专利名称：一种实时时钟电路及播放器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计时设备技术领域，具体地说，是涉及一种实时时钟电路以及采用所述实时时钟电路设计的播放器。
背景技术：
伴随着商家品牌意识的不断加强以及同类产品之间市场竞争的日益激烈，广告播放器应运而生并得到了快速的发展。现有的广告播放器，特别是户外广告播放器，由于需要自动开关机，定时播放广告等功能需求，因此需要设备能够实时地获取时钟信息，以控制整机按时开机、关机。为了满足广告播放器定时开关机的功能需求，对于网络版的广告播放器来说，可以通过联网的方式，从网络中获取时钟信息。但对于单机版的广告播放器或者应用在无法联网的场所中的网络版广告播放器来说，则只能在设备中设计实时时钟电路进行计时，以生成系统所需的时钟信息。传统的实时时钟电路大多米用一次性的电池在广告播放器关机时为实时时钟电路供电，以维持实时时钟电路不间断运行，获取准确的计时时间。这种电路设计方式的缺点是在广告播放器使用一段时间后，电池就没电了。此时商家需要联系专业人士更换电池，并重新调整系统时间，才能使得广告播放器重新投入正常运营，不仅浪费时间和精力，而且会导致广告播放器运行的中断，给商家造成一定程度的损失。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可以长期不间断运行的实时时钟电路，以避免更换电池的麻烦，有效降低了售后服务的难度，确保了计时时间的准确性。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种实时时钟电路，应用在间断性开机运行的电子设备中，包括时钟芯片、电源模块和充放电器件；所述电源模块在电子设备开机运行时输出直流电源分别传输至时钟芯片的电源端子和所述的充放电器件，所述充放电器件的正极连接所述时钟芯片的电源端子，在电子设备关机时为所述时钟芯片供电；在所述充放电器件的正极与电源模块之间还连接有一颗开关二极管。进一步的，所述开关二极管的阳极连接所述的电源模块，阴极通过限流电阻分别连接所述时钟芯片的电源端子和所述充放电器件的正极，以避免电流反向流入电源模块。优选的，所述充放电器件为法拉电容或者充电电池。当选用法拉电容时，优选采用电容值大于O. 22F的双电层法拉电容，以保证电子设备在关机长达几天的情况下，仍有足够的电量维持时钟芯片不间断运行。再进一步的，所述时钟芯片外接晶振，通过晶振获取基准时钟信号。基于上述实时时钟电路结构，本实用新型还提供了一种采用所述实时时钟电路设计的播放器，包括电源模块、主处理器以及分别与所述主处理器相连接的实时时钟电路和展示单元；在所述实时时钟电路中包含有一时钟芯片和一充放电器件，所述电源模块连接外部电源，在播放器开机运行时输出直流电源分别传输至时钟芯片的电源端子和所述的充放电器件，所述充放电器件的正极连接所述时钟芯片的电源端子，在播放器关机时为所述时钟芯片供电；在所述充放电器件的正极与电源模块之间还连接有一颗开关二极管。优选的，所述充放电器件优选采用充电电池或者电容值大于O. 22F的双电层法拉电容。为了使所述主处理器在播放器开机期间正常运行，而在关机期间进入待机运行状态，以持续获取时钟信息，进而在到达开机时间时能够控制播放器自动开机，满足播放器定时开关机的设计要求，本实用新型将所述电源模块通过所述开关二极管连接主处理器的电源端子，在播放器开机时为主处理器供电；所述充放电器件的正极连接所述主处理器的电源端子，在播放器关机时为主处理器供电，为主处理器提供待机电源；所述主处理器输出开关机信号至一开关元件，所述开关元件的开关通路连接在电源模块与外部电源之间，通过控制所述开关元件通断，以实现对所述播放器的开关机控制。优选的，所述主处理器优选通过I2C总线连接时钟芯片，以接收时钟信号。进一步的，在所述播放器中还设置有用于存储展示信息的存储器，连接所述的主处理器；所述展示单元优选采用液晶显示器，以视频播放的形式展示广告内容。