CN107919934A - 一种时钟及时钟校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种时钟及时钟校准方法，该时钟包括显示模块、实时时钟模块、网络模块和主控模块，网络模块从网络时间服务器获取第一时间信息，并发送至主控模块，主控模块从实时时钟模块获取第二时间信息，并对第一时间信息和第二时间信息进行比较，当第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照第一时间信息校准实时时钟模块，主控模块控制显示模块显示第二时间信息。本发明利用现有非常普及的网络信号作为传输平台，自动连接网络时间服务器(NTP)，并使用NTP作为高精度时钟源进行自我校准，无需任何调节按键，达到在时钟使用过程中无需任何手动操作、无需反复对时钟进行校准、长时间保持精确显示实时时间的目的。

Description

一种时钟及时钟校准方法
技术领域
本发明涉及时钟领域，具体涉及一种时钟及时钟校准方法。
背景技术
目前，公知的时钟种类众多，调整时间多数需要手动设定，时钟长时间使用后会产生误差，对我们的工作和生活造成影响。这就需要我们每隔一段时间去手动校准时钟，校准过程通常需要使用一些按钮，并按照一定的步骤操作，这一过程需要花一些时间，且校准后的时间精度取决于我们的手动校准的操作方法及校准时所参照的时钟源，当时钟源精度出现较大误差时，我们校准后的精度也将受到影响。尤其在需要多个数码显示时钟的场合如学校、医院、机场、车站等，会悬挂数量众多的时钟，若长时间使用后每个时钟都出现不同误差，存在需要校准误差的问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种时钟及时钟校准方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种时钟，包括显示模块、实时时钟模块、网络模块和主控模块，所述显示模块、实时时钟模块和网络模块分别与所述主控模块相连；
所述网络模块用于从网络时间服务器获取第一时间信息，并发送至所述主控模块，所述主控模块用于从实时时钟模块获取第二时间信息，并对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述实时时钟模块，所述主控模块还用于控制所述显示模块显示所述第二时间信息。
本发明的有益效果是：利用现有非常普及的网络信号作为传输平台，自动连接网络时间服务器(NTP)，并使用NTP作为高精度时钟源进行自我校准，无需任何调节按键，达到在时钟使用过程中永远无需任何手动操作、无需反复对时钟进行校准、长时间保持精确显示实时时间的目的。即便在网络信号不稳定的环境下，本发明内置实时时钟模块(RTC)，能够提供较精确的本地计时，一旦成功连接网络，便能够实现与NTP网络时间服务器的精确时间自动同步，无需人工干预。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述显示模块包括六位数码显示器和数码管驱动模块，所述六位数码显示器与所述数码管驱动模块相连，所述数码驱动模块与所述主控模块相连，所述主控模块用于通过所述数码管驱动模块控制所述六位数码显示器显示所述第二时间信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用六位阿拉伯数字的显示方式，两位小时、两位分钟、两位秒钟，查看时间清晰直观，比指针式时钟更加易读。
进一步，该时钟还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述主控模块相连，所述状态指示灯用于指示所述网络模块与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
采用上述进一步方案的有益效果是：便于用户通过状态指示灯判断网络连接状态是否正常。
进一步，该时钟还包括电源模块，所述电源模块为所述时钟提供电源。
进一步，所述网络模块还用于向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过管理中心来进行远程集中管理，及时获取工作状态，特别适合需要多台时钟的应用场合，具有成本低，结构简单，使用灵活，方便可靠的特点，便于大规模推广。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种时钟校准方法，包括以下步骤：
从网络时间服务器获取第一时间信息；
从自身的时钟上获取第二时间信息；
对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述自身的时钟。
本发明的有益效果是：利用现有非常普及的网络信号作为传输平台，自动连接网络时间服务器(NTP)，并使用NTP作为高精度时钟源进行自我校准，无需任何调节按键，达到在时钟使用过程中永远无需任何手动操作、无需反复对时钟进行校准、长时间保持精确显示实时时间的目的。即便在网络信号不稳定的环境下，本发明内置实时时钟模块(RTC)，能够提供较精确的本地计时，一旦成功连接网络，便能够实现与NTP网络时间服务器的精确时间自动同步，无需人工干预。
进一步，该方法还包括：显示所述校准后的第二时间信息。
进一步，所述显示校准后的第二时间信息，具体包括：通过控制六位数码显示器显示所述第二时间信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用六位阿拉伯数字的显示方式，两位小时、两位分钟、两位秒钟，查看时间清晰直观，比指针式时钟更加易读。
