CN2223502Y

CN2223502Y - 光钟

Info

Publication number: CN2223502Y
Application number: CN 95236624
Authority: CN
Inventors: 胡宇平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2005-04-14

Abstract

一种用电发光器件显示时间的光钟，主要解决现有技术显示时间不准、钟面杂乱、功能较少等弊端。它包括有钟体、钟盘、电源，钟体内设置有电子线路板，钟盘上设置有显示秒、分、时的电发光器件，线路板上设置有对秒、分、时电发光器件进行控制的控制电路。它是用发光的电发光器件的数量来显示时间，不同于数字式及指针加刻度的传统显示形式，是一种新的时间显示形式。

Description

光钟

本实用新型涉及一种石英电子钟，特别是用电发光器件显示时间的光钟。

为了克服指针显示钟(指针式石英电子钟、指针式机械钟)在环境光线较差时观看时间的困难，出现了用发光二极管制作刻度和指针的技术方案，这些方案仅解决了夜间看钟的问题，仍存在指针式钟显示不准确的缺点。且使用的发光二极管较多，结构较复杂，又难于对指针作出形象的摸拟，钟面杂乱，同时功能较少。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种显示准确、结构简单、功能较多且兼有灯饰作用的光钟。它用发光的电发光器件的数量来显示时间。这种显示形式既不同于数字式钟表的刻板的数字显示，也不同于指针加刻度(包括用发光体作的指针与刻度)的传统显示形式，是一种新的时间显示形式。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：它包括有钟体、钟盘、电源，钟体内设置有电子线路板，电子线路板上设置有秒脉冲发生电路、分频电路、时间校准电路，钟盘上装有秒电发光器件、分电发光器件、时电发光器件，其特点在于：电子线路板上还设置有对时电发光器件进行控制、使有与该时刻的小时数数量相等的电发光器件发光的控制电路；还设置有对分电发光器件进行控制、使有与该时刻的分钟数数量相等的电发光器件发光的控制电路；必要时还可以设置对秒电发光器件进行控制、使有与该时刻的秒数数量相等的电发光器件发光的控制电路。

上述所说的电发光器件，把总是同时开始发光起同一作用的多个电发光器件视为1个电发光器件，无论它们的颜色、大小、形状是否相同；把能分别独立发出N种不同颜色的光，且每种颜色的光受电路的不同部位控制的电发光器件视为N个电发光器件。

上述所说的电发光器件指用电或电的激发作用发光的器件，可以是半导体发光二极管、白炽灯、气体放电灯、场致发光器件……，电发光器件可以有各种尺寸、形状、颜色、功率。电发光器件可以加灯罩。

上述所说的顺序连接各时电发光器件的中心的几何曲线，顺序连接各分电发光器件的中心的几何曲线，顺序连接各秒电发光器的中心的几何曲线，均可以是各种形状的曲线，可以是二维空间曲线，也可以是三维空间曲线，这些曲线可以互相包含也可以互相分离。

上述所说的时电发光器件、分电发光器件、秒电发光器件可以各自分组，每组内用发光颜色相同的光的电发光器件，相邻两组用发不同颜色光的电发光器件。

上述所说的控制电路可以是完全由硬件构成，也可以是由硬件加控制程序构成。

上述所说的全由硬件构成的控制电路，其主要元器件可以是串入并出型移位寄存器，由它们串联而成的60位秒移位寄存及分频电路、60位的分移位寄存及分频电路、24位的时移位寄存及分频电路的信号输入端均固定接高电平，分别构成秒控制电路、分控制电路、时控制电路。

上述所说的移位寄存器的输出端可以接入构成倒计时钟的对偶电发光器件。

上述所说的倒相器13的输入端还可以设置用来选择光钟时制的插头，在时移位寄存及分频电路的第1至第24位输出端设置有供选择的插孔。

本实用新型比现有技术具有如下优点：

1.时间显示准确，不会产生指针式钟的分辨误差。又克服了数字式钟的单调呆板外型。

2.属于一种新型的显示方式，既不是指针式，又不是数字式。

3.功能多：具有多种时制，以满足不同需求：既可以正常计时，又可以倒计时；报时与控制信号由用户的需要选定，报时与控制信号间隔最小达1秒，可供选的时间点达24×60×60＝86400个。

