CN218917944U - 一种自动实时校时电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动实时校时电路，包括主控制电路、实时授时电路、时钟电路、滤波电路和第一电源电路，所述实时授时电路与授时服务器电无线连接，所述实时授时电路的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接，所述主控制电路与所述时钟电路电连接，所述第一电源电路与所述滤波电路电连接，所述第一电源电路分别与所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路电连接。本实用新型的自动实时校时电路，通过所述实时授时电路连接授时服务器，并实时获取时钟信号，并通过所述主控制电路来设置所述时钟电路的实时时钟，从而实现自动校时功能，保证实时时钟精确，可以满足高精度的应用场景，所述滤波电路对所述第一电源电路提供的电压信号进行滤波，并为所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路供电。

Description

一种自动实时校时电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种自动实时校时电路。

背景技术

传统的机械时钟，会随着时间的推移而产生误差，因此使用者隔一段时间就需要对时钟进行调整，避免时间的误差越来越大，影响到正常的工作和生活，尤其是一些在时间精度要求比较高的应用场景中，而电子时钟的出现，极大的解决了这个问题，因为电子时钟的误差相比机械时钟而言，误差更加小，但是电子时钟随着时间的推移也会产生相对较小的误差，而现有的电子时钟通常都不具备自动实时校时的功能，因此，需要设计一种自动实时校时的电路。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种自动实时校时电路。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种自动实时校时电路，包括主控制电路、实时授时电路、时钟电路、滤波电路和第一电源电路，所述实时授时电路与授时服务器电无线连接，所述实时授时电路的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接，所述主控制电路与所述时钟电路电连接，所述第一电源电路与所述滤波电路电连接，所述第一电源电路分别与所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的自动实时校时电路，通过所述实时授时电路连接授时服务器，并实时获取时钟信号，并通过所述主控制电路来设置所述时钟电路的实时时钟，从而实现自动校时功能，保证实时时钟精确，可以满足高精度的应用场景，所述滤波电路对所述第一电源电路提供的电压信号进行滤波，并为所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路供电。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述实时授时电路包括第二电源电路和型号为ESP8266的WIFI模块，所述第二电源电路的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述第二电源电路的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接，所述WIFI模块的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述第二电源电路可以对所述第一电源电路输出的5V电压转化为3.3V，并为所述WIFI模块供电，所述SIFI模块与授时服务器无线连接，实时获取时钟信号，并发送至所述主控制电路，以便于所述主控制电路来设置所述时钟电路的实时时钟，实现实时校时功能。

进一步：所述第二电源电路包括电容C1、电压转换芯片U1、电容C2、电阻R8和发光二极管LED1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述电压转换芯片U1的输入端通过所述电容C1接地，所述电压转换芯片U1的接地端接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电容C2接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电阻R8与所述发光二极管LED1的正极电连接，所述发光二极管LED1的负极接地，所述电压转换芯片U1的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述电压转换芯片U1将所述第一电源电路输出的5V电压转化为3.3V，并为所述WIFI模块供电，所述电容C1和电容C2分别对所述电压转换芯片U1的输入端和输出端的电压信号进行滤波，通过所述电阻R8可以起到限流降压作用，通过所述发光二极管LED1可以在电流通过时发光，从而起到指示的作用。

进一步：所述实时授时电路还包括用于USB转RS232的转换芯片U2，所述第二电源电路还包括USB接口P1和开关SW1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述开关SW1的动触点电连接，所述开关SW1的一个静触点与所述USB接口P1的1号引脚电连接，所述USB接口P1的2号引脚和3号引脚与所述转换芯片U2的两个USB信号接口对应电连接，所述USB接口P1的接地端接地，所述开关SW1的另一个静触点悬空设置，所述转换芯片U2的信号收发端与所述WIFI模块的信号发收端对应电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述转换芯片U2可以实现USB转RS232，通过所述开关SW1可切换对所述USB接口P1的供电，从而方便不同端口类型的外设扩展，以增强整个电路的应用范围。

