一种节能的室内计时装置

1.本发明涉及一些电子领域的数字电路，特别的是一种节能的室内计时装置，适用于人们用作室内装饰品和计时器。背景技术：2.当前，人们沉浸于网络所带来的便捷中，许多电子设备的出现，给人带来了一种浮躁的心理状态，人们往往会对那些朴实的，给人带来宁静感觉的产品感兴趣。大部分家庭都喜欢增添几件装饰物来增添一些家庭氛围，但大多数家庭装饰品缺乏计时功能，而简单的钟表形象不美观且需要定时更换电池，因此，需要一款可以集聚装饰及计时功能于一体的节能产品来解决这一问题。技术实现要素：3.本发明设计了一种节能的计时装置，它能克服现有技术的不同，集聚装饰品和计时功能为一体，在节能的前提下实现了计时功能。4.其解决方案是：节能的新型电子表为圆形悬挂于墙壁上，其内嵌有可以显示时间和分钟的新型显示结构及嵌入圆形电子表内部的电路部分构成，其控制电路控制着小时时间及分钟时间，由控制电路中的计数装置决定着时间显示结构中的小球的向左弹出和向右收入，从而实现着分钟和时间的计时和显示功能。5.所述圆形电子表上共有72个相同形状的圆形孔，分为60个用作计分，12个用作计时。其内各嵌入一个小球，在达到规定时间时，对应的小孔中的小球会向左边显示在圆孔内，而其余小球则会被放置在右边，不会显示在圆孔内。60个计分的圆形孔应在圆环的外部，12个计时的圆形孔应在圆环的内部，使用者可根据小球的位置状态读出所处的时间。6.所述圆形电子表的控制电路主要由计时电路、时间控制电路、时间显示电路三部分构成。计时电路包含了秒脉冲产生电路，秒计数电路，分计数电路，时间计数电路。时间控制电路包含了分钟校对电路和小时校对电路。时间显示电路包含时间显示电路和分钟显示电路，主要由许多可以改变小球状态的控制电路构成。7.秒脉冲可由计时电路中的秒脉冲产生电路产生，秒脉冲信号会被输入到秒计数电路，对秒进行计数。当经过六十秒后也就是计数到六十的时候，开始重新计数并产生一个进位脉冲，该进位脉冲表示一分钟的时间，再将表示一分钟的时间脉冲输入到分计数电路，由分计数电路开始计数，当分计数电路计满六十个数时，产生时计数电路的一个进位脉冲，使时计数电路开始计数。并由分电路来控制着60个小球的状态，从而实现分钟的显示及其变化。由时计数电路控制着12个小球的位置，显示小时的显示及其变化。此外，我们还可以通过校分电路和校时电路来改变分钟和小时的计数变化。8.所述计时电路中的秒脉冲产生电路由4.194304hz晶振，5512f芯片为核心的一系列电路和cd4069与cd4011组成的二倍频电路构成。由4.194304hz晶振产生了振荡，经由5512f芯片为核心的一系列电路产生了0.5hz的脉冲信号，再经过二倍频电路可输出1hz的脉冲信号。该脉冲信号，即为计时电路的时间基准秒脉冲，将该秒脉冲输入秒计数电路即可对时间进行计数，即可使本新型电子表正常且准确的运行。9.所述计时电路中的秒计数电路由两个74ls160计数器串接在一起构成六十进制计数器，第一片74ls160计数器作为十进制计数器，第二片74ls160计数器作为六进制计数器，每当第一片74ls160计数器计满十个数时，第一片计数器会向第二片计数器进位，使得第二片计数值加一，当第二片74ls160计数器记到6时，两片计数器同时清零，从而实现计时装置自动记秒的功能。10.所述计时电路中的分计数电路由两片74ls160计数器串接在一起构成六十进制计数器，第一片74ls160计数器为十进制计数器，第二片74ls160计数器为六进制计数器，每当第一片74ls160计数器记满十个数时，第一片计数器会向第二片计数器进位，使得第二片计数加一，当第二片74ls160计数器记到6时，两片计数器同时清零，从而实现计时装置自动记分的功能。11.所述计时电路中的时计数电路由两片74ls160计数器串接在一起构成一百进制计数器，第一片74ls160计数器为十进制计数器，第二片74ls160计数器也为十进制计数器。当输出端为1010时，电路的下一个状态码会产生一个异步置零信号，同时加到两片74ls160计数器上，在下一个计数脉冲即第12个输入脉冲到达时，计数器将开始重新计数，从而形成十二进制的计数器，实现计时装置的计时功能。12.