[发明专利]一种带空气质量监测和卫星自动校时的计时装置

权利要求书

1.一种带空气质量监测功能的计时装置，由电源单元、外框单元、时间显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机系统、时间源、空气质量传感器和空气质量显示器组成；电源单元为各部分提供单元，外框单元则组成装置的机械结构部分；万年历芯片输出接至驱动电路，驱动电路输出接至显示器，万年历芯片与调节按钮相连；当需要对计时装置进行时间调整时，通过人工对按钮进行操作即可；万年历芯片的两脚与调节按钮两脚相连，调节按钮的两脚与接口电路的两脚相连；单片机的输出与接口电路相连，接口电路在单片机的控制下可呈现高阻或短路状态、接口电路在单片机的控制下，可以模拟人工控制调节按钮产生的信号，实现了对万年历芯片的时间调节；

按钮与单片机控制的接口电路相连，时间源的输出与单片机相连；空气质量传感模块与单片机系统相连，空气质量显示器与单片机系统相连；时间源为：北斗接收机、GPS接收机、GALILEO接收机、GLONASS接收机、网络时间或点拨接收机，时间源与单片机的连接方式为：串口、SPI、I2C、无线、WIFI或网络接口；

空气质量传感模块是一种检测空气中PM2.5或者PM10或甲醛浓度的传感模块，空气质量传感模块与单片机相连，其连接方式是串口数据数字方式，或是脉冲宽度变化的信号，或是幅度变化的模拟信号灯表示空气物质浓度的电信号；空气质量显示器采用数码管显示，单片机控制其显示；

装置的工作过程：万年历芯片工作，进行计时，驱动时间显示起进行时间、日期显示；空气质量传感器工作，实时监测当前空气质量，传送给单片机系统，单片机控制空气质量显示器进行显示；

自动校时步骤如下：单片机执行程序，判别是否需要进行时间同步；单片机与时间源通信，得到当前时间；万年历具有一个初始时间，单片机根据初始时间和获取的时间源时间，计算出需要调整的时间，生成调节脉冲；单片机输出信号初始化万年历，再输出调节脉冲，将万年历的时间更新为当前时间。

2.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，空气质量传感器的输出接至单片机系统，单片机系统又与连接万年历芯片的接口电路相连。

3.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，电源单元、外框单元、时间显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机、时间源、空气质量传感器和空气质量显示器由装在一个箱体内的电源供电。

4.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，电源单元、外框单元、时间显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、接口电路、单片机、时间源、空气质量传感器和空气质量显示器装在一个箱体内。

5.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，接口电路再单片机的控制下，模拟了人工控制调节按钮产生的信号，实现了对万年历芯片的时间调节。

6.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，万年历芯片的两脚与调节按钮两脚相连，调节按钮的两脚与接口电路的两脚相连。

7.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，单片机的输出与接口电路相连，接口电路再单片机的控制下可呈现高阻或短路状态。

8.根据权利要求1所述的计时装置，其特征在于，其自动同步过程如下：

第一步，单片机执行程序，判别是否需要进行时间同步；

第二步，单片机与时间源通信，得到当前时间；

第三步，单片机根据万年历的初始时间和获取的时间源时间，计算出需要调整的时间，生成调节脉冲；

第四步，单片机输出信号初始化万年历，再输出调节脉冲，将万年历的时间更新为当前时间。

9.一种带空气质量监测功能的计时装置，其特征在于，由电源单元、外框单元、时间显示器、驱动电路、万年历芯片、调节按钮、单片机、空气质量传感模块和空气质量显示器组成；电源单元将输入电源转换为各部分需要的电能形式，为各部分提供电源；外框单元则组成计时装置的机械结构部分，所述外框单元是铝合金边框组成的框架结构，或是将金属板材进行弯折的盒体；万年历芯片是一种可自动进行时间计数，输出年月日、时分秒、星期信息的芯片；驱动电路是一种功率放大电路，显示器可显示当前时间及日期，所述显示器为数码管显示、LED管显示或液晶显示；万年历的输出接至驱动电路，驱动电路的输出接至显示器；空气质量传感模块与单片机系统相连，空气质量显示器与单片机系统相连；

万年历芯片的两脚与调节按钮两脚相连，调节按钮的两脚与接口电路的两脚相连；单片机的输出与接口电路相连，接口电路在单片机的控制下可呈现高阻或短路状态；接口电路在单片机的控制下，可以模拟人工控制调节按钮产生的信号，实现了对万年历芯片的时间调节。