计时设备及计时系统的制作方法

本实用新型涉及数字钟技术领域，尤其是涉及一种计时设备及计时系统。

背景技术：

数字钟是一类常见的计时设备，传统的数字钟大都是通过现场控制校时、定时、整点报时等功能，但在一些特殊的场合，比如无人值守的环境或安装位置较高的场合，维护起来很不方便。

目前，也有一些远程控制数字钟的解决方案，可分为两种情况，一种是有线控制，这种情况下就需要现场布线，通过有线传输信号稳定，但安装不便，比如，位置较高或是其它不方便布线的场合就不适合这种情况。另一种是无线控制，现有无线控制的数字钟种类较多，一类是基于GPS (Global Positioning System，全球定位系统)校时的数字钟，利用GPS接收机得到的秒脉冲信号，实现对晶体振荡器频率的校准，这类控制方法的特点是持续工作，不断校时，但是具有功耗较大并且只能单向接收，不能控制定时、整点播报等缺点；第二类是基于红外、无线及蓝牙等短距离无线通信的数字钟，利用红外、无线及蓝牙等无线传输实现对数字钟的控制，但是这类控制方法具有传输距离短，穿透能力差的缺点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供了一种计时设备及计时系统，以缓解上述技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种计时设备，其中，该计时设备包括：主控系统，以及与主控系统连接的第一LoRa模块和第一显示模块；主控系统通过第一LoRa模块与后台控制器通信连接；第一LoRa模块用于接收后台控制器发送的控制信号，并将控制信号发送至主控系统；主控系统用于接收控制信号，根据控制信号执行控制设置；以及，通过第一显示模块显示当前时间信息。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，主控系统包括：控制模块，以及与控制模块连接的定时闹钟设置单元、整点报时设置单元、校时设置单元和计时单元；控制模块用于接收控制信号，对控制信号进行解析，根据解析后的控制信号对定时闹钟设置单元、整点报时设置单元或校时设置单元进行控制设置；以及，触发计时单元进行计时。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，第一LoRa模块与控制模块通过 SPI接口通讯连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，计时设备还包括声音播放器，声音播放器与主控系统连接；控制模块还用于根据定时闹钟设置单元和/或整点报时设置单元的设置方式触发声音播放器进行定时闹钟播报或整点报时。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，计时设备还包括第一电源，第一 LoRa模块和主控系统均与第一电源连接；第一电源用于给主控系统和第一 LoRa模块提供电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，第一LoRa模块为基于LoRa通信芯片的通信模块。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种计时系统，其中，该系统包括上述计时设备，以及与该计时设备通信连接的后台控制器。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，后台控制器包括：控制器，以及与控制器连接的按键输入模块、第二LoRa模块和第二显示模块；按键输入模块用于接收用户输入的控制指令，并将控制指令发送至控制器；以及，通过第二显示模块显示控制指令；控制器用于接收控制指令，根据控制指令生成控制信号，并将控制信号发送至第二LoRa模块；第二LoRa模块用于接收控制信号，并将控制信号发送至计时设备。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，后台控制器还包括第二电源，控制器和第二LoRa模块均与第二电源连接；第二电源用于给控制器和第二 LoRa模块提供电能。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，第二LoRa模块与控制器通过SPI 接口通讯连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种计时设备及计时系统，当主控系统通过第一LoRa模块与后台控制器通信连接时，第一LoRa模块能够接收后台控制器发送的控制信号，并将控制信号发送至主控系统；主控系统能够接收上述的控制信号，并且根据该控制信号执行控制设置；以及，通过第一显示模块显示当前时间信息，有效避免了利用GPS控制数字钟造成的功耗大及单向校时的缺点，以及克服了基于红外、无线及蓝牙等无线传输实现对数字钟控制造成的传输距离短和穿透能力差的缺点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种计时设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种计时设备的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种计时设备的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种计时系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，一般是由振荡器、分频器、计数器、显示器等几部分组成。数字钟以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求高、高精确性、容易开发等特性，在工业控制系统、智能化器仪表、办公自动化等诸多领域取得了极为广泛的应用，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。

目前，利用无线控制数字钟的情况较多，但由于利用GPS控制数字钟存在功耗大及单向校时等缺点，而基于红外、无线及蓝牙等无线传输实现对数字钟控制存在传输距离短和穿透能力差等缺点，基于此，本实用新型实施例提供的一种计时设备及计时系统，可以缓解上述问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种计时设备进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种计时设备，图1所示的一种计时设备的结构示意图，该计时设备包括：主控系统102，以及与主控系统102连接的第一LoRa模块104和第一显示模块106。

其中，主控系统通过第一LoRa模块与后台控制器通信连接；第一LoRa 模块用于接收后台控制器发送的控制信号，并将控制信号发送至主控系统；主控系统用于接收控制信号，根据控制信号执行控制设置；以及，通过第一显示模块显示当前时间信息。

具体实现时，LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术，LoRa是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路，许多传统的无线系统使用频移键控调制作为物理层，因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制，因此，该技术能够为用户提供一种简单的能实现远距离、低功耗无线通信的方法。在本实用新型实施例中计时设备为数字钟等能够计时的设备，优选地，后台控制器通过第一LoRa模块将控制信号发送至数字钟的主控系统，当数字钟的主控系统接收到的控制信号时，能够根据该控制信号实现数字钟的校时设置、定时设置或整点报时设置等控制操作。上述主控系统可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，可以配置相应的操作系统，以及控制接口等，具体地，可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)控制器等能够用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行，同时，可以内置CPU指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本实用新型实施例对此不进行限制。

