CN2062072U - 工艺数显石英钟 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种运用多功能电子表芯作为基本电路的日常生活装饰用数显石英钟，其主要特点是采用液晶显示电子表芯作为基础电路，并通过若干个驱动电路单元驱动发光二极管显示屏发光，结合工艺造型构成的数显石英钟，它具有走时精度高、不怕停电，功耗低，功能多，视觉效果好等优点，还具有成本低，制做简单，操作方便的特点，因此是大型公共场所、厅堂、商店、家庭必备的具有欣赏价值的艺术品。
Description
本实用新型涉及的是一种运用多功能电子表芯作为基本电路的日常生活工艺装饰型数显石英钟。
随着电子技术的发展，人们时刻也离不开的计时钟已经从机械钟发展成电子钟。电子钟按显示方式不同分为指针式和数字式两种，指针式石英钟已广泛进入人们生活的各个方面，而数字钟却因没有合适的外观造型没有被人们广泛的作为计时使用。同时，现在虽然也有家用数显石英钟，但一般是采用国外现成的数字钟集成块（如LM8361、8363）等组成的电路，这种集成块的缺点在于内部不包含时基信号源，必须另加60HZ时基信号源或采用电网频率作为时基信号源，这势必增加成本，并造成时间随电网频率不稳定而带来较大误差，此外。这类数字钟集成块工作电流较大（5－10毫米），工作电压也较高（6－18V），对于停电频繁的地区需要一定数量的干电池或蓄电池来维持其的工作，否则一旦停电，计数器内容消失，来电后又要重新调整时间，给使用者带来很大的麻烦和不方便。由于上述种种原因，采用国外现成时钟电路组装的LED（发光二极管）数显钟不适合我国的现行供电情况和电力状况，这正是数显石英钟一直未能广泛进入人们日常生活作为计时用的主要原因。
本实用新型的目的就是针对上述情况而设计的一种新型电路连同工艺造形一起构成的数显石英钟，既克服上述总总问题，又充分发挥数显石英钟功能多，具有装饰性及视觉效果好等优点。
本实用新型的解决方案是：采用常用的LCD（液晶）显示电子表芯IC作为基本电路，并通过若干个驱动电路单元驱动LED（发光二极管）显示屏发光，结合工艺造型构成的数显工艺石英钟，其详细内容参见附图描述如下：
本实用新型的工艺数显石英钟，是由内部电路和外部工艺造型及数显屏相结合构成，如图1所示，其特征是采用LCD（液晶）显示电子表芯IC作为基础电路，并通过若干个驱动电路单元ZDDL驱动LED（发光二极管）显示屏SL发光，如图3所示，本实用新型由于采用电子表芯IC作为基础电路，表芯本身有一个频率为32768HZ的石英振荡器，能为表芯内部各级计数器提供一个稳定的时基信号，因而不受电网频率影响，走时精度高，同时电压低（1.5V），电流小（数微安至数十微安）因而功耗低，可扩展的功能多。本实用新型的驱动LED（发光二极管）显示屏发光的驱动电路单元ZDDL分两个公共极驱动电路单元和若干个笔划驱动电路单元，两组公共极驱动电路相对于发光二极管来说为“共阴极”接法，所有笔划单元驱动电路为射极输入形式，由于LED发光二极管是具有单向导电性的电流型器件，与液晶LCD的显示方法不同，因此，必须将表芯笔划输出各端对两个公共的电平由高、中、低三态电平改为高、低两态电平，即只有当LED正端为高电平，负端为低电平时，才会导通发光。图3中公共极驱动电路有两个单元（D－1、D－16）完全相同，BG1对脉冲信号进行切割、分离出高电平信号，通过BG2的开关作用输入到BG3进行倒相放大，形成对应于笔划信号的大电流低电平脉冲信号。由于两路公共极输出都为低电平脉冲信号，故称之为“双阴极”，即“双阴极电路”。
本实用新型可采用功能不同的电子表芯，图3所例举的七功能电子数芯共有十六条引出线，它的笔划信号驱动电路共有十四单元（图3中的D－2至D－15），每个单元完全相同，其原理是通过BG4对脉冲信号进行整形、切割、倒相、放大，成为高电平脉冲笔划信号，以此驱动BG5组成的射极跟随器工作。当某一笔划信号相对于其中一个公共阴极呈高电平时，这个笔划的发光二极管就导通发光。图3中发光二极管连线是根据表芯IC输出信号决定的，图中发光二极管右侧所标明的文字和符号，即该发光管在显示屏SL上的位置，参见图2，如“a1”即十时位笔划中的a字段，“a2”为时位笔划中的a字段，以此类推，“AL”表示闹时，报时预置，“PM”表示12小时制的下午；D－15驱动单元输出的两组信号分别指示报时和闹时，各字段具体在显示屏上的分布见图2所示。
本实用新型的钟的闹时、报时功放电路BS、LS采用由BG6、BG7构成的开关功率放大电路，BG6的基极与表芯信号输出端G或H相联（图3中是与H端相联），平时，表芯无信号输出，BG6截止，BG7也处于截止状态，当报时信号或闹时信号由G或H送出一串调制音频信号的高电平脉冲时，BG6导通，在R2上产生一个压降，使BG7导通推动扬声器发声，由于本实用新型对报时、闹时脉冲信号的放大不采用一般的音频功率放大器，而是利用三极管的开关作用制成开关功率放大器，平时无静态功耗。
