一种指针式时钟显示装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种指针式时钟显示装置，包括供电装置、控制器、电机和主控旋转板，主控旋转板上设有一排LED灯，电机带动主控旋转板旋转，供电装置提供动力，利用人眼的视觉暂留原理，控制器控制各LED灯的点亮和熄灭形成图像从而显示出时钟画面，所述LED灯为贴片式RGB三色LED灯，主控旋转板包括一个圆盘和一个长杆，圆盘与长杆一端连接，圆盘的圆心与电机转轴连接；降低系统功耗，减少电机负载，显示效果新颖有趣，装饰性强，极大节省成本。
【专利说明】
一种指针式时钟显示装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及LED时钟技术领域，具体涉及一种指针式时钟显示装置。
【背景技术】
[0002]随着微型控制器及电子集成制造、光电子技术的飞速发展LED显示屏已经成为了一种新型的电子屏幕广告媒体，相比传统的喷绘、写真的广告画面死板，LED显示屏带来一种清晰明朗、生动活泼和广告效果，给广告商带来了巨大的经济效益。
[0003]近几年来随着市场创新的驱动，各种具有创意的新型LED显示屏也不断涌现出来，旋转式柱面LED显示屏就是其中的一种。通过电机带动LED灯带旋转，在空中形成圆柱面，不同时间显示的LED阵列，由于人眼的视觉暂留现象，会形成字符和图案。旋转柱面的360度显示角度非常适合作为公共场合的宣传工具，如果解决亮度的问题，就可以广泛应用在商业广告宣传的室外场所。此类显示屏倘若继续往前发展，加快字符数据的传输速率，这样显示屏可显示大量的字符数据，如果将用于显示的单色LED灯换成可调颜色的RGB三色可调光的LED灯，这样显示的色彩更加绚丽，从而可以显示彩色图像，如果传输速率跟得上的话，还可显示彩色的动态图像，这样此类产品显示的内容将会更加丰富。同样的水平平面显示屏也可应用于各类需要创意显示的场所。
[0004]利用人眼的视觉暂留现象，同样可以实现在水平面呈现图像，根据旋转柱面的特点，可设计出在水平面呈像的圆面，同时利用单片机编程技术可以实现在圆面内呈现指针式时钟的图像。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种指针式时钟显示装置，降低系统功耗，减少电机负载，显示效果新颖有趣，装饰性强，极大节省成本。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种指针式时钟显示装置，包括供电装置、控制器、电机和主控旋转板，主控旋转板上设有一排LED灯，电机带动主控旋转板旋转，供电装置提供动力，利用人眼的视觉暂留原理，控制器控制各LED灯的点亮和熄灭形成图像从而显示出时钟画面，所述LED灯为贴片式RGB三色LED灯，主控旋转板包括一个圆盘和一个长杆，圆盘与长杆一端连接，圆盘的圆心与电机转轴连接。
[0008]接上述技术方案，所述供电装置包括有开关电源供电电路、自激震荡电路、初级线圈绕组、次级线圈绕组和整流滤波稳压电路，开关电源电路接220v交流电转化为直流电，为电机和自激震荡电路供电，自激震荡电路产生的交变信号，通过初级线圈绕组会形成变化的磁场，会在次级线圈绕组形成交变电流，初级线圈绕组和次级线圈绕组耦合无接触式传递能量，进而通过次级线圈绕组侧设有的整流滤波稳压电路转化成直流电给控制器供电。
[0009]接上述技术方案，所述自激震荡电路为LC振荡电路。
[0010]接上述技术方案，所述控制器包括单片机、LED控制电路、时钟芯片电路、红外接收模块和晶振电路，时钟芯片电路与单片机连接，单片机通过LED控制电路与LED灯连接，晶振电路与单片机连接。
[0011 ]所述控制器还包括红外对管电路，红外对管电路与单片机连接，通过红外对管电路来检测主控旋转板起始点位置，为单片机提供起始点信号，有效减少编程难度。
[0012]所述控制器还包括红外接收模块，红外接收模块与单片机连接。
[0013]单片机选用型号为意法半导体STM32F103系列单片机。
[0014]所述指针式时钟显示装置还包括语音芯片装置，通过语音装置进行整点播报。
[0015]所述主控旋转板材质为PCB板。
[0016]所述供电装置和控制器重心靠近于主控旋转扳的转动中心。
[0017]本实用新型具有以下有益效果:
