專利名稱：超聲波遙控語言報時石英鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子鐘表技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種帶有超聲波遙控裝置的漢語報時石英鐘。
石英鐘以走時準確、款式新穎而贏得廣大消費者的青睞?，F(xiàn)有的石英鐘均以指針來顯示時間，人們只能通過視覺判斷指針位置而獲知當前時間，這種方式往往會遇到一些不便，尤其對于盲人和視力不佳的人極為不便。運用大規(guī)模集成電路的語言處理器對時間信息進行語音合成處理，用語言報出當前時間能改善人們生活環(huán)境。中國專利公報公開的一件申請?zhí)枮?7214623、名稱為“漢語自動報時家用鐘表”的專利申請。它是利用手動觸發(fā)報時，即每次需用語言報時時要用手按下鐘表上的觸發(fā)按鍵才能報時，這種方式對于掛鐘尤其不便，此外，該報時鐘所采用的存貯控制方式只能按二十四小時制進行報時，不能分上、下午時區(qū)來報時，這對于廣大使用者的習(xí)慣來說都是不便的。
本實用新型的目的在于為了克服上述不足之處而提供一種帶有超聲波遙控裝置的語言報時石英鐘，它在有效的空間范圍之內(nèi)通過超聲波遙控裝置使本石英鐘用漢語語音準確、清晰地報出當前時間為上午或下午幾點幾分。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的超聲波遙控語言報時石英鐘包括石英鐘殼體(8)、石英鐘機芯(1)、計時電路(25)、語言處理器(26)、外存貯器(28)、音頻放大電路(27)、電源(24)、揚聲器(29)構(gòu)成，其特征在于它還包括由超聲波發(fā)射器(23)、超聲波接收器(22)組成的用于觸發(fā)語言報時系統(tǒng)進行漢語報時的超聲波遙控裝置，從石英鐘機芯(1)取出的秒信號(S1、S2)送入由兩個雙二－十進制加法計數(shù)器(IC3、IC4)和一個雙D觸發(fā)器(IC5)組成的計時電路(25)中進行時、分計時，計時采用十二小時進制，分上午或下午幾點幾分報出，雙D觸發(fā)器(IC5)控制著上午和下午的轉(zhuǎn)換，計時電路(25)產(chǎn)生的各種時間信號送至外存貯器(28)，外存貯器(28)由兩個可擦寫只讀存貯器EPROM(IC6、IC7)組成，計時電路(25)通過計時產(chǎn)生的各種時間信號與語言處理器(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址信號的一部分組成一個完整地址送入只讀存貯器(IC6)地址端，只讀存貯器(IC6)輸出的數(shù)據(jù)與語言處理器(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址信號的一部分再與控制著上午和下午轉(zhuǎn)換的雙D觸發(fā)器(IC5)輸出的一個地址信號共同組成一個完整的存貯地址送入只讀存貯器(IC7)地址端，據(jù)此地址從只讀存貯器(IC7)中取出語言數(shù)據(jù)送入語言處理器(IC8)中進行語音合成處理；計時及語言合成線路板(3)安裝在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔右側(cè)，超聲波接收器線路板(4)安裝在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔左側(cè)，揚聲器(6)安裝在石英鐘殼體(8)左下內(nèi)腔；語言鐘的遙控發(fā)射器(23)由前蓋(17)、后蓋(18)、超聲波發(fā)射器線路板(13)組成，超聲波發(fā)射換能器(14)安裝在發(fā)射器(23)內(nèi)腔頂部，其對應(yīng)的前、后蓋(17、18)頂部開有一小孔，超聲波發(fā)射器線路板(13)裝在前蓋(17)內(nèi)腔上部，電池(16)裝在前蓋(17)內(nèi)腔下半部；超聲波接收換能器(9)裝在石英鐘殼體(8)中間前下方，時分調(diào)校和觸發(fā)按鈕(7)裝在石英鐘殼體(8)中間后下方。
