CN205827128U - 基于电波钟的自动对时智能终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能终端，尤其是一种基于电波钟的自动对时智能终端，属于自动对时的技术领域。按照本实用新型提供的技术方案，所述基于电波钟的自动对时智能终端，包括智能终端本体以及位于所述智能终端本体内的主控制器；还包括位于智能终端本体内的用于接收标准时钟信号的电波钟接收芯片，所述电波钟接收芯片通过GPIO口与主控制器连接通信。本实用新型结构紧凑，能实现自动基准计时与对时，功耗低，智能化程度高，安全可靠。

Description

基于电波钟的自动对时智能终端

技术领域

本实用新型涉及一种智能终端，尤其是一种基于电波钟的自动对时智能终端，属于自动对时的技术领域。

背景技术

带有对时功能的智能产品不少见，现如今几乎大多数智能产品上皆带有钟表功能，可以实现时钟及对时技术。然而目前时钟及对时功能，多是由一颗RTC芯片实现，这样的技术实现带来的计时并不准确，一段时间后，若不进行手动对时，时间往往会出现误差，给工作生活带来不便，手动对时操作繁琐，时间精度不高，且有效时长短。

市面上虽有具备无线联网功能的产品，可以通过互联网连接实现自动对时，但是带有互联网功能的产品因其使用环境的局限性(必须在带有网络的环境下)及成本关系，适用条件受限，必须依赖于网络，不适合应用到日常生活工作中每一个角落。例如带有时钟功能的台灯多是通过RTC时钟芯片实现，需手动对时，操作繁琐，而使用一段时间后，需要再次对时，精度不高，学生长期使用台灯学习，不精准的时间，繁琐的对时方式将会影响和分散学生的学习效率及注意力，这也因此造成台灯上的时钟往往成为一个摆设，而没有实际使用价值。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于电波钟的自动对时智能终端，其结构紧凑，能实现自动基准计时与对时，功耗低，智能化程度高，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述基于电波钟的自动对时智能终端，包括智能终端本体以及位于所述智能终端本体内的主控制器；还包括位于智能终端本体内的用于接收标准时钟信号的电波钟接收芯片，所述电波钟接收芯片通过GPIO口与主控制器连接通信。

所述电波钟接收芯片采用型号为SP6007的芯片U2，所述芯片U2的QC端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与晶振Y1的一端、晶振Y2的一端以及芯片U2的QIN端连接，晶振Y1的另一端以及晶振Y2的另一端与芯片U2的QOUT端连接；

芯片U2的VCC端接电压VCC，并与电容C6的一端以及电容C7的一端连接，电容C6的另一端以及电容C7的另一端均接地；芯片U2的DEM端通过电容C8接地，芯片U2的PK端通过电容C9接地，芯片U2的IN1端与电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端以及电容C3的一端连接，电容C2的另一端以及电容C3的另一端与MOS管Q1的漏极端连接，电感L1的另一端、电容C1的另一端以及MOS管Q1的源极端与芯片U2的IN2端连接，MOS管Q1的栅极端与电容C5的一端以及主控制器的GPIO4端连接，主控制器的GPIO1端与芯片U2的HLD端连接，主控制器的GPIO2端与芯片U2的PON端连接，主控制器的GPIO3端与芯片U2的TCO端连接，主控制器的VCC端接电压VCC，并与电容C10的一端以及电容C11的一端连接，电容C10的另一端、电容C11的另一端以及主控制器的GND端均接地。

本实用新型的优点：每一个国家都有电波钟长波发射台发射标准时间无线信号，不同国家的发射频率信号不同，采用电波钟技术可以自动接收这些标准时间信号，不需要通过互联网络，对时的精准、计时的简单、精确的走动，避免了手动对时时常校正时间的繁琐，时间误差的不便利。本实用新型结构简单，功耗低，可以将其运用到我们日常工作学习生活中的多种智能硬件产品上，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型时间编码帧示例图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为了能实现自动基准计时与对时，本实用新型包括智能终端本体以及位于所述智能终端本体内的主控制器；还包括位于智能终端本体内的用于接收标准时钟信号的电波钟接收芯片，所述电波钟接收芯片通过GPIO口与主控制器连接通信。

