全自动电子挂历的制作方法

文档序号:3999554阅读:426来源:国知局
专利名称:全自动电子挂历的制作方法
技术领域
本实用新型属于目视日期的指示装置,特别是全自动电子挂历。
市场所见的挂历,任何一年度都有12个月,由若干幅组成,一般多以一个月为一幅,其上除载有公历、星期外,还载有农历、二十四个节气及节日等内容,对于其他国家或民族,除了公历、星期外,还加有本国、本民族的习惯用历,内容丰富、查阅方便。这种挂历的不足之处是一、不能识别当天所处日期;二、每月终了需人工翻历。
本实用新型的目的是向公众提供一种能指示当天日期、每月终了可自动翻历的全自动电子挂历。
为了达到上述目的,本实用新型采取下述技术解决方案一张按年、月、星期、日期流水顺序排列的卷筒式挂历,用以标示出上述日期及其它内容;一个与每日对应的行列矩阵显示器,用于指示出当天的日期;一个显示控制器,用于使显示器作符合日历规律的显示;一个时钟脉冲发生器,用于每隔24小时发出一个时钟脉冲给显示控制器,由显示控制器控制显示器依次位移;一个翻历日期检测器,用于检出每月最后一天结束的信号提供给翻历控制器和显示控制器;一个翻历控制器,用于控制翻历到位检测器和翻历驱动器按指令工作;一个翻历到位检测器,用于检查挂历各日期是否到达预定的对应位置;一个翻历驱动器,用于按规定动作驱动执行机构翻卷挂历;
一个直流工作电源,用于向整个电路供电。
本实用新型的优点是能直观指示当天日期、每月终了自动翻历、白天显示、夜间无光照时停显、耗电少、结构简单、工作准确可靠。


图1-1、1-2是本实用新型的整体结构左视图和正视图。
图2是工作原理框图。
图3-1、3-2、3-3是线路图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。
图1-1、1-2为整体结构的左视图和正视图。在左视
图1-1中、底座1的两端装有类似照像机放卷与收卷装置的从动放历轴3和主动收历轴4,挂历6缠绕在两轴上,一次可卷入三至五年数量的挂历,主动收历轴4通过变速器5由传动带7连接电动机M,接通或断开M的电源E可使挂历卷绕或停止,8、9是阻尼片,用于卷绕挂历时给两轴加一定的摩擦阻力,防止挂历松散。电池盒10与印制电路板11安装于腹腔的中部和上部,装有行列矩阵显示器LED的显示板12由支架13支撑固定在底座1上,由L和G组成的光检测头装在显示板12的下部,G装在检测架2上,显示板12的下面装时钟信号源BH、调整钮N1和光控元件G12,壳体14罩在底座1上、正面设有透明的挡板15。
在正视
图1-2中,16是挂耳,从动放历轴两侧装有带轴销的从动轴手柄17,通过弹簧18将轴销插入从动轴的孔中,旋动从动轴手柄17,从动放历轴3可跟随转动,拉出从动轴手柄17可将放历轴取下,用于装调挂历。在主动收历轴4的右侧装有主动收历轴手柄19,用于装取和调整挂历时手动旋转收历轴;左侧装有离合器20和拨杆21,用于装取和调整挂历时通过拨杆使传动机构与轴分离,以减小阻力,使装取方便轻松。K1是电源开关,K是显示开关,N1是显示进位调整钮,N2是总清零钮,N4是翻历按钮,N5、N6是时钟调整钮。
图2是工作原理框图。时钟脉冲发生器每隔24小时发出一个时钟脉冲信号送给显示控制器和翻历日期检测器,显示控制器根据时钟脉冲控制行列矩阵显示器作符合日历规律的显示,每日依次移动一位,每月循环一次;翻历日期检测器根据时钟脉冲发生器和显示控制器送来的信号对需要翻历的日期进行同步跟踪检测,只要检测出月翻历期,翻历日期检测器输出翻历信号,一路送入显示控制器行清零端,另一路送入翻历控制器,由翻历控制器启动翻历驱动器、翻历到位检测器工作,驱动器使挂历翻卷,当挂历各日期均达到预定位置后,到位检测器发出停机指令,翻历系统停止工作,从而完成自动指示日期和翻历任务。
图3-1、3-2、3-3是线路图。整个电路由时钟脉冲发生器、显示控制器、行列矩阵显示器(以下简称显示器)、翻历日期检测器、翻历控制器、翻历驱动器、翻历到位检测器等七个部份组成。为便于描述、简化文字,先把图中元器件代表符号的名称列出BH-时钟信号源D-二极管H-施密特触发器 N1-显示器进位按钮O-或门 N2-总清零复位按钮y-与门 N3-行清零复位按钮F-D触发器 N4-翻历按钮IC-计数脉冲分配器K-显示开关
