專利名稱：遙控壁掛式多功能電腦萬年歷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶遙控操作的壁掛式多功能全自動電腦日歷及時鐘。
實時鐘RTC(6)選用X1203或PCF8563，是具有I2C總線接口的實時鐘集成電路，用于停電后保持時間及日歷的準(zhǔn)確性。
溫度測量電路TC(7)選用AD7416，是具有I2C總線接口的溫度測量集成電路，用于將溫度信號數(shù)字化。
EEPROM存儲器(8)選用AT24C01，它具有I2C總線接口，用于存貯九項定時信息。
CPU的振蕩器(10)頻率為12MHz。
串并轉(zhuǎn)換集成電路(13)(14)(15)(16)選用CD4094，用于輸出顯示控制信號。在它的遙控收發(fā)電路中遙控器的主控集成電路選用GS2212或TC9012F，用于產(chǎn)生調(diào)制的紅外遙控信號。
遙控器的主控集成電路的振蕩器頻率取455KHz。
紅外遙控信號接收器(12)的主控集成電路選用CXA20106，用于紅外遙控信號的放大、檢波和解調(diào)。
中央控制器CPU(5)通過其P1.6和P1.7端口(第7腳和第8腳)模擬I2C總線與實時鐘RTC(6)、溫度測量電路TC(7)、EEPROM存儲器(8)相聯(lián)接。系統(tǒng)上電之后，中央控制器CPU(5)會自動與實時鐘RTC(6)的時間及日期進(jìn)行對準(zhǔn)，從EEPROM存貯器(8)中讀出定時信息。
振蕩器(10)、復(fù)位控制電路(11)則為中央控制器CPU(5)提供時鐘信號和復(fù)位信號。
按鍵電路(9)與中央控制器CPU(5)的P2口相聯(lián)接，為系統(tǒng)提供了控制鍵盤。中央控制器CPU(5)在每個運(yùn)行循環(huán)中檢查一次本機(jī)鍵盤(9)的狀態(tài)。當(dāng)確定有按鍵按下并釋放之后，則對該按鍵消息進(jìn)行分析、處理，由此即實現(xiàn)了系統(tǒng)的鍵盤操作方案。
紅外遙控信號接收器(12)的信號輸出端與中央控制器CPU(5)的INT0或INT1口相聯(lián)接。由遙控器發(fā)出的控制信號經(jīng)過紅外遙控信號接收器(12)完成信號接收、放大、檢波等解調(diào)工作之后，將解調(diào)的遙控信號送至中央控制器CPU(5)的外部中斷信號輸入端子(第13腳INT1或第12腳INT0)。中央控制器CPU(5)在收到脈沖中斷信號之后，通過其內(nèi)部的定時器T1或T0計算出兩次脈沖之間的時間差。根據(jù)兩次脈沖之間的時間差，即可分辨出相應(yīng)的遙控信號位位值是“0”還是“1”。在一次按鍵發(fā)出的全部34個脈沖位接收檢測完成后，即得到所按遙控按鍵的編碼包括用戶碼和功能碼。中央控制器CPU(5)僅處理用戶碼相符的按鍵，并按其功能碼碼值對該按鍵消息進(jìn)行處理。這樣就實現(xiàn)了對系統(tǒng)的紅外遙控操作。
在電腦控制板上，實時鐘RTC(6)對振蕩電路提供的32768Hz振蕩信號進(jìn)行分頻，得到1Hz的計時脈沖做為計時基準(zhǔn)信號。實時鐘RTC(6)內(nèi)部電路則自動進(jìn)行秒、分、時、及公歷日、月、年的記錄。
中央控制器CPU(5)內(nèi)部由晶振(10)提供時間基準(zhǔn)，再由定時器T0通過程序控制，實現(xiàn)了分頻并得到100Hz的計時信號，并由此構(gòu)造了自己的時鐘及日歷電路，同時也實現(xiàn)了秒表功能。中央控制器CPU(5)在每個小時的59分00秒時將自身的計時時間、日期信息與從實時鐘RTC(6)中讀出時間及日期信息對正，再由中央控制器CPU(5)換算出相應(yīng)的農(nóng)歷，星期、生肖等相關(guān)信息。由此實現(xiàn)了同時提供公歷、農(nóng)歷、時間、星期、生肖等較完備的復(fù)合功能，保證了顯示的正確性和精度。