本實用新型采用了超聲波遙控裝置、漢語語言處理器以及計時采用十二小時進制，分上、下午時區(qū)報出，故使用者可以在有效的空間范圍內(nèi)通過超聲波遙控裝置使本石英鐘用漢語語音準確、清晰地報出當前時間為上午或下午幾點幾分，這給人們的日常生活，尤其是以往靠觸覺獲知時間信息的盲人和視力不佳的人來說帶來很大方便。


圖1是本實用新型超聲波遙控語言報時石英鐘主視圖；圖2是圖1的后視圖；圖3是圖1所示A－A剖視圖；圖4是本實用新型超聲波遙控發(fā)射器主視圖；圖5是圖4所示B－B剖視圖；圖6是本實用新型超聲波遙控發(fā)射器去掉后蓋的后視圖；圖7是本實用新型超聲波遙控語言報時石英鐘原理框圖；圖8是本實用新型超聲波遙控發(fā)射器線路原理圖；圖9是本實用新型超聲波遙控接收器線路原理圖10是本實用新型的計時電路線路原理圖；圖11是本實用新型的語言合成線路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
按圖8－圖11所示的線路原理圖將其電子元器件焊接到相應(yīng)的印刷線路板上，將計時及語言合成線路板(3)安裝緊固在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔右側(cè)，將超聲波接收器線路板(4)安裝緊固在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔左側(cè)，將揚聲器(6)安裝緊固在石英鐘殼體(8)左下內(nèi)腔。超聲波接收換能器(10)焊接在超聲波接收線路板(4)背面中間位置上，見圖3所示。將轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)固裝在殼體(8)左下部凹面上，時分調(diào)校和觸發(fā)按鈕(7)裝在石英鐘殼體(8)后面中下部。電池盒(2)固裝在殼體(8)后面機芯(1)下部。按圖8－圖11所示線路圖將各開關(guān)及線路板、電源用導(dǎo)線連接好。將超聲波發(fā)射器線路板(13)安裝固定在前蓋(17)內(nèi)腔上部，線路板(13)頂部焊裝有超聲波發(fā)射換能器(14)，其對應(yīng)的前蓋(17)、后蓋(18)頂端部各開有一小孔，疊層電池(16)安裝在前蓋(17)內(nèi)腔下半部。前蓋(17)正面中間位置開有一小園孔，按鈕(12)穿過該園孔微露出前蓋(17)面上，在前蓋(17)正面上部安裝有指示燈(11)，將后蓋(18)蓋上用螺釘緊固即成超聲波發(fā)射器(23)。
本超聲波遙控語言報時石英鐘電氣原理及工作過程是這樣的秒信號(s1、s2)(21)從石英鐘機芯中取出。秒信號(21)供給計時電路(25)作為時間基準，計時電路(25)產(chǎn)生的各種時間信號提供給語言處理器(26)，本實施例的語言處理器選用集成塊LH－100，語言處理器(26)根據(jù)時間信號從外存儲器EPROM(28)中取出數(shù)據(jù)進行語音合成處理，然后輸出模擬信號，進行放大、檢波處理，驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲音。遙控器由發(fā)射器與接收器組成，如圖8、圖9所示。該遙控器采用40KHZ超聲波發(fā)射、接收換能器，本實施例采用型號分別為(UCM－40－T)和(UCM－40－R)，其靈敏度高輻射面寬，無需使用高增益前置放大器，適當選擇換能器的工作頻率，抗干擾性能將大大提高。超聲波發(fā)射器(23)由時基電路“555”集成塊(IC1)作信號源，參見圖8所示，由輸出腳(3)輸出40KHZ信號直接藕合至發(fā)射換能器(YD1)(14)，按動開關(guān)(AN1)(12)時，電源(9V)接通，“555”集成塊(IC1)輸出信號經(jīng)發(fā)射換能器(YD1)(14)向周圍空間輻射。