本發(fā)明涉計時儀器技術領域，具體而言，涉及一種打鈴裝置。

背景技術：

目前廣泛使用的打鈴裝置是采用時間繼電器控制，在時間繼電器上設定打鈴時間，時間繼電器具有計時功能，當?shù)搅酥付〞r間，時間繼電器閉合，電鈴工作。由于時間繼電器是一個獨立的計時裝置，內部用于計時的振蕩器具有一定的頻率偏差，導致計時不準。特別是計時誤差是累計的，運行時間越長，誤差越大，導致打鈴時間不準。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種打鈴裝置，根據(jù)外部時間源信號處理后的時間信號控制打鈴單元打鈴，解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種打鈴裝置，所述裝置包括：外殼、單片機、時間同步單元、輸入單元以及打鈴單元，其中，所述單片機以及時間同步單元設置于所述外殼內，所述時間同步單元、輸入單元以及打鈴單元分別與所述單片機電性連接，所述輸入單元用于接收用戶設置的打鈴時間并發(fā)送給所述單片機，所述時間同步單元用于接收外部時間源信號，并將對所述外部時間源信號處理后獲得的時間信號發(fā)送給所述單片機，所述單片機用于根據(jù)所述時間信號以及所述打鈴時間控制所述打鈴單元進行打鈴。

優(yōu)選的，上述裝置中，當所述時間信號對應的時間與所述打鈴時間一致，所述單片機控制所述打鈴單元進行打鈴。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述單片機用于根據(jù)所述時間信號以及所述打鈴時間控制所述打鈴單元進行打鈴，包括：所述單片機用于根據(jù)所述時間信號對單片機的內部時鐘進行校時，當所述內部時鐘的計時時間與所述打鈴時間一致，所述單片機用于控制所述打鈴單元進行打鈴。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述時間同步單元包括依次連接的天線、濾波放大器、模數(shù)轉換器、信號捕獲跟蹤器、譯碼器、數(shù)據(jù)處理器，其中，所述天線將空間傳輸?shù)淖鳛殡姶挪ㄍ獠繒r間源信號轉換為傳輸線上的導行波后發(fā)送到濾波放大器，所述濾波放大器對所述天線接收的信號進行濾波，將遠離設定頻點的成分濾除，并進行幅度放大；所述模數(shù)轉換器用于將濾波放大器濾波放大后的模擬信號轉換為數(shù)字信號；所述信號捕獲跟蹤器用于對模數(shù)轉換器轉換后的信號進行頻率跟蹤和相關捕獲，得到相關數(shù)據(jù)；所述譯碼器對所述相關數(shù)據(jù)進行譯碼，得到原始數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理器用于通過對原始數(shù)據(jù)進行判讀，得到時間信號，并將所述時間信號發(fā)送到單片機。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述輸入單元包括相互連接的按鍵以及按鍵掃描電路；或者是相互電性連接的計算機以及usb接口或串口。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述打鈴單元包括電鈴驅動單元以及電鈴，所述電鈴驅動單元用于根據(jù)所述單片機的控制產(chǎn)生驅動信號，所述電鈴根據(jù)所述驅動信號進行打鈴。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述電鈴驅動單元包括依次電性連接的控制單元、放大電路以及繼電器，所述控制單元與所述單片機電性連接，所述單片機用于根據(jù)所述時間信號以及所述打鈴時間發(fā)送控制所述電鈴發(fā)聲的串口信號至所述控制單元，所述控制單元將所述串口信號輸出至所述放大電路，所述放大電路將所述串口信號放大后輸出至所述繼電器，所述繼電器在所述串口信號的控制下觸點閉合，以控制所述電鈴發(fā)聲。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述單片機用于將所述輸入單元發(fā)送的打鈴時間存儲于非易失性存儲器，并且，所述單片機每次接收到輸入單元發(fā)送的打鈴時間，利用接收到的打鈴時間對存儲的打鈴時間進行更新。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述裝置還包括無線通信模塊，所述單片機用于通過所述無線通信模塊接收用戶通過用戶終端發(fā)送的打鈴時間。

優(yōu)選的，上述裝置中，所述打鈴裝置設置于房間墻體表面，所述天線靠近所述外殼遠離所述墻體的表面，所述外殼對應所述天線的位置設置有通孔，所述通孔的邊長大于所述天線，其中，所述天線為方形模塊，所述通孔為方形，所述通孔的邊長比所述天線的對應邊長大六分之一倍。

