[其他]自控打铃钟

说明书

本实用新型为自控打铃钟。

目前使用的自控打铃装置主要有两种：一种是使用大规模集成电路，其优点是精度高，但线路复杂、价格高，不易普及。另一种是钟控式，把移动的时针和分针作为开关的动片，以控制继电器的工作状态，这种装置便宜，但金属片与程序控制板触点要流过几十毫安的电流，触点易氧化，而且靠不断移动的金属片与控制板接触易时通时断，所以铃声常有断断续续的现象发生。

本实用新型的目的就是提供一种自动打铃装置，使电铃发声时无间断现象，发声连续时间可以自由调整，控制精度符合要求。在停电时，能提醒人打钟。

本实用新型实质是以音乐门铃电路与双向可控硅的组合运用。我们知道，音乐门铃触发一次，喇叭就奏乐一次，如果我们把这音乐信号电压加到双向可控硅的控制极和主电极T₁间，可控硅就导通，电铃发声。又音乐信号一般持续十几秒，所以在音乐信号消失前，铃声能连续不断，音乐信号消失，双向可控硅对交流电有过零阻断作用，铃声也停止，调节音乐信号的延续时间，铃声延续时间也跟着改变。停电时，至预定打铃时刻，音乐信号同样发生，起到提醒人打钟的作用。在图1中，1、2为音乐IC触发端，1接电源“＋”极、3接NPN型晶体管基极、4接集电极、5接电源“－”极，7、8接振荡电阻两端。

为了说清楚触发音乐电路的方法，先介绍程序控制板的工作原理，一昼夜24小时，时钟的时针刚好走两圈，所以24小时内任一时刻总与时针转过的角α（0°≤α＜720°）建立一一对应的关系，我们如果用印制板做两圈铜箔，使他们每隔12小时，轮流导通截止各一次，靠近铜箔圈做若干个矩形铜箔片，当时针（材料为金属）上焊接的金属片转动到铜箔a时，由于a用导体（用“－”表示）与铜箔圈相连，所以音乐电路触发端1、2短接，音乐电路被触发，电铃发声。若时针上金属片转动到b时，由于b与铜箔圈不通，音乐电路未受触发，电铃无声（图2）。为了提高精度，改成图3的样子，使分针上金属片也成为一个开关，并且串联在电路里，当时针和分针上的金属片都通过矩形铜箔片和相应的铜箔圈连通时，音乐电路才能被触发，这就提高了精度。

程序控制板（图4，只画了中心角为30°的部份）为一块印刷电路板，紧贴于时钟的面板上，控制板上共有6圈铜箔，从外向内数为第一、第二……第六圈铜箔，其中1、3、4圈与相关元件构成触发音乐电路的程序控制电路，第2、5圈与相关元件构成自控打预备铃程序控制电路。第3、4圈铜箔每隔12小时轮流导通截止各一次，第5圈铜箔每隔12小时导通或截止各一次，这个任务是时针尾端拨动一个齿轮完成的，其作用与手旋波段开关一样。本实用新型设计的开关与波段开关功能相同。在图3中，时针上一个金属片虽与C相接，C与铜箔圈已用导体连接，但相应的铜箔圈为截止状态，所以音乐电路仍然未能触发。

本实用新型与已有的自动控铃装置相比，有以下几个特点：1、连续响铃时无断续现象，十几秒后，即自动断电，避免了使用继电器断续发声现象或采用先自锁后关断给制作程序控制板带来困难。2、响铃同时，有音乐信号输出，有提醒上课和打铃（无电时）的作用。3、音乐电路触发时，流过金属片触点电流一般小于几毫安，触点不易氧化，能长期使用，且触发时间极短，若分针上的金属片与铜箔接触时间为10秒，在10秒内，只要有1／100秒接通电路，音乐电路就受触发发声，所以失效率极低。

本实用新型的进一步改进是在双向可控硅的控制极回路中串接一个可变电阻，调整电阻大小，使双向可控硅控制极和主电极T₁间的电压发生变化，使可控硅只输出脉动直流电，从而大大提高电铃声强度，在电压较低地区使用，电铃发出的声强可高于或等于电压正常时电铃所发出的声强。

图5为自控打铃的程序控制电路工作原理图，K₁、K₂为时针尾端拨动齿轮所带动的开关。其中1、3、4圈铜箔（从外向内数）与相关元件构成触发音乐电路的程序控制电路，第2、5圈铜箔和继电器等元件构成打预备铃的程序控制电路。

在图5中，虚线框中电路与图1虚线框中电路完全相同，箭头①、②分别与音乐IC1、2端连接。