专利名称：基于北斗系统的军用标准时钟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字电子钟，尤其涉及一种基于北斗系统的军用标准时钟。
背景技术：
数字电子钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计 时周期为M小时，显示满刻度为23时59分59秒，因此，一个基本的数字钟电路主要由译 码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信号发生器、 “时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路等组成。秒信号发生器是整个系统的时基信 号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送 入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该 信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟， 发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用M进制计时器，可 实现对一天M小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显 示译码器译码，通过七段显示器显示出来。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进 行校对调整。然而，目前的数字电子钟的时间校准通常采用人工对表的方式来完成，因此， 其时间校准不够精确，其时间显示自然不够准确。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种显示精度高的军用标准时钟。为达到上述目的，本实用新型提供了一种基于北斗系统的军用标准时钟，包括电 源模块、MCU控制单元、LED驱动电路、军用标准时间LED显示屏、作战时间LED显示屏、作战 时间按键单元和电源模块，还包括BD单向授时单元，其中所述电源模块，用于向所述MCU控制单元供电；所述BD单向授时单元，用于接收北斗系统实时广播的卫星信号，根据所述卫星信 号计算出本地的UTC时间，并输出对应的军用标准时间信息和IPPS信号至所述MCU控制单 元；作战时间按键单元，用于设定作战时间信息，并将所述作战时间信息发送至所述 MCU控制单元；所述MCU控制单元，用于根据所述军用标准时间信息和所述IPPS信号计算时间的 步进，生成实时军用标准时间信息，并将所述实时军用标准时间信息发送到所述LED驱动 电路，由所述LED驱动电路将所述实时军用标准时间信息译码后在所述军用标准时间LED 显示屏上实时显示对应的军用标准时间；如果所述MCU控制单元收到所述作战时间按键单 元发送的作战时间信息，则将其发送到所述LED驱动电路，由所述LED驱动电路将所述作战 时间信息译码后在所述作战时间LED显示屏上实时显示对应的作战时间。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟，所述电源模块包括开关电源单元、 过压/过流保护单元、电源与电池管理单元和后备电池，其中[0010]所述开关电源单元，用于将输入的外接220V交流电变换成12V直流电发送至所述 过压/过流保护单元；所述过压/过流保护单元，用于对所述12V直流电进行过压保护和过流保护处理， 防止所述12V直流电出现过流或过压，并将处理后的12V直流电发送到所述电源与电池管
理单元；所述电源与电池管理单元，用于将所述过压/过流保护单元发送的12V直流电变 换为所述MCU控制单元所需的5V、3. 3V直流电，并为所述后备电池充电；当外接电源断电 时，启动所述后备电池为所述MCU控制单元供电。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟，还包括所述RTC守时单元，用于跟踪所述MCU控制单元向所述LED驱动电路发送的实时 军用标准时间信息和作战时间信息；当外接电源断电，而由所述后备电池为所述MCU控制 单元供电时，由所述MCU控制单元读取所述RTC守时单元跟踪的实时军用标准时间信息和 作战时间信息，维持所述实时军用标准时间信息和所述作战时间信息的步进。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟，还包括红外按键遥控单元，用于远距离设定作战时间信息，并将所述作战时间信息发送 至所述MCU控制单元。