由于實時鐘RTC(6)是極低功耗的IC器件，它由主電源(1)、后備電池(3)以及后備電池檢測及充電控制電路(4)供電。并且實時鐘RTC(6)具有自動電源切換的功能，掉電后自動切換由后備電池(3)供電，這樣就可保證系統(tǒng)時間及日歷在停電之后仍可保持長期的正確性，由此實現(xiàn)了長期免維護(hù)的特性。
中央控制器CPU(5)每隔16秒鐘從TC(7)中讀一次溫度信息并將溫度值送至顯示緩沖區(qū)。由此實現(xiàn)了提供溫度狀況的功能。
中央控制器CPU(5)每隔5秒種從數(shù)據(jù)庫中取出當(dāng)年的各個節(jié)氣所在的公歷日期，并將數(shù)據(jù)送至顯示緩沖區(qū)依序循環(huán)顯示。由此實現(xiàn)了節(jié)氣顯示功能。
中央控制器CPU(5)每分鐘檢查一次九個定時信息中有否符合報鬧條件的，如果有，則在P11端口上產(chǎn)生1000Hz的振蕩信號，驅(qū)動喇叭發(fā)出報鬧信號。報鬧信號不受顯示是否關(guān)閉的影響。由此實現(xiàn)了多重定時的功能。
中央控制器CPU(5)經(jīng)由其P1.3、P1.4、RXD、TXD(第4、5、10、11腳)組成串行數(shù)據(jù)發(fā)送和控制電路與串并轉(zhuǎn)換集成電路(13、14、15、16)相聯(lián)接。
由四片CD4094(13、14、15、16)將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為32線并行輸出，經(jīng)過段控驅(qū)動電路(17)及位控驅(qū)動電路(18)向顯示板(19)提供了S1-S16共16根段控信號線和L1-L16共16根位控信號線。
顯示板由26個LED數(shù)碼塊及40個LED發(fā)光二極管組成。在26個LED數(shù)碼塊中6個用于時間、8個用于公歷年月日、5個用于農(nóng)歷日期、1個用于星期、2個用于溫度，4個用于節(jié)氣日期。在40個單LED中4個用于功能狀態(tài)指示、12個用于生肖指示、24個用于節(jié)氣指示。所有這些顯示器件共相當(dāng)于31個8段LED數(shù)碼塊。
顯示板上的31組LED是按如下方法與段控線和位控線聯(lián)接的每一個位控線同時接兩個8段LED的公共端，這兩個8段LED的16個筆劃與S1-S16這16根段控信號線相接。這樣就可在16個位控線上接上32個8段LED數(shù)碼塊。這種16段×16位的“一拖二”動態(tài)掃描方式在LED亮度上要比8段×32位的傳統(tǒng)動態(tài)掃描方式改善很多。如果需要更高的亮度，比如車站、廣場等露天場合，則可以采用32個74HC4094(或74HC595)實現(xiàn)LED的靜態(tài)顯示。
在每個循環(huán)周期，中央控制器CPU(5)先將CD4094的OE端設(shè)為低電平，禁止4094并行口的驅(qū)動信號輸出；再將CD4094的STR設(shè)為高電平，使能其內(nèi)部移位寄存器。然后中央控制器CPU(5)再將控制顯示的段控及位控信息通過串行口(TXD、RXD)發(fā)送到四片CD4094(13、14、15、16)中。發(fā)送完成后，則使STR為低、OE為高，顯示信號就輸出到了段控及位控驅(qū)動電路。段控和位控驅(qū)動電路上的電信號則驅(qū)動顯示板上的指定LED的指定筆劃發(fā)光。經(jīng)過中央控制器CPU(5)不斷地高速動態(tài)掃描每一個LED，就在面板上顯示出了完整的公歷、農(nóng)歷、時間、生肖、節(jié)氣和溫度等信息。
