专利名称：一种指针式电波钟机心的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电波钟机心，尤其是一种有步进马达的指针式电波钟机心。
背景技术：
目前，常见的指针式电波钟机心机构如示意
图1、2、3和4所示，其包括:接收天线
(10)、低频接收解码电路(20)、微控制器(3)、步进马达线圈(4)、定子片(5)、转子(6)、传动机构(7)、指针机构(8)，接收天线(10)与低频接收解码电路(20)相连、低频接收解码电路(20)与微控制器(3)相连，定子片(5)穿过线圈(4)与转子(6)相连、转子(6)与传动机构(7)相连、传动机构(7)与指针机构(8)相连，其还包括驱动放大器(9)，微控制器(3)上的引脚(31,32)通过导线(391,392)分别与驱动放大器(9)上的引脚(91,92)相连，驱动放大器(9)上的引脚(93、94)通过导线(941、942)分别与步进马达线圈(4)的上端(I)和下端⑵相连。从图1、2、3、4还可以看出，其转子(6)有一对磁极N和S，其定子片(5)与转子(6)之间的气隙是不均匀的，其定子片(5)上与转子(6)气隙较小的部位为右上极弧(501)和左下极弧(502)。其工作原理是，低频接收解码电路(20)通过接收天线(10)收到低频时码信号后进行解码，然后将解码后的信号传给与之相连的微控制器(3)，微控制器(3)根据这些信号计算出正确的时钟数据，然后通过微控制器(3)上的引脚(31、32)输出驱动脉冲信号，设U31与U32分别是微控制器(3)上的引脚(31)和(32)对地的电压，U31、U32的电压波形如图5中所示。从微控制器(3)上的引 脚(31)输出的电流(Il)与引脚(32)输出的电流(12)都比较小，不能直接带动步进马达转动，再通过导线(391、392)、驱动放大器(9)上的引脚(91,92)输入到驱动放大器(9)，进行电流放大，再通过引脚(93、94)、导线(941、942)、步进马达线圈(4)的上端(I)和下端(2)将放大后的电流(112)输入步进马达线圈(4)。设U93与U94分别是驱动放大器(9)上的引脚(93)和(94)对地的电压，设U12是线圈(4)上端
(I)对下端⑵的电压，则U93、U94和U12的电压波形如图5所示。如图5所示，可以看出，其中U93与U31电压波形是相同的，U94与U32电压波形也是相同的。当0<t<tl时，U31和U32都是高电平，U93和U94也都是高电平；U12为O,线圈⑷没有电流，转子(6)不动，转子磁场(61)在其内部由S极指向N极、在其外部由N极指向定子片(5)的右上极弧(501)、再经定子片(5)内部指向左下极弧(502)、再回到S极，呈逆时针方向，如图1所示。当tl彡t < t2时，U31和U93都是高电平，U32和U94也都是低电平；U12为正脉冲，电流112从线圈(4)的上端(I)流入、从下端(2)流出，产生逆时针方向的线圈磁场(41)，线圈磁场(41)与转子磁场(61)相互作用，使转子(6)按逆时针方向转动到达图2所示位置。转子(6)转动时带动传动机构(7)转动,传动机构(7)再带动指针机构(8)转动。[0009]当t2彡t < t3时，U31和U32都是高电平，U93和U94也都是高电平；U12为0，线圈(4)没有电流，线圈磁场消失，转子(6)在惯性和定位力矩的作用下，按逆时针方向旋转，到达如图3所示位置，转子磁场(61)在其内部由S极指向N极、在其外部由N极指向定子片(5)的左下极弧(502)、再经定子片(5)内部指向右上极弧(501)、再回到S极，呈顺时针方向。转子(6)转动时带动传动机构(X)转动，传动机构(X)再带动指针机构(8)转动。当t3彡t < t4时，U31和U93都是低电平，U32和U94也都是高电平；U12为负脉冲，电流112从线圈(4)的下端(2)流入、从上端(I)流出，产生顺时针方向的线圈磁场(41)，线圈磁场(41)与转子磁场(61)相互作用，转子(6)按逆时针方向转动到达图4所示位置。转子(6)转动时带动传动机构(7)转动,传动机构(7)再带动指针机构(8)转动。t ^ t4，又重复前面的过程，指针机构⑶不断的转动，指示出正确时间.[0012]这种机心因为采用了驱动放大器(9)来放大驱动电流，其增加了材料成本和加工难度。为了降低材料成本加工难度，本实用新型提供一种电波机心，不采用驱动放大器。