所述的时间显示电路中的时显示电路由一片74hc154型4-16译码器和3片异或门组成。片74hc154型4-16译码器和十个控制小球状态的继电器模块的输入引脚in相连接，3片与译码器相连接的异或门和两个控制小球位置状态的继电器模块的输入引脚in相连接，而74hc154型4-16译码器与时计数电路中的两片74ls160计数器连接，由该两片74ls160计数器控制所述74hc154型4-16译码器和3个异或门，按照一定的控制规律更改继电器模块的状态，进而改变小球的状态。13.所述的时间显示电路中的分显示电路由六片74hc154型4-16译码器排列构成，且每一片74hc154型4-16译码器直接与十个继电器模块相连接，进而控制十个小球的状态，每一颗小球象征着一分钟。最左端存在额外一片74hc154型4-16译码器与分计数电路中的第二级计数器的输入端相连接，分别控制右边六片74hc154型4一16译码器按照一定的规律打开和关闭。右边六片74hc154型4一16译码器直接与分计数电路中的第一级的计数器相连，从而可实现不同的分钟时间会使小球处于不同的状态。14.计时装置均应具备分校正和时校正功能，因此需要对本发明增添更正时间的功能。本发明中的时间校对电路是校分机械按键、校分电阻r1及校分74ls136异或门相连接构成校分电路，校时机械按键、校时电阻r2及校时74ls136异或门相连接构成校时电路，上述两电路相连构成。分校对电路中的74ls136的输出端应与分进位电路的clk时钟信号相连接，输入端一端接按键控制的电路，另一端接分进位标志。当按键松开时，一端输入为高电平，由于分进位标志为低电平，异或门的输出为低电平。当按键按下时，一段输入为低电平，由于分进位标志为低电平，异或门的输出为高电平。异或门与分计数器的时钟信号相连接，通过给予分计数器的时钟信号一个上升沿，分计数器加一，完成分校时的功能。对于时校电路的原理，应与分校对的电路原理类似。这样，通过使时钟信号发生一次电平翻转，使对应的分计数电路和时计数电路的计数值均加一，从而实现调整分钟计数和小时计数的变化。15.本发明采用上述技术方案，由于采用改变小球所处位置状态的方法来展现时间，仅在驱动小球转换状态的时候消耗电能，能最大程度上节省该电子表在显示功能上的耗电量。此外，将电子表用来表现时间的小球加入荧光材料，其表面设置有十二个小时的相应数字装饰的小球，及表示分钟的对应数字的小球，不仅可以作为家庭装饰物，还可用来进行计时，有效地克服了家庭装饰物只具有装饰的功能，电子表不美观的缺点。由于是使用荧光材料的小球，可以有效地减少光污染并且在夜晚可以更好地读数。本发明设计合理，具备以上优点。附图说明16.图1显示圆盘的结构示意图。17.图2为控制圆盘小孔处小球状态的结构示意图。18.图3为控制电路的结构简图。19.图4为秒脉冲产生电路。20.图5为秒计数电路。21.图6为分计数电路和分显示电路。22.图7为时计数电路和时显示电路。23.图8为分校正电路和时校正电路。具体实施方式24.下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。25.如图1所示，所诉电子表为圆形，其中嵌入60个用作计分的小球1及12个用作计时的小球2，表盘3处可适当增加些许装饰物。如图二所示，图二为小球的状态控制图，4为带有磁性的小球，5是电磁铁，11是具备导电性的、与电源8的阳极相连接的直杆，10为继电器模块，6和7作为唯一可以与直杆11进行接触的导电结构，9为方便直杆转动的轴承，可减小直杆转动时的摩擦。正常运作时，由分计数电路或时计数电路输入信号到继电器模块10的in处。在继电器模块中，对in引脚给出低电平，nc端会断开，no端会闭合，对in引脚给出高电平，nc端会闭合，no端会断开。当时间走到某一刻时，需要小球打向左边时，对应的计数电路会对in引脚给出低电平，当小球处于右边7处时，小球会与上方的电路相连接，形成一个通路，由于电磁铁的作用，使得小球受到一个向左边的力，等到小球触碰到6时，会形成另外一个通路，使得电磁铁继续作用一小段时间，等到小球经过左侧平衡点，即6的最左端，电路再次被断开，小球由于重力的作用与左边的7进行接触。