CN104181808A - 多功能集成预报钟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能集成预报钟，包括时钟模块、湿度模块、温度模块、天气预报模块、电源模块、控制模块和显示模块，其中所述时钟模块、所述湿度模块、所述温度模块和所述天气预报模块均与所述控制模块进行数据传输，所述控制模块和所述显示模块相连，将所述数据在所述显示模块显示，所述电源模块为所述预报钟供电。本发明多功能集成预报钟重量轻、体积小，使用方便，运输方便且成本低，贮藏空间小，且预报钟设计符合现代人对节能、环保、省时、省空间的要求。

Description

多功能集成预报钟

技术领域

本发明涉及一种显示器设计与制造技术领域，尤其涉及一种多功能集成预报钟。

背景技术

当前市场上温度、湿度、时钟，天气状况显示器种类虽多，也有几种多功能的这类显示器，但这些显示器仅仅只能提供一种或几种功能，对于提高人民生活水平的帮助有限，导致使用度有限。而且为了满足需求，人民不得不购买多个功能相异的显示器，因而带来了极大的不便。造成人力、物力、财力的浪费，并且存放和运输都不方便。市场上销售的显示器模式单一，功能较少，适应性差，利用率低。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的预报钟功能单一的问题，提出了一种多功能集成预报钟。

为了实现上述目的，本发明提出一种多功能集成预报钟，包括时钟模块、湿度模块、温度模块、天气预报模块、电源模块、控制模块和显示模块，其中所述时钟模块、所述湿度模块、所述温度模块和所述天气预报模块均与所述控制模块进行数据传输，所述控制模块和所述显示模块相连，将所述数据在所述显示模块显示，所述电源模块为所述预报钟供电。

可选的，所述温度模块包括测量环境温度的温度传感器以及第一无线传输模块，所述第一无线传输模块将温度数据传输给所述控制模块。

可选的，所述温度传感器的温度测量范围为-55℃至125℃。

可选的，所述温度传感器在0℃至100℃区间内的最大线性偏差为1℃。

可选的，所述湿度模块包括测量环境湿度的湿度传感器以及第二无线传输模块，所述第二无线传输模块将湿度数据传输给所述控制模块。

可选的，所述天气预报模块包括用于接收天气预报广播信号数据的天气预报广播接收器和第三无线传输模块，所述第三无线传输模块将天气预报广播信号数据传输给所述控制模块。

可选的，所述时钟模块可提供秒、分、小时、日、星期、月和年的信息，且具有闰年补偿功能。

可选的，所述显示模块为LED液晶显示器。

可选的，所述显示模块的显示界面为方形显示界面或圆形显示界面。

本发明多功能集成预报钟的有益技术效果为：本发明一种多功能集成预报钟重量轻、体积小，使用方便，运输方便且成本低，贮藏空间小，且预报钟设计符合现代人对节能、环保、省时、省空间的要求。

附图说明

图1为本发明多功能集成预报钟的方框图。

图2为本发明多功能集成预报钟的结构示意图。

图3和图4为本发明多功能集成预报钟的显示界面的第一、第二实施例示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明作进一步的详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

请参考图1，图1为本发明多功能集成预报钟的方框图，多功能集成预报钟，包括时钟模块12、湿度模块13、温度模块14、天气预报模块25、电源模块11、控制模块15和显示模块16，其中所述时钟模块12、所述湿度模块13、所述温度模块14和所述天气预报模块25均与所述控制模块15进行数据传输，所述控制模块15和所述显示模块16相连，将所述数据在所述显示模块16显示，所述电源模块11为所述预报钟供电。其中控制模块15为一单片机。

天气预报模块25包括天气预报广播接收器22，天气预报广播接收器22用于接收天气预报广播信号23，且将信号传输给信号调理器20，天气预报模块25还包括气体传感器19，用于检监测环境中的空气24，气体传感器19也和信号调理器20相连，信号调理器20通过无线传输模块21将信号传输至数据采集卡18，最后通过芯片17输出给单片机15。

温度模块14包括测量环境温度的温度传感器以及第一无线传输模块，所述第一无线传输模块将温度数据传输给所述控制模块15；所述湿度模块13包括测量环境湿度的湿度传感器以及第二无线传输模块，所述第二无线传输模块将湿度数据传输给所述控制模块15。