4.没有刻度和指针的限制，电发光器件在钟盘上的布置具有很大灵活性，钟盘、钟体的外形也具有很大的可变性。

5.电发光器件随时间过程形成变化的发光图案，成为一种白天夜晚都实用的灯饰品，起到实用与美化环境相结合的效果。

6.减少了用于制作发光刻度和拼凑指针形状的没有实质意义的电发光器件，简化了钟的结构。

下面结合采用全硬件的控制电路的光钟的附图对本实用新型作进一步详述：

图1为本实用新型的外形结构示意图

图2为本实用新型的原理方框图；

图3为本实用新型的电原理图；

图4为本实用新型的倒计时电原理图；

图5为本实用新型的控制与报时信号产生电路图。

参照附图，在本实用新型中的电发光器件采用半导体发光二极管，以下简称发光二极管。将对秒电发光器件进行控制的控制电路简称为秒控制电路。类似将另二种控制电路分别称为分控制电路和时控制电路。

本实用新型由秒脉冲发生电路1，秒控制电路由秒移位寄存及分频电路构成，以下简称秒移存及分频电路2，分移位脉冲产生电路3，分控制电路由分移位寄存及分频电路构成，以下简称分移存及分频电路4，时移位脉冲产生电路5，时控制电路由时移位寄存及分频电路构成，以下简称时移存及分频电路6，秒发光二极管及驱动电路7，分发光二极管及驱动电路8，时发光二极管及驱动电路9，倒相器10、11、12、13，分校准电路14，时校准电路15，控制与报时信号产生电路16、电源17、钟体及钟盘18，秒发光二极管19，分发光二极管20，时发光二极管21，分校准按钮22，时校准按钮23、喇叭24组成。

钟体18的前面为钟盘，钟盘上装有全部发光二极管，其中分发光二板管20由LM1～LM59组成，排在最外圈。时发光二极管21由LH1～LH23组成，排在最里圈。秒发光二极管19由LS1～LS59组成，排在它们中间(这仅是一种排法，可以有多种变化)。时发光二极管采用双色发光二极管，每色独立控制，相当于24个发光二极管、第24个不用，因此图中仅有12个位置表示。钟体的下部装有分校准按钮22、时校准按钮23和喇叭24。钟体18内装有电子线路板。直流电源17经馈线向钟体内的电子线路板和发光二极管供电。

参照附图，秒脉冲发生电路1每秒产生1个电脉冲输出，一路作为秒移位信号CP送到秒移存及分频电路2，另一路送倒相器10，倒相器10的输出一路送分校准电路14供校准分用，另一路送时校准电路15供时校准用。秒移存及分频电路2的第1至第59位输出端接秒发光二极管及驱动电路7，第60位输出端一路经倒相电路11送秒移存及分频电路2进行复位清零，另一种经分移位脉冲产生电路3送分移存及分频电路4，作为分移位脉冲CP。分移存及分频电路4的第1至第59位输出端接分发光二极管及驱动电路8，第60位输出端的输出一路经倒相电路12送分移存及分频电路4进行复位清零，另一路经时移位脉冲产生电路5送时移存及分频电路6，作为时移位脉冲CP。时移存及分频电路的第1至第23位输出端接时发光二极管及驱动电路9，第24位输出端的输出经倒相电路13后反馈回时移存及分频电路6进行复位清零。分校准电路14的输出经分移位脉冲产生电路3后对分移存及分频电路4进行分校准。时校准电路1S的输出经时移位脉冲产生电路5后对时移存及分频电路6进行校准。控制与报时信号产生电路16由具有三个输入端的与非门构成。三个输入端的输入信号分别来自秒移存及分频电路2、分移存及分频电路4、时移存及分频电路6的输出端，由与非门的输出端输出控制与报时产生信号。