进一步：所述实时授时电路还包括复位电路，所述复位电路包括电阻R1、电容C4和复位开关RESET，所述第二电源电路的输出端与地之间顺次串联有所述电阻R1和电容C4，所述电阻R1和电容C4的公共端与所述WIFI模块的复位信号端电连接，所述复位开关RESET与所述电容C4并联。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述复位开关RESET，可以方便对所述WIFI模块进行复位，从而在特殊情况下实现功能复位，提高适用性。

进一步：所述实时授时电路还包括按键状态指示电路，所述按键状态指示电路包括加载按键BOOT、电阻R9和发光二极管LED2，所述加载按键BOOT电连接在所述WIFI模块的加载信号端与地之间，所述第二电源电路的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED2的正极电连接，所述发光二极管LED2的负极与所述WIFI模块的指示信号输入端电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述加载按键BOOT，当按键按下，接口与GND连接为低电平，芯片进入程序加载状态，通过变换GPIO4端口的电平高低,从而点亮和熄灭LED2从而达到指示程序的工作状态。

进一步：所述时钟电路包括时钟芯片U15、晶振Y2、电阻RY1、备用电池BT1和预留接口J15，所述时钟芯片U15的两个时钟信号端之间电连接有所述晶振Y2，所述时钟芯片U15的一个时钟信号端与电源输入端之间电连接有所述电阻RY1，所述时钟芯片U15的电池输入端与地之间电连接有备用电池BT1，所述时钟芯片U15的接地端接地，所述时钟芯片U15的信号端与所述主控制电路的信号端电连接，所述时钟芯片U15的电源输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的1号引脚与XX电连接，所述预留接口J15的2号引脚和3号引脚分别与所述时钟芯片U15的两个信号端对应电连接，所述预留接口J15的4号引脚与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的5号引脚接地。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述时钟芯片U15的信号端可以方便所述主控制电路将实时获取的时钟信号写入所述时钟芯片U15,通过所述晶振Y2进行自动计时，BT1为断电后备电池，单5V电源断开时，芯片的计时仍然可以正常进行。J15为预留的接口,方便需要时扩展使用。

进一步：所述第一电源电路包括电压转换芯片U16、压敏电阻RJ1、电容CA1、电阻R8、电阻R7、电容EC1、二极管D7、电容EC2、电容C1、电压转换芯片U2、电容EC3、电容C2、电阻R9和发光二极管LED3，所述电压转换芯片U16的两个输入端分别与220V电源的正负极电连接，所述电压转换芯片U16的接地端接地，所述电压转换芯片U16的输出端与地之间电连接有所述电容EC1，所述电压转换芯片U16的输出端与所述二极管D7的正极之间顺次串联有所述电阻R8和电阻R7，所述二极管D7的负极与地之间并联有所述电容EC2和电容C1，所述二极管D7的负极与所述电压转换芯片U2的输入端电连接，所述电压转换芯片U2的接地端接地，所述电压转换芯片U2的输出端与地之间并联有所述电容EC3和电容C2，所述电压转换芯片U2的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED3的正极电连接，所述发光二极管LED3的负极接地。

上述进一步方案的有益效果是：通过采用电压转换芯片U16可以将220V交流电压转换为12V直流电压，输出端采用CA1进行整流滤波，电阻R8和电阻R7起到降压限流作用，二极管D7可以起到反接保护作用，通过所述电压转换芯片U2可以将12V直流电压转换为5V直流电压，电容EC3和电容C2对输出的5V直流电压进行整流滤波，所述电阻R9和发光二极管LED3起到电源指示作用。

进一步：所述滤波电路包括电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14，所述电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14并联在所述电压转换芯片U2的输出端与地之间。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14可以起到滤波去耦的作用。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的自动实时校时电路的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的第二电源电路的电路图；

图3为本实用新型一实施例的转换芯片U2的电路图；

图4为本实用新型一实施例的复位电路的电路图；

图5为本实用新型一实施例的按键状态指示电路的电路图；

图6为本实用新型一实施例的时钟电路的电路图；

图7为本实用新型一实施例的第一电源电路的电路图；

图8为本实用新型一实施例的滤波电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种自动实时校时电路，包括主控制电路、实时授时电路、时钟电路、滤波电路和第一电源电路，所述实时授时电路与授时服务器电无线连接，所述实时授时电路的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接，所述主控制电路与所述时钟电路电连接，所述第一电源电路与所述滤波电路电连接，所述第一电源电路分别与所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路电连接。

