專利名稱:電腦多功能萬年歷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于電子計(jì)時(shí)器技術(shù)領(lǐng)域,是一種電子時(shí)間控制及顯示裝置。
現(xiàn)有各種時(shí)間控制裝置一般都缺乏日歷顯示,其定時(shí)范圍也只能在24小時(shí)之內(nèi)。另外,已有的各類大屏幕電子日歷顯示裝置因成本太高,功能單一或缺乏掉電保護(hù)而得不到普及。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種具有多種時(shí)間控制功能,自動(dòng)顯示年、月、日、星期、小時(shí)、分,而又成本低廉的屏幕顯示式電子時(shí)間控制及顯示裝置。
本實(shí)用新型的目的是用以下方式實(shí)現(xiàn)的。電子時(shí)間控制及顯示裝置包括外殼、顯示板、鍵盤、電源,有單片機(jī)系統(tǒng)和鍵盤電路組成的時(shí)間控制器安裝在外殼內(nèi),以及有與時(shí)間控制器連接的由顯示驅(qū)動(dòng)器和在顯示板上的數(shù)字顯示器組成的數(shù)字顯示萬年日歷時(shí)鐘。單片機(jī)系統(tǒng)作為整機(jī)的控制和各種時(shí)間數(shù)據(jù)處理、計(jì)算核心,完成鍵盤掃描檢測(cè)、顯示控制、以及如打鈴、開機(jī)、重要日等定時(shí)參數(shù)的存貯及其控制信號(hào)的產(chǎn)生,完成時(shí)鐘日歷的走時(shí)計(jì)算。顯示驅(qū)動(dòng)器將時(shí)間控制器輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為顯示信號(hào)在顯示板的數(shù)字顯示器上顯示時(shí)間數(shù)字。下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖1本實(shí)用新型原理框圖;圖2本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)圖;圖3本實(shí)用新型電路圖。
圖中1-單片機(jī),2-地址鎖存器,3-程序存貯器,4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16-移位寄存器,17-鍵盤電路,18-整流器,19-電源扦座,21、22-按扭開關(guān),23-鍵盤,24-外殼,25-顯示板,26-年顯示器,27-月、日顯示器,28-星期顯示器,29-小時(shí)、分顯示器,30-電源,31-單片機(jī)系統(tǒng),32-顯示驅(qū)動(dòng)器,33-數(shù)字顯示器,34-數(shù)字輸入器,35-掉電保護(hù)器,36-晶振器,37-陰歷標(biāo)志燈,38-閏月標(biāo)志燈,39-下午標(biāo)志燈,J1、J2-繼電器,K1、K2-按鈕,R-電阻,C-電容,G-晶體三極管,D1、D2-二極管,L-晶體振蕩器,M-電鈴,7805-三端穩(wěn)壓集成塊。
單片機(jī)系統(tǒng)(31)是由單片機(jī)(1)、地址鎖存器(2)、程序存貯器(3)和晶振器(36)組成的無片內(nèi)ROM的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)最小系統(tǒng),其工作原理可參閱單片機(jī)方面的一般書籍,為保證停電后繼續(xù)走時(shí)并保持時(shí)間控制數(shù)據(jù)不丟失,單片機(jī)(1)、地鎖存器(2)、程序存貯器(3)全部采用CMOS型集成塊,以減少電池消耗,可分別采用80C31、74HC373、27C64型集成塊,軟件上,配合休止降耗編程技巧,使得單片機(jī)系統(tǒng)平均工作電流降至1.5mA左右,保證了停電時(shí)能用普通干電池維持計(jì)算機(jī)工作。程序存貯器用27C64,其中除固化有鍵盤處理和顯示管理等普通監(jiān)控程序外,還固化了0000-9999年的時(shí)鐘日歷全自動(dòng)計(jì)算程序。其中星期值由當(dāng)前的年、月、日自動(dòng)算出,無需人工設(shè)定,并且可以方便地查詢哪月哪日是星期幾。另外還根據(jù)需要可固化有自動(dòng)打鈴控制及其時(shí)間數(shù)據(jù)處理程序、定時(shí)開機(jī)控制及其數(shù)據(jù)處理程序、重要日期提醒及其數(shù)據(jù)處理程序,陰、陽歷日期互換程序及數(shù)據(jù)表。由于日歷程序的引入,定時(shí)開機(jī)時(shí)間控制參數(shù)除小時(shí)、分外,還可含星期值或日期值。重要日期給出兩種信號(hào),一種是使日期閃動(dòng)顯示,另一種是由單片機(jī)的一根輸出線(P3.3)輸出一個(gè)電壓信號(hào)作功能擴(kuò)充備用。