T-普通晶体三极管R-电阻G-光敏三极管C-电容L-红外发光二极管J-继电器LED-发光二极管M-电动机VDD-电源K1-电源开关E-电动机电源下面分图说明图3-1是时钟脉冲发生器部分的电路。由时钟信号源BH、直流放大器T1、T2、脉冲整形展宽电路H1、H2、脉冲输出O1及显示器的移位调整电路N1等构成。BH可以用常见五功能电子表取出每日00’0”显示上午“A”字的这个信号作时钟信号源,将此信号接入A、B端,也可以用其它电路形式如时钟脉冲源、振荡器等获得信号源。T1、T2组成两级直流放大器,R1是输入电阻、R2、R4和R3、R5分别为第一级和第二级的偏置电阻和负载电阻,D1、C1是整流滤波元件。H1、H2组成脉冲整形电路,以获得等宽的时钟脉冲输出,其脉冲宽度由R6、C2决定而与BH的信号长短无关。时钟脉冲及模拟脉冲通过或门O1输出,BH每发来一个时钟脉冲,O1就输出一个脉冲P1,利用P1作列计数器IC1的进位触发脉冲,或者,每按动一次N1可模拟时钟脉冲使列计数器向上进一位,C3的作用是防止N1抖动,以保证每按动一次N1仅得到一个脉冲,设置N1、C3和R7是便于使用中调整初始位置和手动移位。
图3-2是显示器、显示控制器、翻历日期检测器部分的电路。
显示器由LED1-LED38组成行列矩阵电路,T3-T9是列驱动三极管,R10-R16是它们的输入电阻,T10-T15是行驱动三极管,R17-R22是它们的输入电阻,上述电阻同时也是前级的负载电阻,显示器一共有六行七列,横的从左至右为行,竖的从上至下为列,LED-1、8、15、22、29、36为第一列,依次第二列是2、9、16、23、30、37,第三列是3、10、17、24、31、38,第四列是4、11、18、25、32,第五列是5、12、19、26、33,第六列是6、13、20、27、34,第七列是7、14、21、28、35;LED-1-7为第一行,8-14为第二行,15-21为第三行,22-28为第四行,29-35为第五行,36-38为第六行。这种排列方式是根据挂历的习惯排法设计,一个星期(从星期日至星期六)为一行,现行日历,某一日是星期几不固定,每月的1号可能是该月第一个星期的星期日也可能是星期一、二、至星期六;月大有31天,月小30天,平月为28天;每天对应有一只显示器。这样,最少的月份要用到28只显示器,最多的月份要用到37只显示器。行列矩阵电路里的最后一只显示器LED38不排在运行日期内,不参与指示日期,仅作自由循环之用,若它被点亮,表示机内日历已被翻完,需换新历。
显示控制器的电路由7位循环计数脉冲分配器IC1、6位循环计数脉冲分配器IC2、总清零电路、行清零电路和间歇发光控制电路构成。IC1、IC2可用CMOS数字集成电路,如CD4017,也可用性能相同的其它型号集成电路,CP和EN分别是时钟脉冲上升沿和下降沿输入端,R是复位清零端,Q0-Q7是输出端,列用到7位,行只用到6位,因用脉冲上升沿触发,故将EN接“0”电平,Vss接地。复位清零由或门O2、O5、O6、与门y1构成。C4、R8和C5、R9组成开机自动清零,N2为手动总清零,N3为手动行清零。间歇发光控制电路由H3、G12、R25、C6、D3组成间歇振荡器去控制开关三极管T16的截止和导通,R23是T16的负载电阻,R24是H3的负载电阻,也是T16的输入电阻。改变R23或C6的参数可改变振荡频率,以控制显示器间歇发光时间的长短;调整R26可确定光控的临界点。这个电路的作用是使LED闪烁发光、显示醒目,夜间无光照时自动停止显示,若白天也不需要显示时可关闭显示器,节约电能。K闭合时振荡器工作,显示器间歇显示,断开时振荡器不工作,显示器无显示,该电路仅通过T16的导通、截止控制显示器供电电源的通断,关闭和重开均不影响其它电路的正常工作。
