專利名稱：工藝數(shù)顯石英鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種運(yùn)用多功能電子表芯作為基本電路的日常生活工藝裝飾型數(shù)顯石英鐘。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們時(shí)刻也離不開的計(jì)時(shí)鐘已經(jīng)從機(jī)械鐘發(fā)展成電子鐘。電子鐘按顯示方式不同分為指針式和數(shù)字式兩種，指針式石英鐘已廣泛進(jìn)入人們生活的各個(gè)方面，而數(shù)字鐘卻因沒有合適的外觀造型沒有被人們廣泛的作為計(jì)時(shí)使用。同時(shí)，現(xiàn)在雖然也有家用數(shù)顯石英鐘，但一般是采用國外現(xiàn)成的數(shù)字鐘集成塊(如LM8361、8363)等組成的電路，這種集成塊的缺點(diǎn)在于內(nèi)部不包含時(shí)基信號源，必須另加60HZ時(shí)基信號源或采用電網(wǎng)頻率作為時(shí)基信號源，這勢必增加成本，并造成時(shí)間隨電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定而帶來較大誤差，此外。這類數(shù)字鐘集成塊工作電流較大(5－10毫米)，工作電壓也較高(6－18V)，對于停電頻繁的地區(qū)需要一定數(shù)量的干電池或蓄電池來維持其的工作，否則一旦停電，計(jì)數(shù)器內(nèi)容消失，來電后又要重新調(diào)整時(shí)間，給使用者帶來很大的麻煩和不方便。由于上述種種原因，采用國外現(xiàn)成時(shí)鐘電路組裝的LED(發(fā)光二極管)數(shù)顯鐘不適合我國的現(xiàn)行供電情況和電力狀況，這正是數(shù)顯石英鐘一直未能廣泛進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ钭鳛橛?jì)時(shí)用的主要原因。
本實(shí)用新型的目的就是針對上述情況而設(shè)計(jì)的一種新型電路連同工藝造形一起構(gòu)成的數(shù)顯石英鐘，既克服上述總總問題，又充分發(fā)揮數(shù)顯石英鐘功能多，具有裝飾性及視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的解決方案是采用常用的LCD(液晶)顯示電子表芯IC作為基本電路，并通過若干個(gè)驅(qū)動電路單元驅(qū)動LED(發(fā)光二極管)顯示屏發(fā)光，結(jié)合工藝造型構(gòu)成的數(shù)顯工藝石英鐘，其詳細(xì)內(nèi)容參見附圖描述如下本實(shí)用新型的工藝數(shù)顯石英鐘，是由內(nèi)部電路和外部工藝造型及數(shù)顯屏相結(jié)合構(gòu)成，如圖1所示，其特征是采用LCD(液晶)顯示電子表芯IC作為基礎(chǔ)電路，并通過若干個(gè)驅(qū)動電路單元ZDDL驅(qū)動LED(發(fā)光二極管)顯示屏SL發(fā)光，如圖3所示，本實(shí)用新型由于采用電子表芯IC作為基礎(chǔ)電路，表芯本身有一個(gè)頻率為32768HZ的石英振蕩器，能為表芯內(nèi)部各級計(jì)數(shù)器提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)基信號，因而不受電網(wǎng)頻率影響，走時(shí)精度高，同時(shí)電壓低(1.5V)，電流小(數(shù)微安至數(shù)十微安)因而功耗低，可擴(kuò)展的功能多。本實(shí)用新型的驅(qū)動LED(發(fā)光二極管)顯示屏發(fā)光的驅(qū)動電路單元ZDDL分兩個(gè)公共極驅(qū)動電路單元和若干個(gè)筆劃驅(qū)動電路單元，兩組公共極驅(qū)動電路相對于發(fā)光二極管來說為“共陰極”接法，所有筆劃單元驅(qū)動電路為射極輸入形式，由于LED發(fā)光二極管是具有單向?qū)щ娦缘碾娏餍推骷c液晶LCD的顯示方法不同，因此，必須將表芯筆劃輸出各端對兩個(gè)公共的電平由高、中、低三態(tài)電平改為高、低兩態(tài)電平，即只有當(dāng)LED正端為高電平，負(fù)端為低電平時(shí)，才會導(dǎo)通發(fā)光。圖3中公共極驅(qū)動電路有兩個(gè)單元(D－1、D－16)完全相同，BG1對脈沖信號進(jìn)行切割、分離出高電平信號，通過BG2的開關(guān)作用輸入到BG3進(jìn)行倒相放大，形成對應(yīng)于筆劃信號的大電流低電平脈沖信號。由于兩路公共極輸出都為低電平脈沖信號，故稱之為“雙陰極”，即“雙陰極電路”。