具体地，智能终端本体的类型可以根据需要进行选择确定，待智能中断本体确定后，智能终端本体内主控制器的类型，以及主控制器所实现的功能能力均随之确定，具体不再赘述。电波钟接收芯片，可以自动接收并解调最多两个国家频率的标准时钟信号，并输出BCD格式编码的方波；主控制器，接收电波钟接收芯片输出的方波，根据BCD编码规则，最终输出电波钟接收芯片接收到的时钟。

电波钟接收芯片与主控制器之间通过GPIO口通信；所述电波钟芯片高度集成BI-CMOS低频接收解码芯片，灵敏度高，功耗低，能够解调多个国家电波信号，具备双频晶体补偿、单/频电波接收、AGC锁定功能，可以接收地面发射站以长波发送的标准时间信号，电波钟接收芯片在接收到这一精确的时码后，最终输出BCD编码格式的方波信号；所述主控制器在接收到电波钟接收芯片输出的方波信号后，根据BCD编码，获取时钟信息。

一般地，每一个国家都有用于发射电波钟的长波发射台，长波发射台发射标准时间无线信号，不同国家的发射频率信号不同。本实用新型采用电波钟技术可以自动接收这些标准时间信号，不需要通过互联网络，对时的精准、计时的简单、精确的走动，避免了手动对时时常校正时间的繁琐，时间误差的不便利。

如图2所示，所述电波钟接收芯片采用型号为SP6007的芯片U2，所述芯片U2的QC端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与晶振Y1的一端、晶振Y2的一端以及芯片U2的QIN端连接，晶振Y1的另一端以及晶振Y2的另一端与芯片U2的QOUT端连接；

芯片U2的VCC端接电压VCC，并与电容C6的一端以及电容C7的一端连接，电容C6的另一端以及电容C7的另一端均接地；芯片U2的DEM端通过电容C8接地，芯片U2的PK端通过电容C9接地，芯片U2的IN1端与电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端以及电容C3的一端连接，电容C2的另一端以及电容C3的另一端与MOS管Q1的漏极端连接，电感L1的另一端、电容C1的另一端以及MOS管Q1的源极端与芯片U2的IN2端连接，MOS管Q1的栅极端与电容C5的一端以及主控制器的GPIO4端连接，主控制器的GPIO1端与芯片U2的HLD端连接，主控制器的GPIO2端与芯片U2的PON端连接，主控制器的GPIO3端与芯片U2的TCO端连接，主控制器的VCC端接电压VCC，并与电容C10的一端以及电容C11的一端连接，电容C10的另一端、电容C11的另一端以及主控制器的GND端均接地。

本发明实施例中，QC为双频信号端，芯片U2的QOUT端、QIN端与晶振Y1、晶振Y2连接，能提高频率选择性，它在整个电路中起到了一个与输入频率串行谐振的作用，因此，QC端、QIN端分别连接两个频率信号的晶振Y1、晶振Y2，晶振Y1的频率为40KH在，晶振Y2的频率为60KH在。芯片U2的IN1、芯片U2的IN2为信号接收天线，IN1与IN2之间必须连接一根叉分磁棒，即电感，为了达到理想的灵敏度，天线的Q值必须要比较高，IN1与IN2之间有一个功率管Q1用于进行不同频率之间的切换。当选择接收频率60kHZ时，功率管Q1电路断开状态，信号接收天线的谐振频率取决于电感L1及电容C1值；当选择接收频率40kHZ时，功率管Q1处于闭合状态，电容C1通过开关被并联到补偿电容C2和电容C3，信号接收天线的谐振频率取决于电感L1、电容C1、补偿电容C2、补偿电容C3。由此可见，60kHZ的选频晶体频率须高于40kHZ所接的晶体频率。如此，则该电路即可接收标准双时钟信号；