每按動一次開關(guān)AN1(12)，換能器(YD1)(14)便輸出一串40KHZ脈沖作為接收單元的控制信號。當接收器的接收換能器(YD2)(10)收到這一信號時產(chǎn)生諧振，使輸出的信號電壓幅度達到最大，參見圖9所示，晶體三極管(BG1、BG2)和電阻(R5、R6、R7、R8、R9、R10)、電容(C3、C4)通過阻容藕合組成多級放大電路，三極管(BG3)和電阻(R11)、二極管(D1)組成限幅放大電路，電感(L)和電容(C6)、電阻(R13)組成帶通電路，三極管(BG4)和電阻(R15)、電容(C7)組成檢波電路，集成塊(IC2)與其外圍電路組成整形電路，信號經(jīng)放大、帶通、檢波和整形后，輸出一脈沖電流到三極管(BG5)的基極，三極管(BG5)即導(dǎo)通，三極管(BG6)也導(dǎo)通，電源(＋Ec)接通，超聲波接收器(4)的輸出端(A)接至語言處理器(LH－100)(26)，外存貯器EPROM、放大電路(27)電源腳，上述電路開始工作。由于語言處理器(LH－100)(26)的(PLAY)腳(重放，低電平有效)與接地端相連，因此語言處理器(26)接通電源后，將進入“語音合成”狀態(tài)。由于語言處理器(26)平時不工作，平時整個電路只有計時電路在工作，所以耗電極低。按鈕(AN2)為手動觸發(fā)報時按鈕。
計時電路(25)由2個雙二－十進制計數(shù)器(IC3、IC4)和一個雙D觸發(fā)器(IC5)組成，本實施例中實施塊(IC3、IC4)均選取(CD4520)，(IC5)選取(CD4013)，參見圖10所示，圖中地址除(A11)外均為(2764)(IC6)的地址。由石英鐘機芯取出的秒信號(S1、S2)送至計數(shù)器(IC3)輸入端，驅(qū)動計數(shù)器開始計時，(IC3)輸出腳(1Q3)輸出一個時鐘脈沖周期為30秒的脈沖信號，輸入到(IC5)的(1CP)端，D觸發(fā)器(IC5)組成一個二分頻器，輸入到(IC5)的脈沖經(jīng)過二分頻，在(IC5)的(1Q)端輸出一個周期為60秒的時鐘脈沖，驅(qū)動(IC4)開始計時，計數(shù)器(IC4)組成分計時器，計滿60分鐘后清零并在其輸出端(2Q3)輸出一時鐘脈沖到(IC3)，(IC3)的另一個二進制計數(shù)器進行時計數(shù)，計滿12小時后清零。雙D觸發(fā)器(IC5)的輸出端(2Q)控制上午和下午的轉(zhuǎn)換，當(IC5)的(2Q)端輸出低電平時，報出時間是上午幾點幾分，當(IC5)的(2Q)端輸出高電平時，報出時間是下午幾點幾分。圖10中按鈕(AN3、AN4)為調(diào)時和調(diào)分按鈕，利用按鈕(AN3)和(AN4)可以對時、分進行校準。
外存貯器(28)各由一片(27256)(IC7)和一片(2764)(IC6)EPROM組成，其存貯容量分別為32KB和8KB，參見圖11所示。計時電路(25)分產(chǎn)生的地址(A0、A1、A2....A8、A12)和語言處理器(LH－100)(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址(A9、A10、A11)送入外存貯器EPROM(2764)(IC6)中，外存貯器(2764)(IC6)中存放的是(27256)(IC7)中語言數(shù)據(jù)的部分地址，(2764)(IC6)輸出的數(shù)據(jù)形成的地址(A12、A13、A14)與語言處理器(LH－100)(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址(A0、A1、....A10)再與控制著上午下午轉(zhuǎn)換的存貯地址(A11)組成一個完整的數(shù)據(jù)地址，輸入到(27256)(IC7)的地址端，(27256)(IC7)根據(jù)地址信號取出數(shù)據(jù)(D0..D7)送到語言處理器(LH－100)(IC8)中進行語音合成，然后輸出模擬信號到放大電路，放大電路由一塊(LM324)四運放集成塊和電阻、電容組成，輸出信號經(jīng)放大、濾波處理，驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲音。
