[发明专利]一种基于STM32的磁流体时钟及控制方法

说明书

本发明涉及一种基于STM32的磁流体时钟及控制方法，由上位机、下位机一、下位机二、时钟模块和电磁铁构成，其中，上位机与下位机一通过WIFI模块通讯连接，下位机一与下位机二通过串口通讯连接，下位机一读取时钟模块以确定当前时间，当分钟加一时，下位机一、下位机二控制电磁铁驱动电路驱动电磁铁工作控制磁流体的流动形成相应的数字，还包括为上位机、下位机一、下位机二和时钟模块供电的供电电路，本发明的有益效果为提高了现代时钟的观赏性及与人的交互性，加入了与ESP8266 WIFI模块建立TCP网络通讯的winform上位机，实现了用户设置时间、设置模式、自定义磁流体流动轨迹的功能。

技术领域

本发明属于流体时钟技术领域，尤其涉及一种基于STM32的磁流体时钟及控制方法。

背景技术

目前，市场上的时钟一般分为电子屏幕显示，或者是纯机械式的时钟设计，这两种设计各有弊端，纯机械时钟有其无法克服的缺点。机械表是利用发条的弹性力作能源，通过摆轮游丝机械振动系统来计时的，由于温度、气压、磁性、震动、材料等因素的存在，所以机械钟表的计时精度就必将受到一定的限制。而电子时钟以石英谐振器作为计时元件，配以大规模集成电路，但手表仍以指针作为时间指示，虽然显示精准价格便宜，但是，显示效果较为单一。

磁流体技术和应用开发研究,自四十年代起至今,工艺技术日渐成熟,应用也不断扩展,使磁流体已成为重要的功能材料。随着高性能的氮化铁磁流体的研制成功和批量生产,这种新型磁流体在宇宙仪器、扬声器等振动吸收装置、缓冲器、汽车悬挂装置、磁流体在生物磁学中的应用,也为人类探索生命奥秘,攻克危害人类的疾病提供了新的手段。但由于是一种新型材料，很少被使用在民用家庭领域，使磁流体的应用存在很大的局限。

为了提高时钟的观赏性，在国外，设计师Zelf Koelma首次运用磁流体技术设计出一款名为Ferrolic的磁流体时钟，但价格高达8300美元（约合53144元）的售价，在成本高昂的同时，包含着复杂的机械结构，因此没有传开，而且在国内，只有少数高校利用磁流体技术设计时钟，其体积庞大且精度较低，只能放在水平面上，不能倾斜。大大降低了观赏性及实用性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于STM32的磁流体时钟及控制方法。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种基于STM32的磁流体时钟，由上位机、下位机一、下位机二、时钟模块和电磁铁构成，其中，上位机与下位机一通过WIFI模块通讯连接，下位机一与下位机二通过串口通讯连接，下位机一读取时钟模块以确定当前时间，当分钟加一时，下位机一、下位机二控制电磁铁驱动电路驱动电磁铁工作控制磁流体的流动形成相应的数字，还包括为上位机、下位机一、下位机二和时钟模块供电的供电电路。

进一步，所述上位机为WINFORM上位机。

进一步，所述下位机一和下位机二为STM32F103RCT6单片机，其是以ARM Cortex-M3为内核的32位微控制器。

进一步，所述WIFI模块为ESP8266 WIFI模块。

进一步，所述时钟模块为DS1302时钟模块。

进一步，所述电磁铁为双向自保持推拉式电磁铁，共设有28个双向自保持推拉式电磁铁，其带动载有钕铁硼磁铁的固定片伸缩，控制磁流体的流动，通过磁流体的流动形成相应的数字。

进一步，所述电磁铁驱动电路为L293D小型直流电机驱动器，共设有14片L293D电桥芯片。

进一步的，所述供电电路为AMS1117供电电路。