本实用新型的特征还在于在电子表芯IC的电源输入端接有备用电池，并在备用电池和“十”输入端之间装有二极管D9。本实用新型的电源部分为一桥式整流电路，变压器屏蔽层应接地，若无屏蔽层应在四个整流管上各并联一只0.01的电容器，整流后的直流电一路供各驱动单元工作，另一路通过R1、D5、D6为表芯提供1.5V左右的直流电压，D9把一节5号备用电池和表芯电源“十”输入端隔离开来，在电网正常供电时，D6、LED发光管导通发光，并通过D5向表芯IC稳定地提供1.6V电压，这时D9反偏，处于截止状态，一旦电网停止供电，D9便正向导通，1.5V电池便向自动表芯IC供电，显示屏SL停止工作，来电后，D5导通，使表芯继续正常工作，D6使LED发光，而D9自动截止，即使停电时间长达数月，因本电路功耗极小，IC的内存仍能保持，来电后仍能正常显示，给人们的使用带来方便。由于D5本身有一定压降，故只能采用锗材料二极管。
本实用新型的特征还在于显示屏SL采用超高亮度发光二极管制成，并切平发光管的聚光部分，使显示屏光线柔和均匀。由于选用超高亮度发光二极管，发光效率高，制成的显示屏与同尺寸的普通显示屏相比，所用的发光二极管只要原来的三分之一，不但省去了2／3的成本，而且
去了2／3的功率消耗（指显示屏），如显示屏字高为2.5时，则每段字码仅需一只发光二极管，这里整机耗电仅为1W左右。
在本实用新型中，AN1、AN2是表芯的两个调整按键，调整方法与七功能电子表相同，所不同的是根据表芯两调整键输入端同时与＋1.5V相接时，G、H两端会输出一串含有音频信号的高电平脉冲的原理，其特征是按键AN1、AN2通过二极管D7、D8与外接门铃插口CK相接，若来客按下门铃按钮，则表芯N、H两端同时与电源正极接通，扬声器发出“嘟嘟”声，同时显示屏全部字段笔划有规律闪跳，告之来客。
图3中C5为频率微调电容，C2、C3、C4为旁路电容，防止通过电网和其它途径的外来干扰。
本实用新型的显示屏基极为印刷电路板，如图2－1所示，显示屏内部联线分布在印刷板K上，每段字形笔划根据字体大小由一个或数个超高亮度发光管LED组成，四位8字形体字模Z由塑料或其它材料制成，面上覆盖一层半透明纸或塑料薄膜，外面罩上一层与发光二极管相同颜色的塑料或玻璃片P，后面盖上后盖板N。
本实用新型其外壳×采用塑料、玻璃钢等材料制成，配以工艺装饰性图案或造型，从形式上分有壁挂式、落地式、台式等种类。
本实用新型提供的工艺数显石英钟，由于采用低功耗，多功能电子表芯组成基本电路，并配以大型LED显示屏显示，具有不受电网频率影响，走时精度高，不怕停电，机内备用电池耗电少，工作时间长，功耗低，显示屏视场大，亮度高，视觉效果好，功能多，不仅能显示时间，还能显示日、月、秒，可预置闹时，报时信号，又可作声光显示门铃用，换用不同功能的表芯，还可扩展如星期显示，电话号码存储，计算等功能，适当增加一些外围元件，还可控制各种家用电器，具有新颖性和工艺装饰性，本实用新型打破了一般石英钟只能作圆周运动的格局，可制成各种精美的工艺型外壳，同时显示的字屏较大，视觉好，特别是在夜间效果更佳，本实用新型还具有成本低，制作简单，操作方便的优点。实为公共场所、厅堂、商店以及家庭的必备的计时工具及有欣赏价值的艺术品。
附图说明：
图1表示本实用新型的外观示意图。其中：SL－数字显示屏；Y－扬声器；AN1、AN2－调整按键。
图2表示数字显示屏字段示意图，AL－预置显示；PN－12小时制的下午；BS－报时显示；LS－闹时显示。
图2－1是图2的1－1剖视图，×－外框；P－玻璃；Z－字模；LED－发光二极管；K－印刷电路板；N－后盖板。
图3表示电路原理图。
IC－电子表集成电路块；S－秒显示；BS－报时显示；LS－闹时显示；R1－R5表示电阻，D1－D9表示二极管；C1－C5表示电容；JZ－表示晶振；BG1－BG7－表示晶体三极管；AN1、AN2－调整按键；G、A－表芯信号输出端；N、M－表芯信号输入端；CK－表示外接门铃按钮插口。
图4表示图3的方框图。
SL－显示屏；ZDDL－驱动电路；IC－电子表芯（选用七功能表芯）；BS、LS－报时、闹时功放电路；DY－电源电路；Y－喇叭。
Claims (6)
1、工艺数显石英钟，是由内部电路和外部工艺造型及数显屏相结合而构成，本实用新型的特征是采用LCD(液晶)显示电子表芯IC作为基础电路，并通过驱动电路单元ZDDL驱动LED(发光二极管)显示屏SL发光。
2、根据权利要求1所述的工艺数显石英钟，其特征是驱动电路单元ZDDL分为两个公共极驱动电路单元和若干个笔划驱动电路单元，两组公共极驱动电路相对于发光二极管来说为“共阴极”接法，所有笔划单元驱动电路为射极输入形式。
3、根据权利要求1所述的工艺数显石英钟，其特征是钟的闹时、报时功放电路BS.LS采用由BG6、BG7构成的开关功率放大电路。
4、根据权利要求1所述的工艺数显石英钟，其特征是在电子表芯IC的电源输入端接有备用电阻，并在备用电池和电源输入端之间装有二极管D9。
5、根据权利要求1所述的工艺数显石英钟，其特征是显示屏SL采用超高亮度二极管，并切平发光管的聚光部分。
6、根据权利要求1所述的工艺数显石英钟，其特征是按键AN、AN2通过二极管D7、D8与外接门铃插口CK相接。
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