一种时间传感系统的制作方法_3

文档序号:9416579阅读:来源:国知局
行显示,并利用光学元件进行还原和增强效果,从而得到当下的时间信息。光源输入单元 101处可以接收并增强作为光源的平行太阳光,强化后的太阳光进入到滤波单元102 ;经过 滤波单元102中滤波片的过滤形成蓝色单色光;单色光进入设有孔状镂空截面的光源成型 单元103后,形成圆形截面的与光电转换模块105水平方向呈一定角度的单色光束;单色 光束进入设有光学元件的成像单元104,通过光学元件的作用增强光线亮度来保证光电转 换模块105接收光图像的效果;经过调整的单色光束最终照在光电转换模块105的接收光 源的平面上形成一个光图像,同时,设在成像单元104下相对光源成型单元103的截面的中 心位置的中心参照点的单色光源向下照射,在在光电转换模块105形成作为中心参照的光 点,与光源形成的单色光图像之间存在一个随时间和太阳位置而改变的相对位置和距离, 并最终由光电转换模块105进行接收和转换。
[0034] 光电转换模块105为ISL290002光/数字传感器,照度范围是1勒克斯至100, 000 勒克斯,光谱波长灵敏度与人眼的波长灵敏度(550nm的最大响应)非常接近,ISL29002采 用8引线、3. OmmX3. Omm(工作温度范围:0°C~+70°C )封装,具有3个地址选择引脚,允许 在一条I2C总线线路上安装8个传感器。能将光强度转化成简便易用的15位、I2C标准数 字输出信号。
[0035] 所述的信息处理模块107含有PA-8700RISC芯片,其主频达到800MHz ;能够将从 光电转换模块105和记忆模块106接收到的包含图像位置信息的电子信号转换为时间信 息,计算内容包括定位时间传感系统的所在地获取所在地经炜度、测算地平倾斜度,进行地 方时计算和对比上一昼夜时间进行二次核准; 所述的信息处理模块107内包含逻辑组件,所述逻辑组件用于识别信号的来源,逻辑 组件包括两个输入端和一个输出端;光电转换模块105的输出端与逻辑组件的第一输入端 相连,记忆模块106的输出端与逻辑组件的第二输入端相连,逻辑组件的输出端与处理器 的输入端相连;逻辑组件的输出端连接处理器; 信息处理模块107处理电子信息的步骤如下: (1) 测算时间传感系统所在地经炜度和地平倾斜度; (2) 计算当地正午时间; (3) 逻辑组件判断输入数据信息来源; (4) 根据太阳光图像与作为中心参照点的光点之间的相对位置信息计算当地时间; (5) 对比上一昼夜正午时的时间信息对所得结果进行对比和微调; (6) 根据太阳光图像与作为中心参照点的光点之间的相对位置信息计算太阳高度角, 得到时节、季节信息; 'fiiTV A. i十算公式如下:= ^ 其中,T为该时间与正午的差值,A为光线与中心参照点和光斑连线的夹角,φ为地理炜 度;正午太阳高度角计算公式如下:h == 9IF - |φ - SI 其中,h为太阳高度角,取为地理炜度,δ为太阳赤炜。
[0036] 所述的经信息处理模块107处理得到的时间信息,一部分输出至输出模块108进 行显示,一部分输出至记忆模块106进行储存。
[0037] 所述的输出模块108包含显示屏,显示屏能够对处理得到的时间信息进行显示。
[0038] 所述的记忆模块106对时间信息进行储存。
[0039] 图3是示例了当无光源输入或光源难以识别的情况下信息处理模块107控制系统 改变运行方向保证时间计算和照常显示的过程200的流程图。图4描绘了在无光源输入或 光源难以识别的情况下信息处理模块107进行判断和处理的示意性流程图。参考图3、图 4,过程200从光电转换模块105没有电子信号输出的201开始;在202,没有来自光电转换 模块105的电子信号接入时逻辑组件识别到来自光电转换模块105的信号输入中断;因此 203中逻辑组件开始选择从记忆模块106调动最新存储数据并发出命令;在204,记忆模块 106将从信息处理模块107接收到的最后的时间信息数据输入信息处理模块107 ;在205, 信息处理模块107再对记忆模块106输出的时间信息数据进行再处理,根据存储数据的输 入输出时间间隔进行调整更新;将新处理的时间信息输出至输出模块108的206,同时将新 处理结果输出至记忆模块106进行储存。
[0040] 当所述逻辑组件识别到来自光电转换模块105的数据输入时,信息处理模块107 就直接处理接收到的电子信息,处理后的数据分别输入至记忆模块106和输出模块108 ;当 阴雨天气或夜晚没有光源输入或光线微弱难以被系统捕捉时,光电转换模块105无法接收 到来自光源的光信号,光电转换模块105将没有电子信号输出,所述逻辑组件没有识别到 来自光电转换模块105的电子信号输入,此时信息处理模块107将选择从记忆模块106调 动最近的时间信息数据并发出调用命令,记忆模块106接收命令后将从最后接收到的来自 信息处理模块107的时间信息数据输出至信息处理模块107,对时间信息数据进行进一步 修正、更新等处理后将最新处理的时间信息一部分输出至输出模块108,由输出模块108进 行显示,一部分仍然输出至记忆模块106进行存储。
[0041] 可以通过各种手段实施本文中描述的过程和技术。例如,可以在硬件、软件、或者 其组合中实施这些技术。对于硬件实施,可以在一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信 号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、处理器、微处理器、设计成执行本文中描述的 功能的其它电子单元、或者其组合内实施处理单元。对于软件,实施可以通过执行本文中描 述的功能的模块(例如,流程、功能等)。软件代码可以在记忆模块中存储以及通过信息处 理模块的处理器执行。
[0042] 如图4,所述的光电转换模块105、输出模块108上分别设有一个串行通讯接口,所 述的记忆模块106上设有两个串行通讯接口,所述的信息处理模块107 -侧设置三个串行 通讯接口,其中一个为点对多的串行通讯接口。其中,所述点对多的串行通讯接口,其输入 端与信息处理模块107中的处理器连接,输出端分别连接记忆模块106和输出模块108 ;所 述的信息处理模块107中逻辑组件的第一输入端连接光电转换模块105相应输出接口,所 述信息处理模块107中逻辑组件的第二输入端连接记忆模块106的输出端;所述的串行通 讯接口为RS-422通信接口。
[0043] 参考图1,所述的一种时间传感系统还包括电源模块109,所述的电源模块109为 光能蓄电池,分别连接记忆模块106、光电转换模块105、信息处理模块107和输出模块108, 为各个模块供电。合理利用光能并为所述的一种时间传感系统供电,保证系统的运行。
[0044] 一种时间传感系统,使用时,所述的光源输入单元101射出的太阳平行光经过滤 波单元102后形成相应的单色光束,单色光束经过光源成型单元103后形成具有相应截面 形状的单色光束,具有相应截面形状的单色光束经过成像单元104中的光学元件后形成
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