一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟

摘要

本发明属于电子时钟技术领域，公开了一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟，包括包括供电电源、北斗授时模块、CPU控制器、LED点阵显示屏以及RTC时钟；所述供电电源与所述CPU控制器电连接，所述北斗授时模块、LED点阵显示屏以及所述RTC时钟分别与所述CPU控制器通信连接；所述北斗授时模块用于接收北斗卫星系统实时授时信号并发送至所述CPU控制器，所述CPU控制器解析实时授时信号获取实时时间信息，并将时间信息发送至所述RTC时钟进行自动校时，以及发送至LED点阵显示屏进行显示。本发明能够实现电子时钟授时自动化，不受天气、网络等条件限制且校准精度高；并且能够在保证多元化内容显示的同时保证字体大小适中，从而满足用户日常使用电子时钟的需求。

说明书

技术领域

本发明属于电子时钟技术领域，具体涉及一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟。

背景技术

时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数。时间指示对于工业生产和人们日常生活等各个方面都发挥着至关重要的作用，与人们的生活和行为息息相关。随着技术的发展，电子时钟被广泛应用于各行业中发挥重要作用，而对于电子时钟的授时和智能显示变得尤为重要。

现有技术中，主要通过电波表和无线电波(电波表)对电子时钟进行授时，然而，上述授时方式信号弱，或受网络限制，授时比较困难；而现有的电子时钟进行信息显示的方式主要包括：一种是通过LCD日历电子钟来对时钟信息进行显示，其显示内容丰富，但是字体偏小，只能用作手持设备，无法满足作为家庭、办公区域摆件的需求；另一种是通过LED数码管日历电子钟来对时钟信息进行显示，然而，其显示的内容仍然有限，且无法显示汉字，无法满足用户对于多元化内容显示的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟，用以解决现有技术中授时方式信号弱，授时困难；以及现有的时钟信息显示方式无法满足用户需求的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟，包括供电电源、北斗授时模块、 CPU控制器、LED点阵显示屏以及RTC时钟；

所述供电电源与所述CPU控制器电连接，所述北斗授时模块、LED点阵显示屏以及所述RTC时钟分别与所述CPU控制器通信连接；所述北斗授时模块用于接收北斗卫星系统实时授时信号并发送至所述CPU控制器，所述CPU控制器解析所述实时授时信号获取实时时间信息，并将所述时间信息发送至所述RTC 时钟进行自动校时，以及发送至所述LED点阵显示屏进行显示；

其中，所述北斗授时模块通过RS232串口与所述CPU控制器通信连接。

进一步的，所述CPU控制器为ARM Cortex-M内核STM32系列的32位微控制器，所述北斗授时模块为型号为Air530的集成芯片，所述集成芯片的TXD脚向所述微控制器发送接收到的北斗卫星系统的实时授时信号。

进一步的，还包括温湿度检测模块，所述温湿度检测模块与所述CPU控制器通信连接，用于检测所述LED点阵时钟所处环境的温湿度，并将所述温湿度信号发送至所述LED点阵屏进行显示。

进一步的，所述LED点阵屏包括双行双色显示屏、双行单色显示屏以及单行单色显示屏；当所述LED点阵屏为双行双色显示屏时，可同时显示两行字符，三种颜色；当所述LED点阵屏为双行单色显示屏时，可同时显示两行字符。

进一步的，当所述LED点阵屏可同时显示两行字符时，其中一行字符为静态显示的时间信息，另一行为动态显示的日历、温湿度、节气或生肖信息。

进一步的，当所述LED点阵屏为双行双色显示屏时，所述LED点阵屏的显示内容还包括动态的音乐频谱，此时所述CPU控制器与外部音乐播放终端信号连接。

进一步的，还包括操作按键，所述操作按键与所述CPU控制器通信连接，当所述LED点阵屏为单色显示屏时，通过所述操作按键切换所述LED点阵屏的显示内容。

进一步的，还包括红外遥控装置，所述红外遥控装置与所述CPU控制器通信连接，当所述LED点阵屏为单色显示屏时，通过所述红外遥控装置切换所述 LED点阵屏的显示内容。

进一步的，还包括至少一个依次连接的蓝牙模块，所述北斗授时模块与至少一个所述蓝牙模块通信连接后与所述CPU控制器通信连接。

进一步的，所述CPU控制器中写有包括实现RTC计时、LED显示、自动授时、温湿度检测、按键扫描、闹钟以及定时器功能的程序。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过北斗授时模块接收北斗卫星的实时授时信号，对RTC时钟进行自动校准和授时，在调整好闹钟、定时器等功能后，就无需人工干预，实现时钟授时自动化，不受天气、网络等条件限制；且校准精度高。

2、通过LED点阵显示屏对时钟信息进行显示，能够在保证多元化内容显示的同时保证字体大小适中，从而满足用户日常使用电子时钟的需求。

3、当北斗信号较弱时，通过增设蓝牙模块作为中间信号传输模块，能够保证无论CPU控制器设置在何处，都能很好的与北斗授时模块进行通信。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于北斗授时系统的LED点阵时钟的结构框图；