數(shù)字輸入器(34)由鍵盤(23)、鍵盤電路(17)組成,鍵盤(23)上有24個(gè)按鍵,分別代表10個(gè)數(shù)字鍵(從0、1、2一直到9的10個(gè)數(shù)),14個(gè)功能鍵,功能鍵分別是年、月、日、星期、小時(shí)、分、打鈴、開機(jī)、重要日、檢查、清除以及12/24、時(shí)分/分秒、日歷/預(yù)置、陰歷/陽歷等狀態(tài)切換鍵,其中陰歷/陽歷切換與打鈴鍵復(fù)用,由日歷/預(yù)置狀態(tài)來區(qū)分,當(dāng)然鍵數(shù)的多少,可以根據(jù)需要來設(shè)定,可多可少。鍵盤電路(17)是將鍵盤(23)上的功能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入給單片機(jī)(1),鍵盤(23)與鍵盤電路(17)的連接是采用導(dǎo)電橡膠作按鍵開關(guān)。鍵盤電路(17)與單片機(jī)(1)的連接即接口電路采用各種普通矩陣掃描電路,本電路可采用74LS138作輸出接口芯片,將單片機(jī)(1)的三根輸出線(P1.3、P1.4、P1.5)譯成普通矩陣掃描電路的8根輸出線(Q0、Q1……Q7)再用單片機(jī)(1)的三個(gè)I/O線(P1.0、P1.1、P1.2)作輸入,這樣組成3×8的鍵盤掃描矩陣、鍵數(shù)為24個(gè),掃描矩陣上各鍵的功能可任意定義,只要與掃描識(shí)別程序中的定義一致就行。按動(dòng)數(shù)字輸入器(34)的鍵盤(23)上的鍵,即可完成各種數(shù)據(jù)輸入、檢查、清除和時(shí)鐘日歷初值設(shè)定。例如,若將時(shí)間置成1130,則依次按動(dòng)1、1.時(shí)、3、0、分等鍵,顯示器上便立即顯示1130,此時(shí)秒值從0開始走時(shí),又若在1130設(shè)置一個(gè)打鈴時(shí)間,則按動(dòng)“日歷/預(yù)置”鍵,進(jìn)入預(yù)置狀態(tài),然后按1、1、時(shí)、3、0、分、打鈴等鍵,該時(shí)間便存入單片機(jī)內(nèi)部RAM,再按“日歷/預(yù)置”鍵,退出預(yù)置狀態(tài),恢復(fù)時(shí)鐘、日歷顯示,其余操作類同。
數(shù)字顯示萬年日歷時(shí)鐘由顯示驅(qū)動(dòng)器(32)和數(shù)字顯示器(33)組成,顯示驅(qū)動(dòng)器(32)可用移位寄存器(如74LS164)串入并出連成一串組成,采用的移位寄存器(4、…16)的多少,可根據(jù)功能的需要來決定,本實(shí)施例中,采用了13個(gè)(圖中標(biāo)號(hào)5至15被省略)。移位寄存器(4、…16)的輸入端與單片機(jī)(1)的串行口(P3.0、P3.1)相連,輸出端直接驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器(23)。數(shù)字顯示器(23)可采用現(xiàn)有的數(shù)碼管,但成本較高,本實(shí)施例數(shù)字顯示器(23)采用由發(fā)光二極管(d)組成的按8字型規(guī)律焊接排列在印刷電路上,一個(gè)8字型有7節(jié),每一節(jié)串聯(lián)兩個(gè)發(fā)光二極管(d),一個(gè)移位寄存器并聯(lián)7個(gè)串聯(lián)有兩個(gè)發(fā)光二極管的電路即8個(gè)輸出線,其中7個(gè)分別驅(qū)動(dòng)7組發(fā)光二極管,剛好組成為一個(gè)8字。13個(gè)移位寄存器(4)~(16)依次對(duì)應(yīng)的數(shù)字為年千位、年百位、年十位、年個(gè)位、月十位、月個(gè)位、日十位、日個(gè)位、星期、時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位。