专利名称：无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统。
背景技术：
目前使用的时间同步一般是应用于数字通信网络，对于任何通信设备，都需要时钟为其提供工作频率，所以时钟性能是影响设备性能的一个重要方面，所有的通信网络系统都需要建立数字同步网。数字同步网是一个由节点时钟设备和定时链路组成的实体网，他通过网同步技术为各种业务网的所有网元分配定时信号(频率或者时间信号)，以实现各种业务网的同步。网内的各个网元一般通过GPS或者其他网络进行通讯，不管是GPS还是其他网络都需要花费昂贵的设备进行组网。用户如果需要使用该同步网络，都必须使用GPS终端或者移动设备终端，并且需要支付网络使用费用。 本发明使用2. 4G通讯设备组建无线自组织网络，由于2. 4G是可以免申请、免费使用的频段，本网络可以自成系统，无须支付网络使用费。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术使用需要付费的不足，提供一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统。为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于包括中央管理装置及与中央管理装置联网的终端装置；
所述中央管理装置包括同步时钟集中管理装置及2. 4G中央通讯模块；所述同步时钟集中管理装置用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟集中管理装置另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它能设置及修改自身与日期和时间相关的功能；所述2. 4G中央通讯模块与同步时钟集中管理装置通过接口进行物理连接；
所述终端装置包括至少I个同步时钟终端装置及至少一个2. 4G终端通讯模块，所述每个同步时钟终端装置配备一个2. 4G终端通讯模块并互相通过接口进行物理连接；所述同步时钟终端装置用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟终端装置另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它可以设置及修改自身与日期和时间相关的信息；所述相邻两个2. 4G终端通讯模块组成无线自组织网络，每个2. 4G终端通讯模块还分别与2. 4G中央通讯模块联网；联网状态时，每个同步时钟终端装置除了温度信息外，其他所有信息由同步时钟集中管理装置进行同步，同步时钟集中管理装置能设置及修改同步时钟终端装置的日期及时间。所述同步时钟集中管理装置包括微处理器、实时时钟模块、扬声装置、显示装置、电源模块、温度采集模块、键盘及上位机操作界面；其中，所述微处理器负责获得实时时钟模块、温度采集模块、键盘、上位机操作界面、2. 4 G中央通讯模块的信息并对信息进行处理与输出，把监控终端装置的信息通过2. 4 G中央通讯模块发送到对应的2. 4G终端通讯模块，通过2. 4G终端通讯模块将信号送到对应的同步时钟终端装置中；所述实时时钟模块用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置作为声音提示装置；所述显示装置可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块用于给同步时钟集中管理装置的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块的供电；所述温度采集模块用于获得当前环境的温度；所述键盘用于功能选择以及信息设置；所述上位机操作界面用于对中央管理装置和终端装置的时间、闹钟、计时和温度信息进行监视与控制，可以修改所有装置的除温度以后的各种信息。如图2和图12所示，用户在上位机操作界面中选择要操作的中央管理装置或者终端装置，并设置好操作信息，然后通过串口把该信息发送到集中管理装置的微处理器；微处理器收到上位机的操作信息后，判断该操作信息要操作的对象，如果是操作集中管理装置，则根据操作信息作出相应的操作并给上位机发送应答信息，例如上位机想修改集中管理装置的当前时间，则修改微处理器以及实时时钟模块中的当前时间；如果是操作终端装置，则微处理器通过2. 4G中央通讯模块把该操作信息转发给对应的操作终端，对应终端装置的2. 4G通讯模块收到操作信息后通过RS232接口送给终端装置微处理器，微处理器根据操作信息作出相应的操作并给上位机发送应答信息。所述每个同步时钟终端装置包括微处理器、实时时钟模块、扬声装置、显示装置、电源模块、温度采集模块、键盘，其中，所述微处理器负责获得实时时钟模块、温度采集模 块、键盘、2. 4 G终端通讯模块的信息并对信息进行处理与输出，把终端装置的信息通过2. 4G终端通讯模块发送到2. 4G中央通讯模块；所述实时时钟模块用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置作为声音提示装置；所述显示装置可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块用于给同步时钟集中管理装置的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块的供电；所述温度采集模块用于获得当前环境的温度；所述键盘用于功能选择以及信息设置。所述的2. 4 G中央通讯模块的型号为MC13213，所述每个2. 4 G终端通讯模块的功能相同，它们的型为MC13213并组成无线自组织网络。本发明与现有技术相比的优点为使用2. 4G通讯设备组建无线自组织网络，由于2. 4G通讯设备是可以免申请、免费使用的频段，本网络可以自成系统，无须支付网络使用费。