发明内容本实用新型提供一种电波机心，其包括:接收天线、低频接收解码电路、微控制器、步进马达线圈、定子片、转子、传动机构、指针机构，接收天线与低频接收解码电路相连、低频接收解码电路与微控制器相连，定子片穿过线圈与转子相连、转子与传动机构相连、传动机构与指针机构相连，其特征在于:微控制器通过导线与步进马达线圈相连；其中微控制器有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的上端相连，同时，微控制器还有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的下端相连。再通过修改微控制器的程序，使与步进马达线圈的上端相连的所有引脚同时输出相同的驱动脉冲，使与步进马达线圈的下端相连的所有引脚同时也输出相同的驱动脉冲，再调节各个引脚输出驱动脉冲的时间，使线圈两端始终有正负交替的驱动脉冲，同时其流过线圈的电流与单个的引脚的电流相比增大了，从而能够实现直接带动步进马达转动的目的。由于本实用新型不采用驱动放大器，从而降低了材料成本和加工难度。`以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明图1是现有电波机心(O彡t < tl时)的结构示意图图2是现有电波机心(tl彡t < t2时)的结构示意图图3是现有电波机心(t2彡t < t3时)的结构示意图图4是现有电波机心(t3彡t < t4时)的结构示意图图5是现有电波机心驱动脉冲电压波形示意图[0021 ]图6是本实用新型驱动脉冲电压波形示意图图7是本实用新型(O彡t < tl时)的结构示意图图8是本实用新型(tl彡t < t2时)的结构示意图图9是本实用新型(t2彡t < t3时)的结构示意图图10是本实用新型(t3彡t < t4时)的结构示意图。
具体实施方式
如图7、8、9、10所示，本实用新型实施例的电波机心，其包括:接收天线(10)、低频接收解码电路(20)、微控制器(3)、步进马达线圈(4)、定子片(5)、转子(6)、传动机构(7)、指针机构(8)，接收天线(10)与低频接收解码电路(20)相连、低频接收解码电路(20)与微控制器⑶相连，定子片(5)穿过线圈⑷与转子(6)相连、转子(6)与传动机构(7)相连、传动机构(7)与指针机构(8)相连，微控制器(3)上的引脚(31、32、33)分别通过导线(311、321、331)与步进马达线圈的上端(I)相连，同时，微控制器(3)上的引脚(34、35、36)分别通过导线(342、352、362)与步进马达线圈的下端(2)相连。从 图7、8、9、10还可以看出，其转子(6)有一对磁极N和S，其定子片(5)与转子
(6)之间的气隙是不均匀的，其定子片(5)上与转子(6)气隙较小的部位为右上极弧(501)和左下极弧(502)。低频接收解码电路(20)通过接收天线(10)收到低频时码信号后进行解码，将解码后的信号传给微控制器(3)，微控制器(3)根据这些信号计算出正确的时钟数据，并通过引脚(31、32、33、34、35、36)输出驱动脉冲信号。设U31、U32与U33分别为微控制器(3)上的引脚(31、32、33)对地的电压，U34、U35与U36分别为微控制器(3)上的引脚(34、35、36)对地的电压，U12是线圈(4)上端(I)对下端⑵的电压。各电压波形如图6所示，可以看出:U31、U32与U33其电压波形是相同的，U34、U35与U36的电压波形也是相同的。如图6和7所示，当O彡t < tl时，U3UU32和U33都是高电平，U34、U35和U36都是高电平；U12为0，线圈(4)中没有电流，转子(6)不动，转子磁场(61)在其内部由S极指向N极、在其外部由N极指向定子片(5)的右上极弧(501)、再经定子片(5)内部指向左下极弧(502)、再回到S极,呈逆时针方向，如图7所示。如图6和8所示，当tl≤t < t2时，U31、U32和U33都是高电平，U34、U35和U36都是低电平；U12为正脉冲，微控制器(3)上的引脚(31、32、33)分别有电流il、i2、i3流出，经导线(311、321、331)后在线圈(4)的上端(I)汇合，再流入线圈(4)，再从线圈(4)下端(2)流出，再经导线(342、452、362)、引脚(34、35、36)后流入微控制器(3)。图8所示，设流过线圈(4)的电流为112，从引脚(34、35、36)流入微控制器(3)的电流分别为i4、i5、160显然:112 = il+i2+i3 = i4+i5+i6本实施例中，设定各引脚电流大小相等，即:il = 2 = 3i4 = 5 = 6可以推算出:112 = 3il = 3i2 = 3i3 = 3i4 = 3i5 = 3i6可以看出流过线圈(4)的电流112，与流过单个引脚的电流相比增大了 3倍.