一种智能机芯、智能手表和齿轮组驱动波测试装置的制作方法

本实用新型涉及电子手表，提供了一种智能机芯、智能手表和齿轮组驱动波测试装置。

背景技术：

目前，智能手表中有一类轻智能手表，保留传统外观：表针、表盘等。但可以运行计步、心率、提醒等智能功能。由于此类表带有传统的金属或塑料表针用来显示正确时间，所以需要专门机芯来指示时间。

传统机芯一般由齿轮箱、驱动电路板、晶振、拨针机构等组成，驱动电路板采用了定制的专有的CMOS数字芯片，用来产生驱动脉冲，从而使机芯内部步进电机运转。

使用MCU驱动机芯进行正常走时的功耗要远远大于专有的驱动IC。但使用专门的IC，需要定制，定制费用及起订量很高。还有一种方法就是采用现有的机芯进行拆解，分立出其驱动IC来使用，但这种方法问题是无法得知机芯转动的波形参数，因为机芯驱动波形都是机芯厂的机密，需要大量时间测算。所以针对此类智能表需要选用机芯组件而非完整机芯来实现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的石英机芯走时不准的问题，该问题可能是由驱动电路造成的，也可能是由齿轮箱长期使用后影响了最初的偶和性能所造成的。基于共同的发明构思基础上，本实用新型的目的还在于克服现有技术中获取机芯转动的波形参数困难的问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种智能机芯、智能手表和齿轮组驱动波测试装置。第一方面，本实用新型提供了一种智能机芯，所述智能机芯包括PCB板、MCU芯片、表针传感器、电池、表针齿轮组、表盘，具体的：

所述MCU芯片、表针齿轮组的底座固定在所述PCB板上；所述表盘固定在表针齿轮组的表针和底座之间；

所述表盘固定在所述表针齿轮组的底座上方；

所述表针传感器与所述MCU芯片连接，所述电池与所述MCU芯片连接。

优选的，所述表针传感器具体为红外传感器，则所述红外传感器固定在所述PCB板上或者固定在所述表盘的下方，所述表盘的指定位置设置有开孔，所述开孔供所述红外传感器感测表针使用。

优选的，所述表盘的指定位置具体为秒针端点移动轨迹上选取的一个点位。

优选的，所述表针齿轮组由齿轮组底座、齿轮组、永磁轴和电磁线圈构成，其中，电磁线圈的正负极引脚和MCU的I/O口相连，所述永磁轴固定在所述电磁线圈中央，所述永磁轴上设置有第一齿轮；所述第一齿轮通过齿轮组将转动力传递给固定在所述齿轮组上的秒针、分针和时针。

第二方面，本实用新型还提供了一种智能手表，包括PCB板、MCU芯片、表针传感器、电池、表针齿轮组、表盘和表壳，具体的：

所述MCU芯片、表针齿轮组的底座固定在所述PCB板上；所述表盘固定在表针齿轮组的表针和底座之间；所述表盘固定在所述表针齿轮组的底座上方；

所述PCB板固定在所述表壳内部，所述表针传感器固定在所述表壳内侧，并且其感测位置位于所述表盘上表针所经过的点位；

所述表针传感器与所述MCU芯片连接，所述电池与所述MCU芯片连接。

优选的，所述表壳上设置有唤醒键，所述唤醒键和MCU的唤醒接口相连。

优选的，所述表盘具体为LED屏，并且所述LED屏和MCU相连。

第三方面，本实用新型还提供了一种齿轮组驱动波测试装置，所述测试装置包括PCB板、MCU芯片、表针传感器、电源接口、表针齿轮组和智能终端，具体的：

所述MCU芯片、电源接口和表针齿轮组的底座固定在所述PCB板上，并通过所述PCB中数据接口和所述智能终端连接；

所述表针传感器与所述MCU芯片连接，并且其感测点位于所述表针齿轮组中秒针端点运动轨迹所构成的圆上；

所述电源接口与所述MCU芯片连接。

优选的，所述数据接口具体包括USB接口、JTAG接口或者串口中的一种。

优选的，所述PCB板上设置有表针齿轮组卡座，用于固定表针齿轮组。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过提供一种携带表针传感器的智能机芯，并基于传感器的反馈以及智能机芯中智能芯片的校时，从而动态的调整齿轮组的驱动波形，以便保证在长时间使用智能机芯后，仍然能够保证高准确率。本实用新型还通过提供一种齿轮组驱动波测试装置，利用智能终端和携带表针传感器的智能机芯协同合作，测试不同驱动波形下表针的走时误差，从而生成可适用于当前被检测的齿轮组的驱动波。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能机芯的主视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种智能机芯及其表盘以下的主视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种表针齿轮组结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种智能手表的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种MCU电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种齿轮组驱动波测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-图2，本实用新型实施例提供一种智能机芯，所述智能机芯包括PCB板1、MCU芯片2、表针传感器3、电池4、表针齿轮组5、表盘6，具体的：

所述MCU芯片2、表针齿轮组5的底座固定在所述PCB板1上；所述表盘6固定在表针齿轮组5的表针和底座之间。

具体的，所述表盘6的固定方式包括：1)将表盘6中心圆孔套在表针齿轮组5顶部带孔径的螺栓上，并通过螺母将表盘6固定在齿轮组5上，其中，所述带孔径的螺栓用于导出表针齿轮组5中的秒针轴、分针轴和时针轴(如图1所示)；2)表盘6利用至少两个支架，固定在所述PCB板1上。

所述表针传感器3与所述MCU芯片2连接，所述电池4与所述MCU芯片2连接。

其中，根据表针所采用的材料不同，所述表针传感器5可以是红外传感器或者电磁传感器。例如，表针为金属材料时，可以使用电磁传感器；表针为塑料或者金属材料时，可以使用红外传感器。

