专利名称：光模拟指针式电子石英钟的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钟表制作技术领域，具体涉及一种采用发光物体模拟机械指针的电子石英钟。
自从人类发明了机械式计时钟以来，在大型建筑物上安装的具有观赏性的精美的大型塔钟给人们留下了深刻印象，那些具有特色的大钟甚至成了某个城市的象征，例如举世闻名的伦敦塔钟、莫斯科克里姆林宫钟楼上的大钟等等。因此，在建筑物塔楼上的大型钟或在其他大型环境中所有大钟以指针方式指示时间已成为人们的一种习惯和偏爱。电子石英钟问世以后，它以走时准确、结构简洁、成本低、制造方便等突出优点而逐步取代了机械结构钟表。电子石英钟除了以数字方式显示时间外，又有以石英振荡器为机芯、以机械传动为辅助，实现了机械指针转动的钟表，适应了人们的观赏习惯。但这种机械传动方式制作繁琐、精度较低、易于磨损，其装饰效果要借助于外部光源。
本实用新型的目的是提供一种既可看到指针，又不需要机械传动的能够发光的装饰钟。
本实用新型采用的技术方案是光模拟指针式电子石英钟由钟盘和控制电路及电源构成。钟盘包括外壳、防护玻璃、时标、秒显示光点、分显示光针、时显示光针、钟盘膜等部件，其中时标、秒显示光点、分显示光针、时显示光针均由嵌在钟盘膜上的发光元件构成，时标有12个，按着钟表的12个时刻均匀的分布在钟盘膜的外周，是固定发光元件；秒显示光点、分显示光针、时显示光针各有60个，由时标依次向内，均匀的分布在钟盘膜的一周。控制电路包括石英晶体振荡器、分频电路、秒光点矩阵驱动电路、分光针矩阵驱动电路、时光针矩阵驱动电路，控制电路使石英振荡源经分频器向三个矩阵驱动电路发送控制信号，使时钟在每一瞬时有一组秒光点、分光针、时光针发光。
光模拟指针式电子石英钟以发光物代替了机械指针的转动，主要应用在大型建筑物的室内和室外需要有时间指示的场所。光针钟的安设不仅用于时间指示，同时也为亮化环境增添了景点，它与建筑物轮廓灯线交相辉映，将会使夜色更加美丽壮观。光针钟非常适合安装在车站、码头、机场的大厅中，也可以安设在建筑物的塔楼上。以光针指示时间，比机械指针更醒目，特别是夜间更为突出，可见距离会增大很多。对比现有技术，本实用新型具有以下优点1、走时准确，亮度高，醒目；2、结构简洁，安装调试方便，无传动和转动零件，无磨损，维修量少；3、耗电量少，校准方便；4、寿命长，故障率低，可靠性高；5、亮化环境，夜间无需辅助照明。
以下结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的结构。
图1为本实用新型的正面结构示意图；图2为本实用新型的侧面结构示意图；图3为控制电路原理图；图4至图7分别为声音报时电路、盘芯图案控制电路、开关电源电路及供电电路原理图。
钟盘包括外壳1、防护玻璃2、时标3、秒显示光点4、分显示光针5、时显示光针6、钟盘膜7、盘芯8、吊钩9、网架10、防尘胶垫13、加固钢框14、压板15及后盖16等部件，时标3、秒显示光点4、分显示光针5、时显示光针6均为发光部件，嵌在钟盘膜7和网架10中间。时标3恒定发光；秒显示光点每秒钟显示一点，依次前进，周而复始；分显示光针以红色长形显示，每12秒钟步进一步，每针亮12秒，共设60个分光针；时显示光针以绿色短粗形显示，每12分钟步进一步，每针显示12分钟，共设60个时光针。盘芯8可显示变化不同图案，以增强美感。钟盘上还附有电器盒11和电源插头12，电器盒中装有控制电路。