也可任意分配,只要與單片機(jī)輸送的數(shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)即,星期顯示器(28)為一只七段數(shù)字顯示器,也可改為七個(gè)發(fā)光標(biāo)志裝成一排,每個(gè)發(fā)光標(biāo)志對(duì)應(yīng)一個(gè)星期值。月十位的移寄存器只需顯示一個(gè)“1”字,最多兩根輸出線即可,其它輸出線可用作發(fā)光標(biāo)志,如陰歷標(biāo)志(37)、閏月標(biāo)志燈(38)、下午標(biāo)志燈(39)。顯示板(25)可用白色塑料注塑而成,也可用硬質(zhì)塑料膜板熱壓而成,在顯示板(25)上有8字型槽,發(fā)光二極管嵌在顯示板(25)的8字型槽內(nèi),槽邊緣為白色、充分反光,以使字段亮度均勻。顯示板(25)上面再蓋一層與發(fā)光管同顏色的透光不透明的薄膜或板。這樣,在顯示板(25)上有8字形數(shù)字組成的年顯示器(26)或/和月、日顯示器(27)或/和星期顯示器(28)(或組成一排的七個(gè)發(fā)光標(biāo)志)或/和小時(shí)、分顯示器(29)。這樣做成的數(shù)字顯示器可顯示出字型優(yōu)美,筆段均勻的數(shù)字,且成本低廉。
單片機(jī)(1)的輸出腳(P1.6)(也可設(shè)計(jì)為其它輸出腳)接有一個(gè)自動(dòng)打鈴提醒電路,該電路由電阻(R1)、三極管(G1)、繼電器(J1)、電鈴(M)組成,假如要早上6點(diǎn)起床,需要通過打鈴提醒,則可通過鍵盤(23),按動(dòng)日歷/預(yù)置鍵,進(jìn)入預(yù)置狀態(tài),然后按“6時(shí)00分打鈴”各鍵,該時(shí)間便存入單片機(jī)(1)內(nèi),再按“日歷/預(yù)置”鍵,退出預(yù)置狀態(tài)。到了早上6點(diǎn),則單片機(jī)(1)通過輸出腳(P1.6)輸出一個(gè)電流信號(hào),經(jīng)三極管(G1)將電流放大后,使繼電器(J1)工作,常開觸點(diǎn)(KJ1)閉合,接通外部電源,電鈴(M)工作,發(fā)出鈴聲。單片機(jī)(1)的另一個(gè)輸出腳(P1.7)(或設(shè)計(jì)成其它輸出腳)接有一個(gè)定時(shí)開機(jī)電路,由電阻(R2)、三極管(G2)、繼電器(J2)、按鈕開關(guān)(K1K2)(即圖2中的按鈕開關(guān)(21、22),電源插座(19)組成,只要將預(yù)定的開機(jī)時(shí)間通過鍵盤(23)輸入單片機(jī)(1)中,被控機(jī)的扦頭扦入插座(19)中,到預(yù)定時(shí)間,被控機(jī)就會(huì)被接通外部電源開始工作,例如要在晚上7點(diǎn)收看電視節(jié)目,則將電視機(jī)扦頭扦入電源插座(19)(電視機(jī)開關(guān)打開),預(yù)定的晚上7點(diǎn)時(shí)間通過鍵盤(23)預(yù)置于單片機(jī)(1)中,到晚上7點(diǎn),開機(jī)電路工作,常開觸點(diǎn)(K’J2)閉合,電視機(jī)接通電源開始工作。單片機(jī)(1)上還有一個(gè)輸出腳(P3.3)(或設(shè)計(jì)成其它輸出腳)能輸出重要日期信號(hào)作功能擴(kuò)充備用。
電源(30)采用直流電,若是交流電則通過整流器(18)將交流電變?yōu)椋?V和+9V的直流電供使用。+5V穩(wěn)壓輸出,供所有集成塊用,+9V非穩(wěn)壓輸出,供繼電器使用。與單片機(jī)系統(tǒng)(31)電連接的掉電保護(hù)器(35)是在電源(30)或整流器(18)停電時(shí),用來維持單片機(jī)系統(tǒng)(31)工作,掉電保護(hù)器(35)由電池(E)、二極管(D2、D1)組成,電池(E)提供的電壓小于+5V穩(wěn)定電源供電,停電時(shí),二極管(D1)截止,由電池(E)通過二極管(D2)給單片機(jī)(1)、地址鎖存器(2)、程序存貯器(3)維持供電、使單片機(jī)系統(tǒng)仍在繼續(xù)工作,而其它電路全部停止工作。與發(fā)光二極管限流電阻R相連的電源電壓V1視串接的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)而定,本例中串接二只發(fā)光管,V1可接+5V。