参照附图，秒脉冲发生电路1由钟用集成电路IC1(如KS5206等)、石英晶体B、三极管T、电容C1和电阻R1、R2、R3组成；秒移存及分频电路2由集成电路(74HC164)IC5～IC12串联成60位串入并出型移存器，IC5的信号输入端1、2脚固定连接高电位V_CC，即固定输入“1”信号，IC5的Q8接到IC6的2脚，IC6的1脚接V_CC，以下IC7～IC12的接法与IC6相同，将IC12的Q4与倒相器IC2的12脚相连，分移位脉冲产生电路3由集成电路1/2IC3(74HCO3)、R6组成；分移存及分频电路4由集成电路IC13～IC20(74HC164)组成，各集成电路之间的连接与IC5～IC12完全相同，尤其是作为60位移存器整体的输入端IC13的1、2脚固定连接高电位V_CC，即固定输入“1”信号，IC20的Q4脚与倒相器IC2的9脚连接；时移位脉冲产生电路5由集成电路1/2IC3(74HCO3)、R9组成；时移存及分频电路6由集成电路IC21～IC23(74HC164)组成，IC21的1、2脚固定连接高电位V_CC，即固定输入“1”信号，IC21的Q8连接IC22的2脚，IC22的1脚连接V_CC、IC22的Q8连接IC23的2脚，IC23的1脚接V_CC、IC23的Q8连接IC2的4脚，IC2的6脚与时移存及分频电路6的复位清零端连接。在本实施例中直接用集成电路74HC164作驱动器，不再附加另外的驱动电路(若用其它类型电发光器件，则应配以相适应的驱动器)：倒相电路10、11、12、13各由1/4IC2(74HCO3)组成；分校准电路14由1/2IC4和开关K1组成；时校准电路15由1/2IC4和K2组成。K1、K2装在钟体18的下部，其按钮凸出在钟表面外；控制与报时信号产生电路16由集成电路IC24(74HCO3)及外围元件R10、R11、C3组成(图3仅划出一个报时点电路，实际中需要多少个报时点就用多少套此电路)。

实际工作时，由IC1的5脚输出脉冲电压送三极管T变换成每秒一次的正脉冲再送到IC5～EC12的8脚作为移位脉冲信号CP，因IC5的1、2脚固定接高电位V_CC，在输入第1个CP移位脉冲后，IC5的第1位输出Q1变成高电位，发光二极管LS1发光，输入第2个CP移位脉冲后LS1、LS2发光，……输入第59个CP移位脉冲后LS1～LS59全部发光，输入第60个CP移位脉冲后，IC12的Q4输出高电位送倒相器IC2的12脚，由IC2的11脚输出低电位到IC5～IC12的9脚进行复位清零，使IC5～IC12的全部输出端变成低电位，LS1～LS59全部熄灭。同时IC12的Q4产生一脉冲送IC3的12脚，由IC3的8脚输出作为分移存及分频电路4的CP移位信号，送IC13～IC20的8脚。由上述过程可见，输入秒移存及分频电路2的秒CP移位脉冲数为S个时，有(S/60)的余数个秒发光二极管发光，并有(S/60)的商数个进位脉冲送分移存及分频电路4作为其分CP移位脉冲。

分移存及分频电路4的IC13～IC20、分发光二极管20的LM1～LM59、时移位脉冲产生电路5的1/2IC3、倒相器12的1/4IC2的工作过程与上完全相同，区别仅是CP移位脉冲每分钟来一个，每个发光二极管代表1分钟，每60分钟产生一个进位脉冲。当有M4个分移位脉冲CP输入时，有(M/60)的余数个分发光二极管发光，有(M/60)的商数个脉冲输出，作为进位脉冲送时移存及分频电路6的时CP移位脉冲。

时移存及分频电路6的IC21、IC22、IC23、倒相电路13的1/4IC2、时发光二极管21的LH1～LH23的工作过程与上完全相同，区别仅是时CP移位脉冲每小时来一个，每个发光二极管代表1小时，24小时产生一次复位清零。当有H个时CP移位脉冲来时，有(H/24)的余数个时发光二极管发光。

