專利名稱：單片電腦日歷/時鐘實時控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種時間控制裝置，尤其是一種電腦日歷/時鐘實時控制裝置。
在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗的測控系統(tǒng)、智能儀表及日常生活中，常常需要由實時時鐘提供采樣、定時及時標(biāo)，以實現(xiàn)各種狀態(tài)下的測試、處理與控制，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，時控電路亦在不斷更新?lián)Q代，從傳統(tǒng)的RC定時器，發(fā)展到今天的專用集成電路，使得實時控制裝置不斷智能化，最新公開的實用新型專利微電腦智能時間控制裝置(申請?zhí)枮?2213334.4)，是利用ASMIC(特定用途微電腦集成電路)作為核心，輔以簡單的驅(qū)動電路而制作成的可編程序定時插座，兼作數(shù)顯時鐘，采用液晶顯示，具有一個小鍵盤，能在一周內(nèi)任意設(shè)定6個時間控制程序，根據(jù)ASMIC上腿腳接線不同，可工作于3種定時模式。但由于其設(shè)定時間只能在一周之內(nèi)，且無日歷運行顯示功能，亦無日歷控制功能，故無法滿足當(dāng)今時代的需要；國外DS1216、MC146818、MSM5832RS、M6242RS等日歷/時鐘專用芯片，是屬高性能的日歷/時鐘芯片，但都要在單片微機系統(tǒng)支持下方能工作，顯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高，一般僅用于為微處理機提供精確的時鐘，無法普及使用。
本實用新型的目的是提供一種集微機功能、日歷/時鐘功能及控制功能為一體的單片電腦日歷/時鐘實時控制裝置，它無需在單片微機系統(tǒng)，其設(shè)定時間可達(dá)一年之久，結(jié)構(gòu)簡單，價格低，并可大規(guī)模普及使用。
本實用新型的目的是由下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
本實用新型采用功能強的單片微機，根據(jù)功能、結(jié)構(gòu)的不同選擇，通過編程，定義I/O口功能，實現(xiàn)以單片日歷/時鐘實時控制專用芯片，再輔以簡單外圍電路而成的智能實時控制裝置。

圖1為本實用新型的電路方框圖，如圖1所示，本實用新型是由單片微機與外圍電路組成的，外圍電路包括主頻電路、時標(biāo)電路、信號選通電路、鍵控電路及電源電路，其特征是單片電腦采用PIC16C57，除主頻電路外，該單片機具有20個I/O，選1個I/O口，與時標(biāo)電路聯(lián)接，定義為時標(biāo)輸入口，選15個I/O口，定義為輸出口，按序輸送三組數(shù)據(jù)一組為時鐘數(shù)據(jù)，直接驅(qū)動LCD顯示；一組為日歷數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)鎖存，譯碼驅(qū)動LED顯示；一組為設(shè)定值寄存器地址碼，實現(xiàn)實時控制，選1個I/O口，與脈沖選通電路相接，定義為選通控制口，實現(xiàn)分時輸送三組數(shù)據(jù)，選3個I/O口，與鍵控電路聯(lián)接，實現(xiàn)功能，置數(shù)、移位、復(fù)位等操作，電源電路對上述各部分電路供電。
本實用新型具有如下優(yōu)點1、顯示器件可有三種組合①用LED顯示月、日、星期；用LCD顯示時、分、秒外，還兼作顯示操作內(nèi)容，不使用硬件譯碼驅(qū)動LCD電路。
②用LED顯示年、月、日、星期、時、分、秒。
③用LCD顯示年、月、日、星期、時、分、秒。
2、日歷計算能力有二種①一年內(nèi)大、小用自動計算運行。
②百年內(nèi)閏月，大、小用全自動計算運行。
3、可同時存儲設(shè)定日期/時鐘值12—15個，設(shè)定值到時，控制輸出內(nèi)存地址碼，執(zhí)行各種狀態(tài)下的定時控制。內(nèi)存地址碼輸出方式有I/O口直接輸出，有復(fù)用I/O口輸出。
4、功能齊全有顯示型和控制型。顯示型為純顯示實時日期/時鐘，控制型為帶有控制碼輸出。
5、結(jié)構(gòu)多樣，有掛式、臺式、袖珍式等。掛式機型可大可小，顯示器件可用LED和LCD組合，亦可用LED，臺式可分為可控制的及不可控制的，顯示器件亦可不用組合。袖珍型用LCD顯示，均帶控制功能的專用設(shè)備。
6、精度高，達(dá)到0.5秒級。
7、具有備用電池，停電時單片電腦維持正常運行。
以下將通過具體實例對本實用新型作進一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型的電路方框圖。
圖2為本實用新型的電路原理圖。
圖3為本實用新型的電源電路圖。
