一種指針式時鐘顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種指針式時鐘顯示裝置，包括供電裝置、控制器、電機和主控旋轉(zhuǎn)板，主控旋轉(zhuǎn)板上設(shè)有一排LED燈，電機帶動主控旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)，供電裝置提供動力，利用人眼的視覺暫留原理，控制器控制各LED燈的點亮和熄滅形成圖像從而顯示出時鐘畫面，所述LED燈為貼片式RGB三色LED燈，主控旋轉(zhuǎn)板包括一個圓盤和一個長桿，圓盤與長桿一端連接，圓盤的圓心與電機轉(zhuǎn)軸連接；降低系統(tǒng)功耗，減少電機負載，顯示效果新穎有趣，裝飾性強，極大節(jié)省成本。
【專利說明】
一種指針式時鐘顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及LED時鐘技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種指針式時鐘顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微型控制器及電子集成制造、光電子技術(shù)的飛速發(fā)展LED顯示屏已經(jīng)成為了一種新型的電子屏幕廣告媒體，相比傳統(tǒng)的噴繪、寫真的廣告畫面死板，LED顯示屏帶來一種清晰明朗、生動活潑和廣告效果，給廣告商帶來了巨大的經(jīng)濟效益。
[0003]近幾年來隨著市場創(chuàng)新的驅(qū)動，各種具有創(chuàng)意的新型LED顯示屏也不斷涌現(xiàn)出來，旋轉(zhuǎn)式柱面LED顯示屏就是其中的一種。通過電機帶動LED燈帶旋轉(zhuǎn)，在空中形成圓柱面，不同時間顯示的LED陣列，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，會形成字符和圖案。旋轉(zhuǎn)柱面的360度顯示角度非常適合作為公共場合的宣傳工具，如果解決亮度的問題，就可以廣泛應用在商業(yè)廣告宣傳的室外場所。此類顯示屏倘若繼續(xù)往前發(fā)展，加快字符數(shù)據(jù)的傳輸速率，這樣顯示屏可顯示大量的字符數(shù)據(jù)，如果將用于顯示的單色LED燈換成可調(diào)顏色的RGB三色可調(diào)光的LED燈，這樣顯示的色彩更加絢麗，從而可以顯示彩色圖像，如果傳輸速率跟得上的話，還可顯示彩色的動態(tài)圖像，這樣此類產(chǎn)品顯示的內(nèi)容將會更加豐富。同樣的水平平面顯示屏也可應用于各類需要創(chuàng)意顯示的場所。
[0004]利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，同樣可以實現(xiàn)在水平面呈現(xiàn)圖像，根據(jù)旋轉(zhuǎn)柱面的特點，可設(shè)計出在水平面呈像的圓面，同時利用單片機編程技術(shù)可以實現(xiàn)在圓面內(nèi)呈現(xiàn)指針式時鐘的圖像。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種指針式時鐘顯示裝置，降低系統(tǒng)功耗，減少電機負載，顯示效果新穎有趣，裝飾性強，極大節(jié)省成本。
[0006]本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種指針式時鐘顯示裝置，包括供電裝置、控制器、電機和主控旋轉(zhuǎn)板，主控旋轉(zhuǎn)板上設(shè)有一排LED燈，電機帶動主控旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)，供電裝置提供動力，利用人眼的視覺暫留原理，控制器控制各LED燈的點亮和熄滅形成圖像從而顯示出時鐘畫面，所述LED燈為貼片式RGB三色LED燈，主控旋轉(zhuǎn)板包括一個圓盤和一個長桿，圓盤與長桿一端連接，圓盤的圓心與電機轉(zhuǎn)軸連接。
[0008]接上述技術(shù)方案，所述供電裝置包括有開關(guān)電源供電電路、自激震蕩電路、初級線圈繞組、次級線圈繞組和整流濾波穩(wěn)壓電路，開關(guān)電源電路接220v交流電轉(zhuǎn)化為直流電，為電機和自激震蕩電路供電，自激震蕩電路產(chǎn)生的交變信號，通過初級線圈繞組會形成變化的磁場，會在次級線圈繞組形成交變電流，初級線圈繞組和次級線圈繞組耦合無接觸式傳遞能量，進而通過次級線圈繞組側(cè)設(shè)有的整流濾波穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)化成直流電給控制器供電。
[0009]接上述技術(shù)方案，所述自激震蕩電路為LC振蕩電路。
[0010]接上述技術(shù)方案，所述控制器包括單片機、LED控制電路、時鐘芯片電路、紅外接收模塊和晶振電路，時鐘芯片電路與單片機連接，單片機通過LED控制電路與LED燈連接，晶振電路與單片機連接。
[0011 ]所述控制器還包括紅外對管電路，紅外對管電路與單片機連接，通過紅外對管電路來檢測主控旋轉(zhuǎn)板起始點位置，為單片機提供起始點信號，有效減少編程難度。