翻历日期检测器由一组光信号(共有10对)检测头L1-L10、G1-G10、与门y2、y3驱动三极管T17、T18、构成。R32是G1-G10的负载电阻R30、R31是T17、T18的负载电阻,R28、R29是输入电阻,也是y2、y3的负载电阻。H3用于光电输出信号的整形。H4、C7、R27是接在时钟脉冲发生器输出端的脉冲展宽电路,利用P1的下降沿通过C7、R27和H4组成的电路得到一个在时间上滞后一个P1脉冲宽度的脉冲作为翻历日期检测器的触发脉冲P1’,P1’的脉宽即是翻历日期检测器的工作时间。以保证IC1先进位后翻历。C13、R44、H12是接在翻历日期检测器输出端的脉冲展宽电路,利用经H5整形输出的光电信号P2的下降沿通过C13、R44和H12组成的电路得到一个在时间上滞后一个P2脉冲宽度的脉冲P’2作为IC2的清零脉冲,一般P2的脉宽即是光敏管G的受光照时间,以保证先翻历后清零。
该光信号检测头仅限于跟踪行列矩阵电路中第五星期和第六星期的信号,因为根据一年中事先已排定的每个月的最后一天所处的位置是已知的,月末最后一天结束,显示器进一位,就在进位瞬间检测这一位置,它必然落在此范围内,实际上,需要跟踪检测的第五星期有七天、第六星期只有三天,一共10天,即有10个检测点就能满足了。采用间接检测,其方法是将10个检测点在每一幅挂历的适当位置例如正文的周边上排成一行,这些检测点与检测范围内的日期一一对应,每一对检测头的光发射管L与接收管G相对安装在检测点的两面,对于用不透光材料为基底制成的挂历,只需在对应每一幅翻历日期的检测点上开一个孔径约五毫米的小孔就成,对于用透光材料为基底制成的挂历,则对不需要透光的部分涂复遮光物质。
图3-3是翻历控制器、翻历驱动器、翻历到位检测器部分的电路。
翻历控制器由或门O3,D触器F1构成。N4是手动翻历按钮,可模拟翻历脉冲信号P2,每按一次翻历机构将挂历翻过一幅,到位后自动停机,R33是为防止O3输入端悬空而设。F1的D、CP是输入端,D固定接“1”电平,翻历触发脉冲通过O3送入CP端、R是复位置零端,S是置位端,S接“O”电平,Q、Q是输出端。
翻历驱动器由复合管T19、T20、J、M构成。R34是输入电阻,D4是为了防止J断电瞬间产生反电动势击穿复合管而设的续流二极管。
翻历到位检测器由光信号检测头L11、G11触发器F2和寄存器F3构成。其中R37是开关管T21的输入电阻,R38是L11的限流电阻,R39是G11的负载电阻。H8作光信号转换成电信号的整形之用,以便在输出端得到边沿很陡的脉冲信号。H9、C9、R36组成脉冲展宽电路,输出的脉宽由R36、C9的乘积决定。C12、R43是开机自动清零电路。O4是或门。连接在F1Q输出端的H6、C8、R33也是脉冲展宽电路、输出的脉宽由R33、C8的乘积决定,H7作反相器用,以使加到F2R端为正脉冲。
这个翻历到位检测器光信号检测头的光发射管L11与接收管G11也是相对安装在挂历两面的适当位置,可放在翻历检测器光信号检测头同一行的一端,只需在每一幅挂历对应检测点上开一个透光小孔即成。检测工作采取两点检测法,即检取一幅挂历运动的初始状态和终止状态的光信号,也就是拾取翻历动作开始和挂历到位这两点的光信号,先检出初始状态的信号送入具有记忆功能的寄存器F3存储,后检出到位状态信号送入F3作比较,如果这两点的状态相同,表示换历后各日期对位正确,F3输出停机信号经H9、O4送入F1的R端使F1复位,翻历动作停止,同时作好下一次翻历准备。
F4是电动机M的保护电路。它接成延时器使用,R41、C10决定F4的延迟时间,R40、D5为保护F4而设,H10、C11、R42是脉冲展宽电路,H11是反相器。这个电路由于延迟时间大于正常翻历所需的时间,翻历正常时,F1、F3均复位在前,延迟输出的脉冲对F1、F3不起作用,当发生翻历不正常情况时,翻历到位检测器检测不到到位信号,没有停机指令输出,F1不能复位,此时电动机仍继续通电,一是浪费电能,二是容易损坏电动机,设立保护电路的目的是当发生翻历不到位故障时使故障时间控制在延迟时间内,在设定的延时时间F4输出脉冲强迫F1复位,使电动机断电,同时使F3复位,作好下次翻历准备。
