专利名称：多用途石英指针钟表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石英钟表技术，特别涉及一种多用途石英钟表。
背景技术：
现有技术中的计时码表，一般指具有计时功能的手表，是将秒表的功能结合在手表之中。计时码表又可分为机械式、电子石英式或数字式。机械式计时码表的结构最为复杂，精度最差，但由于其工艺要求高，故价格亦是三者之中最高；数字式的精度最高，但价格亦是三者之中最低。现时的石英电子计时码表，一般在主表盘设时针、分针指示当前时间；主表盘上的秒针在一些石英电子计时码表只用作计时，在计时功能启动时指示计时读数，在计时功能停止时并不会运行；主表盘另设两至三个小表盘供计时用，例如是分为60格的分钟小表盘、分为60格的小时小表盘等，各小表盘设一指针，指示计时读数。除了常规的时间调校钮之外，石英电子计时码表还有计时启动/停止按键及计时归零复位按键。要启动计时功能， 只需按下计时启动/停止按键，各计时用的指针便相应开始操作，例如，主表盘上的秒针每走一圈，分钟小表盘的指针便会走一格；分钟小表盘的指针走一圈，小时小表盘的指针便会走一格；直至使用者再次按下计时启动/停止按键，各计时用的指针停止运行，指示出计时读数。完成计时后，按下计时归零复位按键，便可将各计时用的指针复位到相应表盘上12 时的位置。一般来说，只有驱动主表盘的秒针的齿轮组是连接至一步进马达，该步进马达则由连接石英振荡器的集成电路驱动，以确保每走一格便是一秒；主表盘的秒针的齿轮组连接分钟小表盘的指针的齿轮组以驱动指针运行，而分钟小表盘的齿轮组又连接小时小表盘的指针的齿轮组以驱动指针运行。由此可见，这些石英电子计时码表的结构十分复杂，不但在组装方面要求很高的精度，而且在使用周期中若任何一组组件产生故障，便会影响整体运作。除提供计时功能之外，石英电子计时码表亦有提供如万年历等功能，但如上所述， 各指针的运动均需由表芯经过较为精密复杂的机械传动零件，如齿轮、推杆等传递动力，令生产成本上升。而且这类钟表的日期需手动调校(如在天数较少的月份就需手动跳过31 日)，不便使用。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理， 使用方便，适用性良好的多用途石英钟表。本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种多用途石英钟表，包括多个时间显示组件，各时间显示组件分别包括一条指针、驱动指针运行的齿轮组、以及驱动齿轮组的步进马达；各时间显示组件之间没有关连， 各自独立操作；并设有石英振荡器，其电连接微控制器；亦设有微控制器，其电连接各时间显示组件，并向各时间显示组件分别发出信号以控制驱动各时间显示组件的步进马达将微控制器的输出以指针显示；还设有电源，其电连接微控制器，并向其供电。微控制器包括多个实现不同功能的时间功能单元，并包括功能切换单元，其接收一功能切换开关的信号并按预设编程启动或暂停各时间功能单元。所述时间功能单元可以是累积计时单元、当前时间显示单元、当前年份显示单元、当前月份显示单元、当前星期显示单元、当前日期显示单元、倒数计时单元、预设时间提示单元、或时区及冬夏令时间调校单元。微控制器在一秒钟内向时间显示组件最多发出30个信号，时间显示组件每接收一个信号便驱动指针移动6度。因此，指针最快可在1秒钟内移动180度。本设计确保本多用途石英钟表在切换各时间功能单元时可快速将指针移动至正确的位置。在其中一个实施例中，各齿轮组包括三至五个齿轮。若齿轮数量太少，则不能实现小角度的移动；若齿轮数量太多，则令结构变得复杂，增加成本，此外亦未必可以实现快速的移动。所述电源为锂电池或光能电池；或同时采用前述两种电源提供动力，延续石英钟表的使用时间，并可在其中一电源产生故障时，另一电源继续提供动力，石英钟表不致停止运转。为了区别石英钟表使用电池的状态(使用锂电池或是光能电池)，在石英钟表的表壳上设置有电源指示灯，指示石英钟表是使用锂电池或是光能电池。所述光能电池设置于石英钟表的表带上，在表带上设置光能电池的位置对应设置有透明窗口，使光线可直射光能电池，使其吸收光能发电。所述光能电池可为一大一小两个光能电池；大光能电池提供较多能量但需较长时间起动，故另设小光能电池，小光能电池起动时间较短，故即使钟表在一开始时完全无电， 但只要接触到光，小光能电池便可在数秒之内运作，支援钟表的基本功能，所以使用者无须等待大光能电池完全充电后才可使用钟表；而在这段由小光能电池供电的期间，大光能电池便可继续充电，直到充电完毕才继续供电。