[0012]所述控制器還包括紅外接收模塊，紅外接收模塊與單片機連接。
[0013]單片機選用型號為意法半導體STM32F103系列單片機。
[0014]所述指針式時鐘顯示裝置還包括語音芯片裝置，通過語音裝置進行整點播報。
[0015]所述主控旋轉(zhuǎn)板材質(zhì)為PCB板。
[0016]所述供電裝置和控制器重心靠近于主控旋轉(zhuǎn)扳的轉(zhuǎn)動中心。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]1、LED燈為貼片式RGB三色LED燈，使時針、分針、秒針、刻度以及數(shù)字信息分別以多種顏色顯示，顯示圖像和文字顏色多樣，顯示效果更加絢爛，且重量輕降低功耗，主控旋轉(zhuǎn)板包括一個圓盤和一個長桿，圓盤與長桿一端連接，圓盤的圓心與電機轉(zhuǎn)軸連接，使主控旋轉(zhuǎn)板的質(zhì)心靠近軸心，降低系統(tǒng)功耗，減少電機負載;顯示效果新穎有趣，裝飾性強，極大節(jié)省成本。
[0019]2、通過初級線圈繞組和次級線圈繞組耦合無接觸式傳遞能量，形成無線感應供電，具有無觸點、噪聲小、壽命長的特點。
[0020]3、所述控制裝置還包括紅外接收模塊，紅外接收模塊與單片機連接，和紅外遙控器結(jié)合起來進行時間設(shè)定，該種紅外收發(fā)方式性能可靠，完全符合實際需要。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本實用新型實施例中指針式時鐘顯示裝置的連接原理圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例中控制器的示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例中供電裝置的示意圖；
[0024]圖4是本實用新型實施例中主控旋轉(zhuǎn)板的形狀示意圖；
[0025]圖5是本實用新型實施例中指針式時鐘顯示裝置的工作時主控旋轉(zhuǎn)板成像效果示意圖；
[0026]圖中，1-供電裝置，2-控制器，3-電機，4-主控旋轉(zhuǎn)板，5-LED燈，6_單片機，7-LED控制電路，8-時鐘芯片電路，9-紅外接收模塊，10-紅外對管電路，11-晶振電路，12-開關(guān)電源供電電路，13-LC振蕩電路，14-初級線圈繞組，15-次級線圈繞組，16-整流濾波穩(wěn)壓電路。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0028]參照圖1?圖3所示，本實用新型提供的一種實施例中指針式時鐘顯示裝置，包括供電裝置1、控制器2、電機3和主控旋轉(zhuǎn)板4，主控旋轉(zhuǎn)板4上設(shè)有一排LED燈5，電機3帶動主控旋轉(zhuǎn)板4旋轉(zhuǎn)，供電裝置I提供動力，利用人眼的視覺暫留原理，控制器2控制各LED燈5的點亮和熄滅形成圖像從而顯示出時鐘畫面，如圖5所示，從而模擬機械式鐘表，所述LED燈5為貼片式RGB三色LED燈5，使時針、分針、秒針、刻度以及數(shù)字信息分別以多種顏色顯示，顯示圖像和文字顏色多樣，顯示效果更加絢爛，且重量輕降低功耗，如圖4所示，主控旋轉(zhuǎn)板4包括一個圓盤和一個長桿，圓盤與長桿一端連接，圓盤的圓心與電機3轉(zhuǎn)軸連接，使主控旋轉(zhuǎn)板4的質(zhì)心靠近軸心，降低系統(tǒng)功耗，減少電機3負載;顯示效果新穎有趣，裝飾性強，極大節(jié)省成本。
[0029]進一步地，LED燈5主要設(shè)置于長桿上。
[0030]進一步地，所述長桿為細長桿。
[0031]進一步地，如圖3所示，所述供電裝置I包括有開關(guān)電源供電電路12、自激震蕩電路、初級線圈繞組14、次級線圈繞組15和整流濾波穩(wěn)壓電路16，開關(guān)電源電路接220v交流電轉(zhuǎn)化為直流電，為電機3和自激震蕩電路供電，自激震蕩電路產(chǎn)生的交變信號，通過初級線圈繞組14會形成變化的磁場，根據(jù)法拉第電磁感應原理，會在次級線圈繞組15形成交變電流，初級線圈繞組14和次級線圈繞組15耦合無接觸式傳遞能量，進而通過次級線圈繞組15側(cè)設(shè)有的整流濾波穩(wěn)壓電路16轉(zhuǎn)化成直流電給控制器2供電；通過初級線圈繞組14和次級線圈繞組15耦合無接觸式傳遞能量，形成無線感應供電，具有無觸點、噪聲小、壽命長的特點。
[0032]進一步地，所述自激震蕩電路為LC振蕩電路13。
[0033]進一步地，如圖2所示，所述控制器2包括單片機6、LED控制電路7、時鐘芯片電路8、紅外接收模塊9和晶振電路11，時鐘芯片電路8與單片機6連接，單片機6通過LED控制電路7與LED燈5連接，晶振電路11與單片機6連接。
[0034]進一步地，時鐘芯片電路8包括時鐘芯片，時鐘芯片選用DS1302時鐘芯片，實現(xiàn)計數(shù)功能。
[0035]進一步地，所述控制器2還包括紅外對管電路10，紅外對管電路10與單片機6連接，通過紅外對管電路10來檢測主控旋轉(zhuǎn)板起始點位置，為單片機6提供起始點信號，有效減少編程難度。
[0036]進一步地，所述控制器還包括紅外接收模塊9，紅外接收模塊9與單片機6連接，和紅外遙控器結(jié)合起來進行時間設(shè)定，該種紅外收發(fā)方式性能可靠，完全符合實際需要。