本发明采用AT89S52单片机芯片片内ROM，全都采用FlashROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KBROM存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏,因此选择采用AT89S52作为主控制器。由AT89S52单片机为控制核心，由电源电路为整个系统提供+5V电源，通过编程来控制DS1302芯片并将其时间信息传送到单片机中，用DS18B20来采集温度并通过其I/O口传送到单片机中，最后在1602LCD液晶显示屏上显示出这些信息。

控制系统主控制部分电源需要用5V直流电源供电，其电路如图3所示，把频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定的5V直流电压。其主要原理是把单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压。

由于输入电压为电网电压，一般情况下所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而电源变压器的作用显现出来起到降压作用。降压后还是交流电压，所以需要整流电路把交流电压转换成直流电压。由于经整流电路整流后的电压含有较大的交流分量，会影响到负载电路的正常工作。需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得稳定性足够高的直流电压。本电路使用集成稳压芯片7805解决了电源稳压问题。电源电路模块为该单片机系统的其它模块提供一个+5V电压，将78L05的输出部分加一个绿色的二极管，当输出电压为+5V时，二极管发亮，用以检测电源电路的工作情况。

时钟模块采用DS1302，DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟日历芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。采用DS1302时钟芯片实现时钟功能，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。

温度模块采用DS18B20传感器，DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号(按9位二进制数字)给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围－55～+125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。综上，在本系统中我采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。

湿度模块采用HS1101电容传感器，HS1101电容传感器在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。涉及如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号时，常用两种方法:一是将HS1101置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D转换为数字信号；另一种是将HS1101置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。

采用LCD液晶显示，在单片机系统中有显示质量高、数字式接口、体积小、重量轻、功耗低、无辐射危险、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强等优势，而且软硬件都比较简单。更重要的是能够实现本次设计的要求，在能够实现滚动显示的前提下，能够很清晰的表示所显示信息的具体内容，所以采用了LCD液晶作为显示。

因此，本发明采用一种多功能集成的显示设备，成功地解决了显示功能单一的问题。方便用户在短时间内清楚地知道时间、温度、湿度、PM2.5、天气状况等，同时在一定程度上节约了存放空间和运输装容量，这样的设计和配置在现在的市场上是没有的，提高了产品综合质量和适用性。该预报钟功能多，适用性强。

图2是为本发明多功能集成预报钟的结构示意图，预报钟10包括占据主要位置的显示器16，位于一侧边设计多个接线端子32以及第一指示灯33和第二指示灯34，可以用于指示电源以及工作状态。

图3和图4为本发明多功能集成预报钟的显示界面的第一、第二实施例示意图。图3中的显示界面16为方形显示界面，图4中的显示界面16为圆形显示界面。显示信息包括日期、天气、温度和湿度，用户可以根据自己喜好选择合适的图形显示界面。

本发明新型专利技术“预报钟”，具有功能齐全，制造运营成本费用低、存放运输方便节省空间、使用方便、实用性强等技术特征和优点。

本发明新型专利借助计算机技术、传感器技术、单片机技术、显示屏等关键技术，是显示类产品更新换代的产品，产品推广前景广阔。其具有重要的现实意义和突出效果，对人生活水平的提高有极大意义，也具有巨大经济和社会效益，其积极效果将会非常显著。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所述技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种多功能集成预报钟，其特征在于，包括时钟模块、湿度模块、温度模块、天气预报模块、电源模块、控制模块和显示模块，其中所述时钟模块、所述湿度模块、所述温度模块和所述天气预报模块均与所述控制模块进行数据传输，所述控制模块和所述显示模块相连，将所述数据在所述显示模块显示，所述电源模块为所述预报钟供电。

2.根据权利要求1所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述温度模块包括测量环境温度的温度传感器以及第一无线传输模块，所述第一无线传输模块将温度数据传输给所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述温度传感器的温度测量范围为-55℃至125℃。

4.根据权利要求3所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述温度传感器在0℃至100℃区间内的最大线性偏差为1℃。

5.根据权利要求1所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述湿度模块包括测量环境湿度的湿度传感器以及第二无线传输模块，所述第二无线传输模块将湿度数据传输给所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述天气预报模块包括用于接收天气预报广播信号数据的天气预报广播接收器和第三无线传输模块，所述第三无线传输模块将天气预报广播信号数据传输给所述控制模块。

7.根据权利要求1所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述时钟模块可提供秒、分、小时、日、星期、月和年的信息，且具有闰年补偿功能。

8.根据权利要求1所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述显示模块为LED液晶显示器。

9.根据权利要求1或8所述的多功能集成预报钟，其特征在于：所述显示模块的显示界面为方形显示界面、椭圆形或圆形显示界面。