[0018]1、LED灯为贴片式RGB三色LED灯，使时针、分针、秒针、刻度以及数字信息分别以多种颜色显示，显示图像和文字颜色多样，显示效果更加绚烂，且重量轻降低功耗，主控旋转板包括一个圆盘和一个长杆，圆盘与长杆一端连接，圆盘的圆心与电机转轴连接，使主控旋转板的质心靠近轴心，降低系统功耗，减少电机负载;显示效果新颖有趣，装饰性强，极大节省成本。
[0019]2、通过初级线圈绕组和次级线圈绕组耦合无接触式传递能量，形成无线感应供电，具有无触点、噪声小、寿命长的特点。
[0020]3、所述控制装置还包括红外接收模块，红外接收模块与单片机连接，和红外遥控器结合起来进行时间设定，该种红外收发方式性能可靠，完全符合实际需要。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型实施例中指针式时钟显示装置的连接原理图；
[0022]图2是本实用新型实施例中控制器的示意图；
[0023]图3是本实用新型实施例中供电装置的示意图；
[0024]图4是本实用新型实施例中主控旋转板的形状示意图；
[0025]图5是本实用新型实施例中指针式时钟显示装置的工作时主控旋转板成像效果示意图；
[0026]图中，1-供电装置，2-控制器，3-电机，4-主控旋转板，5-LED灯，6_单片机，7-LED控制电路，8-时钟芯片电路，9-红外接收模块，10-红外对管电路，11-晶振电路，12-开关电源供电电路，13-LC振荡电路，14-初级线圈绕组，15-次级线圈绕组，16-整流滤波稳压电路。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0028]参照图1?图3所示，本实用新型提供的一种实施例中指针式时钟显示装置，包括供电装置1、控制器2、电机3和主控旋转板4，主控旋转板4上设有一排LED灯5，电机3带动主控旋转板4旋转，供电装置I提供动力，利用人眼的视觉暂留原理，控制器2控制各LED灯5的点亮和熄灭形成图像从而显示出时钟画面，如图5所示，从而模拟机械式钟表，所述LED灯5为贴片式RGB三色LED灯5，使时针、分针、秒针、刻度以及数字信息分别以多种颜色显示，显示图像和文字颜色多样，显示效果更加绚烂，且重量轻降低功耗，如图4所示，主控旋转板4包括一个圆盘和一个长杆，圆盘与长杆一端连接，圆盘的圆心与电机3转轴连接，使主控旋转板4的质心靠近轴心，降低系统功耗，减少电机3负载;显示效果新颖有趣，装饰性强，极大节省成本。
[0029]进一步地，LED灯5主要设置于长杆上。
[0030]进一步地，所述长杆为细长杆。
[0031]进一步地，如图3所示，所述供电装置I包括有开关电源供电电路12、自激震荡电路、初级线圈绕组14、次级线圈绕组15和整流滤波稳压电路16，开关电源电路接220v交流电转化为直流电，为电机3和自激震荡电路供电，自激震荡电路产生的交变信号，通过初级线圈绕组14会形成变化的磁场，根据法拉第电磁感应原理，会在次级线圈绕组15形成交变电流，初级线圈绕组14和次级线圈绕组15耦合无接触式传递能量，进而通过次级线圈绕组15侧设有的整流滤波稳压电路16转化成直流电给控制器2供电；通过初级线圈绕组14和次级线圈绕组15耦合无接触式传递能量，形成无线感应供电，具有无触点、噪声小、寿命长的特点。
[0032]进一步地，所述自激震荡电路为LC振荡电路13。
[0033]进一步地，如图2所示，所述控制器2包括单片机6、LED控制电路7、时钟芯片电路8、红外接收模块9和晶振电路11，时钟芯片电路8与单片机6连接，单片机6通过LED控制电路7与LED灯5连接，晶振电路11与单片机6连接。
[0034]进一步地，时钟芯片电路8包括时钟芯片，时钟芯片选用DS1302时钟芯片，实现计数功能。
[0035]进一步地，所述控制器2还包括红外对管电路10，红外对管电路10与单片机6连接，通过红外对管电路10来检测主控旋转板起始点位置，为单片机6提供起始点信号，有效减少编程难度。
[0036]进一步地，所述控制器还包括红外接收模块9，红外接收模块9与单片机6连接，和红外遥控器结合起来进行时间设定，该种红外收发方式性能可靠，完全符合实际需要。
[0037]进一步地，单片机6选用型号为意法半导体STM32F103系列单片机6作为主控芯片；性能可靠、工作频率高、外接GP1 口数目多，满足该设计要求。