[0039]增大了的电流112流经线圈(4)后，产生逆时针方向的线圈磁场(41)，该磁场与转子(6)的磁场(61)相互作用，转子(6)按逆时针方向转动到达图8所示位置，转子(6)转动时带动传动机构(X)转动，传动机构(X)再带动指针机构(8)转动。[0040]如图6和9所示，当t2彡t < t3时，U31、U32和U33都是高电平，U34、U35和U36都是高电平；U12为0，线圈(4)没有电流，线圈磁场消失，转子(6)在惯性和定位力矩的作用下，按逆时针方向旋转，到达如图9所示位置，转子磁场(61)在其内部由S极指向N极、在其外部由N极指向定子片(5)的左下极弧(502)、再经定子片(5)内部指向右上极弧(501)、再回到S极,呈顺时针方向。转子(6)转动时带动传动机构(7)转动,传动机构(7)再带动指针机构⑶转动。如图6和10所示，当t3彡t < t4时，U31、U32和U33都是低电平，U34、U35和U36都是高电平；U12为负脉冲，微控制器(3)上的引脚(34、35、36)分别有电流i4、i5、i6流出，经导线(342、352、362)后在线圈(4)的下端(2)汇合后，再流入线圈(4)，再从线圈
(4)上端(I)流出，再经导线(311、321、331)、引脚(31、32、33)后流入微控制器(3)。图10所示，设流过线圈(4)的电流为112，从引脚(31、32、33)流入微控制器(3)的电流分别为il、i2、i3，显然:112 = il+i2+i3 = i4+i5+i6本实施例中，设定各引脚电流大小相等，即:il = 2 = 3i4 = 5 = 6可以推算出:112 = 3il = 3i2 = 3i3 = 3i4 = 3i5 = 3i6可以看出流过线圈(4)的电流112，与流过单个引脚的电流相比增大了 3倍.[0049]增大了的电流112流经线圈(4)后，产生顺时针方向的线圈磁场(41)，该磁场与转子(6)的磁场(61)相互作用，转子(6)按逆时针方向转动到达图10所示位置，转子(6)转动时带动传动机构(X)转动，传动机构(X)再带动指针机构(8)转动。t彡t4，又重复前面的过程，指针机构(8)不断的转动，从而指示出正确时间.[0051]本例的微控制器(3)，其一组共计3个引脚同时与步进马达线圈(4)的上端⑴相连，其另一组共计3个引脚同时与步进马达线圈(4)的下端(I)相连，同一组引脚输出电压波形完全相同的驱动脉冲信号，两组引脚输出驱动脉冲信号的时间不同，使线圈(4)两端始终有正负交替的驱动脉冲，同时其流过线圈⑷的电流112与单个引脚的电流相比增大了 3倍，这个增大了的电 流112流经线圈(4)后，产生方向交替变化的线圈磁场(41)，该磁场与转子(6)的磁场(61)相互作用，能够使转子(6)转动，同时带动传动机构(7)转动，传动机构(7)再带动指针机构(8)转动，从而显示出正确的时间。
权利要求1.一种指针式电波钟机心，包括:接收天线、低频接收解码电路、微控制器、步进马达线圈、定子片、转子、传动机构、指针机构，接收天线与低频接收解码电路相连、低频接收解码电路与微控制器相连，定子片穿过线圈与转子相连、转子与传动机构相连、传动机构与指针机构相连，其特征在于:微控制器通过导线与步进马达线圈相连。
2.根据权利要求1所述的指针式电波钟机心，其特征还在于:微控制器有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的上端相连，同时，微控制器还有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的下端相连。
专利摘要一种指针式电波钟机心，其包括接收天线、低频接收解码电路、微控制器、步进马达线圈、定子片、转子、传动机构、指针机构，接收天线与低频接收解码电路相连、低频接收解码电路与微控制器相连，定子片穿过线圈与转子相连、转子与传动机构相连、传动机构与指针机构相连，其微控制器通过导线与步进马达线圈相连；其微控制器有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的上端相连、同时还有二个以上引脚通过导线与步进马达线圈的下端相连。其流过线圈的电流与单个的引脚的电流相比增大了，从而实现直接带动步进马达转动的目的，其结构简单，成本低。
文档编号G04C3/14GK202956591SQ20122028377
公开日2013年5月29日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者成厚权 申请人:成厚权