为了在黑暗的环境可看清时间，可在石英钟表的内部设置背光结构，具体包括散光板、发光二极管，所述发光二极管设置于散光板的后侧，发光二极管发光时，光线透过散光板射出，可以清楚显示指针的位置，从而显示时间。本实用新型相对于现在技术具有如下的优点及效果各指针的运动均来自一独立的步进马达，各步进马达由一微控制器控制，能大大减少使用的零件数目，从而提高精度， 降低生产成本，并确保本多用途石英钟表在切换各时间功能单元时可快速将指针移动至正确的位置。在一些实施例中，微控制器内编程了万年历数据及世界各主要城市的时区数据， 使用者无须手动调校日期，并能轻松调校自外游做成的时差。此外本实用新型可同时使用锂电池及光能电池供电，既环保亦减少更换电池带来的不便。
图1为本实用新型石英钟表的第一个实施例的结构的示意图。图2是第一个实施例的另一结构示意图。图3是第一个实施例的电路图。图4为本实用新型石英钟表的第二个实施例的结构的示意图。[0021]图5为本实用新型石英钟表的第三个实施例的结构的示意图。图6为本实用新型石英钟表的第四个实施例的结构的示意图。图7是第四个实施例的电路图。图8为本实用新型石英钟表的第五个实施例的结构的示意图。图9是第五个实施例的另一结构示意图。图10是第五个实施例的电路图。图11是第五个实施例的另一结构示意图。图12是第六个实施例的电路图。图13是第七个实施例的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1图1-3示出了本实用新型的第一个实施例。在本实施例中，除了设有一个独立的中央表盘以按现有技术的方式显示当前时间之外，还设有三个时间显示组件，分别是第一时间显示组件1、第二时间显示组件2及第三时间显示组件3。 各时间显示组件1，2，3分别包括一条指针11，21，31、驱动指针运行的齿轮组12，22，32、以及驱动齿轮组的步进马达 13，23，33。各时间显示组件1，2，3之间没有关连，各自独立操作；三条指针11，21，31不同心地设于三个表盘。本实施例还包括石英振荡器4、微控制器5、电源6、启动/停止计时开关7及计时归零复位开关8，石英振荡器4电连接微控制器5，微控制器5电连接各时间显示组件1，2，3，并向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2， 3的步进马达13，23，33将微控制器5的输出以指针11，21，31显示；电源6电连接微控制器5，并向其供电。具体来说，本实施例的微控制器5包括三个实现不同功能的时间功能单元，分别是三种累积计时单元累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元及累积计算分钟单元，这三个时间功能单元接收启动/停止计时开关7及计时归零复位开关8的信号以实现一般计时器的计时功能，这跟现有技术的计时器结构和操作相似，在此不再赘述；本实施例的特征在于累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元及累积计算分钟单元的输出分别通过第一时间显示组件1、第二时间显示组件2及第三时间显示组件3的指针11，21， 31显示；举例来说，在启动/停止计时开关7启动后，计时开始，微控制器5按累积计算十分之一秒单元的输出每十分一秒向第一时间显示组件1发出1个信号，第一时间显示组件1 每接收ι个信号便驱动指针11移动18度，直至接收到启动/停止计时开关7的停止信号； 同时，微控制器5按累积计算秒数单元的输出每一秒向第二时间显示组件2发出1个信号， 第二时间显示组件2每接收1个信号便驱动指针21移动6度，直至接收到启动/停止计时开关7的停止信号；同时，微控制器5按累积计算分钟单元的输出每一分钟向第三时间显示组件3发出1个信号，第三时间显示组件3每接收1个信号便驱动指针31移动6度，直至接收到启动/停止计时开关7的停止信号。而当计时归零复位开关8启动后，视乎第一时间显示组件1、第二时间显示组件2及第三时间显示组件3的指针11，21，31的位置，微处理器5计算及控制指针11，21，31移动至12点的位置。[0033]图4示出了本实用新型的第二个实施例。本实施例跟实施例一同样设有三个时间显示组件，分别是第一时间显示组件1、第二时间显示组件2及第三时间显示组件3。