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型采用充放电器件代替一次性电池进行实时时钟电路的具体设计，具有电路结构简单、成本低廉、可靠性高、可长期反复充电使用等显著特点，将其应用于播放器，特别是户外广告播放器产品中，可以很好地解决户外播放器长期使用后需要联系售后人员手动更换电池的问题，有效降低了售后服务的难度，切实保障了商家的利益。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例而已，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。图1是本实用新型所提出的实时时钟电路的一种实施例的电路原理图；图2是本实用新型所提出的播放器的一种实施例的电路原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。为了使本实用新型技术方案的优点更加清楚，
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细地说明。实施例一，本实施例为了解决传统实时时钟电路在长期运行后，需要手动更换电池的问题，采用充放电器件进行时钟电路的系统设计，利用充放电器件可长期反复充电使用的特性，以确保实时时钟电路能够长期不间断运行。本实施例的实时时钟电路应用在间断性开机运行的电子设备中，例如需要定时开关机的广告播放器中，在电子设备开机期间，利用外部电能为充放电器件充电，以储存能量；而在电子设备关机期间，则通过充放电器件放电，来为所述的实时时钟电路继续供电，以满足实时时钟电路不间断运行的设计要求。对于所述充放电器件来说，可以选用充电电池或者法拉电容等储能器件。本实施例以下以法拉电容为例，对所述实时时钟电路的具体组建结构及其工作原理进行详细的阐述。参见图1所示，在本实施例的实时时钟电路中设置有一颗用于产生实时时间的时钟芯片N16，所述时钟芯片N16在其电源端子VCC有直流电源接入时上电运行，并通过其X1、X2端子为晶振Z4供电，并同时接收晶振Z4提供的基准时钟信号，进而生成实时时间，供电子设备中的相关部件调取使用。为了向所述的时钟芯片N16提供长期的不间断供电，在电子设备开机运行期间，利用电子设备内部的电源模块将外部电源(例如交流市电)转换成时钟芯片N16运行所需的直流电源Core3. 3V，一方面传输至时钟芯片N16的电源端子VCC，为时钟芯片N16供电；另一方面传输至法拉电容C14，为法拉电容C14充电蓄能。将法拉电容C14的正极通过限流电阻R424连接时钟芯片N16的电源端子VCC，负极接地，在电子设备关机期间，为时钟芯片N16继续供电，维持时钟芯片N16持续运行。为了避免通过法拉电容C14释放的电能流向电源模块，造成能量浪费，优选在所述电源模块与法拉电容C14的正极之间连接一颗开关二极管VD4，如图1所示。将所述开关二极管VD4的阳极连接电源模块输出直流电源Core3. 3V的端子，阴极通过限流电阻R422连接时钟芯片N16的电源端子VCC，并进一步通过限流电阻R424连接法拉电容C14的正极。利用二极管VD4的反向截止特性，保证电流的正确流向。为了提高供电电源的稳定性，在所述电源模块输出直流电源Core3.3V的端子与地之间连接滤波电容C273，在时钟芯片N16的电源端子VCC与地之间连接滤波电容C274，以滤除系统中的干扰信号。在本实施例中，所述法拉电容C14的容量可以根据电子设备的关机时长以及时钟芯片N16的平均耗电量具体计算确定，优选采用电容值大于O. 22F的双电层法拉电容进行时钟电路的系统设计，以满足时钟芯片N16的长期用电需求。通过时钟芯片N16产生的实时时间可以经由时钟芯片N16的串行数据管脚SDA通过I2C总线传输至电子设备内部的相关部件，并为保证数据传输的同步性，通过串行时钟管脚SCL与所述相关部件传输系统时钟。对于时钟芯片N16的两路中断信号输出管脚INTA_2_2和INTB_6_6可以分别通过上拉电阻R415和R414连接电源模块，以上拉至高电平，例如3. 3V。当然，所述法拉电容C14也可以采用充电电池进行替换，在电子设备开机期间，接收电源模块输出的直流电源进行充电蓄能，而在电子设备关机期间，输出直流电源为时钟芯片N16继续供电。