本实用新型实施例提供的一种计时设备，当主控系统通过第一LoRa模块与后台控制器通信连接时，第一LoRa模块能够接收后台控制器发送的控制信号，并将控制信号发送至主控系统；主控系统能够接收上述的控制信号，并且根据该控制信号执行控制设置；以及，通过第一显示模块显示当前时间信息，有效避免了利用GPS控制数字钟造成的功耗大及单向校时的缺点，以及克服了基于红外、无线及蓝牙等无线传输实现对数字钟控制造成的传输距离短和穿透能力差的缺点。

在图1的基础上，图2示出了另一种计时设备的结构示意图，如图2 所示，主控系统102包括：控制模块202，以及与控制模块202连接的定时闹钟设置单元204、整点报时设置单元206、校时设置单元208和计时单元 210。

其中，控制模块用于接收控制信号，对控制信号进行解析，根据解析后的控制信号对定时闹钟设置单元、整点报时设置单元或校时设置单元进行控制设置；以及，触发计时单元进行计时。

具体实现时，在数字钟的控制模块没有接收到控制信号时，计时单元不用被控制模块触发就可以计时，如果控制信号是对数字钟校时时需要控制模块控制计时单元的时间与校时的时间相同时，才触发该计时单元开始计时。

通常，第一LoRa模块与控制模块通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口通讯连接。

具体地，SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI总线可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件相连，包括网络控制器、LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示驱动器、A/D转换器和MCU等。该接口一般使用4条线：串行时钟线、主机输入/从机输出数据线、主机输出/从机输入数据线和低电平有效的从机选择线。

在图2的基础上，图3示出了另一种计时设备的结构示意图，如图3 所示，计时设备还包括声音播放器302，声音播放器与主控系统连接；控制模块还用于根据定时闹钟设置单元和/或整点报时设置单元的设置方式触发声音播放器进行定时闹钟播报或整点报时。

具体实现时，当计时模块的计时时间与设定的定时闹钟的时间相等时，控制模块触发声音播放器进行定时闹钟播报以提醒用户。

如图3所示，计时设备还包括第一电源304，第一LoRa模块和主控系统均与第一电源连接；第一电源用于给主控系统和第一LoRa模块提供电能。

在实际应用时，第一LoRa模块为基于LoRa通信芯片的通信模块。优选地，LoRa通信芯片可以为SX1276、SX1277或SX1278，具体可以根据实际使用情况进行选用，本实用新型实施例对此不进行限制。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供了一种计时系统，图4示出了一种计时系统的结构示意图，该系统包括上述计时设备402，以及与该计时设备通信连接的后台控制器404。

进一步，如图4所示，后台控制器404包括：控制器406，以及与控制器406连接的按键输入模块408、第二LoRa模块410和第二显示模块412。按键输入模块用于接收用户输入的控制指令，并将控制指令发送至控制器；以及，通过第二显示模块显示控制指令；控制器用于接收控制指令，根据控制指令生成控制信号，并将控制信号发送至第二LoRa模块；第二LoRa 模块用于接收控制信号，并将控制信号发送至计时设备。

具体实现时，用户可以在按键输入模块上输入对数字钟进行校时设置、定时闹钟设置或整点报时设置的时间设置控制指令，控制器接收该控制指令，并根据该控制指令生成控制信号，将控制信号发送至第二LoRa模块，然后，由第二LoRa模块将控制信号发送至第一LoRa模块对数字钟进行设置；同时，用户可以通过第二显示模块上看到设置的时间和选着设置的项目是校时设置、定时闹钟设置或整点报时设置。在本实用新型实施例中第一LoRa模块与第二LoRa模块通过无线进行控制信号的传输。上述主控系统可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，可以配置相应的操作系统，以及控制接口等，具体地，可以是MCU控制器等能够用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行，同时，可以内置CPU指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本实用新型实施例对此不进行限制。

如图4所示，后台控制器还包括第二电源414，控制器和第二LoRa模块均与第二电源连接；第二电源用于给控制器和第二LoRa模块提供电能。

具体实现时，第二LoRa模块与控制器通过SPI接口通讯连接。

利用本实用新型提供的一种计时设备及计时系统，具有以下优点：

1、采用LoRa技术，数字钟及后台控制器可以远距离、低功耗通信，对遮挡物的穿透能力也较强，传输距离可达数千米以上，另外传输的数据速率较低，也进一步降低了功耗，提高了电池使用寿命；

2、后台控制器通过远程无线通信控制数字钟，通过自定义命令可以实现定时闹钟设置、校时设置、整点报时设置等控制，方便了对数字钟的维护，特别是位置较高，人们不便到达的场合；

3、安装方便、使用方便，由于采用远距离无线通信控制，数字钟的安装极为方便，在设置数字钟时很方便，只需要远程控制后台控制器即可；

4、成本低，本实用新型采用的MCU和LoRa模块均可使用市场上主流的芯片器件，价格较低。

本实用新型实施例提供的计时系统，与上述实施例提供的技术设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。