专利名称：地图式时区钟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计时和报时装置，尤其涉及一种地图式时区钟。
目前，许多宾馆、饭店、交易所或机场等国际性场所大多采用若干台普通时钟(例如指针式时钟)来指示若干国际城市的当地时间，这种方法虽具有直观、方便等优点，但也存在以下主要缺点(1)在有限的空间内所设置的时钟数量有限，因而被指示的城市和地区数量也有限。从理论上讲全球共分为24个时区，有些国家例如中国由西到东虽位于东五区至东九区五个时区，但中国采用首都北京所在的东八区标准时间为全国统一时间；而世界上还有一些国家，例如美国、加拿大、俄罗斯和澳大利亚等，全国并无统一的标准时间，其国内还划分了多个时区，故数量有限的代表个别城市的时钟不能反映世界各国甚至某一个国家不同地区的实际时间；(2)指针式时钟以12小时制表示，不能区分他地的白天黑夜。
针对上述问题，例如第90215898.8号的中国实用新型专利申请描述了一种地图式世界时区钟，它按24个理论时区循环指示处于正点(12时)时间的城市。但是，世界上有许多国家并不按照理论时区作为划分时间的界线，而是以国界、山川、河流等为界。又如印度、伊朗、阿富汗、尼泊尔以及太平洋某些岛国等，它们并不采用以理论时区为单位的标准时间，而常常以该国的适中地点所在经线的“地方时”即实际时区的时间为该国(地区)的统一时间。这样，上述国家的统一时间即实际时间不仅与上述理论时区所代表的时间不相一致，而且该实际时间与格林威治时间之差也不是整数小时，而是有分、秒之差。除此之外，世界上还有许多国家采用夏时制。因此，由上述专利申请所描述的世界时区钟并不能正确地反映出各国(地区)的实际时间。
本实用新型的目的在于提供一种能实时显示各国、各城市或各地区实际时间(含夏令时)和日期的地图式时区钟；本实用新型的另一个目的在于提供一种能人工干预查询某地实际时间的地图式时区钟。
为了实现上述目的，本实用新型的地图式时区钟包括钟体，贴置地图的钟面，设置在所述钟面上、且分布于所述地图上各城市或各地区所在方位的多个发光体，与该发光体同步显示，用以指示各地实际时间和日期的他地时间显示器，设置在上述钟体上的操作键以及用以控制上述发光体和上述他地时间显示器动作的控制器。
根据本实用新型设计的地图式时区钟，由于以发光体和他地时间显示器同步循环显示各城市或各地区的实际时间，当代表某一实际时区的发光体点亮时，他地时间显示器能同时指示出该时区当时的时和分，并可以显示出该时区的日期，故具有报时精确、直观性好等优点。而且，根据本实用新型设计的地图式时区钟，可以通过设置在钟体上的操作键进行人工干预，便于迅速查询到某地的实际时间和日期，故具有实时检索各地当前时间的功能。
以下结合附图和实施例对本实用新型的地图式时区钟作进一步的详细描述。
图1是表示本实用新型地图式时区钟的钟面示意图；图2是表示本实用新型地图式时区钟的控制电路结构框图；图3是表示图2所示控制电路中主控制器的电气连接图；图4A和4B是表示图2所示控制电路中发光体驱动器的电原理图；图5是表示图2所示控制电路中时间显示器驱动器的电原理图；图6是图2所示控制电路中程序存贮器的存贮内容示意图；图7A至7C是用于图2所示控制电路的主程序流程框图；图8A和8B是用于图2所示控制电路的初始值输入中断服务程序的流程框图。
图9是用于图2所示控制电路的计时中断处理程序流程框图。
图1表示本实用新型地图式时区钟的钟面示意图。参见图1，钟面11上贴置世界地图或国家(区域)地图12，在地图12所示的各个城市或地点位置上设置发光体13，钟面11的下部设置他地时间显示器14、本地时间显示器15、操作键16以及操作键锁17。
图2表示本实用新型地图式时区钟的控制电路结构框图，它包括操作键16、主控制器3、发光体驱动器4、时间显示器驱动器5。图3至图5分别表示图2所示控制电路中各个组成部分的电原理图。现结合图2至图5描述本实用新型的地图式时区钟的电路结构。