在每天0時到6時，中央控制器CPU(5)通過停止輸出顯示控制信號的方式關(guān)閉顯示，以實現(xiàn)夜間不用時節(jié)約電能。顯示關(guān)閉后，報時也自動被關(guān)閉，但定時不受影響。由此實現(xiàn)了自動化的特性。
在每天6時到22時每個整點到達(dá)之間，即在59分56秒時，中央控制器CPU(5)在P11端口上產(chǎn)生報時振蕩信號，驅(qū)動喇叭發(fā)出報時信號。報時信號的頻率在56、57、58、59秒的前四聲為500Hz，整點時的一聲為1000Hz。顯示被關(guān)閉后，報時也自動被關(guān)閉。由此實現(xiàn)了整點報時的功能。
在用戶設(shè)定日期或時間之后，中央控制器CPU(5)會自動更新實時鐘電路RTC(6)中的日期和時間。在用戶設(shè)定定時之后，中央控制器CPU(5)會自動更新EEPROM存貯器(8)中的定時數(shù)據(jù)，存在EEPROM存貯器中的定時數(shù)據(jù)在停電之后仍可保持十年不丟失。
本實用新型在220V外電源失效之后，除實時鐘電路RTC(6)在備用電池(3)支持下正常工作之外，其余各部分電路都不再工作。上電后，各部分電路又歸于正常。本實用新型的有益效果是1、同時具有完備的遙控操作和鍵盤操作兩套方案。操作非常方便。
2、同時顯示公歷年、月、日、農(nóng)歷月、日、12生肖、24節(jié)氣、當(dāng)前時間以及溫度等信息。能夠自動分辨出公農(nóng)歷的閏年及閏月等信息，對農(nóng)歷閏月，則在農(nóng)歷月號前冠以“L”來標(biāo)記。
3、公歷與農(nóng)歷相互對照，具有相互換算的功能，并同時換算出12生肖等信息。換算操作不影響其它功能。
4、具有24節(jié)氣查詢功能。可以查詢?nèi)我庖荒耆我还?jié)氣所在的公歷日期。
5、具有九項智能化的定時。定時信息保存于EEPROM存貯器(8)中，而且在掉電后可保持10年不丟失。
6、具有整點報時、夜間停鬧等多項體貼入微的人性化的性能?？墒謩?、可自動控制顯示，夜間自動關(guān)閉，白天自動打開，實現(xiàn)高效節(jié)電。同時消除顯示對夜間睡眠的影響。
7、具備秒表功能。
8、對于對人們生活有較大影響的性能更具有可選擇的自動化和智能化的工作方式。
9、自帶備用充電電池和電池檢測充電電路，市電正常時充電，停電后電池自動供電。停電數(shù)年仍可保證日歷及時間的正確性，實現(xiàn)真正的免維護(hù)特性。
圖4是本實用新型的遙控器及其接收電路的電路原理圖；圖5是本實用新型的一實施例的的面板(20)外觀圖；圖6是本實用新型的一實施例的遙控器的面板外觀圖；圖中1、電源電路；2、報時及報鬧信號驅(qū)動電路；3、備用電池；4、備用電池檢測和充電電路；5、中央控制器CPU；6、實時鐘RTC；7、溫度測量電路TC；8、EEPROM存貯器電路；9、鍵盤電路；10、晶振；11、復(fù)位控制電路；12、紅外遙控信號接收器；13、14、15、16、串并轉(zhuǎn)換電路；17、段控顯示信號驅(qū)動電路；18、位控顯示信號驅(qū)動電路。
51、功能指示區(qū)(換算、秒表、定時、校時)；52、十二生肖顯示區(qū)；53、公歷日期及星期顯示區(qū)、54、農(nóng)歷及溫度顯示區(qū)；55、時間顯示區(qū)；56、二十四節(jié)氣顯示區(qū)；57、紅外遙控信號接收窗口。
具體實施方式