本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置，時間同步單元、輸入單元以及打鈴單元分別與所述單片機電性連接，輸入單元接收用戶設置的打鈴時間，時間同步單元接收表示世界標準時間的外部時間源信號，并處理為單片機可用的時間信號發(fā)送到單片機，單片機根據(jù)時間信號以及打鈴時間即可控制打鈴單元進行打鈴，使打鈴時間準確。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的方框示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實施例提供的輸入單元的結構框圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的時間同步單元的結構框圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴單元的結構框圖；

圖5示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的一種打鈴流程圖；

圖6示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置與用戶終端的網(wǎng)絡連接示意圖；

圖7示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的一種安裝示意圖；

圖8示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的另一種安裝示意圖；

圖9示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的一種視角的部分結構示意圖；

圖10示出了本發(fā)明實施例提供的打鈴裝置的另一種視角的部分結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本實施例提供了一種打鈴裝置，可以應用于學校、醫(yī)院、部隊營區(qū)等需要定時提醒的場合。該打鈴裝置100包括外殼110、單片機120、時間同步單元130、輸入單元140以及打鈴單元150。其中，單片機120的型號并不作為本實施例中的限制，可以根據(jù)需求選定，如可以是51單片機、stm32單片機等。

在本實施例中，所述單片機120、時間同步單元130、輸入單元140以及打鈴單元150可以設置于所述外殼110內，所述時間同步單元130、輸入單元140以及打鈴單元150分別與所述單片機120電性連接，如圖1所示。當然，在本實施例中，時間同步單元130、輸入單元140以及打鈴單元150中的任意一個也可以全部或部分地設置于外殼110外，具體設置位置可以根據(jù)具體設置需求確定。

具體的，所述輸入單元140用于接收用戶設置的打鈴時間并發(fā)送給所述單片機120，該打鈴時間是需要打鈴單元150進行打鈴的時間。具體的，如圖2所示，輸入單元140可以包括相互連接的按鍵141以及按鍵掃描電路142，按鍵141可以設置于該打鈴裝置100的外殼110外或者鑲嵌于外殼110，按鍵掃描電路142可以設置于外殼110內。其中，按鍵掃描電路142與單片機120電性連接，也就是說，用戶可以通過按鍵141輸入想要設置的打鈴時間，按鍵掃描電路142可以根據(jù)用戶的按鍵141輸入確定用戶輸入的值，從而使單片機120通過該輸入單元140獲得用戶設置的打鈴時間。

另外，輸入單元140也可以是計算機以及usb接口，usb接口與單片機120電性連接。當計算機與usb接口電性連接，用戶可以從計算機輸入設置的打鈴時間，通過usb接口發(fā)送到單片機120。其中，可以在計算機運行時間設置軟件，用戶在該時間設置軟件的界面上設置打鈴時間后，通過串口發(fā)送到單片機120。

在本實施例中，所述單片機120可以用于將所述輸入單元140發(fā)送的打鈴時間存儲于非易失性存儲器，并且，單片機120可以實時監(jiān)測輸入單元140中是否輸入打鈴時間，若是，所述單片機120每次接收到輸入單元140發(fā)送的打鈴時間，利用接收到的打鈴時間對存儲的打鈴時間進行更新，使存儲器中存儲的為最新設置的打鈴時間。

當然，在本實施例中，也可以在非易失性存儲器中存儲多組打鈴時間，以根據(jù)存儲的不同組的打鈴時間進行不同時間的打鈴。當從輸入單元140輸入打鈴時間時，可以對應不同組輸入。當接收到輸入單元140輸入的打鈴時間為已經(jīng)存在的某一組的打鈴時間，將該組打鈴時間更新為新輸入的打鈴時間。若輸入單元140輸入的是新的一組打鈴時間，則在非易失性存儲器中新存儲一組打鈴時間。

另外，所述時間同步單元130用于接收外部時間源信號，并將對所述外部時間源信號處理后獲得的時間信號發(fā)送給所述單片機120。其中，時間同步單元130接收的外部時間源的信號，可以是北斗gps衛(wèi)星導航系統(tǒng)、移動通信信號、wifi信號、電波信號等，獲得世界標準時間(utc)。時間同步單元130可以是有線或無線，如是無線則包含天線和信號接收電路；有線則包含信號轉換電路和信號接收電路。

