专利名称：微型电脑校表仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是单片微处理器技术在手表测试仪器方面的实际应用。
目前手表行业广泛使用手表测试仪器有能对机诫手表进行测试的电子校表仪、摆幅仪、手表综合测试仪和能对石英电子手表进行测试的石英电子表校表仪。
电子校表仪是一种将手表的振动声音转换成电脉冲驱动电磁铁，在以标准速度运行的纸带上打印出色点的时间比较装置。这种仪器的优点是能根据色点的排列状况和轨迹倾斜的角度，来了解手表摆轮振荡系统的运动情况，测出其瞬时日差。缺点是测试精度低，功能少，制造工艺复杂，价格高，维修困难。近年也有采用电表或数字显示的电子校表仪，但功能单一，只能测试机械手表的瞬时日差。
摆幅仪是用来测试手表摆轮振动幅度的仪器，这类仪器的测试结果通常用电表显示，一般仅在手表生产部门使用。
就单台仪器而言，上述两种仪器不能对机械手表的瞬时日差、偏振(俗称失脚摆)及摆幅作完整的测试。而这三项指标反映了一只机械手表的内在质量。能够对机械手表作完整测试的是手表综合测试仪。一般这种仪器能一次对十只以上的手表进行测试，测试结果以数字方式用荧光屏或打印机显示。早期的这类仪器大量使用通用集成电路，现在则采用了微机系统。这类仪器的优点是能对大量的手表进行快速测试、分类和统计，因此很适合手表生产部门使用。缺点是体积大、价格昂贵、电路复杂、维修困难。
石英电子表校表仪是一种测试石英电子手表的专用仪器。通常这类仪器装有数字式三用表和直流稳压电源，能测试石英电子手表的瞬时日差，工作电流。这类仪器价格较高，因此难以在手表修理业普及使用。
本实用新型的目的旨在用高性能的单片微处理器，制成一种价格低廉，既能测试机械手表的瞬时日差、摆幅和偏振，又能测试石英电子手表的瞬时日差的智能化普及型微型电脑校表仪，以满足手表行业的需要。
根据机械手表工作原理，摆轮振荡系统由摆轮游丝组件，擒纵叉和擒纵轮组成。当摆轮运动时，摆轮上的园盘钉撞击叉口的某一侧时发出的声音叫做“释放”，通常称为第一表音，即A音。它标志着摆升角的开始。擒纵轮齿撞击叉瓦面和园盘钉进入叉槽产生的声音叫做“传冲”，通常称为第二表音，即B音。擒纵轮齿落在另一叉瓦锁面上和叉身靠到限位钉所发出的声音叫做“跌落”，通常称为第三表音，即C音。它被认为是摆升角的结束。摆轮来回运动一次(即一个振荡周期)产生两组上述声音。由于摆轮运动的等时性，摆幅越大其速度就越快，因此从产生A音到产生C音(即摆升角时间)的时间也就越短，否则反之。当升角已知时，测出摆升角时间就可求出摆幅。机械手表的走时误差主要取决于摆轮的振荡周期，测出其周期即可算出走时误差。
目前机械手表测试仪器均采用声音传感器拾取手表的表音信号，都是基于机械手表的上述特性。本实用新型的电路原理框图见
图1，对机械手表和石英电子手表采用两种不同的声音传感器，以拾取其各自的信号，通过各自的选频放大器进行放大。石英电子手表的石英晶体振荡信号放大后，经脉冲整形电路送到接口电路。对机械手表，为了区分反映摆幅的A音和C音，在选频放大电路加上自动增益控制电路，使信号的幅度稳定，然后用提高触发电平的方发将信号中的A音和C音分离，整形后送到接口电路，型号为8031的单片微处理器内部的两个定时／计数器，用时钟频率不间断地对接口电路的信号脉冲间隔时间进行计数测量，所得的数据先存到微处理器内的随机存贮器中。当得到一定数量的数据时，微处理器即对其进行数据处理。处理时先除去由干扰产生的误测数据，求出这些数据的平均值，然后与预先固化在只读存贮器中的标准数值相比较，判别被测手表的频率，计算出瞬时日差，偏振和摆幅。测试结果由数码管显示。各种测试参数可通过仪器面板上的两只按键进行调节。