本實(shí)用新型可采用功能不同的電子表芯，圖3所例舉的七功能電子數(shù)芯共有十六條引出線，它的筆劃信號驅(qū)動電路共有十四單元(圖3中的D－2至D－15)，每個(gè)單元完全相同，其原理是通過BG4對脈沖信號進(jìn)行整形、切割、倒相、放大，成為高電平脈沖筆劃信號，以此驅(qū)動BG5組成的射極跟隨器工作。當(dāng)某一筆劃信號相對于其中一個(gè)公共陰極呈高電平時(shí)，這個(gè)筆劃的發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。圖3中發(fā)光二極管連線是根據(jù)表芯IC輸出信號決定的，圖中發(fā)光二極管右側(cè)所標(biāo)明的文字和符號，即該發(fā)光管在顯示屏SL上的位置，參見圖2，如“a1”即十時(shí)位筆劃中的a字段，“a2”為時(shí)位筆劃中的a字段，以此類推，“AL”表示鬧時(shí)，報(bào)時(shí)預(yù)置，“PM”表示12小時(shí)制的下午；D－15驅(qū)動單元輸出的兩組信號分別指示報(bào)時(shí)和鬧時(shí)，各字段具體在顯示屏上的分布見圖2所示。
本實(shí)用新型的鐘的鬧時(shí)、報(bào)時(shí)功放電路BS、LS采用由BG6、BG7構(gòu)成的開關(guān)功率放大電路，BG6的基極與表芯信號輸出端G或H相聯(lián)(圖3中是與H端相聯(lián))，平時(shí)，表芯無信號輸出，BG6截止，BG7也處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)報(bào)時(shí)信號或鬧時(shí)信號由G或H送出一串調(diào)制音頻信號的高電平脈沖時(shí)，BG6導(dǎo)通，在R2上產(chǎn)生一個(gè)壓降，使BG7導(dǎo)通推動揚(yáng)聲器發(fā)聲，由于本實(shí)用新型對報(bào)時(shí)、鬧時(shí)脈沖信號的放大不采用一般的音頻功率放大器，而是利用三極管的開關(guān)作用制成開關(guān)功率放大器，平時(shí)無靜態(tài)功耗。
本實(shí)用新型的特征還在于在電子表芯IC的電源輸入端接有備用電池，并在備用電池和“十”輸入端之間裝有二極管D9。本實(shí)用新型的電源部分為一橋式整流電路，變壓器屏蔽層應(yīng)接地，若無屏蔽層應(yīng)在四個(gè)整流管上各并聯(lián)一只0.01的電容器，整流后的直流電一路供各驅(qū)動單元工作，另一路通過R1、D5、D6為表芯提供1.5V左右的直流電壓，D9把一節(jié)5號備用電池和表芯電源“十”輸入端隔離開來，在電網(wǎng)正常供電時(shí)，D6、LED發(fā)光管導(dǎo)通發(fā)光，并通過D5向表芯IC穩(wěn)定地提供1.6V電壓，這時(shí)D9反偏，處于截止?fàn)顟B(tài)，一旦電網(wǎng)停止供電，D9便正向?qū)ǎ?.5V電池便向自動表芯IC供電，顯示屏SL停止工作，來電后，D5導(dǎo)通，使表芯繼續(xù)正常工作，D6使LED發(fā)光，而D9自動截止，即使停電時(shí)間長達(dá)數(shù)月，因本電路功耗極小，IC的內(nèi)存仍能保持，來電后仍能正常顯示，給人們的使用帶來方便。由于D5本身有一定壓降，故只能采用鍺材料二極管。
本實(shí)用新型的特征還在于顯示屏SL采用超高亮度發(fā)光二極管制成，并切平發(fā)光管的聚光部分，使顯示屏光線柔和均勻。由于選用超高亮度發(fā)光二極管，發(fā)光效率高，制成的顯示屏與同尺寸的普通顯示屏相比，所用的發(fā)光二極管只要原來的三分之一，不但省去了2／3的成本，而且
去了2／3的功率消耗(指顯示屏)，如顯示屏字高為2.5時(shí)，則每段字碼僅需一只發(fā)光二極管，這里整機(jī)耗電僅為1W左右。
在本實(shí)用新型中，AN1、AN2是表芯的兩個(gè)調(diào)整按鍵，調(diào)整方法與七功能電子表相同，所不同的是根據(jù)表芯兩調(diào)整鍵輸入端同時(shí)與＋1.5V相接時(shí)，G、H兩端會輸出一串含有音頻信號的高電平脈沖的原理，其特征是按鍵AN1、AN2通過二極管D7、D8與外接門鈴插口CK相接，若來客按下門鈴按鈕，則表芯N、H兩端同時(shí)與電源正極接通，揚(yáng)聲器發(fā)出“嘟嘟”聲，同時(shí)顯示屏全部字段筆劃有規(guī)律閃跳，告之來客。
圖3中C5為頻率微調(diào)電容，C2、C3、C4為旁路電容，防止通過電網(wǎng)和其它途徑的外來干擾。
本實(shí)用新型的顯示屏基極為印刷電路板，如圖2－1所示，顯示屏內(nèi)部聯(lián)線分布在印刷板K上，每段字形筆劃根據(jù)字體大小由一個(gè)或數(shù)個(gè)超高亮度發(fā)光管LED組成，四位8字形體字模Z由塑料或其它材料制成，面上覆蓋一層半透明紙或塑料薄膜，外面罩上一層與發(fā)光二極管相同顏色的塑料或玻璃片P，后面蓋上后蓋板N。
本實(shí)用新型其外殼×采用塑料、玻璃鋼等材料制成，配以工藝裝飾性圖案或造型，從形式上分有壁掛式、落地式、臺式等種類。