具體的，如圖3所示，時間同步單元130可以包括依次電性連接的天線131、濾波放大器132、模數(shù)轉換器133(ad轉換器)、信號捕獲跟蹤器134、譯碼器135以及數(shù)據(jù)處理器136，數(shù)據(jù)處理器136和單片機120電性連接。天線131可以設置于打鈴裝置100的外殼110外或外殼110內，或者鑲嵌于外殼110，濾波放大器132、模數(shù)轉換器133(ad轉換器)、信號捕獲跟蹤器134、譯碼器135以及數(shù)據(jù)處理器136可以設置于外殼110內其中，所述天線131將空間傳輸?shù)淖鳛榈碾姶挪ㄍ獠繒r間源信號轉換為傳輸線上的導行波后發(fā)送到濾波放大器132，即天線131將空間傳輸?shù)碾姶挪ㄟ呴L傳輸線上的導行波，發(fā)送到濾波放大器132。所述濾波放大器132對所述天線131接收的信號進行濾波，將遠離設定頻點的成分濾除，并進行幅度放大。濾波放大器132濾波放大后的信號發(fā)送到模數(shù)轉換器133，該發(fā)送到模數(shù)轉換器133的信號為模擬信號，模數(shù)轉換器133用于將濾波放大器132濾波放大后的模擬信號轉換為數(shù)字信號以便于單片機120識別。進一步的，模數(shù)轉換器133轉換后獲得的數(shù)字信號發(fā)送到信號捕獲跟蹤器134進行信號捕獲跟蹤，具體的，所述信號捕獲跟蹤器134用于對模數(shù)轉換器133轉換后的信號進行頻率跟蹤和相關捕獲，得到相關數(shù)據(jù)，該相關數(shù)據(jù)即為信號捕獲跟蹤獲得的數(shù)據(jù)。信號捕獲跟蹤器134將相關數(shù)據(jù)發(fā)送到譯碼器135，所述譯碼器135對所述相關數(shù)據(jù)進行譯碼，得到原始數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理器136用于通過對原始數(shù)據(jù)進行判讀，得到單片機120可識別的時間信號，并將所述時間信號發(fā)送到單片機120，從而使單片機120獲得世界標準時間。并且，單片機120通過時間同步單元130獲取表示時間標準時間的時間信號可以是實時的，也可以是按一定頻率執(zhí)行的，具體單片機120通過時間同步單元130獲得時間標準時間的頻率在本實施例中并不限定。

單片機120獲得時間同步單元130的時間信號后，可以用于根據(jù)所述時間信號以及所述打鈴時間控制所述打鈴單元150進行打鈴。

在一種具體的實施方式中，當所述時間信號對應的時間與所述打鈴時間一致，所述單片機120控制所述打鈴單元150進行打鈴。也就是說，單片機120可以直接將時間同步單元130中時間信號對應的時間與打鈴時間進行比對，當兩者時間一致，則進行打鈴。

在另一種具體的實施方式中，所述單片機120用于根據(jù)所述時間信號對單片機120的內部時鐘進行校時，當所述內部時鐘的計時時間與所述打鈴時間一致，所述單片機120用于控制所述打鈴單元150進行打鈴。也就是說，單片機120接收到的時間信號用于校準單片機120的內部時鐘，使內部時鐘的時間更準確，具體校準頻率可以根據(jù)內部時鐘的實際誤差情況進行設置。單片機120對打鈴單元150的控制根據(jù)內部時鐘的計時與設置的打鈴時間進行。

在本實施例中，如圖4所示，打鈴單元150可以包括電鈴驅動單元151以及電鈴152，其中，電鈴152可以設置于外殼110外，當然，也可以設置于外殼110內。電鈴驅動單元151可以設置于外殼110內，電鈴驅動單元151與單片機120電性連接，所述電鈴驅動單元151用于根據(jù)所述單片機120的控制產(chǎn)生驅動信號，所述電鈴152根據(jù)所述驅動信號進行打鈴。也就是說，當單片機120向電鈴驅動單元151發(fā)送控制打鈴單元150進行打鈴的信號時，電鈴驅動單元151在該信號的控制下驅動電鈴152發(fā)出鈴聲，進行打鈴。

具體的，如圖4所示，所述電鈴驅動單元151可以包括依次電性連接的控制單元1511、放大電路1512以及繼電器1513。其中，繼電器1513與電鈴152電性連接，請參見圖4，可以是繼電器1513、電鈴152以及電源依次串聯(lián)。另外，控制單元1511與所述單片機120電性電性連接，所述單片機120根據(jù)時間信號以及所述打鈴時間控制打鈴單元150進行打鈴時，向控制單元1511發(fā)送的控制電鈴152發(fā)聲的可以是串口信號，當該串口信號發(fā)送述控制單元1511，控制單元1511將所述串口信號輸出至所述放大電路1512，放大電路1512將所述串口信號放大后輸出至所述繼電器1513。繼電器1513可以包括控制線圈和觸點，電鈴152可以是一種上電可發(fā)出聲音的裝置，可以是機械碰撞發(fā)出聲音，也可以是讀取數(shù)據(jù)控制喇叭發(fā)出聲音。當放大電路1512將放大后的控制電鈴152打鈴的信號輸出至控制線圈，控制觸點的閉合。當觸點閉合時，電鈴152得電，發(fā)出聲音。

