基于RF射频的电子闹钟及其控制方法与流程

本发明涉及电子闹钟，更具体地说是指基于rf射频的电子闹钟及其控制方法。

背景技术：

闹钟是带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。

目前的电子闹钟一般就是设定好闹钟的时间，当实际时间跟相对应设定的时间时，蜂鸣器开时响，从而到达提醒的作用，但是，这种电子闹钟无法针对耳朵残疾的人和听力不好的老人起到提醒的作用。

因此，有必要设计一种基于rf射频的电子闹钟，实现闹钟本体将信号通过rf射频发送至使用者随身携带的终端，由终端振动提醒使用者，不仅适用于平常人，还适用于残疾人以及听力不好的老人，实用性强。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于rf射频的电子闹钟及其控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于rf射频的电子闹钟，包括闹钟本体、rf射频单元以及终端，所述rf射频单元包括发射模块以及接收模块，所述闹钟本体内设有第一主控芯片u1以及所述发射模块，所述终端内设有第二主控芯片u1、所述接收模块以及与马达连接的马达控制模块；其中，所述第一主控芯片u1，其接收达到设定闹铃时间的信号后，发送控制信号至发射模块；所述发射模块将控制信号发射至接收模块；所述接收模块，其接收控制信号后，将控制信号发送至第二主控芯片u2；所述第二主控芯片u2，其接收控制信号后，输出振动信号至马达控制模块；所述马达控制模块，其接收振动信号后，控制马达进行工作，以进行振动提醒。

其进一步技术方案为：所述发射模块包括发射芯片u3，所述发射芯片u3的两个输入端脚分别对应通过分压电阻r20、r21与所述第一主控芯片u1的输出端脚连接。

其进一步技术方案为：所述闹钟本体还包括时间调节控制模块，所述时间调节控制模块包括编码开关，所述编码开关分别通过分压电阻r31、r32与所述第一主控芯片u1连接，通过编码开关调制数字代码并输入至第一主控芯片u1，由第一主控芯片u1输出信号进行时间调节。

其进一步技术方案为：所述闹钟本体还包括蜂鸣器驱动模块，所述蜂鸣器驱动模块包括与蜂鸣器连接的第一开关元件，所述第一主控芯片u1接收达到设定闹铃时间的信号后，发送信号使第一开关元件导通，蜂鸣器报警。

其进一步技术方案为：所述闹钟本体包括背光源模块，所述背光源模块包括背光灯以及与所述背光灯连接的第二开关元件，所述第一主控芯片u1发送背光信号使第二开关元件导通，背光灯点亮。

其进一步技术方案为：所述闹钟本体还包括实时时钟模块，所述实时时钟模块包括晶振元件y1以及与第一主控芯片u1连接的时钟芯片u4，所述晶振元件y1的两端与时钟芯片u4连接，且晶振元件y1的两端还分别连接电容c2、c3，向第一主控芯片u1提供实钟频率。

其进一步技术方案为：所述闹钟本体还包括lcd显示屏以及若干个与第一主控芯片u1连接的按键。

其进一步技术方案为：所述接收模块包括接收芯片u5，所述终端为便携式终端。

其进一步技术方案为：所述终端还包括led灯以及led灯驱动模块，所述led灯驱动模块包括与第二主控芯片u2连接的照明开关元件，第二主控芯片u2发送信号，驱动照明开关元件导通，led灯点亮。

本发明还提供了基于rf射频的电子闹钟的控制方法，所述电子闹钟包括闹钟本体以及便携式终端，所述闹钟本体与所述便携式终端通过rf射频单元通信，所述方法包括：

闹钟本体接收达到设定闹铃时间的信号后，发送控制信号至便携式终端，且蜂鸣器工作；便携式终端接收控制信号后，马达进行工作，以进行振动提醒；

当闹钟本体为机械闹钟时，闹钟本体内设有采集单元，采集单元采集达到设定闹铃时间的信号后，发送信号至闹钟本体，由闹钟本体发送控制信号至便携式终端，且蜂鸣器工作；便携式终端接收控制信号后，马达进行工作，以进行振动提醒。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于rf射频的电子闹钟，通过在闹钟本体以及终端之间设置rf射频单元进行信号的交互，闹钟本体达到设定的闹铃时间时，会将信号通过rf射频单元传输至终端，终端接收信号后，控制马达工作，以产生振动，达到提醒的作用，且终端为手表、手机以及其他便携式终端，都是使用者随身携带的终端，由终端振动提醒使用者，不仅适用于平常人，还适用于残疾人以及听力不好的老人，实用性强。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的基于rf射频的电子闹钟的结构框图；