图I是本发明的系统组成框 图2是本发明的同步时钟集中管理装置组成框 图3是本发明的同步时钟终端装置组成框 图4是本发明的自组织网络节点空间分布模型示意 图5是本发明的终端设备无线自组织网络模型示意 图6是本发明的无线自组织网络的通讯模型示意 图7是本发明的无线自组织网络的自缝补模型示意 图8是本发明的无线自组织网络自加入模型示意 图9是本发明的无线自组织网络节点丢失检测模型示意 图10是本发明的无线自组织网络双路径传输转发策略示意 图11是本发明的时间同步机制流程图；图12是本发明的上位机操作中央管理装置和终端装置流程图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。如图I所示，其是一种一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，包括中央管理装置及与中央管理装置联网的终端装置；
所述中央管理装置包括同步时钟集中管理装置I及2. 4G中央通讯模块2 ;所述同步时钟集中管理装置I用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟集中管理装置I另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它能设置及修改自身与日期和时间相关的功能；所述2. 4G中央通讯模块2与同步时钟集中管理装置I通过RS232接口进行物理连接；
所述终端装置包括至少I个同步时钟终端装置3n及至少一个2. 4G终端通讯模块3n(n为自然数)，所述每个同步时钟终端装置配备一个2. 4G终端通讯模块并互相通过RS232接口进行物理连接；所述同步时钟终端装置用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟终端装置另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它可以设置及修改自身与日期和时间相关的信息；所述相邻两个2. 4G终端通讯模块组成无线自组织网络，每个2. 4G终端通讯模块还分别与2. 4G中央通讯模块2联网；联网状态时，每个同步时钟终端装置除了温度信息外，其他所有信息由同步时钟集中管理装置I进行同步，同步时钟集中管理装置I能设置及修改同步时钟终端装置的日期及时间。在本实施例中，有十个同步时钟终端装置及十个2. 4G终端通讯模块，根据设计需求可以设置个同步时钟终端装置及2. 4G终端通讯模块的个数，但同步时钟终端装置及2. 4G终端通讯模块的个数应相同。如图11所示，终端设备3的微处理器31每隔一定的时间会把自身的当前时间以及温度信息通过与之连接的2. 4G终端通讯模块2发送给与中央管理装置I相连接的2. 4G中央通讯模块2，2. 4G中央通讯模块2收到信息后把该信息通过RS232接口送到集中管理装置I的微处理器11，微处理器11收到终端设备3的信息后提取当前时间信息，把该时间和自身的当前时间进行比较，当发现两者的差值超过设定的阈值时，同步时钟集中管理装置I的微处理器11就会通过与之连接的2. 4G中央通讯模块2发送时间纠正信息给该终端设备3，终端设备3收到纠正信息后修改自身的当前时间，达到和集中管理装置I时间同步的目的。在本实施例中，所述同步时钟集中管理装置I包括微处理器11、实时时钟模块12、扬声装置13、显示装置14、电源模块15、温度采集模块16、键盘17及上位机操作界面18 ；其中，所述微处理器11负责获得实时时钟模块12、温度采集模块16、键盘17、上位机操作界面18、2. 4 G中央通讯模块2的信息并对信息进行处理与输出，把监控终端装置的信息通过2. 4 G中央通讯模块2发送到对应的2. 4G终端通讯模块，通过2. 4G终端通讯模块将信号送到对应的同步时钟终端装置中；所述实时时钟模块12用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置13作为声音提示装置；所述显示装置14可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块15用于给同步时钟集中管理装置I的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块2的供电；所述温度采集模块16用于获得当前环境的温度；所述键盘17用于功能选择以及信息设置；所述上位机操作界面18用于对集中管理装置和钟终端装置的时间、闹钟、计时和温度信息进行监视与控制，可以修改所有装置的除温度以后的各种信息。如图2和图12所示，用户在上位机软件中选择要操作的中央管理装置或者终端装置，并设置好操作信息，然后通过串口把该信息发送到同步时钟集中管理装置I的微处理器11 ;微处理器11收到上位机的操作信息后，判断该操作信息要操作的对象，如果是操作同步时钟集中管理装置1，则根据操作信息作出相应的操作并给上位机发送应答信息，例如上位机想修改同步时钟集中管理装置I的当前时间，则修改微处理器11以及实时时钟模块12中的当前时间；如果是操作终端装置3，则微处理器11通过2. 4G中央通讯模块2把该操作信息转发给对应的操作终端3，对应终端装置3的2. 4G终端通讯模块3n (n为自然数)收到操作信息后通过RS232接口送给终端装置3微处理器31，微处理器31根据操作信息作出相应的操作并给上位机发送应答信息。在本实施例中，所述每个同步时钟终端装置包括微处理器401、实时时钟模块402、扬声装置403、显示装置404、电源模块405、温度采集模块406、键盘407，其中，所述微处理器401负责获得实时时钟模块402、温度采集模块406、键盘407、2. 4 G终端通讯模块的信息并对信息进行处理与输出，把终端装置的信息通过2. 4 G终端通讯模块2发送到2. 4G 中央通讯模块；所述实时时钟模块402用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置403作为声音提示装置；所述显示装置404可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块405用于给同步时钟集中管理装置I的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块2的供电；所述温度采集模块16用于获得当前环境的温度；所述键盘17用于功能选择以及信息设置。