如圖2所示，本實用新型是由單片電腦、主頻電路、時標(biāo)電路、信號處理電路、鍵盤、日歷/時鐘顯示器及電路組成的，信號處理電路是由分配器、鎖存電路1及鎖存電路2組成的外圍電路；主頻電路是由晶振Z1和電容C1、C2組成的，它接于芯片IC1的振蕩口上；時標(biāo)電路是由集成電路IC2、二極管D1～D4、電容C3、晶振Z2、三極管Q1及電阻R5組成的，由它產(chǎn)生的秒脈沖信號通過開關(guān)J接到IC1的時鐘口，為內(nèi)時鐘寄存器提供標(biāo)準(zhǔn)時標(biāo)，當(dāng)開關(guān)J斷開時，內(nèi)時鐘寄存器停止運行；分配器是由集成電路IC3(4017)組成的，鎖存電路1是由集成電路IC4、IC5、IC6組成的。鎖存電路2是由IC11組成。IC4～I(xiàn)C6、IC11是選用六D觸發(fā)器40174作為鎖存數(shù)據(jù)用，口15為鎖存口，分時輸送三個脈沖，一是鎖存日期脈沖，二是鎖存內(nèi)存地址碼脈沖，三是分配器復(fù)零脈沖，CPU是先送數(shù)據(jù)到口上，然后再送鎖存脈沖，把口上數(shù)據(jù)分別鎖存到IC4～6、IC11輸出端，上述過程是通過IC3分配器的工作來實現(xiàn)的，電容C4及電阻R12是IC3上電自動復(fù)零電路。集成電路IC1共有十六個輸出口，口1～口4提供LCD雙公共電極所需的階梯波信號，D5、R5、R8、R10為一組，D5、R6為隔離電路，把口1的高電位輸送到LCD雙公共電極COM1端上，R8、R10為分壓電路，口3的電位經(jīng)此分壓產(chǎn)生LCD COM1偏置電位，口1、口3組合產(chǎn)生LCD COM1所需的階梯波信號； D6、R7、R9、R11為另一組，同理產(chǎn)生LCD COM2階梯波信號，COM1、COM2階梯波位相差四分之一周期；口1～口15為復(fù)用口，除送時鐘數(shù)據(jù)外，CPU分時又送月、日、星期的二進制碼信號到IC4、IC5、IC6的輸入端；口9～口12還兼送設(shè)定值內(nèi)存地址二進制碼到IC11輸入端；口16接IC3的P14，IC3的P2接IC4～I(xiàn)C6的P9，IC3的P4接IC11的P9，利用其脈沖前沿把日期數(shù)據(jù)、內(nèi)存地址碼分別鎖存。
在鍵盤中，電阻R1～R4分別與按鍵AN1～AN4連接，按鍵AN4與IC1中的復(fù)位口連接，AN3接到功能口，AN2接到移位口，AN1通過撥動開關(guān)K接到數(shù)據(jù)口，在設(shè)定、校時狀態(tài)下，數(shù)據(jù)口定為輸入口，在運行狀態(tài)下，又被定為輸出口，當(dāng)運行比較相等時，該口輸出高電位，時間維持30秒，供聲、光控制。
顯示器是由液晶顯示器LCD、發(fā)光數(shù)碼管顯示器LED、譯碼驅(qū)動電路組成的，集成電路IC7～I(xiàn)C10選用4511，將鎖存的日期、數(shù)據(jù)進行譯碼，并驅(qū)動LED顯示月、日、星期，月的十位信號驅(qū)動三極管Q2，使LED顯示1，電阻R13是調(diào)節(jié)Q2的飽和電流。
如圖3所示，電源電路是由熔斷器FD、電源變壓器T、橋堆D1～D4、三端穩(wěn)壓器7809、備用可充電電池器，二極管D5～D7、電阻R1、R2及電容C1組成的，三端穩(wěn)壓器7809輸出電壓為V3，V3經(jīng)電阻R1降壓提供V2，V2經(jīng)D5、D6降壓產(chǎn)生V1電壓，D7為隔離二極管，R2為充電限流電阻，該電源電路提供的三種電壓為V1、V2、V3，V1為芯片16C57、時鐘電路工作電壓，其大小示LCD工作電壓而定，V1可與備用充電電池U配接，斷電時，芯片16C57繼續(xù)工作，LCD正常顯示時鐘，并記憶原設(shè)定內(nèi)存的值，復(fù)電后，恢復(fù)顯示日期；V2為分配器、鎖存器工作電壓；V3為譯碼驅(qū)動電路及LED工作電壓。
權(quán)利要求1.一種單片電腦日歷/時種實時控制裝置，它是由單片微機與外圍電路組成的，外圍電路包括主頻電路、時標(biāo)電路、信號選通電路、鍵控電路及電源電路，其特征是單片電腦采用PIC16C57，除主頻電路外，該單片機具有20個I/O，選1個I/O口，與時標(biāo)電路聯(lián)接，定義為時標(biāo)輸入口，選15個I/O口，定義為輸出口，按序輸送三組數(shù)據(jù)一組為時鐘數(shù)據(jù)，直接驅(qū)動LCD顯示；一組為日歷數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)鎖存，譯碼驅(qū)動LED顯示；一組為設(shè)定值寄存器地址碼，實現(xiàn)實時控制，選1個I/O口，與脈沖選通電路相接，定義為選通控制口，實現(xiàn)分時輸送三組數(shù)據(jù)，選3個I/O口，與鍵控電路聯(lián)接，實現(xiàn)功能，置數(shù)、移位、復(fù)位等操作，電源電路對上述各部分電路供電。
專利摘要本實用新型提供一種單片電腦日歷/時鐘控制裝置，它是由單片電腦、主頻電路、時標(biāo)電路、信號處理電路、鍵盤、日歷/時鐘顯示器及電源組成的，采用功能強的單片微機，根據(jù)功能、結(jié)構(gòu)的不同選擇，通過編程定義I/O口功能，實現(xiàn)以單片日歷/時鐘實時控制專用芯片，再輔以簡單外圍電路而構(gòu)成的智能實時控制裝置，本裝置集微機功能、日歷/時鐘功能及控制功能為一體，結(jié)構(gòu)簡單，它無需外接單片機系統(tǒng)支持下工作，靈活編程、組合，可實現(xiàn)長時間范圍、多路多次實時控制。
文檔編號G04G15/00GK2222371SQ9421816
公開日1996年3月13日 申請日期1994年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月1日
發(fā)明者趙子甫 申請人:福建師范大學(xué)