在由圖5所示實施例中，顯示板(19)上與面板相對應(yīng)的位置安裝有用于顯示公歷、農(nóng)歷、星期、溫度、生肖、節(jié)氣以及功能指示的LED顯示器件和紅外遙控信號接收器(12)。顯示器件分為兩組(用于功能指示、生肖顯示、節(jié)氣顯示的每8個LED發(fā)光管看作是一個8段LED數(shù)碼塊)，每組LED數(shù)碼塊的相同筆劃引線并接在一起，組成16根段控信號線(每組8根)。在兩組顯示器件中各選出一個LED數(shù)碼塊將其公共端連接在一起，這樣又組成16根位控信號線。
控制板上裝有電源電路(1)、報時及報鬧驅(qū)動電路(2)、備用電池(3)、電池檢測及充電控制電路(4)、中央控制器CPU(5)AT89C52、實時鐘RTC(6)X1203、溫度測量電路TC(7)AD7416、EEPROM存貯器(8)AT24C01、串并轉(zhuǎn)換電路(13、14、15、16)以及段控驅(qū)動電路(17)及位控驅(qū)動電路(18)等。中央控制器CPU(5)AT89C52通過由P1.6和P1.7模擬的I2C總路線接口與實時鐘RTC(6)X1203、溫度測量電路TC(7)AD7416和EEPROM存貯器(8)AT24C01相聯(lián)接。串并轉(zhuǎn)換電路由4片CD4094(13、14、15、16)組成，其串行輸入和控制端則與中央控制器CPU(5)89C52的RXD、TXD、P1.3和P1.4相聯(lián)，而其32線并行輸出端則聯(lián)接到段控驅(qū)動電路(17)及位控驅(qū)動電路(18)構(gòu)成顯示部分的驅(qū)動電路。報時及報鬧驅(qū)動電路(2)的信號輸入端與中央控制器CPU(5)89C52的P1.1口相聯(lián)。在顯示板(19)上的紅外遙控信號接收器(12)的信號輸出端則通過連接線(21)與中央控制器CPU(5)89C52的INT1端口相聯(lián)接。
在實施例的遙控器中，將主控集成電路GS2212或TC9012F的SCS端(第19腳，用戶碼選擇端)與第20腳相聯(lián)，取用戶碼0x10h(十六進(jìn)制)。
權(quán)利要求1.一種遙控壁掛式多功能電腦萬年歷，它由遙控器及主機(jī)兩部分組成，其特征在于中央控制器CPU(5)通過其P1.6和P1.7端口(第7腳和第8腳)模擬I2C總線與實時鐘RTC(6)、溫度測量電路TC(7)、EEPROM存儲器(8)相聯(lián)接并對實時鐘RTC(6)、溫度測量電路TC(7)、EEPROM存儲器(8)進(jìn)行操作和控制；中央控制器CPU(5)經(jīng)由其P1.3、P1.4、RXD、TXD(第4、5、10、11腳)組成串行數(shù)據(jù)發(fā)送和控制電路與串并轉(zhuǎn)換集成電路(13、14、15、16)相聯(lián)接；紅外遙控信號接收器(12)的信號輸出端與中央控制器CPU(5)的INT0或INT1口相聯(lián)接；由遙控器發(fā)出的控制信號經(jīng)過紅外遙控信號接收器(12)完成信號接收、放大、檢波等解調(diào)工作之后，將解調(diào)的遙控信號送至中央控制器CPU(5)的外部中斷信號輸入端子(第13腳INT1或第12腳INT0)，中央控制器CPU(5)在收到脈沖中斷信號之后，通過其內(nèi)部的定時器T1或T0計算出兩次脈沖之間的時間差，根據(jù)兩次脈沖之間的時間差，即可分辨出相應(yīng)的遙控信號位位值是“0”還是“1”；在一次按鍵發(fā)出的全部34個脈沖位接收檢測完成后，即得到所按遙控按鍵的編碼包括用戶碼和功能碼。中央控制器CPU(5)僅處理用戶碼相符的按鍵，并按其功能碼碼值對該按鍵消息進(jìn)行處理，這樣就實現(xiàn)了對系統(tǒng)的紅外遙控操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控壁掛式多功能電腦萬年歷，其特征在于在它的主機(jī)電路中i.