本实用新型的自动实时校时电路，通过所述实时授时电路连接授时服务器，并实时获取时钟信号，并通过所述主控制电路来设置所述时钟电路的实时时钟，从而实现自动校时功能，保证实时时钟精确，可以满足高精度的应用场景，所述滤波电路对所述第一电源电路提供的电压信号进行滤波，并为所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路供电。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述实时授时电路包括第二电源电路和型号为ESP8266的WIFI模块，所述第二电源电路的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述第二电源电路的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接，所述WIFI模块的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接。通过所述第二电源电路可以对所述第一电源电路输出的5V电压转化为3.3V，并为所述WIFI模块供电，所述SIFI模块与授时服务器无线连接，实时获取时钟信号，并发送至所述主控制电路，以便于所述主控制电路来设置所述时钟电路的实时时钟，实现实时校时功能。

实际中，型号为ESP8266的WIFI模块采用的是ESP12F为主芯片，具有板载WIFI天线，可以连接无线网络，芯片RXD/TXD为TTL电平的串口连接到P4的排针，同时通过300欧姆的限流保护电阻与USB转232的转换芯片U2连接。ESP8266的WIFI模块通过端子排与单片机的串口进行连接，从而和单片机建立通讯。

如图2所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述第二电源电路包括电容C1、电压转换芯片U1、电容C2、电阻R8和发光二极管LED1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述电压转换芯片U1的输入端通过所述电容C1接地，所述电压转换芯片U1的接地端接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电容C2接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电阻R8与所述发光二极管LED1的正极电连接，所述发光二极管LED1的负极接地，所述电压转换芯片U1的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接。通过所述电压转换芯片U1将所述第一电源电路输出的5V电压转化为3.3V，并为所述WIFI模块供电，所述电容C1和电容C2分别对所述电压转换芯片U1的输入端和输出端的电压信号进行滤波，通过所述电阻R8可以起到限流降压作用，通过所述发光二极管LED1可以在电流通过时发光，从而起到指示的作用。

可选地，如图3所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述实时授时电路还包括用于USB转RS232的转换芯片U2，所述第二电源电路还包括USB接口P1和开关SW1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述开关SW1的动触点电连接，所述开关SW1的一个静触点与所述USB接口P1的1号引脚电连接，所述USB接口P1的2号引脚和3号引脚与所述转换芯片U2的两个USB信号接口对应电连接，所述USB接口P1的接地端接地，所述开关SW1的另一个静触点悬空设置，所述转换芯片U2的信号收发端与所述WIFI模块的信号发收端对应电连接。通过所述转换芯片U2可以实现USB转RS232，通过所述开关SW1可切换对所述USB接口P1的供电，从而方便不同端口类型的外设扩展，以增强整个电路的应用范围。这里，所述转换芯片采用CH340C的现有USB-TLL串口通信模块。

可选地，如图4所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述实时授时电路还包括复位电路，所述复位电路包括电阻R1、电容C4和复位开关RESET，所述第二电源电路的输出端与地之间顺次串联有所述电阻R1和电容C4，所述电阻R1和电容C4的公共端与所述WIFI模块的复位信号端电连接，所述复位开关RESET与所述电容C4并联。通过设置所述复位开关RESET，可以方便对所述WIFI模块进行复位，从而在特殊情况下实现功能复位，提高适用性。

可选地，如图5所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述实时授时电路还包括按键状态指示电路，所述按键状态指示电路包括加载按键BOOT、电阻R9和发光二极管LED2，所述加载按键BOOT电连接在所述WIFI模块的加载信号端与地之间，所述第二电源电路的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED2的正极电连接，所述发光二极管LED2的负极与所述WIFI模块的指示信号输入端电连接。通过设置所述加载按键BOOT，当按键按下，接口与GND连接为低电平，芯片进入程序加载状态，通过变换GPIO4端口的电平高低,从而点亮和熄灭LED2从而达到指示程序的工作状态。