本实用新型通过提供一种携带表针传感器的智能机芯，并基于传感器的反馈以及智能机芯中智能芯片的校时，从而动态的调整齿轮组的驱动波形，以便保证在长时间使用智能机芯后，仍然能够保证高准确率。

结合本实用新型实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述表针传感器3具体为红外传感器，则所述红外传感器固定在所述PCB板1上或者固定在所述表盘6的下方，所述表盘6的指定位置设置有开孔7(如图1所示)，所述开孔7供所述红外传感器感测表针使用。 所述表盘6的指定位置具体为秒针端点移动轨迹上选取的一个点位。从检测效率和检测准确度考虑，所述红外传感器感测秒针最优(相比较分针和时针来说)，因此，所述开孔7优选的是设置在秒针针尖所经过的轨迹上(例如：表盘上的12点的点位)。

在本实用新型实施例中，存在一种优选的实现方式，所述表针齿轮组5具体如图3所示，由齿轮组底座、齿轮组5-1、永磁轴5-2和电磁线圈5-3构成，其中，电磁线圈5-3的正负极引脚和MCU的I/O口相连，所述永磁轴5-2固定在所述电磁线圈5-3中央，所述永磁轴5-2上设置有第一齿轮；所述第一齿轮通过齿轮组将转动力传递给固定在所述齿轮组上的秒针、分针和时针。

实施例2：

本实用新型实施例还提供了一种智能手表，所述智能手机可以利用如实施例1所述智能机芯配合相应机壳来制成智能手表。除此之外，本实用新型实施例所提出的智能手表在表针传感器的安置方式上做了调整，如图1-3所示，具体的所述智能手表包括PCB板1、MCU芯片2、表针传感器3、电池4、表针齿轮组5、表盘6和表壳8，具体的：

所述MCU芯片2、表针齿轮组5的底座固定在所述PCB板1上；所述表盘6固定在表针齿轮组5的表针和底座之间；

所述PCB板1固定在所述表壳8内部，所述表针传感器3固定在所述表壳8内侧，并且其感测位置位于所述表盘6上表针所经过的点位。

所述表针传感器3与所述MCU芯片2连接，所述电池与所述MCU芯片2连接。

本实用新型通过提供一种携带表针传感器的智能手表，并基于传感器的反馈以及智能手表中智能芯片的校时，从而动态的调整齿轮组的驱动波形，以便保证在长时间使用智能手表后，仍然能够保证高准确率。相比较实施例1，基于表壳8的存在，本实施例给予了表针传感器3新的布局方式，能够减小对表盘6的工艺要求，尤其是在表盘6采用LED屏的情况下，是不适用于实施例1中所述的设置开孔7的实现方式。

结合本实用新型实施例，还提供了一种优选的实现方案，如图5所示，所述表壳8上设置有唤醒键9，所述唤醒键9和MCU的唤醒接口相连。在该优选的实现方案中，MCU芯片具体采用有休眠和唤醒功能的智能芯片，例如：SB10-QFN24。该优选的实现方案，保证了在点击所述唤醒键9之前，智能芯片的MCU工作在最低损耗功率状态下，并能够在唤醒键9触发情况下，激活其附带的通信功能、LED屏显示功能等等。

结合本实用新型实施例，还提供了一种优选的实现方案，所述表盘6具体为LED屏，并且所述LED屏和MCU相连。

结合本实用新型实施例，还提供了一种优选的实现方案，MCU芯片2中预先设置有校准 周期，例如一周一次、一个月一次等等。所述MCU芯片2按照所述校准周期启动所述表针传感器3完成校准过程。

实施例3：

本实用新型还提供了一种齿轮组驱动波测试装置，与实施例1或实施例2所述的装置不同在于，本实施例所提出的测试装置中的表针齿轮组5的驱动波形是未知的，而实施例1或实施例2更多的是对于已知驱动波形的校正和调整。如图6所示，所述测试装置包括PCB板1、MCU芯片2、表针传感器3、电源接口、表针齿轮组5和智能终端10，具体的：

所述MCU芯片2、电源接口和表针齿轮组5的底座固定在所述PCB板1上，并通过所述PCB中数据接口和所述智能终端10连接。其中，智能终端10用于存储历史不同表针齿轮组的驱动波形，并用于接收MCU发送过来的表针走时信号，分析和预测出当前测试的齿轮组的驱动波形，并发送给MCU进行新一轮的测试。并基于上述接收-分析-测试重复过程，直到获得能够准确走时的驱动波形。

所述表针传感器3与所述MCU芯片2连接，并且其感测点位于所述表针齿轮组5中秒针端点运动轨迹所构成的圆上；

所述电源接口与所述MCU芯片2连接。

本实用新型还通过提供一种齿轮组驱动波测试装置，利用智能终端10和携带表针传感器的智能机芯协同合作，测试不同驱动波形下表针的走时误差，从而生成可适用于当前被检测的齿轮组的驱动波。

在本实用新型实施例中，数据接口具体包括USB接口、JTAG接口或者串口中的一种。

在本实用新型实施例中，存在一种可选的实现方案，所述PCB板1上设置有表针齿轮组5卡座，用于固定表针齿轮组5。

实施例4：

本实用新型上述各实施例中，无论是用于智能机芯校正走时准确性，还是用于齿轮组驱动波测试装置测试机芯驱动波，其原理上都是相似的。通过表针传感器检测并记录的秒针走完一周所用的第一时间，并和代表标准60s的第二时间进行校对，计算出两者之间的时间差，并根据该时间差计算出用于调整MCU输出的驱动波形，从而实现智能机芯时间的校准或者完成齿轮组驱动波测试装置对于齿轮组驱动波形的测试。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。