各时间显示组件1，2，3分别包括一条指针11，21，31、驱动指针11，21，31运行的齿轮组(图中未示)、以及驱动齿轮组的步进马达(图中未示)。各时间显示组件1，2，3之间没有关连，各自独立操作；三条指针11，21，31不同心地设于三个表盘。本实施例还包括石英振荡器(图中未示)、微控制器(图中未示)、电源(图中未示)、功能切换开关9。石英振荡器电连接微控制器，微控制器电连接各时间显示组件1，2，3，并向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达将微控制器的输出以指针11，21，31显示； 电源电连接微控制器，并向其供电。具体来说，本实施例的微控制器包括六个实现不同功能的时间功能单元，分别是三种累积计时单元累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元及累积计算分钟单元、以及三种当前时间显示单元当前小时显示单元、当前分钟显示单元和当前秒数显示单元。各单元的操作现有技术已有提供，在此不再赘述；在本实施例中，微控制器还包括功能切换单元，其接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动或暂停各时间功能单元。例如，使用者按功能切换开关9切换至计时功能，微控制器接收功能切换开关 9的信号并按预设编程启动累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元、累积计算分钟单元，并暂停当前小时显示单元、当前分钟显示单元和当前秒数显示单元。微控制器向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达将累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元、累积计算分钟单元的输出以指针11，21，31显示。当使用者再按功能切换开关9切换至当前时间显示功能，微控制器接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动当前小时显示单元、当前分钟显示单元和当前秒数显示单元，并暂停累积计算十分之一秒单元、累积计算秒数单元、累积计算分钟单元。微控制器向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达将当前小时显示单元、当前分钟显示单元和当前秒数显示单元的输出以指针11，21，31显示。图5示出了本实用新型的第三个实施例。在本实施例中，除了设有一个独立的表盘以按现有技术的方式显示当前时间之外，还设有两个时间显示组件，分别是第一时间显示组件1及第二时间显示组件2。各时间显示组件1，2分别包括一条指针11，21、驱动指针 11，21运行的齿轮组(图中未示)、以及驱动齿轮组的步进马达(图中未示)。各时间显示组件1，2之间没有关连，各自独立操作；两条指针11，21不同心地设于两个表盘。本实施例还包括石英振荡器(图中未示)、微控制器(图中未示)、电源(图中未示)、功能切换开关 9、震动器10。石英振荡器电连接微控制器，微控制器电连接各时间显示组件1，2及震动器 10，并向各时间显示组件1，2分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2的步进马达将微控制器的输出以指针11，21显示，以及向震动器10发出信号以在预设情况下(如倒数计时完成时)驳动震动器10向使用者发出提示；电源电连接微控制器，并向其供电。具体来说，本实施例的微控制器包括倒数计时单元及预设时间提示单元。各单元的操作现有技术已有提供，在此不再赘述；在本实施例中，微控制器还包括功能切换单元，其接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动或暂停各时间功能单元。例如，使用者按功能切换开关9 切换至倒数计时功能，微控制器接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动倒数计时单元，并暂停预设时间提示单元。微控制器向各时间显示组件1，2分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2的步进马达将倒数计时单元的输出以指针11，21显示。