如图6所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述时钟电路包括时钟芯片U15、晶振Y2、电阻RY1、备用电池BT1和预留接口J15，所述时钟芯片U15的两个时钟信号端之间电连接有所述晶振Y2，所述时钟芯片U15的一个时钟信号端与电源输入端之间电连接有所述电阻RY1，所述时钟芯片U15的电池输入端与地之间电连接有备用电池BT1，所述时钟芯片U15的接地端接地，所述时钟芯片U15的信号端与所述主控制电路的信号端电连接，所述时钟芯片U15的电源输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的1号引脚与XX电连接，所述预留接口J15的2号引脚和3号引脚分别与所述时钟芯片U15的两个信号端对应电连接，所述预留接口J15的4号引脚与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的5号引脚接地。通过所述时钟芯片U15的信号端可以方便所述主控制电路将实时获取的时钟信号写入所述时钟芯片U15,通过所述晶振Y2进行自动计时，BT1为断电后备电池，5V电源断开时，芯片的计时仍然可以正常进行。J15为预留的接口,方便需要时扩展使用。

第一次上电时，单片机程序将从串口上获取的时间数据，通过端口P1.3,P1.4模拟I2C串口通讯，写入时钟芯片U15，后续每隔10分钟(间隔时间啊可以根据需要调整)进行一次时钟芯片和串口收到时钟数据比较，如果有差异则及时更新时钟芯片中的时间数据。也可以设置成，当发现时间不准确时，按下单片机的复位按键SRST进行校时。

如图7所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述第一电源电路包括电压转换芯片U16、压敏电阻RJ1、电容CA1、电阻R8、电阻R7、电容EC1、二极管D7、电容EC2、电容C1、电压转换芯片U2、电容EC3、电容C2、电阻R9和发光二极管LED3，所述电压转换芯片U16的两个输入端分别与220V电源的正负极电连接，所述电压转换芯片U16的接地端接地，所述电压转换芯片U16的输出端与地之间电连接有所述电容EC1，所述电压转换芯片U16的输出端与所述二极管D7的正极之间顺次串联有所述电阻R8和电阻R7，所述二极管D7的负极与地之间并联有所述电容EC2和电容C1，所述二极管D7的负极与所述电压转换芯片U2的输入端电连接，所述电压转换芯片U2的接地端接地，所述电压转换芯片U2的输出端与地之间并联有所述电容EC3和电容C2，所述电压转换芯片U2的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED3的正极电连接，所述发光二极管LED3的负极接地。通过采用电压转换芯片U16可以将220V交流电压转换为12V直流电压，输出端采用CA1进行整流滤波，电阻R8和电阻R7起到降压限流作用，二极管D7可以起到反接保护作用，通过所述电压转换芯片U2可以将12V直流电压转换为5V直流电压，电容EC3和电容C2对输出的5V直流电压进行整流滤波，所述电阻R9和发光二极管LED3起到电源指示作用。

可选地，如图8所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述滤波电路包括电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14，所述电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14并联在所述电压转换芯片U2的输出端与地之间。通过所述电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14可以起到滤波去耦的作用。

本实用新型的一个或多个实施例中，所述主控制电路采用STC90C52RC系列单片机及其外围电路，自带TTL232接口与GPS+北斗模块(进行配置和通讯)，并可通过J-TTL232接口连接串口线下载控制程序，烧录进单片机的FLASH中。

实际中，主控制电路中的外围电路还包括三个按键SET、UP、DOWN，可以进行时间校正，显示模式选择等等功能。每个按键一端接GND，另外一端单片机I/O口和一个10K的上拉电阻连接5V电源，按键为平时为断开状态单片机I/O检测到位高电平，当按下按键时，单片机端口短路到GND，从而检测到低电平，单片机程序通过判断三个按键的高低电平状态执行相应的功能程序。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动实时校时电路,其特征在于：包括主控制电路、实时授时电路、时钟电路、滤波电路和第一电源电路，所述实时授时电路与授时服务器电无线连接，所述实时授时电路的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接，所述主控制电路与所述时钟电路电连接，所述第一电源电路与所述滤波电路电连接，所述第一电源电路分别与所述主控制电路、实时授时电路和时钟电路电连接。

