[发明专利]一种具有故障自检功能的数显子钟

说明书

本发明公开了一种具有故障自检功能的数显子钟，包括电源处理电路、信号处理控制电路、RTC电路、电流检测电路、LED数码管驱动电路、LED数码管显示电路。电源处理电路进行AC‑DC、DC‑DC降压转换，为其他电路供电；电流检测电路负责检测LED数码管工作总电流；信号处理控制电路对LED数码管显示时间、故障判断、故障上报等功能进行控制；RTC电路为数显子钟提供实时时间；LED数码管驱动电路为LED数码管显示电路提供驱动；LED数码管显示电路负责最终的时间显示。本发明用于显示实时时间，同时可实时自检运行状态，当发现故障时，立即关闭时间显示并上报管理终端，提升其维护效率，防止显示的错误时间误导用户而造成损失。

技术领域

本发明涉及一种具有故障自检功能的数显子钟，属于子母钟系统领域。

背景技术

随着基础建设迅速发展和生活节奏加快，各行业对子母钟系统的需求日益增加，目前已经广泛应用于车站、机场、医院、学校、政府办公大楼、国家电网等需要大范围、高精度显示统一时间的区域。子母钟系统中，子钟作为时间显示的终端，其准确性、可靠性至关重要，错误的时间可能为用时人、社会带来无法预计的经济损失，甚至间接地威胁到人们的生命安全，因此需要管理员定期对子钟的工作状态进行检查、维护。但是，由于子钟布局广、数量多，因此带来维护成本高、故障发现不及时的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有故障自检功能的数显子钟。在显示实时时间的同时，可实时自检运行状态，当发现故障时，立即关闭时间显示并上报管理终端，提升其维护效率，防止显示的错误时间误导用户而造成损失。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种具有故障自检功能的数显子钟，包括电源处理电路、电流检测电路、RTC电路、信号处理控制电路、LED数码管驱动电路、LED数码管显示电路；

电源处理电路对220V市电进行处理，为电流检测电路、RTC电路、信号处理控制电路、LED数码管显示电路、LED数码管驱动电路供电；

电流检测电路负责检测LED数码管显示电路中LED数码管工作总电流；

信号处理控制电路根据RTC电路提供的实时时间，通过LED数码管驱动电路驱动LED数码管显示电路显示时间；根据电流检测电路的输出进行故障检测，并进行故障上报。

进一步，电源处理电路包括AC-DC降压模块、第一DC-DC开关稳压电路、第二DC-DC开关稳压电路、LDO线性稳压电路以及第一至第四滤波电路，220V市电依次经AC-DC降压模块、第一滤波电路转换为24V直流电；24V直流电依次经第一DC-DC开关稳压电路、第二滤波电路转换为12V，通过电流检测电路为LED数码管显示电路供电；24V直流电依次经第二DC-DC开关稳压电路、第三滤波电路转换为5V直流电，为LED数码管驱动电路供电；5V直流电依次经LDO线性稳压电路、第四滤波电路转换为3.3V直流电，为信号处理控制电路、RTC电路供电。

进一步，电流检测电路包括检流放大器和合金电阻，合金电阻跨接在检流放大器的RS+和RS-端口，合金电阻与RS-端口的公共端连接ED数码管显示电路；检流放大器将合金电阻两端的电压差放大后输出至信号处理控制电路。

进一步，信号处理控制电路通过SPI串行数据接口向LED数码管驱动电路发送包含时间信息和验证信息的串行数据。

进一步，RTC电路包括实时时钟RTC芯片和二次电池，实时时钟RTC芯片内部的充电电路对二次电池充电并对二次电池的电量进行检测。

进一步，LED数码管驱动电路包括驱动电路和串并转换电路，驱动电路为若干晶体管阵列，串并转换电路为级联的若干移位寄存器，晶体管阵列与移位寄存器一一对应连接，串并转换电路将信号处理控制电路发送的串行数据转换为并行数据，晶体管阵列将并行数据的电信号放大以驱动LED数码管显示电路中LED数码管。