主控制器3包括中央处理单元(CPU)31、数据锁存器32、程序存贮器33以及并行接口扩充电路34。其中，CPU31(例如用MCS－51)其P1口的P1.0－P1.7用以接受外部输入，它们各通过史密脱触发器与操作键16的七个键相耦合，该七个键包括停／自动循环移动选择键Ko，其中，自动循环移动功能是按照从东时区至西时区的顺序(在钟面11上是由右至左)循环点亮代表各城市或地点位置的发光体13，同时在他地时间显示器14上显示被点亮的发光体13所代表的地区的当前时间时和分，停功能是用以停止上述循环动作，而使当时正点亮的发光体13继续点亮，同时在显示器14上显示被点亮的发光体13所在时区的时和分；左移键K1，当键K0置于停状态时，按一下此键，即以步进方式向西时区(钟面11的左面)方向点亮一组发光体13，显示器14同时显示相应时区的当前时间；右移键K2，其功能与左移键K1相同，但步进方向为西时区至东时区；状态转换键K3，在时区钟启用时，用以输入各种初始值，每一个输入为一种状态，共设置25种状态，其中24种状态分别用于输入格林威治年份、月份、日期、小时和分钟以及本地年份、月份、日期、小时和分钟，另一种状态用以启动时区钟开始计时；数据输入／显示本地和他地日期、年月键K4，当键K3置于上述24种输入状态时，用于配合键K3输入各具体数值，在正常使用时，用以显示本地和他地的年、月、日期；本地时间夏令转换键K5，用以切换本地标准时间和夏令时间；测试发光体／关发光体键K6，用以测试各只发光体13的好坏和熄灭所有发光体13。
上述K3、K5和K6三个键平时由操作键锁17锁定，以防止外人误操作。
CPU31P3口中的P3.0和P3.1用以经由发光体驱动器4(例如74LS164移位寄存器)驱动设置在钟面11上的发光体(例如发光二极管LED)13。每只驱动器4可以驱动8只(对)发光体13，可以根据所需发光体13的数量将N只驱动器4串联连接在一起。图4(A)表示一种单色发光体驱动器4的电原理图，即发光体13仅当有驱动信号时才发光。图4(B)表示一种双色发光体13驱动器4的电原理图，即当无驱动信号时其中某一颜色的发光体13发光，有驱动信号时另一种颜色的发光体13发光。
CPU31的PO口中的P0.1－P0.7用以传送数据和地址，它依靠数据锁存器32(例如用74LS373)来实现数据和地址复用，其中地址用于程序存贮器33(例如用2732EPROM)的低8位，即通过锁存器32耦合到程序存贮器33的A0－A7端)；P2口中的P2.0－P2.2提供程序存贮器33所需地址的高3位(直接连接到程序存贮器33的A8－A10端)。
数据锁存器32的STB端是输入选通端，它与CPU31的ALE(允许地址锁存)端相连接，当STB＝1时，锁存器32处于透明工作状态，即输出(D00－D07)状态随其数据端(DI0－DI7)的状态变化而变，当STB端由1变0时，数据(这里为地址)被锁存起来。程序存贮器33的OE端为输出使能端，与CPU31的PSEN端(输出外部程序存贮器的读选通信号)相连接，当PSEN有效时，把程序存贮器33中的指令送上PO口线。
并行接口扩充电路34(例如用8255)利用A0、A1两条地址线将8位数据口D0－D7扩充至PA、PB、PC共24条线。其中，PA口的PA0－PA7用以驱动8个共阴数码管51，它们4个一组构成他地时间显示器14以及本地时间显示器15(见图5)。PB口的PB0－PB6用以驱动各个数码管51的七段显示器a－g。PC口的PC0和PC1分别用以驱动他地时间显示器14的秒闪指示器141，以及本地时间显示器15的秒闪指示器151。
图6是图2所示控制电路中程序存贮器33的存贮内容示意图。参见图6，程序存贮器33包括用以存贮自循环主程序的第一程序存贮单元331，该主程序用以动态驱动时间显示器14、15，处理发光体13的显示停、显示左移和显示右移中断请求，调用他地时间转换程序以及调用夏令时自动切换和驱动发光体程序；用以存贮他地时间转换程序的第二程序存贮单元332，该程序能根据各地时差和格林威治标准时间计算出他地时间；用以存贮夏令时自动切换和驱动发光体程序的第三程序存贮单元333，该程序用以完成正常时区和夏令时区的自动转换，并根据当前的确切时间(包括夏令时)驱动位于相应时区的发光体发光；用以存贮状态转换中断处理程序的第四程序存贮单元334，该程序用以使时区钟初始化时进入本地及格林威治年、月、日、星期、时、分等输入状态，并用以启动时区钟开始计时；用以存贮数据输入／显示年、月、日中断处理程序的第五程序存贮单元335，该程序用以在时区钟初始化时配合状态转换中断处理程序输入对应各种状态的具体数值，并用以在时区钟正常使用时，显示本地和他地的年份、日期；用以存贮计时中断处理程序的第六程序存贮单元336，该程序用以对时区钟内部格林威治标准时间和本地及他地时间、日期进行累计处理。