整个电路的工作过程是(1)、显示器、翻历控制器开机自动清零及初始状态接通电源瞬间,C4、C5、C12两端电压不能突变,VDD经微分电容C4、产生显示器开机清零触发脉冲经或门O6后分别经或门O2、O3送入IC1、IC2的清零复位端R,使显示器清零进入初始状态,IC1、IC2的Q0端为高电平,其余各输出端均为低电平。此时T3、T16导通,VDD经T3、LED1、T10、R23、到T16的集电极,由于接通电源后间歇发光控制器已开始工作,T16间歇导通、截止、LED1一闪一闪间歇发光,其余不亮。与此同时,VDD经微分电容C12产生翻历控制器的开机清零触发脉冲送入F3的R端,另一路经或门O4送入F1的R端,对F1、F3清零,随着F1初始状态的确定,F2的初始状态也被确定,翻历控制器、翻历到位检测器进入待命状态。
(2)、显示器运行设显示板上有一任意月份的挂历与显示器相配合,该月为月大有31天,1号对应第一星期的星期二,31号则对应第五星期的星期四,对应的显示器应是LED3和LED33,这时应使用N1输入模拟时钟脉冲强迫移位,每按动一次N1,显示器跟着向上移动一位,直到使LED3亮其余不亮,指示的日期为1号星期二。此时IC1的输出端Q2为高电平,T5导通,而IC2的输出状态不变。当第二天凌晨00’0”时钟脉冲信号P1到来,加至IC1的CP端,这是一个正脉冲,利用它的上升沿触发,循环计数器向上进一位,Q2为“0”,Q3为“1”,LED3灭、LED4亮,此后,每隔24小时即每天凌晨00’0”来一个时钟脉冲P1进入CP端,列循环计数器就向上进一位,依此类推,到了星期六也就是对应的LED7,当Q6向上进位时,由于Q7输出端一路直接IC2的CP端,另一路通过或门O2连接IC1的R端Q7为“1”时使IC1自身瞬间清零,Q0为“1”,其余为“0”,计数器完成了第一个七进制计数循环,与此同时,行循环计数器IC2向上进一位,Q0为“0”,Q1为“1”,T11导通,VDD经T3、LED8、T11、R23、T16到地,LED8亮,其余不亮,上述过程不断进行,逐日指示出当天的日期。
(3)、翻历当显示器运行至第四星期末,时钟脉冲P1到来,其上升沿触发IC1进位完成四个七进制循环,IC2也从第四位Q3进入第五位Q4,由于与门y2的一个输入端连接Q4,为“1”电平。P1的下降沿经C7、R27和H4作用后形成P1’正脉冲,P1’稍后送入y2的另一个输入端,根据与门的逻辑特性,当所有输入端都为高电平时,输出为高电平,y2开门,P1’通过,T17导通,VDD经T3、L1、R30、T17到地,L1发光,开始进行翻历日期的跟踪检测,P1’过去与门也随之关闭。检测工作从第五星期的第一天即对应的LED29开始,与显示器同步,依次扫描下去,由于挂历每个月的最后一天在行列中所处的位置是事先排定的,(日期是随星期填入的,月末最后一天结束,显示器照例进一位,其实是进位到下月头一天,在进位瞬间检测这一位置)且在每幅月末这一天结束,下月头一天到来对应检测点上开有透光孔,只要捕捉到透光孔,翻历日期就被检测出来了,红外发光管L发出的红外光穿过透光孔照射到接收管G的接收面使之产生光电流导通,触发器H5翻转,在输出端产生翻历信号P2,分两路、一路通过或门O3(图3-3)加到翻历控制器F1的CP端,利用其上升沿触发F1翻转,Q输出高电平,分成三路,一路加至T19基极,使复合管T19、T20导通,J吸合,接通M电源,翻历动作开始。与此同时第二路送入翻历到位控制电路F2的CP端,使F2的Q端输出高电平加至开关管的基极使T21饱和导通,VDD经R38、L11、T21到地,L11发出红外光通过透光孔照射到G11的接收面,使G11产生光电流、当G11两端的压降低于H8的门槛电压时,H8翻转并对光电信号整形得到边沿很陡的触发脉冲送入寄存器F3的CP端,使其输出端Q=“1”,Q=“0”,因Q输出的高电平不能通过C9、故F1的状态保持不变,第一次检测到的信号被存于F3中,随着挂历的运动,对位孔跟着移动,G11接收面光照消失,H8翻转,F3的CP端为“0”,但由于F3连接成双稳态模式工作,触发脉冲撤除后它的状态保持不变,也即是产生了记忆作用。