图2是本发明实施例中CPU控制器的接线原理图；

图3是本发明实施例中北斗授时模块的接线原理图；

图4是本发明实施例中RTC时钟的接线原理图；

图5是本发明实施例中LED点阵显示屏的接口接线原理图；

图6是本发明实施例中温湿度检测模块的接线原理图；

图7是本发明实施例中操作按键的接线原理图；

图8是本发明实施例中红外遥控装置的接线原理图；

图9是本发明实施例中蓝牙模块的接线原理图。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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他实施例，都属于本说明保护的范围。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/ 和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清。

实施例

请具体参见图1-9，本发明实施例中的一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟，一种基于北斗系统授时的LED点阵时钟，包括供电电源、北斗授时模块、 CPU控制器、LED点阵显示屏以及RTC时钟；所述供电电源与所述CPU控制器电连接，所述北斗授时模块、LED点阵显示屏以及所述RTC时钟分别与所述CPU 控制器通信连接；所述北斗授时模块用于接收北斗卫星系统实时授时信号并发送至所述CPU控制器，所述CPU控制器解析所述实时授时信号获取实时时间信息，并将所述时间信息发送至所述RTC时钟进行自动校时，以及发送至所述LED 点阵显示屏进行显示；其中，所述北斗授时模块通过RS232串口与所述CPU控制器通信连接。优选的，所述CPU控制器为ARM Cortex-M内核STM32系列的 32位微控制器，所述北斗授时模块为型号为Air530的集成芯片，所述集成芯片的TXD脚向所述微控制器发送接收到的北斗卫星系统的实时授时信号。更选优的，所述CPU控制器中写有包括实现RTC计时、LED显示、自动授时、温湿度检测、按键扫描、闹钟以及定时器功能的程序。

在本发明实施例中，所述LED点钟还包括温湿度检测模块，所述温湿度检测模块与所述CPU控制器通信连接，用于检测所述LED点阵时钟所处环境的温湿度，并将所述温湿度信号发送至所述LED点阵屏进行显示。

在本发明实施例中，所述LED点阵屏包括双行双色显示屏、双行单色显示屏以及单行单色显示屏；当所述LED点阵屏为双行双色显示屏时，可同时显示两行字符，其中包括八个汉字和十六个字符以及三种颜色；当所述LED点阵屏为双行单色显示屏时，可同时显示两行字符，其中包括八个汉字和十六个字符。进一步的，当所述LED点阵屏可同时显示两行字符时，其中一行字符为静态显示的时间信息，另一行为动态显示的日历、温湿度、节气或生肖信息。其中，动态显示的方式可以是滚动左移或者右移进行显示；当然可以理解的是，动态显示的信息并不限于上述内容，还可以包括阳历日期、阳历节假日、二十四节气、星期、年份天干地支、十二生肖、阴历日期、阴历节假日等内容。

在本发明实施例中，更优选的，当所述LED点阵屏时双行双色显示屏时，所述LED点阵屏的显示内容还包括动态的音乐频谱，此时所述CPU控制器与外部音乐播放终端信号连接。其中，音乐频谱是指动态显示音乐的幅频特性；其工作原理为将音乐信号经ADC转换，再经过FFT计算，从而得到信号的幅值。通过将CPU控制器与外部音乐播放终端信号进行连接，使得用户在播放音乐时，同时能够从LED屏上观赏到音乐的频谱变化，提升了用户的观感体验。

在本发明实施例中，为了节省LED点阵屏的制作成本，将所述LED点阵屏制作成显示一行字符的形式。其中，当所述LED点阵屏为单色显示屏时，所述LED点阵屏还包括操作按键，所述操作按键与所述CPU控制器通信连接，当所述LED点阵屏为单色显示屏时，通过所述操作按键切换所述LED点阵屏的显示内容。当然，还可以通过设置红外遥控装置，所述红外遥控装置与所述CPU控制器通信连接，当所述LED点阵屏为单色显示屏时，通过所述红外遥控装置切换所述LED点阵屏的显示内容。

在本发明实施例中，为了保证所述CPU控制器与所述北斗授时模块良好的通信，所述LED点阵时钟还包括至少一个依次连接的蓝牙模块，所述北斗授时模块与至少一个所述蓝牙模块通信连接后与所述CPU控制器通信连接。具体应用环境中，当北斗授时模块置于室内不能很好的接收北斗卫星信号时，通过增设中间蓝牙模块，将北斗授时模块放置在易于接收北斗微信信号的地方，在保证接收到北斗卫星信号的同时，保证北斗授时模块与CPU控制器的良好通信。

本发明实施例的有益效果为：

1、本发明通过北斗授时模块接收北斗卫星的实时授时信号，对RTC时钟进行自动校准和授时，在调整好闹钟、定时器等功能后，就无需人工干预，实现时钟授时自动化，不受天气、网络等条件限制；且校准精度高。

2、通过LED点阵显示屏对时钟信息进行显示，能够在保证多元化内容显示的同时保证字体大小适中，从而满足用户日常使用电子时钟的需求。

3、当北斗信号较弱时，通过增设蓝牙模块作为中间信号传输模块，能够保证无论CPU控制器设置在何处，都能很好的与北斗授时模块进行通信。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。