当使用者再按功能切换开关9切换至预设时间提示功能，微控制器接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动预设时间提示单元，并暂停倒数计时单元。微控制器向各时间显示组件1，2分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2的步进马达将预设时间提示单元的输出以指针 11,21显示。图6及7示出了本实用新型的第四个实施例。在本实施例中，除了设有一个独立的表盘以按现有技术的方式显示当前时间之外，还设有三个时间显示组件，分别是第一时间显示组件I、第二时间显示组件2及第三时间显示组件3。各时间显示组件分别包括一条指针11，21，31、驱动指针运行的齿轮组(图中未示)、以及驱动齿轮组的步进马达13，23， 33 (图中未示)。各时间显示组件1，2，3之间没有关连，各自独立操作；三条指针11，21，31 不同心地设于三个表盘。本实施例还包括石英振荡器4、微控制器5、电源(图中未示)、功能切换开关9。石英振荡器4电连接微控制器5，微控制器5电连接各时间显示组件1，2， 3，并向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达13，23，33将微控制器5的输出以指针11，21，31显示；电源电连接微控制器5，并向其供电。具体来说，本实施例的微控制器5包括四个实现不同功能的时间功能单元，分别是当前年份小时及分钟显示单元、当前月份星期日期显示单元、预设时间提示单元、时区及冬夏令时间调校单元。时区及冬夏令时间调校单元预载预设世界主要城市的时区数据和冬夏令时间数据，以按使用者需要将当地时间调校至指定时区的时间，并自动按当时的日期计算适当的冬/夏令时间。在本实施例中，可按使用者的需要调校至日本、中国、德国、英国、美国东部标准时间、美国中部标准时间、美国山区标准时间及美国太平洋标准时间。各单元的操作现有技术已有提供，在此不再赘述；在本实施例中，微控制器5还包括功能切换单元， 其接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动或暂停各时间功能单元。功能切换单元连接一当前功能显示指针91，使用者每按一次功能切换开关9，当前功能显示指针91便移动预设度数，以显示当前生效的功能。例如，使用者按功能切换开关9切换至当前年份小时及分钟显示功能，微控制器5接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动当前年份小时及分钟显示单元，并暂停其它单元。微控制器5向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达13，23，33将当前年份小时及分钟显示单元的输出以指针11，21，31显示。当使用者再按功能切换开关9切换至当前月份星期日期显示功能，当前功能显示指针91便移动预设度数，以显示当前生效的功能为当前月份星期日期显示功能，微控制器5接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动当前月份星期日期显示单元，并暂停其它单元。微控制器5向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达13，23，33将当前月份星期日期显示单元的输出以指针 11，21，31显示。当使用者再按功能切换开关9切换至预设时间提示功能，当前功能显示指针91便移动预设度数，以显示当前生效的功能为预设时间提示功能，微控制器5接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动预设时间提示单元，并暂停其它单元。微控制器5向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达13，23， 33将预设时间提示单元的输出以指针11，21，31显示。当使用者再多4次按功能切换开关 9切换至英国时区及冬夏令时间调校功能，当前功能显示指针91便移动预设度数，以显示当前生效的功能为英国时区及冬夏令时间调校功能，微控制器5接收功能切换开关9的信号并按预设编程启动时区及冬夏令时间调校单元将当前时间调校至英国时区当前的时间，并暂停其它单元。