LED是否發(fā)光、發(fā)什么顏色的光和發(fā)光是否閃爍來(lái)指示時(shí)間的時(shí)分秒以及日期和溫度的電子鐘。日歷和溫度在常態(tài)下不顯示，由觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)顯示。鐘盤(pán)中央(1)可為空心區(qū)域。本發(fā)明具有外觀簡(jiǎn)潔，控制電路簡(jiǎn)單，無(wú)指針，無(wú)數(shù)字，指示效果美觀生動(dòng)和成本低等特點(diǎn)，適用于家庭居室、企事業(yè)單位和公共場(chǎng)所，尤其是便于做成正面和反面都可識(shí)讀的色光指示電子鐘，適用于車(chē)站站臺(tái)、長(zhǎng)廊、大廳中央、廣場(chǎng)和公共場(chǎng)所出入口等，還適用于置于高層建筑上取代鐘樓和鐘塔。
文檔編號(hào)G04G9/04GK1598718SQ0312482
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者賀明望 申請(qǐng)人:賀明望