从上述可见，发光的发光二极管的数量显示了时间。如时间为6时36分58秒，即有LH1至LH6、LM1至LM36、LS1至LS58这些发光二极管发光，实现了本实用新型用发光的电发光器件的数量显示时间的目的。

为方便使用读数，将分发光二极管按顺序从LM1～LM5、LM6～LM10、……LM51～LM55、LM56～LM59分组，第一组用黄色发光二极管，第二组用绿色发光二极管，第三组用红色发光二极管，其它组照此顺序选用颜色；将秒发光二极管按10个为一组顺序从LS1～LS10、……LS51～LS59分组，相邻两组用不同颜色发光二极管；用双色发光二极管作时发光二极管，其中一色用于1～12时，另一色用于13～23时，LHi与LHi＋12共用一个双色发光二极管。

本实用新型易于扩展功能，如改变时钟的时制，上述为24小时制时钟，每24小时完成一个循环，显然只要将IC21～IC23的复位清零信号通过倒相器13从时移存及分频电路6的第H位输出端取得即成H小时制时钟。

参照附图4、图中ICj代表IC5～IC12、IC13～IC20、IC21～IC23中任一个，Qi代表任一输出端，Li代表对应发光二极管，Li′为与Li对偶的发光二极管它接在V_CC与Qi之间，当Li不发光时Li′发光，Li发光时Li′不发光，可见Li′显示的是剩余时间，即实现了倒计时功能。

参照附图5，这是用于控制与报时信号产生的电路，前已述及不再累述，这里仅取时、分不取秒，因而最小时间间隔为1分钟。

Claims

1.一种光钟，包括有钟体、钟盘、电源，钟体内设置有电子线路板，电子线路板上设置有秒脉冲发生电路、分频电路、时间较准电路，钟盘上装有秒电发光器件、分电发光器件、时电发光器件，其特征在于：电子线路板上还设置有对时电发光器件进行控制、使有与该时刻的小时数数量相等的电发光器件发光的控制电路；还有对分电发光器件进行控制、使有与该时刻的分钟数数量相等的电发光器件发光的控制电路；还可以设置对秒电发光器件进行控制、使有与该时刻的秒数数量相等的电发光器件发光的控制电路。

2.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的电发光器件在计数时，把总是同时开始发光起同一作用的多个电发光器件视为1个电发光器件，无论它们的颜色、大小、形状是否相同，把能分别独立发出N种不同颜色的光且每种颜色的光受电路的不同部位控制的电发光器件视为N个电发光器件。

3.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的电发光器件指用电或电的激发作用发光的器件，可以是半导体发光二极管、白炽灯、气体放电灯、场致发光器件；电发光器件可以有各种尺寸、形状、颜色、功率；电发光器件可以加灯罩。

4.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的电发光器件，顺序连接各时电发光器件的中心的几何曲线，顺序连接各分电发光器件的中心的几何曲线，顺序连接上述各秒电发光器件的中心的几何曲线，均可以是各种形状的曲线，可以是二维空间曲线，也可以是三维空间曲线，这些曲线可以互相包含也可以互相分离。

5.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的时电发光器件、分电发光器件、秒电发光器件可以各自分组，每组内用发相同颜色的光的电发光器件，相邻两组用发不同颜色光的电发光器件。

6.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的控制电路可以是完全由硬件构成，也可以是由硬件加控制程序构成。

7.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的全由硬件构成的控制电路，其主要元器件可以是串入并出型移位寄存器，由它们串联而成的60位的秒移位寄存及分频电路、60位的分移位寄存及分频电路、24位的时移位寄存及分频电路的信号输入端均固定接高电平，分别构成秒控制电路、分控制电路、时控制电路。

8.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的移位寄存器的输出端可以接入构成倒计时钟的对偶电发光器件。

9.根据权利要求1所述的光钟，其特征在于：上述所说的倒相器(13)的输入端还可以设置用来选择光钟时制的插头，在时移位寄存及分频器的第1至第24位输出端设置供时制选择的插孔。