2.根据权利要求1所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述实时授时电路包括第二电源电路和型号为ESP8266的WIFI模块，所述第二电源电路的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述第二电源电路的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接，所述WIFI模块的信号输出端与所述主控制电路的信号输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述第二电源电路包括电容C1、电压转换芯片U1、电容C2、电阻R8和发光二极管LED1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述电压转换芯片U1的输入端通过所述电容C1接地，所述电压转换芯片U1的接地端接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电容C2接地，所述电压转换芯片U1的输出端通过所述电阻R8与所述发光二极管LED1的正极电连接，所述发光二极管LED1的负极接地，所述电压转换芯片U1的输出端与所述WIFI模块的电源输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述实时授时电路还包括用于USB转RS232的转换芯片U2，所述第二电源电路还包括USB接口P1和开关SW1，所述电压转换芯片U1的输入端与所述开关SW1的动触点电连接，所述开关SW1的一个静触点与所述USB接口P1的1号引脚电连接，所述USB接口P1的2号引脚和3号引脚与所述转换芯片U2的两个USB信号接口对应电连接，所述USB接口P1的接地端接地，所述开关SW1的另一个静触点悬空设置，所述转换芯片U2的信号收发端与所述WIFI模块的信号发收端对应电连接。

5.根据权利要求2所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述实时授时电路还包括复位电路，所述复位电路包括电阻R1、电容C4和复位开关RESET，所述第二电源电路的输出端与地之间顺次串联有所述电阻R1和电容C4，所述电阻R1和电容C4的公共端与所述WIFI模块的复位信号端电连接，所述复位开关RESET与所述电容C4并联。

6.根据权利要求2所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述实时授时电路还包括按键状态指示电路，所述按键状态指示电路包括加载按键BOOT、电阻R9和发光二极管LED2，所述加载按键BOOT电连接在所述WIFI模块的加载信号端与地之间，所述第二电源电路的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED2的正极电连接，所述发光二极管LED2的负极与所述WIFI模块的指示信号输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述时钟电路包括时钟芯片U15、晶振Y2、电阻RY1、备用电池BT1和预留接口J15，所述时钟芯片U15的两个时钟信号端之间电连接有所述晶振Y2，所述时钟芯片U15的一个时钟信号端与电源输入端之间电连接有所述电阻RY1，所述时钟芯片U15的电池输入端与地之间电连接有备用电池BT1，所述时钟芯片U15的接地端接地，所述时钟芯片U15的信号端与所述主控制电路的信号端电连接，所述时钟芯片U15的电源输入端与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的1号引脚与XX电连接，所述预留接口J15的2号引脚和3号引脚分别与所述时钟芯片U15的两个信号端对应电连接，所述预留接口J15的4号引脚与所述第一电源电路的输出端电连接，所述预留接口J15的5号引脚接地。

8.根据权利要求1所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述第一电源电路包括电压转换芯片U16、压敏电阻RJ1、电容CA1、电阻R8、电阻R7、电容EC1、二极管D7、电容EC2、电容C1、电压转换芯片U2、电容EC3、电容C2、电阻R9和发光二极管LED3，所述电压转换芯片U16的两个输入端分别与220V电源的正负极电连接，所述电压转换芯片U16的接地端接地，所述电压转换芯片U16的输出端与地之间电连接有所述电容EC1，所述电压转换芯片U16的输出端与所述二极管D7的正极之间顺次串联有所述电阻R8和电阻R7，所述二极管D7的负极与地之间并联有所述电容EC2和电容C1，所述二极管D7的负极与所述电压转换芯片U2的输入端电连接，所述电压转换芯片U2的接地端接地，所述电压转换芯片U2的输出端与地之间并联有所述电容EC3和电容C2，所述电压转换芯片U2的输出端通过所述电阻R9与所述发光二极管LED3的正极电连接，所述发光二极管LED3的负极接地。

9.根据权利要求8所述的自动实时校时电路,其特征在于：所述滤波电路包括电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14，所述电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C13和电容C14并联在所述电压转换芯片U2的输出端与地之间。

Images