進一步的，在本實施例中，還可以包括對打鈴持續(xù)時間的設置。該打鈴持續(xù)時間為每次打鈴的鈴聲持續(xù)時間，可以是默認值，也可以由輸入單元140輸入。單片機120控制打鈴單元150進行打鈴后，計時打鈴時長，當打鈴時長等于打鈴持續(xù)時間，再發(fā)送控制打鈴單元150停止打鈴的控制型號。當打鈴單元包括電鈴驅動單元151以及電鈴152，其中電鈴驅動單元151如圖4所示包括繼電器1513時，當單片機120發(fā)送控制打鈴停止的控制信號時，該控制信號可以是控制繼電器1513的觸點端口，使電鈴152斷電，停止打鈴。

本實施例中進行打鈴控制的整個過程可以是如圖5所示，單片機120上電后讀取存儲的打鈴時間，顯示當前設置的打鈴時間。實時判斷輸入單元140是否輸入打鈴時間，如輸入單元140輸入數(shù)據(jù)，則讀取輸入單元輸入的新的設置的打鈴時間，進行打鈴時間數(shù)據(jù)更新，并讀取時間同步單元130的輸入，若輸入單元140未輸入有數(shù)據(jù)，存儲的打鈴時間不變，讀取時間同步單元130的輸入。再判斷時間同步單元130的輸入時間是否等于打鈴時間，如等于打鈴時間，則驅動打鈴單元150進行打鈴。

進一步的，在本實施例中，該打鈴裝置100還可以包括無線通信模塊，使打鈴裝置100可以如圖6所示和用戶終端實現(xiàn)無線連接。其中，單片機120可以通過無線通信模塊接收用戶通過用戶終端發(fā)送的打鈴時間，單片機120對該通過無線通信模塊接收到的打鈴時間可以采取和輸入單元140輸入的打鈴時間一致的處理方式，即對其進行存儲或者用于更新已經(jīng)存儲的打鈴時間，以實現(xiàn)用戶終端對打鈴裝置100的遠程控制。其中，該用戶終端可以是電腦、手機或者其他智能設備。

在本實施例中，打鈴裝置100的設置位置可以是如圖7及圖8所示，特別是當采用北斗或gps衛(wèi)星信號實現(xiàn)打鈴裝置100的時間校準時，該打鈴裝置100用于安裝在具有窗子的房間內，設置于房間墻體表面，可以理解的，圖7及圖8中僅示出了房間的部分。

其中，打鈴裝置100的天線131可以設置于靠近外殼110遠離墻體的表面，外殼110對應所述天線131的位置設置有通孔。優(yōu)選的，通孔的大小比天線131略大，可以表現(xiàn)為通孔的邊長大于天線131，當然，通孔與天線131之間的邊長大小關系并不作為本實施例的限制。

具體的，如圖9所示，天線131可以為方形模塊，焊在電路板上，所述通孔161也可以為方形，其中，圖9僅示出了該打鈴裝置的部分。其中，通孔161的每一條邊都可以比天線131對應的邊長。具體的，所述通孔的邊長比所述天線131的對應邊長大六分之一倍，例如，天線131的邊長為l，則通孔每邊比l長l/6。進一步的，在天線131側面對應的外殼110也相應開通孔，即在外殼110的與墻體相鄰的至少一面設置通孔，且優(yōu)選為通孔每邊超過天線131對應邊長的六分之一倍。

在本實施例中，打鈴裝置100的外殼110可以是塑料的，也可以是金屬的。優(yōu)選以外殼110為金屬外殼110時，在外殼110設置對應天線131的通孔，外殼110表面貼覆塑料薄膜，塑料薄膜、外殼110以及天線131的位置可以是如圖10所示；當外殼110是塑料時，可以將天線131設置在外殼110遠離墻體的一面的表面，如圖10所示，圖10示出了該打鈴裝置的部分，圖10中的電路板可以是單片機、時間同步單元、輸入單元、打鈴單元等形成的電路板，具體哪些組件共同形成電路板可以根據(jù)實際情況確定。

在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。