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟，还包括系统状态指示灯，用于接收所述MCU控制单元发送的状态信号，实时显示系统的 工作状态。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟，所述MCU控制单元包括型号为 MSP430F5438的单片机芯片及其外围电路，所述BD单向授时单元包括型号为TH-Il 100-A/P的 BD_SS芯片及其外围电路，所述RTC守时单元包括型号为M41T81的RTC芯片其外围电路。本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟包含有BD单向授时单元，该BD单向 授时单元可接收北斗系统实时广播的卫星信号，根据卫星信号计算出本地的UTC时间，并 输出对应的军用标准时间信息和IPPS信号至MCU控制单元，可见，整个基于北斗系统的军 用标准时钟的显示时间基准来源于实时的精度极高的北斗系统的卫星信号，因此，该基于 北斗系统的军用标准时钟的显示时间不需要人工校准，且准确度和精度极高。
图1为本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟的电路框图；图2为本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟的MCU控制单元的电路原理 图；图3为本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟的RTC守时单元的电路原理 图；图4为本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟的BD单向授时单元的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述[0026]参考图1，本实用新型的基于北斗系统的军用标准时钟包括军用标准时间LED显 示屏1、作战时间LED显示屏2、LED驱动电路3、MCU控制单元4、由开关电源6、过压/过流 保护的单元7、电源与电池管理单元8和后备电池9组成的电源模块、系统状态指示灯10、 BD单向授时单元11、RTC守时单元12、作战时间按键单元13和红外按键遥控单元14。其 中BD单向授时单元11，用于接收北斗系统实时广播的卫星信号，根据该卫星信号计 算出当地UTC时间，并输出对应的军用标准时间信息和IPPS信号至MCU控制单元4，该BD 单向授时单元11可将将时间精度提高到ns量级。作战时间按键单元13，用于设定作战时 间信息，并将作战时间信息发送至MCU控制单元4，其包括设置键、右移键、增加键、减少键。 MCU控制单元4，用于根据军用标准时间信息和IPPS信号计算时间的步进，生成实时军用标 准时间信息，并将实时军用标准时间信息发送到LED驱动电路3，由LED驱动电路3将实时 军用标准时间信息译码后在军用标准时间LED显示屏1上实时显示对应的军用标准时间， 例如显示年、月、日、时、分、秒。如果MCU控制单元4收到作战时间按键单元13或红外按键 遥控单元14发送的作战时间信息，则将其发送到LED驱动电路3，由LED驱动电路3将作战 时间信息译码后在作战时间LED显示屏2上实时显示对应的作战时间。开关电源单元6，用 于将输入的外接220V交流电变换成12V直流电发送至过压/过流保护单元7。过压/过流 保护单元7，用于对12V直流电进行过压保护和过流保护处理，防止12V直流电出现过流或 过压，并将处理后的12V直流电发送到电源与电池管理单元8。电源与电池管理单元8，用 于将过压/过流保护单元7发送的12V直流电变换为MCU控制单元4所需的5V、3. 3V直流 电，并为后备电池9充电。当外接电源断电时，启动后备电池9为MCU控制单元4供电。RTC 守时单元12，用于跟踪MCU控制单元4向LED驱动电路3发送的实时军用标准时间信息和 作战时间信息；当外接电源断电时，由后备电池9为MCU控制单元4供电时，MCU控制单元 4读取RTC守时单元12跟踪的实时军用标准时间信息和作战时间信息，维持实时军用标准 时间信息和作战时间信息的步进，从而保证了保证时间信息的连续步进，可靠性高。红外按 键遥控单元14，用于远距离设定作战时间信息，并将作战时间信息发送至MCU控制单元4。 系统状态指示灯10，用于接收MCU控制单元4发送的状态信号，实时显示系统的工作状态， 如电源供电、电池供电、时间同步、天线故障、秒讯等。如图2至图4所示，上述MCU控制单元4优选低功耗单片机MSP430FM38芯片及其 外围电路，上述BD单向授时单元11优选型号为TH-11100-A/P的BD_SS芯片及其外围电路， RTC守时单元12优选M41T81芯片及其外围电路，该M41T81芯片的第3管脚外接有3V BATT 电池，其中，MSP430FM38芯片的第22管脚、第60管脚、第67管脚、第72管脚、第73管脚对 应与BD_SS芯片的第5管脚、第3管脚、第8管脚、第6管脚、第4管脚连接。MSP430FM38 芯片的第23管脚、第34管脚、第35管脚对应与M41T81芯片的第7管脚、第6管脚、第5管 脚连接。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型 的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保 护范围内。