随着挂历的继续转动,当月的日历逐渐过去,下月的日历逐渐浮出,当达到预定位置时,行列各日期均进入各自的对应点,此时对位孔正好出现在翻历到位检测头中间,由于L11两端还加有电压,对位孔一出现,L11发出的红外光第二次照射在G11的接收面,G11又产生光电流使H8又一次翻转输出高电平加到F3的CP端,F3被触发翻转、输出端Q由“1”跳变为“0”,利用其下降沿(因C9两端在变瞬间的电压不能突变)触发H9翻转,输出等宽的正脉冲,通过或门O4加到F1的复位端R、使F1马上复位,其输出端Q=“0”,Q=“1”,T19、T20截止,J释放,M停转,翻历过程结束。与此同时,F1的Q端输出高电平经C8、R33和H6作用后再经H7反相得到等宽的正脉冲加到F2的复位端R使F2复位令T21截止,翻历到位检测器停止工作。图3-2中P2的另一路,利用其下降沿经C13、R44、H12处理后得到等宽的正脉冲P2’通过或门O5送入IC2的R端与翻历动作同步清零,清零后显示器从月末一天显示进入刚翻出来的下月挂历的1号显示。翻历过程每月末的最后时刻重复一次,自动进行下去,直到装入的挂历用完为止。
如果机内挂历用完而又未换上新的挂历,由于IC1的Q3连接y1的一个输入端,IC2的Q5连接y1的另一个输入端,当显示器运行到行的Q5、列的Q3对应的LED38的后一位,行的Q5、列的Q3均为高电平,根据与门的逻辑特性,所有输入端均为高电平时输出才为高电平,与门打开,通过O6然后分别经O2、O5加到IC1、IC2的R端清零,使显示器进入初始状态,即IC1、IC2的Q0=“1”、LED1亮,按38位自由循环。
(4)、延时保护翻历系统工作正常时,在翻历到位的情况下F1被清零复位,F2、F3跟着也被清零复位,延迟脉冲不起作用。当翻历信号P2到来F1置位,M运转、F4也置位,一旦发生翻历不正常情况,例如不能将挂历翻到位,L11、G11检测不出到位光信号,停机脉冲不能送出,翻历电路仍处于工作状态,此时F4的Q端高电平正在经R41向C10充电,当C10上的充电电压达到F4的复位电平加到R端时F4复位,Q=“0”,Q=“1”,在Q=“1”的瞬间有一经C11、R42微分后的尖脉冲经H10整形、H11反相后得到一个等宽的正脉冲,这个脉冲一路加到F3的R端使F3复位,另一路通过或门O4加到F1的R端使F1复位,同时F2、也复位,T19、T20截止、J释放,M停转,作好下一次翻历的准备,从而对电动机进行保护。
权利要求1.一种目视日期的指示装置,包括壳体、电动机、直流电源、传动机构、挂历在内,其特征在于一个时钟脉冲发生器,它的输出端与显示控制器、翻历日期检测器的控制端相连接,用于每隔24小时发出一个时钟脉冲给显示控制器和翻历日期检测器;一个由两个输出端至少有六位可循环计数脉冲分配器构成的所述显示控制器,其输出端对应连接行列矩阵显示器和所述翻历日期检测器,用于使显示器作符合日历规律的显示和提供翻历检测的控制信号;一个所述翻历日期检测器,其输出端一路与翻历控制器的输入端相连接,另一路与显示控制器的行清零端相连接,用于根据所述时钟脉冲发生器和所述显示控制器送来的控制信号对规定范围内的日期进行同步跟踪检测,并将检出的翻历信号送入翻历控制器的输入端和所述显示控制器的行清零端;一个所述翻历控制器,其输出端与翻历驱动器和翻历到位检测器的输入端相连接,用于启动翻历驱动器、翻历到位检测器工作,驱动器使挂历翻卷,当挂历各日期均到达预定位置后,到位检测器发出指令,翻历系统即停止工作。
专利摘要本实用新型公开了一种目视日期的指示装置,由时钟脉冲发生器、显示控制器、行列矩阵显示器、翻历日期检测器、翻历控制器、翻历驱动器、翻历到位检测器构成。利用时钟脉冲经数字电路处理后由行列短阵显示器与挂历配合,逐日指示出当天日期,每月终了自动翻历。该装置结构简单、工作准确可靠、耗电省、白天显示、夜间无光照时自动停显,适合家庭、办公室及公共场合使用。
文档编号G09D3/00GK2131165SQ9223244
公开日1993年4月28日 申请日期1992年9月5日 优先权日1992年9月5日
发明者谢磷光 申请人:谢磷光
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