[0037]進一步地，單片機6選用型號為意法半導體STM32F103系列單片機6作為主控芯片；性能可靠、工作頻率高、外接GP1 口數(shù)目多，滿足該設(shè)計要求。
[0038]進一步地，所述指針式時鐘顯示裝置還包括語音芯片裝置，通過語音裝置進行整點播報。
[0039]進一步地，所述主控旋轉(zhuǎn)板4材質(zhì)為PCB板;PCB板材質(zhì)輕降低功耗。
[0040]進一步地，所述LED燈5為16個，設(shè)置于主控旋轉(zhuǎn)的長桿上，單排排列。
[0041]進一步地，所述供電裝置I和控制器2重心靠近于主控旋轉(zhuǎn)扳的轉(zhuǎn)動中心。
[0042]進一步地，開關(guān)電源使用市場常見5v開關(guān)電源，感應供電是利用互補正反饋振蕩器、初級線圈繞組14和次級線圈繞組15耦合無接觸式傳遞能量;互補振蕩器產(chǎn)生振蕩波形，震蕩電流流經(jīng)初級線圈繞組14，在初級線圈繞組14周圍形成變化磁場，根據(jù)電磁感應原理，在次級線圈繞組15中會形成交變電流;并對此交流電進行整流濾波穩(wěn)壓后為PCB電路板上各器件供電；電機3選擇額定功率10w，額定轉(zhuǎn)速30r/s。在程序設(shè)計時，可通過紅外對管電路10檢測起始點的方法測得旋轉(zhuǎn)板實際轉(zhuǎn)速，便于編程。
[0043]控制器2和供電裝置I的電路板設(shè)計在Altium DesignerlO平臺實現(xiàn)，這款軟件可以設(shè)計原理圖，繪制PCB，并且能夠進行電路仿真。由于本次設(shè)計繪制的PBC電路簡單，電氣特性要求較低，故采用兩層板設(shè)計;同時元器件的排布要兼顧重心盡量位于轉(zhuǎn)軸這一特征。
[0044]以上的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種指針式時鐘顯示裝置，包括供電裝置、控制器、電機和主控旋轉(zhuǎn)板，主控旋轉(zhuǎn)板上設(shè)有一排LED燈，電機帶動主控旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)，供電裝置提供動力，利用人眼的視覺暫留原理，控制器控制各LED燈的點亮和熄滅形成圖像從而顯示出時鐘畫面，其特征在于，所述LED燈為貼片式RGB三色LED燈，主控旋轉(zhuǎn)板包括一個圓盤和一個長桿，圓盤與長桿一端連接，圓盤的圓心與電機轉(zhuǎn)軸連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述供電裝置包括有開關(guān)電源供電電路、自激震蕩電路、初級線圈繞組、次級線圈繞組和整流濾波穩(wěn)壓電路，開關(guān)電源電路接220V交流電轉(zhuǎn)化為直流電，為電機和自激震蕩電路供電，自激震蕩電路產(chǎn)生的交變信號，通過初級線圈繞組會形成變化的磁場，在次級線圈繞組形成交變電流，初級線圈繞組和次級線圈繞組耦合無接觸式傳遞能量，進而通過次級線圈繞組側(cè)設(shè)有的整流濾波穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)化成直流電給控制器供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述自激震蕩電路為LC振蕩電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述控制器包括單片機、LED控制電路、時鐘芯片電路、紅外接收模塊和晶振電路，時鐘芯片電路與單片機連接，單片機通過LED控制電路與LED燈連接，晶振電路與單片機連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述控制器還包括紅外對管電路，紅外對管電路與單片機連接，通過紅外對管電路來檢測主控旋轉(zhuǎn)板起始點位置，為單片機提供起始點信號，有效減少編程難度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述控制器還包括紅外接收模塊，紅外接收模塊與單片機連接。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，單片機選用型號為意法半導體STM32F103系列單片機。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述指針式時鐘顯示裝置還包括語音芯片裝置，通過語音裝置進行整點播報。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述主控旋轉(zhuǎn)板材質(zhì)為PCB 板。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式時鐘顯示裝置，其特征在于，所述供電裝置和控制器重心靠近于主控旋轉(zhuǎn)扳的轉(zhuǎn)動中心。
【文檔編號】G04G11/00GK205539982SQ201620173266
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】李向明, 毛燦城, 鄭子茗, 陳國齊
【申請人】武漢理工大學