权利要求1.一种基于北斗系统的军用标准时钟，包括电源模块、MCU控制单元、LED驱动电路、军 用标准时间LED显示屏、作战时间LED显示屏、作战时间按键单元和电源模块，其特征在于， 还包括BD单向授时单元，其中所述电源模块，用于向所述MCU控制单元供电；所述BD单向授时单元，用于接收北斗系统实时广播的卫星信号，根据所述卫星信号计 算出本地的UTC时间，并输出对应的军用标准时间信息和IPPS信号至所述MCU控制单元；作战时间按键单元，用于设定作战时间信息，并将所述作战时间信息发送至所述MCU 控制单元；所述MCU控制单元，用于根据所述军用标准时间信息和所述IPPS信号计算时间的步 进，生成实时军用标准时间信息，并将所述实时军用标准时间信息发送到所述LED驱动电 路，由所述LED驱动电路将所述实时军用标准时间信息译码后在所述军用标准时间LED显 示屏上实时显示对应的军用标准时间；如果所述MCU控制单元收到所述作战时间按键单元 发送的作战时间信息，则将其发送到所述LED驱动电路，由所述LED驱动电路将所述作战时 间信息译码后在所述作战时间LED显示屏上实时显示对应的作战时间。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的军用标准时钟，其特征在于，所述电源模块 包括开关电源单元、过压/过流保护单元、电源与电池管理单元和后备电池，其中所述开关电源单元，用于将输入的外接220V交流电变换成12V直流电发送至所述过压 /过流保护单元；所述过压/过流保护单元，用于对所述12V直流电进行过压保护和过流保护处理，防止 所述12V直流电出现过流或过压，并将处理后的12V直流电发送到所述电源与电池管理单 元；所述电源与电池管理单元，用于将所述过压/过流保护单元发送的12V直流电变换为 所述MCU控制单元所需的5V、3. 3V直流电，并为所述后备电池充电；当外接电源断电时，启 动所述后备电池为所述MCU控制单元供电。
3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的军用标准时钟，其特征在于，还包括所述RTC守时单元，用于跟踪所述MCU控制单元向所述LED驱动电路发送的实时军用标准时间信息和作战时间信息；当外接电源断电，而由所述后备电池为所述MCU控制单元 供电时，由所述MCU控制单元读取所述RTC守时单元跟踪的实时军用标准时间信息和作战 时间信息，维持所述实时军用标准时间信息和所述作战时间信息的步进。
4.根据权利要求3所述的基于北斗系统的军用标准时钟，其特征在于，还包括红外按键遥控单元，用于远距离设定作战时间信息，并将所述作战时间信息发送至所 述MCU控制单元。
5.根据权利要求4所述的基于北斗系统的军用标准时钟，其特征在于，还包括系统状态指示灯，用于接收所述MCU控制单元发送的状态信号，实时显示系统的工作状态。
6.根据权利要求5所述的基于北斗系统的军用标准时钟，其特征在于，所述MCU控制单 元包括型号为MSP430FM38的单片机芯片及其外围电路，所述BD单向授时单元包括型号为 TH-11100-A/P的BD_SS芯片及其外围电路，所述RTC守时单元包括型号为M41T81的RTC芯 片其外围电路。
专利摘要本实用新型公开了一种基于北斗系统的军用标准时钟，包括电源模块、MCU控制单元、LED驱动电路、军用标准时间LED显示屏、作战时间LED显示屏、作战时间按键单元和电源模块，还包括BD单向授时单元，该BD单向授时单元接收北斗系统实时广播的卫星信号，根据卫星信号计算出本地的UTC时间，并输出对应的军用标准时间信息和1PPS信号至MCU控制单元，可见，整个基于北斗系统的军用标准时钟的显示时间基准来源于实时的精度极高的北斗系统的卫星信号，因此该基于北斗系统的军用标准时钟的显示时间不需要人工校准，且准确度和精度极高。
文档编号G04G5/00GK201876678SQ20102051655
公开日2011年6月22日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者刘忠华, 塔斯格, 蔡亮, 龚力 申请人:北斗天汇(北京)科技有限公司