本實(shí)用新型提供的工藝數(shù)顯石英鐘，由于采用低功耗，多功能電子表芯組成基本電路，并配以大型LED顯示屏顯示，具有不受電網(wǎng)頻率影響，走時(shí)精度高，不怕停電，機(jī)內(nèi)備用電池耗電少，工作時(shí)間長，功耗低，顯示屏視場大，亮度高，視覺效果好，功能多，不僅能顯示時(shí)間，還能顯示日、月、秒，可預(yù)置鬧時(shí)，報(bào)時(shí)信號，又可作聲光顯示門鈴用，換用不同功能的表芯，還可擴(kuò)展如星期顯示，電話號碼存儲，計(jì)算等功能，適當(dāng)增加一些外圍元件，還可控制各種家用電器，具有新穎性和工藝裝飾性，本實(shí)用新型打破了一般石英鐘只能作圓周運(yùn)動的格局，可制成各種精美的工藝型外殼，同時(shí)顯示的字屏較大，視覺好，特別是在夜間效果更佳，本實(shí)用新型還具有成本低，制作簡單，操作方便的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)為公共場所、廳堂、商店以及家庭的必備的計(jì)時(shí)工具及有欣賞價(jià)值的藝術(shù)品。


圖1表示本實(shí)用新型的外觀示意圖。其中SL－數(shù)字顯示屏；Y－揚(yáng)聲器；AN1、AN2－調(diào)整按鍵。
圖2表示數(shù)字顯示屏字段示意圖，AL－預(yù)置顯示；PN－12小時(shí)制的下午；BS－報(bào)時(shí)顯示；LS－鬧時(shí)顯示。
圖2－1是圖2的1－1剖視圖，×－外框；P－玻璃；Z－字模；LED－發(fā)光二極管；K－印刷電路板；N－后蓋板。
圖3表示電路原理圖。
IC－電子表集成電路塊；S－秒顯示；BS－報(bào)時(shí)顯示；LS－鬧時(shí)顯示；R1－R5表示電阻，D1－D9表示二極管；C1－C5表示電容；JZ－表示晶振；BG1－BG7－表示晶體三極管；AN1、AN2－調(diào)整按鍵；G、A－表芯信號輸出端；N、M－表芯信號輸入端；CK－表示外接門鈴按鈕插口。
圖4表示圖3的方框圖。
SL－顯示屏；ZDDL－驅(qū)動電路；IC－電子表芯(選用七功能表芯)；BS、LS－報(bào)時(shí)、鬧時(shí)功放電路；DY－電源電路；Y－喇叭。
權(quán)利要求1.工藝數(shù)顯石英鐘，是由內(nèi)部電路和外部工藝造型及數(shù)顯屏相結(jié)合而構(gòu)成，本實(shí)用新型的特征是采用LCD(液晶)顯示電子表芯IC作為基礎(chǔ)電路，并通過驅(qū)動電路單元ZDDL驅(qū)動LED(發(fā)光二極管)顯示屏SL發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝數(shù)顯石英鐘，其特征是驅(qū)動電路單元ZDDL分為兩個(gè)公共極驅(qū)動電路單元和若干個(gè)筆劃驅(qū)動電路單元，兩組公共極驅(qū)動電路相對于發(fā)光二極管來說為“共陰極”接法，所有筆劃單元驅(qū)動電路為射極輸入形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝數(shù)顯石英鐘，其特征是鐘的鬧時(shí)、報(bào)時(shí)功放電路BS.LS采用由BG6、BG7構(gòu)成的開關(guān)功率放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝數(shù)顯石英鐘，其特征是在電子表芯IC的電源輸入端接有備用電阻，并在備用電池和電源輸入端之間裝有二極管D9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝數(shù)顯石英鐘，其特征是顯示屏SL采用超高亮度二極管，并切平發(fā)光管的聚光部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝數(shù)顯石英鐘，其特征是按鍵AN、AN2通過二極管D7、D8與外接門鈴插口CK相接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種運(yùn)用多功能電子表芯作為基本電路的日常生活裝飾用數(shù)顯石英鐘，其主要特點(diǎn)是采用液晶顯示電子表芯作為基礎(chǔ)電路，并通過若干個(gè)驅(qū)動電路單元驅(qū)動發(fā)光二極管顯示屏發(fā)光，結(jié)合工藝造型構(gòu)成的數(shù)顯石英鐘，它具有走時(shí)精度高、不怕停電，功耗低，功能多，視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)，還具有成本低，制做簡單，操作方便的特點(diǎn)，因此是大型公共場所、廳堂、商店、家庭必備的具有欣賞價(jià)值的藝術(shù)品。
文檔編號G04G9/00GK2062072SQ89211879
公開日1990年9月12日 申請日期1989年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月4日
發(fā)明者彭凱琪, 李學(xué)華 申請人:中國民主促進(jìn)會湖南省委員會咨詢服務(wù)處