在圖2顯示的外形結(jié)構(gòu)中,顯示板(25)與安裝有單片機(jī)系統(tǒng)的外殼(24)連為一體,二者也可分離,分別安裝。外殼(24)可用有機(jī)玻璃制成,邊框用鋁合金裝飾,顯示板(25)上的數(shù)字顯示器(33)可用玻璃作面板、鍵盤(23)裝在外殼(25)的面板上,按鈕開關(guān)(21、22)可方便手動(dòng)、開、關(guān)被控機(jī)。
本實(shí)用新型特別適用學(xué)校、機(jī)關(guān)團(tuán)體作自動(dòng)打鈴控制器兼自動(dòng)日歷,旅店、銀行、郵局、商店作自動(dòng)日歷兼上下班打鈴控制。也非常適用于家庭作自動(dòng)日歷、定時(shí)收看(收聽)重要節(jié)目如天氣預(yù)報(bào),電視講座等,節(jié)日和家人生日提醒等用途。由于將定時(shí)控制和萬年日歷連于一體,使得時(shí)間控制能力大大增強(qiáng),可方便地定時(shí)到星期幾的幾點(diǎn)幾分,哪月哪日幾點(diǎn)幾分。由于使用了單片機(jī)最小系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的數(shù)字顯示器及顯示驅(qū)動(dòng)器,使得成本大大降低而又能保證顯示字形的清晰美觀,便于推廣普及。
權(quán)利要求1.一種電子時(shí)間控制及顯示裝置,包括外殼(24)、顯示板(25)、電源(30),其特征在于有單片機(jī)系統(tǒng)(31)和數(shù)字輸入器(34)組成的時(shí)間控制器安裝在外殼(24)內(nèi),以及有與時(shí)間控制器電連接的由顯示驅(qū)動(dòng)器(32)和在顯示板(25)上的數(shù)字顯示器(33)組成的數(shù)字顯示萬年日歷時(shí)鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于顯示驅(qū)動(dòng)器(32)采用移位寄存器(4、…16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于數(shù)字顯示器(33)是由發(fā)光二極管(d)組成的按8字形規(guī)律焊排在印刷電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于顯示板(25)有8字型槽,發(fā)光二極管嵌入隔槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于顯示板(25)的數(shù)字顯示器(33)有年顯示器(26)或/和月、日顯示器(27)或/和星期顯示器(28)或/和小時(shí)、分顯示器(29)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于有與單片機(jī)系統(tǒng)連接的定時(shí)打鈴提醒電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于有與單片機(jī)系統(tǒng)連接的定時(shí)開機(jī)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子時(shí)間控制及顯示裝置,其特征在于有掉電保護(hù)器(35)與單片機(jī)系統(tǒng)(31)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電子計(jì)時(shí)器技術(shù)領(lǐng)域,它包括外殼、顯示板、鍵盤、電源,有單片機(jī)系統(tǒng)和數(shù)字輸入器組成的時(shí)間控制器安裝在外殼內(nèi)以及有與時(shí)間控制器連接的由顯示驅(qū)動(dòng)器和在顯示板上的數(shù)字顯示器組成的數(shù)字顯示萬年日歷時(shí)鐘,單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)、地址鎖存器、程序存貯器和晶振器組成,數(shù)字輸入器由鍵盤和鍵盤電路組成,顯示驅(qū)動(dòng)器采用移位寄存器串聯(lián)而成,數(shù)字顯示器是由發(fā)光二極管組成的8字形。能夠顯示年、月、日、星期、小時(shí)、分等。
文檔編號(hào)G09G3/14GK2077149SQ9021327
公開日1991年5月15日 申請(qǐng)日期1990年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月4日
發(fā)明者黃鳴 申請(qǐng)人:湖南省計(jì)算機(jī)??茖W(xué)校