而单频率时钟信号的国家，只需在QIN端上接上该相应频率的晶体，QC脚悬空即可。信号接收天线的谐振频率仅取决于电感L1与电容C1，无需开关及补偿电容。

芯片U2的HLD端、PON端、TCO端、功率管Q1的源极端分别与主控制器MCU的GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4相连，其中TCO为输出端，所给出来的解调信号都将输入到主控制器去进行解码，TCO输出是跟输入天线的长波信号成正相的，当选用TCO输出时，TCON端必需处于开路。状态HLD端与主控制器的GPIO2端通信，HLD端可控制AGC(内部自动增益系统)的动作：当主控制器的GPIO2输出电平为高时，对AGC不加予任何控制，GPIO2为低电平时或开路状态会把AGC的反应静止。把AGC反应静止可以避免AGC在有脉冲干扰时作出反应影响接收。PON端与主控制器的GPIO3通信，当主控制器的GPIO3输出为低电平时，芯片U2处于接收标准时钟信号状态；当GPIO3为高电平时，芯片U2处于休眠状态。功率管Q1输出脚与主控制器的GPIO4通信，当主控制器的GPIO4输出低电平时，功率管Q1闭合，芯片U2选择接收40kHZ频率的时钟信号；反之当GPIO4输出为高电平时，功率管Q1断开，芯片U2选择接收60kHZ频率的时钟信号。

TCO输出端输出时间编码为方波，与主控制器的GPIO口连接，主控制器将根据BCD编码规则对其解码，从而获得时钟数据。电波钟接收芯片工作电压为3.3V，由主控制器供电。

具体地，以日本时钟信号为例，如图3所示，时间编码包含一分钟为单位的帧。在第五十九秒和第零秒连续两个定点位代表一个新帧的起始。一整帧里含有以BCD格式编码(进码十进数或二-十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0～9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。)的时间资讯包括：时，分，日期，星期，年，月和六个定点位P0到P5。另外，编码里也含有两个代表闰秒的特殊位和两个校验位。

所述电波钟接收芯片采用SP6007芯片U2，与任何智能硬件的主控制器的GPIO及电源及地等引脚相连，主控制器通过控制相应的GPIO口电平控制电波钟接收芯片工作，电波钟接收芯片接收到标准时钟信号后，将通过TCO脚输出方时钟编码至主控制器，主控制器对其进行解析，即可获取标准时钟数据。本发明采用电波钟实现自动对时，功耗低，适用范围广，精准自动对时，使用便利。

每一个国家都有电波钟长波发射台发射标准时间无线信号，不同国家的发射频率信号不同。本实用新型采用电波钟技术可以自动接收这些标准时间信号，不需要通过互联网络，对时的精准、计时的简单、精确的走动，避免了手动对时时常校正时间的繁琐，时间误差的不便利。本实用新型结构简单，功耗低，可以将其运用到我们日常工作学习生活中的多种智能硬件产品上，例如将其应用到智能台灯，取代传统RTC时钟芯片技术，自动对时，精准计时，将大大提高学生的学习效率，让台灯上的时钟不再成为摆设。

Claims (2)

1.一种基于电波钟的自动对时智能终端，包括智能终端本体以及位于所述智能终端本体内的主控制器；其特征是：还包括位于智能终端本体内的用于接收标准时钟信号的电波钟接收芯片，所述电波钟接收芯片通过GPIO口与主控制器连接通信。

2.根据权利要求1所述的基于电波钟的自动对时智能终端，其特征是：所述电波钟接收芯片采用型号为SP6007的芯片U2，所述芯片U2的QC端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与晶振Y1的一端、晶振Y2的一端以及芯片U2的QIN端连接，晶振Y1的另一端以及晶振Y2的另一端与芯片U2的QOUT端连接；

芯片U2的VCC端接电压VCC，并与电容C6的一端以及电容C7的一端连接，电容C6的另一端以及电容C7的另一端均接地；芯片U2的DEM端通过电容C8接地，芯片U2的PK端通过电容C9接地，芯片U2的IN1端与电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端以及电容C3的一端连接，电容C2的另一端以及电容C3的另一端与MOS管Q1的漏极端连接，电感L1的另一端、电容C1的另一端以及MOS管Q1的源极端与芯片U2的IN2端连接，MOS管Q1的栅极端与电容C5的一端以及主控制器的GPIO4端连接，主控制器的GPIO1端与芯片U2的HLD端连接，主控制器的GPIO2端与芯片U2的PON端连接，主控制器的GPIO3端与芯片U2的TCO端连接，主控制器的VCC端接电压VCC，并与电容C10的一端以及电容C11的一端连接，电容C10的另一端、电容C11的另一端以及主控制器的GND端均接地。