它们各个部分的功能与同步时钟集中管理装置I所述功能类似，不再重述。在本实施例中，所述的2. 4 G中央通讯模块的型号为MC13213，所述每个2. 4 G终端通讯模块的功能相同，它们的型为MC13213并组成无线自组织网络。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换及变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于包括中央管理装置及与中央管理装置联网的终端装置； 所述中央管理装置包括同步时钟集中管理装置(I)及2. 4G中央通讯模块(2);所述同步时钟集中管理装置(I)用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟集中管理装置(I)另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它能设置及修改自身与日期和时间相关的功能；所述2. 4G中央通讯模块(2)与同步时钟集中管理装置(I)通过接口进行物理连接； 所述终端装置包括至少I个同步时钟终端装置及至少一个2. 4G终端通讯模块，所述每个同步时钟终端装置配备一个2. 4G终端通讯模块并互相通过接口进行物理连接;所述同步时钟终端装置用于获得并显示当前日期、时间及温度信息，同步时钟终端装置另外还具备闹钟、计时器及倒计时器功能，它可以设置及修改自身与日期和时间相关的信息；所述相邻两个2. 4G终端通讯模块组成无线自组织网络，每个2. 4G终端通讯模块还分别与2. 4G中央通讯模块(2)联网；联网状态时，每个同步时钟终端装置除了温度信息外，其他所有信息由同步时钟集中管理装置(I)进行同步，同步时钟集中管理装置(I)能设置及修改同步时钟终端装置的日期及时间。
2.根据权利要求I所述的无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于所述同步时钟集中管理装置(I)包括微处理器(11)、实时时钟模块(12)、扬声装置(13)、显示装置(14)、电源模块(15)、温度采集模块(16)、键盘(17)及上位机操作界面(18);其中，所述微处理器(11)负责获得实时时钟模块(12)、温度采集模块(16)、键盘(17)、上位机操作界面(18)、2. 4 G中央通讯模块(2)的信息并对信息进行处理与输出，把监控终端装置的信息通过2. 4 G中央通讯模块(2)发送到对应的2. 4G终端通讯模块，通过2. 4G终端通讯模块将信号送到对应的同步时钟终端装置中；所述实时时钟模块(12)用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置(13)作为声音提示装置；所述显示装置(14)可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块(15)用于给同步时钟集中管理装置(I)的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块(2)的供电；所述温度采集模块(16)用于获得当前环境的温度；所述键盘(17)用于功能选择以及信息设置；所述上位机操作界面(18)用于对中央管理装置和终端装置的时间、闹钟、计时和温度信息进行监视与控制，可以修改所有装置的除温度以后的各种信息。
3.根据权利要求I所述的无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于所述每个同步时钟终端装置包括微处理器(401)、实时时钟模块(402)、扬声装置(403)、显示装置(404 )、电源模块(405 )、温度采集模块(406 )、键盘(407 )，其中，所述微处理器(401)负责获得实时时钟模块(402)、温度采集模块(406)、键盘(407)、2. 4 G终端通讯模块的信息并对信息进行处理与输出，把终端装置的信息通过2. 4 G终端通讯模块(2)发送到2. 4G中央通讯模块；所述实时时钟模块(402)用于获得当前的日前和时间；所述扬声装置(403)作为声音提示装置；所述显示装置(404)可以采用高亮度LED点阵屏或者LCD，用于显示各种日前、时间、温度以及设置信息；所述电源模块(405)用于给同步时钟集中管理装置(I)的各模块及装置供电和给2. 4 G中央通讯模块(2)的供电；所述温度采集模块(16)用于获得当前环境的温度；所述键盘(17)用于功能选择以及信息设置。
4.根据权利要求I所述的基于无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于所述的2. 4 G中央通讯t旲块的型号为MC13213，所述每个2. 4 G终端通讯I旲块的功能相同，它们的型为MC13213并组成无线自组织网络。
全文摘要
本发明涉及一种无线自组织网络的多功能同步数字时钟系统，其特征在于包括中央管理装置及与中央管理装置联网的终端装置；所述中央管理装置包括同步时钟集中管理装置及2.4G中央通讯模块；所述2.4G中央通讯模块与同步时钟集中管理装置通过接口进行物理连接；所述终端装置包括至少1个同步时钟终端装置及至少一个2.4G终端通讯模块，所述每个同步时钟终端装置配备一个2.4G终端通讯模块并互相通过接口进行物理连接；其优点为使用2.4G通讯设备组建无线自组织网络，由于2.4G通讯设备是可以免申请、免费使用的频段，本网络可以自成系统，无须支付网络使用费。
文档编号H04W84/18GK102970743SQ20121049552
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者蔡泽凡, 周虹, 余志鹏, 杨小东, 蔡永昶 申请人:顺德职业技术学院