进一步，该方法还包括：通过状态指示灯指示自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
采用上述进一步方案的有益效果是：便于用户通过状态指示灯判断网络连接状态是否正常。
进一步，该方法还包括：向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过管理中心来进行远程集中管理，及时获取工作状态，特别适合需要多台时钟的应用场合，具有成本低，结构简单，使用灵活，方便可靠的特点，便于大规模推广。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种时钟的结构框图；
图2为本发明实施例提供的时钟与网络时间服务器及管理中心进行网络连接的示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种时钟的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种时钟校准方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例提供的一种时钟的结构框图，如图1所示，该时钟包括显示模块、实时时钟模块、网络模块和主控模块，所述显示模块、实时时钟模块和网络模块分别与所述主控模块相连；
所述网络模块用于从网络时间服务器获取第一时间信息，并发送至所述主控模块，所述主控模块用于从实时时钟模块获取第二时间信息，并对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述实时时钟模块，所述主控模块还用于控制所述显示模块显示所述第二时间信息。
具体的，主控模块可以采用计算机处理器或采用单片机等实现，网络模块可采用WIFI模块等。实时时钟模块和主控模块之间，以及网络模块和主控模块之间是双向数据通讯，这个通讯方式可以是串口、SPI、I2C等。
以WIFI模块为例，在建立网络连接时，用户通过手机、电脑等可联网的设备搜索WIFI网络信号，并选择正确的WIFI网络进行连接，WIFI路由器在接收到用户的连接请求时，返回web页面，用户在页面中输入路由器名称、访问密码、路由器地址，NTP地址等，完成配置，这样，如图2所示，时钟可以通过网络模块与WIFI路由器链接，然后通过WIFI路由器连接到Internet互联网，从而连接到网络时间服务器获取精确的时间信息。
众所周知，互联网以及3G、4G的发展和普及已经基本达到了全面覆盖，利用互联网这种基础资源，无需高代价的建立专用的传输链路，实现低成本、可靠的远距离数据传输。本发明利用现有非常普及的网络信号作为传输平台，自动连接网络时间服务器(NTP)，并使用NTP作为高精度时钟源进行自我校准，无需任何调节按键，达到在时钟使用过程中永远无需任何手动操作、无需反复对时钟进行校准、长时间保持精确显示实时时间的目的。
NTP网络时间服务器已经能够在互联网提供1-50ms级别的时间精度(NTP时间源精度为30万年误差仅1秒)，这也是我们手动设置时钟所远远达不到的精度，所以本发明将互联网和NTP结合起来，可以得到永远都不需要校准的时间。
即便在网络信号不稳定的环境下，本发明内置实时时钟模块(RTC)，能够提供较精确的本地计时(本地RTC模组能提供±2ppm的精度，相当于一天24小时最大误差173毫秒)，一旦成功连接网络，便能够实现与NTP网络时间服务器的精确时间自动同步，无需人工干预。
在需要很多时钟的场合，如学校、医院、机场、车站等场合，本发明这种自动校准方式节约了逐个反复校准所花费的时间和人力，高精度的时间也使我们的工作和生活有统一且精确可靠的时间可以参考，成本低，结构简单，使用方便可靠，便于大规模推广。
另外，该时钟外壳可以是塑料外壳、金属外壳或者木质外壳，时钟的的形式可以是桌面式，也可以是壁挂式。
可选地，在该实施例中，如图3所示，所述显示模块包括六位数码显示器和数码管驱动模块，所述六位数码显示器与所述数码管驱动模块相连，所述数码驱动模块与所述主控模块相连，所述主控模块用于通过所述数码管驱动模块控制所述六位数码显示器显示所述第二时间信息。
具体的，六位数码显示器由6个数字和两个冒号组成，可以是LED数码管、液晶显示器、辉光数码管、荧光数码管或者LED点阵模块。
主控模块在每秒钟切换的时候发送控制信号给数码管驱动模块，刷新数码管驱动模块每一位应该显示的数字内容。数码管驱动模块控制显示器显示相应的数字内容来组成两位小时、两位分钟、两位秒钟的实时时间。六位阿拉伯数字的时间显示清晰直观，比指针式时钟更加易读。
可选地，在该实施例中，如图3所示，该时钟还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述主控模块相连，所述状态指示灯用于指示所述网络模块与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
具体的，状态指示灯用于直观的显示当前的网络连接状态，共有三种颜色状态。其中红色代表当前未连接任何网络，黄色代表已成功连接到网络，但未连接到NTP服务器，绿色代表已连接到网络并成功连接NTP服务器。
可选地，在该实施例中，该时钟还包括电源模块，所述电源模块为所述时钟提供电源。