控制电路由石英晶体和IC1组成高频振荡器，经分频后形成秒脉冲，其脉冲输出端接入IC2的14脚和分频器IC8的信号输入端，IC2的Q0——Q9脚与IC3的Q0——Q5脚连成矩阵，接60个发光电子元件；分频器的输出端分别接入IC4和IC6的14脚，IC4的Q0——Q9脚接固态继电器组成的专用电路ZK1——ZK10的a端，IC5的Q0——Q5脚接单向可控硅SCR1——SCR6控制极，可控硅SCR1——SCR6的阳极与ZK1——ZK10的b端连接成矩阵，接入60组发光电子元件；同样，IC6与IC7构成的矩阵结构与前述完全相同。秒光点60个，由IC2和IC3组成的矩阵依次驱动。分光针每12秒跳一步，由IC4与IC5组成的矩阵驱动。时光针每12分跳一步，由IC6与IC7组成的矩阵驱动。光源根据不同需要可使用发光二极管、霓虹灯、激光等，本实施方式采用发光二极管。由于分光针与时光针所要使用的发光二极管数量非常多，所以切换电路选用固态继电器组成的专用电路ZK1-ZK20(共20组)及小型单向可控硅来完成。其供电电压约240伏，可串接100多支发光二极管。由上述三个矩阵分别完成秒、分、时指示针的依次显示，用光信号的步进模拟出机械钟的走时指针。秒脉冲为基本脉冲，通过IC8实现信号分频，分别取出12秒、1分、12分、1小时四种控制信号。电路中设有AN1——AN4四种按钮，分别用来校准秒、分、时回零位，AN4用来调整报时点。盘芯图案用专用模块来控制，实现多种彩色光花变换，为光针钟增加了美感。同时，可配有钟声报时或音乐报时。钟声报时电路用二只三极管组成，经功放电路可产生大功率深沉、绵长的钟声。功放电路和供电电源选用市售成品。整机供电由220伏交流电提供。直流12伏、5伏由集成稳压电路获得。为了防止频繁停电，亦可配置小型UPS备用电源。电路主要器件IC1为KD3252B石英钟电路，晶振选用32768HZ，日误差约为±1秒。IC2——IC7为CD4017B，这是十进制计数/驱动集成电路。IC8为CD4040B，这是一种12级二进制串行计数器，其输出端经过选择后，由二极管组成的门电路获得12秒、1分、12分、1小时脉冲输出。三极管选用9013，SCR选用400V、1A单向可控硅。钟体结构形式可以有1、壁龛式适合镶嵌在建筑物的墙面上，与建筑熔为一体，只有盘面露在墙体侧面，如塔楼大钟。
2、倚挂式光针钟为独立物体，倚在墙壁侧面悬挂。
3、吊挂式光针钟为独立物，双面显示，吊挂在大厅中央。
权利要求一种光模拟指针式电子石英钟，由钟盘和控制电路及电源构成，控制电路包括石英晶体振荡器、分频器和发光电子元件驱动电路，其特征在于钟盘包括外壳(1)、防护玻璃(2)、时标(3)、秒显示光点(4)、分显示光针(5)、时显示光针(6)和钟盘膜(7)，时标(3)、秒显示光点(4)、分显示光针(5)、时显示光针(6)均由嵌在钟盘膜(7)上的发光电子元件构成，时标(3)为固定发光元件有12个，均匀分布在钟盘膜(7)外周；秒显示光点(4)、分显示光针(5)、时显示光针(6)各有60个，在时标内侧依次向内，一周均匀分布。
专利摘要本实用新型公开了一种以发光物模拟机械指针的用于建筑装饰的电子石英钟。它由钟盘、控制电路及供电电源构成,钟盘内有时标、秒光点、分光针、时光针等发光部件。采用光信号的步进模拟出机械时钟指针的转动。本实用新型无磨损、免维护、长寿命、可靠性高,可以美化环境。
文档编号G04C17/00GK2398657SQ9922518
公开日2000年9月27日 申请日期1999年9月29日 优先权日1999年9月29日
发明者晨地, 徐世华, 阳英杰 申请人:晨地