当采用充电电池进行所述实时时钟电路的具体设计时，连接在充电电池与时钟芯片N16的电源端子VCC之间的限流电阻的阻值应略小于图1中连接在法拉电容C14与时钟芯片 N16之间的限流电阻R424，以满足时钟芯片N16的供电需求。下面以广告播放器(当然也可以是其他需要定时开关机的播放器)作为所述的电子设备为例，通过一个具体的实施例来对所述实时时钟电路在电子设备中的具体应用进行详细地说明。实施例二，对于单机版的广告播放器或者应用在无法联网场所中的网络版广告播放器来说，由于需要定时开关机，因此需要在广告播放器中设置实时时钟电路来为系统提供实时时间，以判断出是否到达开机或者关机的时刻。本实施例为了避免传统的广告播放器在长时间使用后，需要手动更换电池的麻烦，将实施例一中所提出的实时时钟电路应用在广告播放器中，以满足广告播放器长期正常运行的需求。参见图2所示，在本实施例的广告播放器中设置有主处理器CPU、电源模块、实时时钟电路和展示单元。其中，展示单元可以选用显示器，以视频播放的形式展示需要播放的展示信息，例如广告信息等；也可以选用卷动式广告灯箱，以滚动的方式展示广告宣传单页。本实施例以选用液晶显示器作为所述的展示单元为例，对所述广告播放器的电路系统构成进行具体说明。将实施例一所述的实时时钟电路应用在广告播放器中，通过I2C总线实现时钟芯片N16与主处理器CPU之间的连接通信，主处理器CPU通过访问时钟芯片N16获取实时时间，进而与预先设定的开机时间和关机时间进行比较，以控制广告播放器按时开机或者按时关机。为了实现阻抗匹配，在所述I2C总线中可以进一步串联匹配电阻R412、R413，如图1所示，以满足系统的设计要求。由于广告播放器在关机的期间内，仍需要主处理器CPU定时访问时钟芯片N16，以检测当前的时间是否到达设定的开机时间，进而控制系统准确开机。因此，主处理器CPU在广告播放器关机的期间内，不能直接断电停止运行，而是需要进入待机运行模式。为了满足这一设计要求，本实施例仿照实施例一中时钟芯片N16的供电方式对主处理器CPU的供电电路进行设计，即在广告播放器开机运行的期间内，利用电源模块将外部的交流供电转换成直流电源Core3. 3V通过开关二极管VD4和限流电阻R422传输至时钟芯片N16的同时，一并为主处理器CPU供电，满足主处理器CPU开机正常运行的用电需求。而在广告播放器关机后，则利用拉法电容C14中储存的电量继续为主处理器CPU供电，以满足主处理器CPU工作在待机模式下的用电需求。对于电源模块的开关控制，可以由主处理器CPU控制实现，如图2所示。在电源模块与外部电源之间可以连接一个开关元件K，具体可以将开关元件K的开关通路串联在电源模块的输入端与外部电源之间，开关元件K的控制端连接主处理器CPU，接收主处理器CPU输出的开关控制信号0N/0FF。当主处理器CPU根据接收到的实时时间判定到达开机时间时，输出开关控制信号0N/0FF (例如高电平)控制所述开关元件K的开关通路闭合，将外部电源接入电源模块，进而通过电源模块将外部的交流供电转换成直流电源，为所述的主处理器CPU、时钟芯片N16供电，并为所述的法拉电容C14充电蓄能。此时，整机系统在主处理器CPU的控制下进入开机运行模式，CPU通过访问与其连接的存储器，调取需要播放的广告信息，进而通过其LVDS接口传输至液晶显示器，以播放商家的广告内容。当主处理器CPU根据接收到的实时时间判定到达关机时间时，输出开关控制信号0N/0FF (例如低电平)控制所述开关元件K的开关通路断开，以切断外部的供电电源，控制整机进入待机运行模式。此时，由于电源模块断电，停止输出直流电源Core3. 3V，因而转由法拉电容C14继续为所述的时钟芯片N16和CPU供电，维持系统待机运行。对于连接在所述CPU外围的存储器，可以包括DDR、串行FLASH、EEPROM等存储介质，分别用于存储系统的引导程序、应用程序以及需要播放的广告信息等，以供CPU调取运行和使用。对于所述的开关元件K，可以选用继电器、可控硅等可控开关元件进行电路的系统设计，实现对外部电源的通断控制，本实施例对此不进行具体限制。