图2为本发明具体实施例提供的按键的电路原理图；

图3为本发明具体实施例提供的第一主控芯片的电路原理图；

图4为本发明具体实施例提供的发射模块的电路原理图；

图5为本发明具体实施例提供的时间调节控制模块的电路原理图；

图6为本发明具体实施例提供的蜂鸣器驱动模块的电路原理图；

图7为本发明具体实施例提供的背光源模块的电路原理图；

图8为本发明具体实施例提供的实时时钟模块的电路原理图；

图9为本发明具体实施例提供的lcd显示屏的电路原理图；

图10为本发明具体实施例提供的电源模块的电路原理图；

图11为本发明具体实施例提供的第二主控芯片的电路原理图；

图12为本发明具体实施例提供的马达控制模块的电路原理图；

图13为本发明具体实施例提供的接收模块的电路原理图(带稳压模块)；

图14为本发明具体实施例提供的led灯驱动模块的电路原理图；

图15为本发明具体实施例提供的充电模块的电路原理图；

图16为本发明具体实施例提供的电压基准模块的电路原理图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～16所示的具体实施例，本实施例提供的基于rf射频的电子闹钟，用于提醒用户时间的过程中，实现闹钟本体将信号通过rf射频发送至使用者随身携带的终端，由终端振动提醒使用者，不仅适用于平常人，还适用于残疾人以及听力不好的老人，实用性强。

基于rf射频的电子闹钟，包括闹钟本体、rf射频单元以及终端，rf射频单元包括发射模块1以及接收模块9，闹钟本体内设有第一主控芯片u1以及发射模块1，终端内设有第二主控芯片u1、接收模块9以及与马达连接的马达控制模块10；其中，第一主控芯片u1，其接收达到设定闹铃时间的信号后，发送控制信号至发射模块1；发射模块1将控制信号发射至接收模块9；接收模块9，其接收控制信号后，将控制信号发送至第二主控芯片u2；第二主控芯片u2，其接收控制信号后，输出振动信号至马达控制模块10；马达控制模块10，其接收振动信号后，控制马达进行工作，以进行振动提醒。

将电子闹钟内部的控制信号通过rf射频单元发送至用户随身携带的终端(包括手表、手机以及其他便携式终端)，起到接触式的振动提醒，从而便于耳朵残疾人以及听力不好的老人。由于电子闹钟的设定提醒功能较多，因此采用rf射频单元进行信号发送，既功能齐全，又能减少对电子闹钟的改造程度，降低改造成本。

更进一步的，上述的发射模块1包括发射芯片u3，发射芯片u3的两个输入端脚分别对应通过分压电阻r20、r21与第一主控芯片u1的输出端脚连接。

具体的，当第一主控芯片u1的第2端脚和第3端脚给一个闹钟信号给txclk定时信号和txdat定日期信号时，通过分压电阻r21和r20发送到发射芯片u3的第11端脚以及第8端脚，由发射芯片u3的第1端脚输出ant信号接收模块9。

更进一步的，上述的闹钟本体还包括时间调节控制模块2，时间调节控制模块2包括编码开关，编码开关分别通过分压电阻r31、r32与第一主控芯片u1连接，通过编码开关调制数字代码并输入至第一主控芯片u1，由第一主控芯片u1输出信号进行时间调节。

编码器开关调制给一个数字代码时，即通过分压电阻r32发送指令编码b信号到第一主控芯片u1的第25脚，进行设定时间的调节；编码器开关调制另一个数字代码时，即通过分压电阻r31发送指令编码器a信号到第一主控芯片u1的第26脚，进行设定时间的调节，操作方便，且实用。