[0038]进一步地，所述指针式时钟显示装置还包括语音芯片装置，通过语音装置进行整点播报。
[0039]进一步地，所述主控旋转板4材质为PCB板;PCB板材质轻降低功耗。
[0040]进一步地，所述LED灯5为16个，设置于主控旋转的长杆上，单排排列。
[0041]进一步地，所述供电装置I和控制器2重心靠近于主控旋转扳的转动中心。
[0042]进一步地，开关电源使用市场常见5v开关电源，感应供电是利用互补正反馈振荡器、初级线圈绕组14和次级线圈绕组15耦合无接触式传递能量;互补振荡器产生振荡波形，震荡电流流经初级线圈绕组14，在初级线圈绕组14周围形成变化磁场，根据电磁感应原理，在次级线圈绕组15中会形成交变电流;并对此交流电进行整流滤波稳压后为PCB电路板上各器件供电；电机3选择额定功率10w，额定转速30r/s。在程序设计时，可通过红外对管电路10检测起始点的方法测得旋转板实际转速，便于编程。
[0043]控制器2和供电装置I的电路板设计在Altium DesignerlO平台实现，这款软件可以设计原理图，绘制PCB，并且能够进行电路仿真。由于本次设计绘制的PBC电路简单，电气特性要求较低，故采用两层板设计;同时元器件的排布要兼顾重心尽量位于转轴这一特征。
[0044]以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种指针式时钟显示装置，包括供电装置、控制器、电机和主控旋转板，主控旋转板上设有一排LED灯，电机带动主控旋转板旋转，供电装置提供动力，利用人眼的视觉暂留原理，控制器控制各LED灯的点亮和熄灭形成图像从而显示出时钟画面，其特征在于，所述LED灯为贴片式RGB三色LED灯，主控旋转板包括一个圆盘和一个长杆，圆盘与长杆一端连接，圆盘的圆心与电机转轴连接。2.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述供电装置包括有开关电源供电电路、自激震荡电路、初级线圈绕组、次级线圈绕组和整流滤波稳压电路，开关电源电路接220V交流电转化为直流电，为电机和自激震荡电路供电，自激震荡电路产生的交变信号，通过初级线圈绕组会形成变化的磁场，在次级线圈绕组形成交变电流，初级线圈绕组和次级线圈绕组耦合无接触式传递能量，进而通过次级线圈绕组侧设有的整流滤波稳压电路转化成直流电给控制器供电。3.根据权利要求2所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述自激震荡电路为LC振荡电路。4.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述控制器包括单片机、LED控制电路、时钟芯片电路、红外接收模块和晶振电路，时钟芯片电路与单片机连接，单片机通过LED控制电路与LED灯连接，晶振电路与单片机连接。5.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述控制器还包括红外对管电路，红外对管电路与单片机连接，通过红外对管电路来检测主控旋转板起始点位置，为单片机提供起始点信号，有效减少编程难度。6.根据权利要求5所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述控制器还包括红外接收模块，红外接收模块与单片机连接。7.根据权利要求4所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，单片机选用型号为意法半导体STM32F103系列单片机。8.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述指针式时钟显示装置还包括语音芯片装置，通过语音装置进行整点播报。9.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述主控旋转板材质为PCB 板。10.根据权利要求1所述的指针式时钟显示装置，其特征在于，所述供电装置和控制器重心靠近于主控旋转扳的转动中心。
【文档编号】G04G11/00GK205539982SQ201620173266
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】李向明, 毛灿城, 郑子茗, 陈国齐
【申请人】武汉理工大学