以下将参照图7至图9所示的程序流程图，进一步描述本实用新型地图式时区钟的动作过程。
图7A－7C是用于图2所示控制电路的主程序流程图。参见图7A，主程序开始后，进入步骤701，驱动显示器14和15动态显示他地时间和本地时间；然后进入步骤702，判断是否进入“停”状态(由K0键输入)，如否，进入步骤707，使当前时区值减1，即从东时区向西时区位移一个时区，然后进入步骤708；如是，进入步骤703，步骤703接着判断是否为左移中断请求(由K1键输入)；如是，进入步骤704，使当前时区值减1，然后进入步骤708；如否，进入步骤705，继续判断是否为右移中断请求(由K2键输入)，如是，进入步骤706，使当前时区值加1，然后进入步骤708；如否，则返回步骤701。
步骤708用以调用他地时间转换子程序。参见图7B，该子程序开始后，进入步骤711，读入格林威治标准时间；接着进入步骤712，读入当前任务中规定的时差，即当前时区与零时区(格林威治时间)之间的固定时差；然后进入步骤713，使读入的格林威治标准时间加上上述时差；最后，经步骤714返回到主程序处理。
主程序经上述步骤708后完成了对他地时间的转换，接着进入步骤709，调用夏令时自动切换和驱动发光体子程序。参见图7C，该子程序启动后进入步骤721，读入当前应显示的时区号；然后，进入步骤722，逐一读入所有发光体13的数据；步骤723用以判断上述所有发光体13的数据是否已全部读入并处理完毕，如否，进入步骤724，继续判断通过上述步骤722读入的该发光体13所在地点的夏令时区是否与标准时区相同(例如该地不实行夏时制)，如是，进入步骤725，送出该发光体13的时区号，并进入步骤727；如否，进入步骤726，根据该发光体13所在地区的夏令时起始和终止时间进行处理，如该地区进入夏令时时间范围，则给出该发光体13的夏令区号，否则则给出正常区号，然后进入步骤727；步骤727用以判断经上述步骤725或726给出的该发光体13的时区号与通过步骤721读入的当前应显示的时区号是否相同，如是，通过步骤728点亮该发光体13；如否，则通过步骤729不点亮该发光体13；接着返回步骤722，读入下一个发光体13的数据进行循环处理，直至由步骤723判断所有发光体13的数据均已处理完毕，再经步骤730返回主程序。
主程序经上述步骤709后，实现了他地时间与地图12上所显示的城市或地区的对应功能，即当代表地图12上所标城市或地区的发光体13点亮时，他地时间显示器14同时显示该城市或地区的当前实际时间。如该城市或地区实行夏令制并恰好进入夏令时，则显示器14上所示时间即为该地的夏令时间，由此实现了夏令时自动转换功能。
图8A和8B是本实用新型的地图式时区钟在时区钟启用时用以输入各种初始值的中断服务程序流程图。如前所述，当时区钟启用时，在硬件上是通过状态转换键K3和数据输入／显示键K4输入各种初始值的。本系统共设置25种状态(输入)，它们是(1)格林威治小时十位(2)格林威治小时个位(3)格林威治分钟十位(4)格林威治分钟个位(5)本地标准小时十位(6)本地标准小时个位(7)本地标准分钟十位(8)本地标准分钟个位
(9)格林威治日期十位(10)格林威治日期个位(11)格林威治月份十位(12)格林威治月份个位(13)本地日期十位(14)本地日期个位(15)本地月份十位(16)本地月份个位(17)格林威治年份千位(18)格林威治年份百位(19)格林威治年份十位(20)格林威治年份个位(21)本地年份千位(22)本地年份百位(23)本地年份十位(24)本地年份个位(25)启动时区钟开始计时图8A是状态转换中断处理程序流程框图。参见图8A，当系统通过键K3接受外部输入中断请求时，程序进入步骤8001，判断状态(1)是否已设定，如否，进入步骤8001’，置状态(1)，等待由键K4输入具体数值，尔后程序返回；如是，进入下一步骤8002继续判断，直至将24种状态输入全部循环一遍。