更进一步的，上述的闹钟本体还包括蜂鸣器驱动模块8，蜂鸣器驱动模块8包括与蜂鸣器连接的第一开关元件，第一主控芯片u1接收达到设定闹铃时间的信号后，发送信号使第一开关元件导通，蜂鸣器报警。

上述的第一开关元件包括三极管q2以及三极管q3，上述的蜂鸣器驱动模块8还包括滤波电容c25、分压电阻r24、连接在第一开关元件以及蜂鸣器之间的变压器t1，达到设定的闹铃时间，第一主控芯片u1的第5端脚输出一个buzz指令，通过滤波电容c25滤波，三极管q2导通，经过分压电阻r24触发三极管q3导通，经过变压器t1变压后，输入至蜂鸣器bz2，使其工作，从而达到闹铃报警提醒的作用。

另外，上述的闹钟本体包括背光源模块7，背光源模块7包括背光灯以及与所述背光灯连接的第二开关元件，所述第一主控芯片u1发送背光信号使第二开关元件导通，背光灯点亮。

上述的第二开关元件为三极管q4，该三极管q4的基极与第一主控芯片之间连接有电阻r27，三极管q4的集电极与背光灯连接，三极管q4的发射极接地。当第一主控芯片u1的第11脚输出一个背光信号，该背光信号经过电阻r27触发三极管q4导通，背光灯点亮，利用背光灯对用户在夜晚使用时起到提示的效果，实用性强。

更进一步的，上述的闹钟本体还包括实时时钟模块4，实时时钟模块4包括晶振元件y1以及与第一主控芯片u1连接的时钟芯片u4，晶振元件y1的两端与时钟芯片u4连接，且晶振元件y1的两端还分别连接电容c2、c3，向第一主控芯片u1提供实钟频率。

时钟芯片u4的第5端脚ce接到第一主控芯片u1的第21端脚，时钟芯片u4的第6端脚io接到第一主控芯片u1的第15端脚，由时钟芯片u4的第7端脚sclk接到第一主控芯片u1的第14端脚，时钟芯片u4的第2端脚和第3端脚接到晶振元件y1，晶振元件y1的两端还分别连接电容c2和c3，给第一主控芯片u1提供实钟频率，以此保证第一主控芯片u1的实时信号的准确度。

更进一步的，上述的闹钟本体还包括lcd显示屏3以及若干个与第一主控芯片u1连接的按键6。其中，lcd显示屏3由显示驱动芯片u6、u7驱动显示，显示驱动芯片u6、u7分别与第一主控芯片u1连接。第一主控芯片u1控制显示驱动芯片u6的第2、3端脚和显示驱动芯片u7的第2、3端脚显示lcd字节，显示驱动芯片u6的第5端脚到第60脚是用来做lcd字节显示的，显示驱动芯片u7的第5脚到第62脚是用来做lcd字节显示的。

上述按键的个数为7个，上述的按键为复位开关，其中，复位开关s1接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第17端脚，实现第一周的设定；复位开关s2接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第18端脚，实现第二周的设定；复位开关s3接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第19端脚，实现第三周的设定；复位开关s4接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第20端脚，实现第四周的设定；复位开关w5接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第16脚，实现第五周的设定；复位开关s6接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第22端脚，实现第六周的设定；复位开关s7接地，发送一个指令给第一主控芯片u1的第23端脚，实现确认设定。多个按键配合，实现时间的设定，操作方便，且灵敏度高。

在实际操作中，则是闹钟的1～6可以设定6周不同时间的闹钟时间，当按下闹钟1，就可以设定闹钟时当中可以选择小时和分钟和多项选择星期，设定好后按确认键，依此类推闹钟1～6设定。

上述的第一主控芯片u1的第30端脚dpclk和第31端脚dpdio用于导入控制程序；第一主控芯片u1的第7端脚sdac1、第8端脚sclc1、第9端脚sdac2、第10端脚sclc12用于控制显示驱动芯片u6的第2、3端脚和显示驱动芯片u7的第2、3端脚，从而实现lcd字节显示。