本超聲波遙控語言報時石英鐘電路工作電源為直流6V。遙控發(fā)射器電路工作電源為直流9V，有效空間控制范圍為≤6m。
權(quán)利要求1.一種超聲波遙控語言報時石英鐘，包括石英鐘殼體(8)、石英鐘機芯(1)、計時電路(25)、語言處理器(26)、外存貯器(28)、音頻放大電路(27)、電源(24)、揚聲器(29)構(gòu)成，其特征在于①還包括由超聲波發(fā)射器(23)、超聲波接收器(22)組成的用于觸發(fā)語言報時系統(tǒng)進行漢語報時的超聲波遙控裝置，從石英鐘機芯(1)取出的秒信號(S1、S2)送入由兩個雙二-十進制加法計數(shù)器(IC3、IC4)和一個雙D觸發(fā)器(IC5)組成的計時電路(25)中進行時、分計時，計時采用十二小時進制，分上午或下午幾點幾分報出，雙D觸發(fā)器(IC5)控制著上午下午的轉(zhuǎn)換，計時電路(25)產(chǎn)生的時間信號送至外存貯器(28)，外存貯器(28)由兩個可擦寫只讀存貯器EPROM(IC6、IC7)組成，計時電路(25)產(chǎn)生的時間信號與語言處理器(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址信號一部分組成一個完整地址送入只讀存貯器(IC6)地址端，只讀存貯器(IC6)輸出的數(shù)據(jù)與語言處理器(IC8)內(nèi)部計數(shù)器產(chǎn)生的地址信號的一部分再與控制著上午和下午轉(zhuǎn)換的雙D觸發(fā)器(IC5)輸出的一個信號組成一個完整的地址送入只讀存貯器(IC7)地址端，據(jù)此地址從只讀存貯器(IC7)中取出語言數(shù)據(jù)送入語言處理器(IC8)中進行語音合成處理；②計時及語言合成線路板(3)安裝在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔右側(cè)，超聲波接收器線路板(4)安裝在石英鐘殼體(8)右下內(nèi)腔左側(cè)，喇叭(6)安裝在石英鐘殼體(8)左下內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波遙控語言報時石英鐘，其特征在于超聲波發(fā)射器(23)由前蓋(17)、后蓋(18)、超聲波發(fā)射器線路板(13)組成，超聲波發(fā)射換能器(14)安裝在發(fā)射器(23)內(nèi)腔頂部，其對應(yīng)的前、后蓋(17、18)頂部開有一小孔，超聲波發(fā)射器線路板(13)裝在前蓋(17)內(nèi)腔上部，電池(16)裝在前蓋(17)內(nèi)腔下半部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波遙控語言報時石英鐘，其特征在于超聲波接收換能器(9)裝在石英鐘殼體(8)中間前下方，時分調(diào)校和觸發(fā)按鈕(7)裝在石英鐘殼體(8)中間后下方。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波遙控語言報時石英鐘。它采用漢語語音合成技術(shù)及微處理器控制與普通石英鐘相結(jié)合，在有效的空間范圍內(nèi)通過超聲波遙控裝置能使本石英鐘用漢語語音準確、清晰地報出當前時間為上午或下午幾點幾分。這給人們的日常生活，尤其是以往靠觸覺獲知時間信息的盲人和視力不佳的人來說帶來了很大的方便。
文檔編號G04C21/00GK2091470SQ90227238
公開日1991年12月25日 申請日期1990年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月30日
發(fā)明者彭家良, 蕭友銘, 楊立東, 陳創(chuàng)華, 張永岳, 廖海鴻, 劉橫江 申請人:佛山市鐘表廠