可选地，在该实施例中，所述网络模块还用于向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
具体的，如图2所示，时钟通过WIFI路由器与管理中心连接，并向管理中心发送网络连接状态，当管理中心判断时钟的网路连接状态异常时即可确认其发生故障，从而能够及时进行维修或其他处理。在需要很多时钟的场合，如学校、医院、机场、车站等场合，管理中心依次判断各台时钟与管理中心的网络连接状态，以及各台时钟与网络时间服务器之间的网络连接状态，从而实现对多个时钟的远程集中管理。
相应地，本发明还提供一种时钟校准方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：
401、从网络时间服务器获取第一时间信息；
402、从自身的时钟上获取第二时间信息；
403、对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述自身的时钟。
本发明利用现有非常普及的网络信号作为传输平台，自动连接网络时间服务器(NTP)，并使用NTP作为高精度时钟源进行自我校准，无需任何调节按键，达到在时钟使用过程中永远无需任何手动操作、无需反复对时钟进行校准、长时间保持精确显示实时时间的目的。在网络信号不稳定的环境下，通过自身内置的时钟也能够提供较精确的本地计时，一旦成功连接网络，便能够实现与NTP网络时间服务器的精确时间自动同步，无需人工干预。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：显示所述校准后的第二时间信息。
可选地，在该实施例中，所述显示校准后的第二时间信息，具体包括：通过控制六位数码显示器显示所述第二时间信息。采用六位阿拉伯数字(两位小时、两位分钟、两位秒钟)的显示方式，查看时间清晰直观，比指针式时钟更加易读。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：通过状态指示灯指示自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态，从而便于用户通过状态指示灯判断网络连接状态是否正常。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
通过管理中心来进行远程集中管理，及时获取工作状态，特别适合需要多台时钟的应用场合，具有成本低，结构简单，使用灵活，方便可靠的特点，便于大规模推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时钟，其特征在于，包括显示模块、实时时钟模块、网络模块和主控模块，所述显示模块、实时时钟模块和网络模块分别与所述主控模块相连；
所述网络模块用于从网络时间服务器获取第一时间信息，并发送至所述主控模块，所述主控模块用于从实时时钟模块获取第二时间信息，并对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述实时时钟模块，所述主控模块还用于控制所述显示模块显示所述第二时间信息。
2.根据权利要求1所述的时钟，其特征在于，所述显示模块包括六位数码显示器和数码管驱动模块，所述六位数码显示器与所述数码管驱动模块相连，所述数码驱动模块与所述主控模块相连，所述主控模块用于通过所述数码管驱动模块控制所述六位数码显示器显示所述第二时间信息。
3.根据权利要求1所述的时钟，其特征在于，还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述主控模块相连，所述状态指示灯用于指示所述网络模块与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
4.根据权利要求1所述的时钟，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块为所述时钟提供电源。
5.根据权利要求1-4任一项所述的时钟，其特征在于，所述网络模块还用于向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
6.一种时钟校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
从网络时间服务器获取第一时间信息；
从自身的时钟上获取第二时间信息；
对所述第一时间信息和第二时间信息进行比较，当所述第一时间信息与第二时间信息的差值超过预设值时，按照所述第一时间信息校准所述自身的时钟。
7.根据权利要求6所述的时钟校准方法，其特征在于，还包括：显示所述校准后的第二时间信息。
8.根据权利要求7所述的时钟校准方法，其特征在于，所述显示校准后的第二时间信息，具体包括：通过控制六位数码显示器显示所述第二时间信息。
9.根据权利要求6所述的时钟校准方法，其特征在于，还包括：通过状态指示灯指示自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
10.根据权利要求6-9任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，还包括：向管理中心发送自身与所述管理中心之间的网络连接状态，和/或自身与所述网络时间服务器之间的网络连接状态。
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