更进一步，上述的闹钟本体还包括电源模块5，电源模块5包括充电检测模块、升压稳压模块以及电源电压控制模块，通过充电检测模块获取电源，经过升压稳压模块处理后，通过电源电压控制模块为发射模块1、蜂鸣器驱动模块8提供稳定的电压。

上述的充电检测模块包括与电池连接的第一充电芯片u8、滤波电容c9、c7、c11、防反接二极管d2以及分流电阻r10、r11；其中，当有dc电源过来时，电源的正极“dc+”和负极“dc-”分别经过滤波电容c9滤波后，经过防反接二极管d2，防止电源dc正负极反接导致短路，再经过第一充电芯片u8的第4、5端脚对电池充电，充电的过程中，通过分流电阻r10以及分压电阻r9连接在第一主控芯片u1的第29端脚，实现dc检查电压，监测充电电量的多少，避免出现过充的现象。

上述的升压稳压模块包括升压电感l1、升压芯片u9、二极管d6、防反接二极管d9、电解电容c16、分压电阻r15，具体的，升压电感l1、升压芯片u9、防反接二极管d9、旁路电容c16完成电压的升压，而分压电阻r15与第一主控芯片u1连接，实现稳压。

上述的电源电压控制模块包括蜂鸣器电压控制模块以及发射模块1电压控制模块，其中，蜂鸣器电压控制模块包括二极管d3、l2升压电感、第一电压控制芯片u10、防反接二极管d9、二极管d10以及电解电容c21；发射模块1电压控制模块包括三极管q1、第二电压控制芯片u11以及电阻r16。

充电芯片u8的第7端脚与第一主控芯片u1的第6端脚连接，由其控制，在实际控制中，主要具备实际检查电量和充电功能，同分为三大路：

第一路通过升压稳压模块，达到充电电压的稳定，具体的，在经滤波电容c7和c11滤波后，二极管d6以及l1升压电感处理后，获得升压电阻，经过升压芯片u9的第5端脚到第1端脚输入后，再输出，并经过电阻r14后输出bak5v电压至第一主控芯片u1的第13端脚，还通过防反接二极管d9以及电解电容c16电解得到vcc5v；另外，滤波电容c7和c11滤波后的电流，经过分压电阻r15后得到btv电压，并输入至第一主控芯片u1的第28端脚，由第一主控芯片u1控制，从而到达软控制的效果。

第二路经过蜂鸣器电压控制模块，为蜂鸣器提供电源，具体的，经过二极管d3后，由升压电感l2处理，并输入第一电压控制芯片u10的第5端脚到第1端脚，再经过电阻r23得到bak5v电压，，另外，还通过防反接二极管d9，再经由电解电容c21电解后，经过二极管d10得到5v蜂鸣器的电源，为蜂鸣器提供电源。

第三路经过发射模块1电压控制模块，为发射模块1提供电源，具体的，获取的batt电压经过由已导通的三极管q1，再通过第二电压控制芯片u11后，经过电阻r16得到一个稳定的bak3.3v电压，给发射模板提供稳定的电源，且整个过程由第一主控芯片u1的第12端脚进行控制。

更进一步的，上述的接收模块9包括接收芯片u5，由接收模块9与发射模块1之间rf射频进行信号的传递，实现终端与闹钟本体的信号传递，成本低，且灵敏度高。

另外，终端还包括led灯14以及led灯驱动模块13，所述led灯驱动模块13包括与第二主控芯片u2连接的照明开关元件，第二主控芯片u2发送信号，驱动照明开关元件导通，led灯14点亮。利用led灯14的照明，便于夜间看时间以及对使用者夜间的照明有帮助。

另外，上述的终端还包括充电模块11，该充电模块11为第二主控芯片u2以及接收模块9、马达控制模块10提供电源，其包括滤波电容c20、防反接二极管d20、分流电阻r30、r40、r50、第二充电芯片u12，具体的，当有dc电源连接时，电源的正极“dc+”和负极“dc-”一路经过滤波电容c20滤波，经过防反接二极管d20，防止dc正负极反接，输入至第二充电芯片u12(第4、5端脚)对电池bat1充电，另一路经电阻r30输出至dc电压到第二主控芯片u2的第13端脚，得到充电电量的多少，第二充电芯片u12的第7端脚接到第二主控芯片u2的第11端脚的控制，实际上，控制是用于实际检查电量。