微控制器5向各时间显示组件1，2，3分别发出信号以控制驱动各时间显示组件1，2，3的步进马达13，23，33将已调校至英国时区的时间以指针11，21，31显示；其余的时区及冬夏令时间调校功能操作跟前述相似，在此不再赘述。图8至图11示出了本实用新型的第五个实施例，本实施例除下述特征外同第一个实施例电源为光能电池61及3. 6V可充锂电62。光能电池61设置于石英钟表的表带上, 在表带上设置光能电池61的位置对应设置有透明窗口，使光线可直射光能电池61，使其吸收光能发电。在本实施例中，石英钟表的内部设置背光结构，具体包括散光板101、发光二极管102，发光二极管102设置于散光板101的一侧，发光二极管102发光时，光线透过散光板 101射出，可以清楚显示指针的位置，从而显示时间。图12示出了本实用新型的第六个实施例，本实施例为一挂钟，除下述特征外同第一个实施例为了区别石英钟使用电池的状态(使用锂电池62或是光能电池61)，在石英钟的表壳上设置有电源指示灯103，指示石英钟是使用锂电池62或是光能电池61。图13示出了本实用新型的第七个实施例，本实施例为一挂钟，本实施例除下述特征外同第六个实施例光能电池61可为一大一小两个光能电池611,612 ;大光能电池611 提供较多能量但需较长时间起动，故另设小光能电池612，小光能电池612起动时间较短， 故即使钟表在一开始时完全无电，但只要接触到光，小光能电池612便可在数秒之内运作， 支援钟表的基本功能，所以使用者无须等待大光能电池611完全充电后才可使用钟表；而在这段由小光能电池612供电的期间，大光能电池611便可继续充电，直到充电完毕才继续供电。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种多用途石英钟表，其特征在于包括多个时间显示组件，各时间显示组件分别包括一条指针、驱动指针运行的齿轮组、以及驱动齿轮组的步进马达；各时间显示组件之间没有关连，各自独立操作；石英振荡器，其电连接微控制器；微控制器，其电连接各时间显示组件，并向各时间显示组件分别发出信号以控制驱动各时间显示组件的步进马达将微控制器的输出以指针显示；电源，其电连接微控制器，并向其供电。
2.根据权利要求1所述的多用途石英钟表，其特征在于包括多个实现不同功能的时间功能单元，并包括功能切换单元，其接收一功能切换开关的信号并按预设编程启动或暂停各时间功能单元。
3.根据权利要求2所述的多用途石英钟表，其特征在于其中一个所述时间功能单元为累积计时单元。
4.根据权利要求2所述的多用途石英钟表，其特征在于其中一个所述时间功能单元为当前时间显示单元、当前年份显示单元、当前月份显示单元、当前星期显示单元或当前日期显示单元。
5.根据权利要求2所述的多用途石英钟表，其特征在于其中一个所述时间功能单元为倒数计时单元及预设时间提示单元，所述钟表并设有内置振动器。
6.根据权利要求2所述的多用途石英钟表，其特征在于其中一个所述时间功能单元为时区及冬夏令时间调校单元，其预载预设世界主要城市的时区数据和冬夏令时间数据。
7.根据权利要求1所述的多用途石英钟表，其特征在于微控制器在一秒钟内向时间显示组件最多发出30个信号，时间显示组件每接收一个信号便驱动指针移动6度；指针最快可在1秒钟内移动180度；各齿轮组包括三个齿轮。
8.根据权利要求1所述的多用途石英钟表，其特征在于所述电源为锂电池或光能电池；或同时采用前述两种电源提供动力；在石英钟表的表壳上设置有电源指示灯，指示石英钟表是使用锂电池或是光能电池。
9.根据权利要求8所述的多用途石英钟表，其特征在于所述光能电池设置于石英钟表的表带上，在表带上设置光能电池的位置对应设置有透明窗口。
10.根据权利要求8所述的多用途石英钟表，其特征在于所述光能电池为一大一小两个光能电池。
专利摘要本实用新型提供一种多用途石英钟表，设有多个时间显示组件，各时间显示组件分别包括一条指针、驱动指针运行的齿轮组、以及驱动齿轮组的步进马达；各时间显示组件之间没有关连，各自独立操作；并设有石英振荡器，其电连接微控制器；亦设有微控制器，其电连接各时间显示组件，并向各时间显示组件分别发出信号以控制驱动各时间显示组件的步进马达将微控制器的输出以指针显示；还设有电源，其电连接微控制器，并向其供电。
文档编号G04C3/14GK202306185SQ20112027899
公开日2012年7月4日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者王树钧 申请人:中惠佳时电子厂有限公司