图8B是数据输入／显示年、月、日中断处理程序流程框图，它用以和上述状态转换中断处理程序配合；输入各种状态的具体数据，在时区钟正常工作时，用以显示本地和他地的年份、月份和日期。参见图8B，当该中断程序进入步骤8101时，判断时区钟是否处于外部输入中断请求状态(1)，如是，进入步骤8101’，等待由键K4输入格林威治小时十位，输入毕，进入步骤8101″，清状态(1)，程序返回；如否，则进入步骤8102，进行下一步判断和输入，直至将24种状态数据全部输入完。如果程序判断键K3置于状态(25)，即启动系统计时状态，则进入步骤8125，用以在显示器14或15上显示本地或他地的年、月、日信息。
图9是计时中断处理程序流程框图。参见图9，步骤9001用于对格林威治标准时间和日期作累计处理；步骤9002用于对本地时间和日期作累计处理；步骤9003用以对他地时间和日期作累计处理。
当然，上述用于贴置在本实用新型地图式时区钟钟面上的地图，其内容可以是世界地图。国家(例如美国、加拿大等)地图或区域地图，包括政区图、时区图、交通图等，其形式可以是平面地图或立体地图等，但它们均被认为未超出本实用新型的范围。
权利要求1.一种地图式时区种，包括钟体和贴置地图的钟面，其特征在于它还包括设置在所述钟面上、且分布于所述地图上各城市或各地区所在方位的多个发光体；与所述发光体同步显示，用以循环或定点指示各城市或各地区实际时间和日期的他地时间显示器；设置在所述钟体上的操作键；以及用以根据所述操作键的操作、控制所述发光体和所述他地时间显示器动作的控制器。
2.如权利要求1所述的地图式时区钟，其特征在于，所述控制器包括中央处理单元CPU，与所述中央处理单元CPU的输入／输出端口相连接的数据锁存器、程序存贮器以及并行接口扩充电路，连接在所述中央处理单元CPU的输入／输出端口与所述发光体之间的发光体驱动器，以及连接在所述并行接口扩充电路与所述他地时间显示器之间的他地时间显示器驱动器，所述操作键连接到所述中央处理单元CPU的输入／输出端口。
3.如权利要求2所述的地图式时区钟，其特征在于，所述操作键包括用以选择从所述地图上的一个时区到邻近一个时区依序循环点亮所述发光体或持久点亮位于所述地图上一特定时区的发光体的停／自动循环移动选择键；用以以步进操作方式向所述地图上的西时区方向点亮至少一个发光体的左移键；用以在所述时区钟初始化时转换输入状态的状态转换键；以及用以配合所述状态转换键输入具体数值的数据输入键。
4.如权利要求3所述的地图式时区钟，其特征在于进一步包括设置在所述钟面上，由所述控制器控制的本地时间显示器。
5.如权利要求4所述的地图式时区钟，其特征在于，所述控制器进一步包括连接在所述并行接口扩充电路与所述本地时间显示器之间的本地时间显示器驱动器。
6.如权利要求3所述的地图式时区钟，其特征在于，所述操作键进一步包括用以以步进操作方式向所述地图上的东时区方向点亮至少一个发光体的右移键。
7.如权利要求3所述的地图式时区钟，其特征在于，所述操作键进一步包括用以切换本地标准时间和夏令时间的本地时间夏令转换键。
8.如权利要求5所述的地图式时区钟，其特征在于，所述操作键进一步包括用以当所述时区钟正常使用时，操作所述他地时间显示器和本地时间显示器显示年、月、日期和星期的显示日期键。
9.如权利要求2至8任一所述的地图式时区钟，其特征在于，所述程序存贮器包括用以存贮自循环主程序的第一程序存贮装置；用以存贮他地时间转换程序的第二程序存贮装置；用以存贮夏令时自动切换和驱动发光体程序的第三程序存贮装置；用以存贮状态转换中断处理程序的第四程序存贮装置；用以存贮数据输入／显示日期中断处理程序的第五程序存贮装置；以及用以存贮计时中断处理程序的第六程序存贮装置。
10.如权利要求1所述的地图式时区钟，其特征在于，所述地图为世界地图或国家地图或区域地图。
专利摘要一种地图式时区钟，包括钟体、一贴置地图的钟面，设置在所述钟面上且分布于所述地图上各城市或地区所在方位的多个发光体，与该发光体同步显示，用以指示各地实际时间(含夏令时)的他地时间显示器，设置在上述钟体上的操作键以及用以控制上述发光体和上述他地时间显示器动作的控制器。由于其中的发光体和他地时间显示器能同步循环显示各地的实际时间和日期，故报时精确、直观性好。而且，使用者可以通过设置在该钟体上的操作键迅速查询到某地的实际时间和日期。
文档编号G04B19/22GK2151487SQ93225639
公开日1993年12月29日 申请日期1993年4月29日 优先权日1993年4月29日
发明者宋大可 申请人:宋大可