等待一段时间后，【n处的信号会改变，no和nc两端的电平高低会交换，导致另一个电流通路形成，右侧的电磁铁同样牵引着小球进行同样的过程。如此一来，即可实现小球根据时间计数模块给出的信号对状态进行相应的改变，进而实现时间显示的功能。26.图3为控制电路的大体结构，其中包含了秒脉冲产生电路，秒计数电路，分计数电路，时计数电路以及小球控制电路和时间校对电路。27.如图3所示，为控制电路的大体结构，其中包含了秒脉冲产生电路，秒计数电路，分计数电路，时计数电路以及小球控制电路和时间校对电路。28.如图4所示，其中的秒脉冲产生电路由4.194304hz晶振，5512f芯片为核心的一系列电路12和cd4069于cd4011组成的二倍频电路13构成，可输出频率为1hz的脉冲信号，该脉冲信号即为计时电路的时间基准秒脉冲，将该秒脉冲输入秒计数电路可对时间进行计数。29.如图5所示，所述计时电路中的秒计数电路14由两片74ls160计数器串接在一起构成六十进制计数器，第一片74ls160计数器为十进制计数器，第二片74ls160计数器为六进制计数器，每当第一片74ls160计数器计满十个数时，第二片74ls160计数器计数自动加1，当第二片74ls160计数器记到6时这两片计数器同时清零，以此不断地循环，从而实现电子表自动记秒的功能。30.如图6所示，分计数电路15由两片74ls160计数器接在一起构成六十进制计数器，将第一片74ls160计数器中的进位端与第二片74ls160计数器相连接。当第一片74ls160计数器计满十个数时，第二片74ls160计数器计数自动加1，当第二片74ls160计数器记到6时这两片计数器同时清零，可使得该计数器的不断计数，从而实现电子表自动记分的功能。此外，与分计数电路相连接的是七片74hc154译码器。与分计数电路直接连接的是第一片74hc154译码器，用于控制后边六片74hc154译码器。译码器的前十位为输出端，用于连接控制显示小球的继电器模块的in引脚，进而控制六十个小球中每个小球的位置状态。从而，实现手表分钟时间的显示功能。31.如图7所示，时计数电路16为十二进制时计数电路，由两片74ls160计数器串接在一起构成计数器，在此处我们利用计时电路的状态码产生异步置零信号，即在计数值到1010时自动清零的特点。为实现十二进制计数器，在电路设计上额外增添3片异或门，从而形成十二进制计数器，实现手表小时的计数功能。与时计数电路相接地显示电路由一片74hc154型4-16译码器和3片异或门组成。74hc154译码器与十个控制显示小球状态的继电器模块相接，而三片异或门和二个控制显示小球状态的继电器模块相接，共同控制十二个小球的位置状态信息从而，实现手表小时时间的显示功能。32.校分电路17和校时电路18如图8所示，其中包括了校分机械按键，校时机械按键，电阻r1，电阻r2，74ls136异或门构成。分校对电路中的74ls136的输出端应与分进位电路的clk时钟信号相连接，输入端一端接按键控制的电路，另一端接分进位标志。当按键松开时，一端输入为高电平，由于分进位标志为低电平，异或门的输出为低电平。当按键按下时，一端输入为低电平，由于分进位标志为低电平，异或门的输出为高电平。异或门与分计数器的时钟信号相连接，通过给予分计数器的时钟信号一个上升沿，分计数器加一，完成分校时的功能。对于时校电路的原理，应与分校对的电路原理类似。这样，通过使时钟信号发生一次电平翻转，使对应的分计数电路和时计数电路的计数值均加一，从而实现调整分钟计数和小时计数的变化。33.如图3所示，控制电路的基本流程为：首先由秒脉冲产生电路产生频率为1hz的秒脉冲，将秒脉冲输入到秒计数电路14，对秒进行计时。当秒计时到达60时，会对分计数电路15产生一个进位脉冲，使得分计数电路15中分计数值加一。当分计时到达60时，会对时计数电路16产生一个进位脉冲，使得时计数电路中时计数值加一。分计数电路会将计数值通过74hc154型译码器中转化为六十个由继电器模块控制的小球显示的状态控制。时计数电路也将驱动12个继电器模块控制小球显示结构的状态，进而显示小时时间的变化。由校分电路17和校时电路18通过调整时钟脉冲来调整小时和分钟的计数变化。