作为本实施例的一种优选设计方案，优选米用O. 33F的双电层法拉电容作为充放电器件进行广告播放器的系统电路设计，广告播放器由于长时间规律性运作，断电时间相对较短，因此选用O. 33F的双电层法拉电容可以维持系统断电7-10天，足以满足广告播放器的正常使用需求，避免了后期需要更换机芯电池的人工服务。如果遇上广告播放器长时间不使用的情况，则可能会出现法拉电容电量耗尽，系统时间回归初始化时间的情况，此时只需手动控制广告播放器重新开机，为法拉电容充电蓄能，并重新设置系统时间即可，方便快捷。当然，也可以将实施例一所提出的实时时钟电路应用在除广告播放器以外的其他播放设备中，例如用于播放航班或者车次信息的信息发布平台中，以避免手动更换电池带来的麻烦。应当指出的是，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种实时时钟电路，应用在间断性开机运行的电子设备中，其特征在于包括时钟芯片、电源模块和充放电器件；所述电源模块在电子设备开机运行时输出直流电源分别传输至时钟芯片的电源端子和所述的充放电器件，所述充放电器件的正极连接所述时钟芯片的电源端子，在电子设备关机时为所述时钟芯片供电；在所述充放电器件的正极与电源模块之间还连接有一颗开关二极管。
2.根据权利要求1所述的实时时钟电路，其特征在于所述开关二极管的阳极连接所述的电源模块，阴极通过限流电阻分别连接所述时钟芯片的电源端子和所述充放电器件的正极。
3.根据权利要求1或2所述的实时时钟电路，其特征在于所述充放电器件为法拉电容或者充电电池。
4.根据权利要求3所述的实时时钟电路，其特征在于所述法拉电容为电容值大于O.22F的双电层法拉电容。
5.根据权利要求3所述的实时时钟电路，其特征在于所述时钟芯片外接晶振，获取基准时钟信号。
6.一种播放器，包括电源模块、主处理器以及分别与所述主处理器相连接的实时时钟电路和展示单元；其特征在于在所述实时时钟电路中包含有一时钟芯片和一充放电器件，所述电源模块连接外部电源，在播放器开机运行时输出直流电源分别传输至时钟芯片的电源端子和所述的充放电器件，所述充放电器件的正极连接所述时钟芯片的电源端子， 在播放器关机时为所述时钟芯片供电；在所述充放电器件的正极与电源模块之间还连接有一颗开关二极管。
7.根据权利要求6所述的播放器，其特征在于所述充放电器件为充电电池或者电容值大于O. 22F的双电层法拉电容。
8.根据权利要求6或7所述的播放器，其特征在于所述电源模块通过所述开关二极管连接主处理器的电源端子，在播放器开机时为主处理器供电；所述充放电器件的正极连接所述主处理器的电源端子，在播放器关机时为主处理器供电；所述主处理器输出开关机信号至一开关元件，所述开关元件的开关通路连接在电源模块与外部电源之间。
9.根据权利要求6或7所述的播放器，其特征在于所述主处理器通过I2C总线连接时钟芯片，接收时钟信号。
10.根据权利要求6或7所述的播放器，其特征在于在所述播放器中还设置有用于存储展示信息的存储器，连接所述的主处理器；所述展示单元为液晶显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种实时时钟电路及播放器，包括时钟芯片、电源模块和充放电器件；所述电源模块在电子设备开机运行时输出直流电源分别传输至时钟芯片的电源端子和所述的充放电器件，所述充放电器件的正极连接所述时钟芯片的电源端子，在电子设备关机时为所述时钟芯片供电；在所述充放电器件的正极与电源模块之间还连接有一颗开关二极管。本实用新型采用充放电器件代替一次性电池进行实时时钟电路的具体设计，具有电路结构简单、成本低廉、可靠性高、可长期反复充电使用等显著特点，将其应用于播放器，特别是户外广告播放器产品中，可以很好地解决户外播放器长期使用后需要联系售后人员手动更换电池的问题，有效降低了售后服务的难度。
文档编号G06F1/14GK202887050SQ20122058915
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者夏海斌, 王继东 申请人:青岛海信电器股份有限公司