更进一步的，马达控制模块10包括三极管q10、分流电阻r2、r3、防反接二极管d1以及滤波电容c1。另外，上述的接收芯片u5的输入端脚连接有稳压电源模块5，该稳压电源模块5包括稳压管u7、滤波电容c30，其中，电池bat1的电流经过稳压管u7的第1端脚到第3端脚，经过滤波电容c30滤波，输入接收芯片u5的第2脚，接收芯片u的第1端脚接收到ant信号，接收芯片u5的第8端脚通过电阻r1给一个rx指令到第二主控芯片u2第16端脚，第二主控芯片u2的第17端脚输出信号给电阻r3，触发三极管q10导通，batt电压通过m1振动马达工作，d1二极管防止马达反向极穿。

上述的终端还设有与第二主控芯片u2连接的复位开关s8，当复位开关s8接地，key接地给一个信号到第二主控芯片u2的第15端脚，第二主控芯片u2的第7端脚给一个信号，通过电阻r15，触发三极管q20导通，bat3.7v通过限流电阻r6到led灯14d4，通过三极管q20到地，从而启到照明的作用。

更进一步的，终端还包括电压基准模块12，其包括稳压管u13以及电阻r4，具体的，第二主控芯片u2的第10端脚输出ref2.5v，并经过稳压管u13的第1端脚输入第二主控芯片u2的第3端脚，另外，还通过电阻r4输入至第二主控芯片u2的第9端脚refout。

上述的第二主控芯片u2的第3、4端脚为程序导入端脚。

于其他实施例，上述的终端也可设有发射模块1，闹钟本体上设置接收模块9，从而实现终端设置的参数通过发射模块1和接收模块9传输至闹钟本体上，实现远程控制的效果。

上述的闹钟本体的后端设有支架，用于支撑闹钟本体，且闹钟本体上设有usb接口，实现通信。

更进一步的，上述的终端为便携式终端，比如手表、手机等。

更进一步的，上述的闹钟本体具有倒计时功能，即lcd显示屏会显示下一个时间，具体是采用现在时间减去闹铃本体的时间，从而得到分和时，天数是现在的日期，日期减去设定的日期。

上述的基于rf射频的电子闹钟，通过在闹钟本体以及终端之间设置rf射频单元进行信号的交互，闹钟本体达到设定的闹铃时间时，会将信号通过rf射频单元传输至终端，终端接收信号后，控制马达工作，以产生振动，达到提醒的作用，且终端为手表、手机以及其他便携式终端，都是使用者随身携带的终端，由终端振动提醒使用者，不仅适用于平常人，还适用于残疾人以及听力不好的老人，实用性强。

本实施例还提供了基于rf射频的电子闹钟的控制方法，所述闹钟本体与所述便携式终端通过rf射频单元通信，所述电子闹钟包括闹钟本体以及便携式终端，所述方法包括：

闹钟本体接收达到设定闹铃时间的信号后，发送控制信号至便携式终端，且蜂鸣器工作；便携式终端接收控制信号后，马达进行工作，以进行振动提醒；

当闹钟本体为机械闹钟时，闹钟本体内设有采集单元，采集单元采集达到设定闹铃时间的信号后，发送信号至闹钟本体，由闹钟本体发送控制信号至便携式终端，且蜂鸣器工作；便携式终端接收控制信号后，马达进行工作，以进行振动提醒。

具体的是，闹钟本体内的第一主控芯片u1接收达到设定闹铃时间的信号后，发送控制信号至发射模块1，且蜂鸣器工作；发射模块1将信号发送至接收单元9，接收单元9将信号发送至便携式终端内的第二主控芯片u2，第二主控芯片u2发出控制信号驱动马达进行工作，以进行振动提醒。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。