中央控制器CPU(5)選用AT89C51或AT89C52；ii.實時鐘RTC(6)選用X1203或PCF8563；iii.溫度測量電路TC(7)選用AD7416；iv.EEPROM存儲器(8)選用24C01；v.CPU的振蕩器(10)頻率為12MHz；vi.串并轉(zhuǎn)換集成電路(13)(14)(15)(16)選用CD4094在它的遙控電路中i.遙控器的主控集成電路選用GS2212或TC9012F；ii.遙控器的主控集成電路的振蕩器頻率取455KHz；iii.紅外遙控信號接收器(12)的主控集成電路選用CXA20106。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控壁掛式多功能電腦萬年歷，其特征在于在它的遙控器電路中將遙控器主控集成電路GS2212或TC9012F的SCS端(第19腳，用戶碼選擇端)與第20腳相聯(lián)，取用戶碼0x10h(十六進(jìn)制)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控壁掛式多功能電腦萬年歷，其特征在于它的主機(jī)面板由以下各部分組成a)功能指示區(qū)(換算、秒表、定時、校時)(51)；b)12生肖顯示區(qū)(52)；c)公歷日期及星期顯示區(qū)(53)；d)農(nóng)歷及溫度顯示區(qū)(54)；e)時間顯示區(qū)(55)；f)24節(jié)氣顯示區(qū)(56)；g)紅外遙控信號接收窗口(57)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電腦萬年歷，其特征在于十二生肖顯示區(qū)(51)中相應(yīng)的生肖由其圖案左上角的LED發(fā)光管點亮來標(biāo)識；而當(dāng)年24節(jié)氣由其名稱中央的LED發(fā)光管點亮來標(biāo)識，24節(jié)氣所在的公歷日期由24節(jié)氣顯示區(qū)(56)中央的日期標(biāo)明，24節(jié)氣是不斷循環(huán)顯示的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控壁掛式多功能電腦萬年歷，其特征在于在其顯示電路中采用了“一拖二”的聯(lián)接方式即每一個位控線同時接于兩個8段LED數(shù)碼塊的公共端，段控線(S1-S16)接這兩個8段LED數(shù)碼塊的共計16個筆劃端，這樣16個位控線(L1-L16)一共可以帶動32個8段LED數(shù)碼塊，其中功能指示、12生肖和24節(jié)氣顯示一共有40個單獨的LED發(fā)光二極管，相當(dāng)于5個8段LED數(shù)碼塊聯(lián)接于系統(tǒng)中。
專利摘要一種全自動壁掛式帶紅外遙控的萬年歷。可同時顯示公、農(nóng)歷年、月、日、星期、12生肖、24節(jié)氣、時間以及氣溫等信息，自動識別公、農(nóng)歷閏月。具有(1)公歷—農(nóng)歷、農(nóng)歷—公歷、節(jié)氣、生肖的查詢和換算；(2)九項智能化定時報鬧；(3)秒表；(4)整點報時；(5)自動控制顯示；(6)自帶充電電池等免維護(hù)特性以及(7)低功耗節(jié)電設(shè)計，再加上(8)全部功能都可遙控操作，(9)采用高亮度LED顯示等多項先進(jìn)性能。采用模塊化設(shè)計，外觀豪華大方，操作方便直觀。
文檔編號G04G99/00GK2530283SQ0123006
公開日2003年1月8日 申請日期2001年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
發(fā)明者毛宏建 申請人:毛宏建