本实用新型的优点是由于使用了高性能的单片微处理器，因此可以采用软件技术对复杂的表音信号按上述方法进行数据处理，使仪器能自动判别机械手表的频率，进而实现了智能化测试。同时还具有下列优点1.测试项目多，范围大，精度高，使用方便。
2.全电子化，无机械磨损，工作稳定可靠。
3.不用纸带和墨带，耗电少，使用费用低。
4.体积小，重量轻，便于携带。
5.结构简单，成本低，便于大量生产。
图1是微型电脑校表仪的电路原理框图。
图2是微型电脑校表仪的结构示意图。
实现本实用新型的实例如下仪器的结构示意图见图2，整机由1.带有四位显示寄存器和稳压电源的8031单片微处理器最小系统电路板。
2.石英电子手表信号传感器及放大、整形电路板。
3.机械手表信号放大、A、C表音分离、整型及接口电路板。
4.输入按键及显示电路板。
5.电源变压器。
6.机械手表信号传感器。
7.耳机。
8.电源开关。
9.电源插头。
10.机壳机械手表信号传感器可采用专业厂家生产的产品。石英电子手表信号传感器则使用32768HZ石英晶体，以用来拾取三代或四代表内的石英晶体振荡信号。两放大板并列插在单片微处理器最小系统电路板上。此最小系统仅由8031单片微处理器，74LS373锁存器和2732只读存贮器组成。固化在只读存贮器中的程序由键扫描及处理、显示、中断服务、常数表格、机械表测试程序、电子表测试程序和子程序库七个部分组成。由四片74LS164移位寄存器和四位LED数码管组成的显示电路，从8031单片微处理器的串行口得到经过软件译码的显示信息。四位数码管的左三位显示数据，右边一位显示符号。显示器的右边有两只按键，用户可操作这两只按键用来设置显示方式、测试时间、预选升角、自动节拍(频率)判别或手动节拍(频率)选择，机械手表测试或石英手表测试。这些信息由8031单片微处理器通过P1.0和P1.1输入口接收。右边的按键具有自动重复功能，使操作更为方便。仪器还配有耳机，以供用户顷听表音之用。整台仪器由一只小变压器供电。
权利要求1.一种微型电脑校表仪由机壳、稳压电源、石英电子手表信号传感器、放大整形电路、机械手表信号传感器、放大电路、表音分离电路、整形电路和耳机组成，其特征是仪器内有一个带有两只输入按键和数码显示电路、接口电路的单片微处理器最小系统装置。
2.根据权利要求1所述的微型电脑校表仪，其特征是单片微处理器最小系统装置由8031单片微处理器、74LS373锁存器、2732只读存贮器、6兆赫晶体组成。
3.根据权利要求2所述的微型电脑校表仪，其特征是单片微处理器最小系统装置中的2732只读存贮器内固化的程序由键扫描及处理、显示、中断服务、常数表格、机械手表测试程序，石英电子手表测试程序和子程序库七个模块组成。
专利摘要微型电脑校表仪采用单片微处理器对手表信号进行数字处理，因此具有功能多、体积小、性能高、价格低等优点。它相当于机械手表校表仪、摆幅仪和石英电子手表校表仪三台仪器的组合，而成本不足它们的十分之一。仪器具有一定的智能(能自动测试出国内外常见机构手表的节拍、瞬时日差、偏振和摆幅)。通过对仪器面板上两个按键的操作，可调节各项测试参数，选择测试项目。
文档编号G04D7/00GK2073127SQ9020813
公开日1991年3月13日 申请日期1990年5月28日 优先权日1990年5月28日
发明者董克铭, 王胜石, 丁士鑫 申请人:陕西省国营西安蝴蝶手表厂