專(zhuān)利名稱(chēng)：一種指針式電波鐘機(jī)心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電波鐘機(jī)心，尤其是一種有步進(jìn)馬達(dá)的指針式電波鐘機(jī)心。
背景技術(shù)：
目前，常見(jiàn)的指針式電波鐘機(jī)心機(jī)構(gòu)如示意

圖1、2、3和4所示，其包括:接收天線(xiàn)
(10)、低頻接收解碼電路(20)、微控制器(3)、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)、定子片(5)、轉(zhuǎn)子(6)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、指針機(jī)構(gòu)(8)，接收天線(xiàn)(10)與低頻接收解碼電路(20)相連、低頻接收解碼電路(20)與微控制器(3)相連，定子片(5)穿過(guò)線(xiàn)圈(4)與轉(zhuǎn)子(6)相連、轉(zhuǎn)子(6)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)相連、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)與指針機(jī)構(gòu)(8)相連，其還包括驅(qū)動(dòng)放大器(9)，微控制器(3)上的引腳(31,32)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(391,392)分別與驅(qū)動(dòng)放大器(9)上的引腳(91,92)相連，驅(qū)動(dòng)放大器(9)上的引腳(93、94)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(941、942)分別與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)的上端(I)和下端⑵相連。從圖1、2、3、4還可以看出，其轉(zhuǎn)子(6)有一對(duì)磁極N和S，其定子片(5)與轉(zhuǎn)子(6)之間的氣隙是不均勻的，其定子片(5)上與轉(zhuǎn)子(6)氣隙較小的部位為右上極弧(501)和左下極弧(502)。其工作原理是，低頻接收解碼電路(20)通過(guò)接收天線(xiàn)(10)收到低頻時(shí)碼信號(hào)后進(jìn)行解碼，然后將解碼后的信號(hào)傳給與之相連的微控制器(3)，微控制器(3)根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出正確的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，然后通過(guò)微控制器(3)上的引腳(31、32)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，設(shè)U31與U32分別是微控制器(3)上的引腳(31)和(32)對(duì)地的電壓，U31、U32的電壓波形如圖5中所示。從微控制器(3)上的引 腳(31)輸出的電流(Il)與引腳(32)輸出的電流(12)都比較小，不能直接帶動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(391、392)、驅(qū)動(dòng)放大器(9)上的引腳(91,92)輸入到驅(qū)動(dòng)放大器(9)，進(jìn)行電流放大，再通過(guò)引腳(93、94)、導(dǎo)線(xiàn)(941、942)、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)的上端(I)和下端(2)將放大后的電流(112)輸入步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)。設(shè)U93與U94分別是驅(qū)動(dòng)放大器(9)上的引腳(93)和(94)對(duì)地的電壓，設(shè)U12是線(xiàn)圈(4)上端
(I)對(duì)下端⑵的電壓，則U93、U94和U12的電壓波形如圖5所示。如圖5所示，可以看出，其中U93與U31電壓波形是相同的，U94與U32電壓波形也是相同的。當(dāng)0<t<tl時(shí)，U31和U32都是高電平，U93和U94也都是高電平；U12為O,線(xiàn)圈⑷沒(méi)有電流，轉(zhuǎn)子(6)不動(dòng)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)在其內(nèi)部由S極指向N極、在其外部由N極指向定子片(5)的右上極弧(501)、再經(jīng)定子片(5)內(nèi)部指向左下極弧(502)、再回到S極，呈逆時(shí)針?lè)较颍鐖D1所示。當(dāng)tl彡t < t2時(shí)，U31和U93都是高電平，U32和U94也都是低電平；U12為正脈沖，電流112從線(xiàn)圈(4)的上端(I)流入、從下端(2)流出，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻木€(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)，線(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)相互作用，使轉(zhuǎn)子(6)按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)圖2所示位置。轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。[0009]當(dāng)t2彡t < t3時(shí)，U31和U32都是高電平，U93和U94也都是高電平；U12為0，線(xiàn)圈(4)沒(méi)有電流，線(xiàn)圈磁場(chǎng)消失，轉(zhuǎn)子(6)在慣性和定位力矩的作用下，按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，到達(dá)如圖3所示位置，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)在其內(nèi)部由S極指向N極、在其外部由N極指向定子片(5)的左下極弧(502)、再經(jīng)定子片(5)內(nèi)部指向右上極弧(501)、再回到S極，呈順時(shí)針?lè)较?。轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)t3彡t < t4時(shí)，U31和U93都是低電平，U32和U94也都是高電平；U12為負(fù)脈沖，電流112從線(xiàn)圈(4)的下端(2)流入、從上端(I)流出，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻木€(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)，線(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)相互作用，轉(zhuǎn)子(6)按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)圖4所示位置。轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。t ^ t4，又重復(fù)前面的過(guò)程，指針機(jī)構(gòu)⑶不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，指示出正確時(shí)間.[0012]這種機(jī)心因?yàn)椴捎昧蓑?qū)動(dòng)放大器(9)來(lái)放大驅(qū)動(dòng)電流，其增加了材料成本和加工難度。為了降低材料成本加工難度，本實(shí)用新型提供一種電波機(jī)心，不采用驅(qū)動(dòng)放大器。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電波機(jī)心，其包括:接收天線(xiàn)、低頻接收解碼電路、微控制器、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈、定子片、轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針機(jī)構(gòu)，接收天線(xiàn)與低頻接收解碼電路相連、低頻接收解碼電路與微控制器相連，定子片穿過(guò)線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子相連、轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與指針機(jī)構(gòu)相連，其特征在于:微控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈相連；其中微控制器有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的上端相連，同時(shí)，微控制器還有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的下端相連。再通過(guò)修改微控制器的程序，使與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的上端相連的所有引腳同時(shí)輸出相同的驅(qū)動(dòng)脈沖，使與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的下端相連的所有引腳同時(shí)也輸出相同的驅(qū)動(dòng)脈沖，再調(diào)節(jié)各個(gè)引腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的時(shí)間，使線(xiàn)圈兩端始終有正負(fù)交替的驅(qū)動(dòng)脈沖，同時(shí)其流過(guò)線(xiàn)圈的電流與單個(gè)的引腳的電流相比增大了，從而能夠?qū)崿F(xiàn)直接帶動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。由于本實(shí)用新型不采用驅(qū)動(dòng)放大器，從而降低了材料成本和加工難度。`以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明圖1是現(xiàn)有電波機(jī)心(O彡t < tl時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是現(xiàn)有電波機(jī)心(tl彡t < t2時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是現(xiàn)有電波機(jī)心(t2彡t < t3時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是現(xiàn)有電波機(jī)心(t3彡t < t4時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖5是現(xiàn)有電波機(jī)心驅(qū)動(dòng)脈沖電壓波形示意圖[0021 ]圖6是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)脈沖電壓波形示意圖圖7是本實(shí)用新型(O彡t < tl時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖8是本實(shí)用新型(tl彡t < t2時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖9是本實(shí)用新型(t2彡t < t3時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖圖10是本實(shí)用新型(t3彡t < t4時(shí))的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖7、8、9、10所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電波機(jī)心，其包括:接收天線(xiàn)(10)、低頻接收解碼電路(20)、微控制器(3)、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)、定子片(5)、轉(zhuǎn)子(6)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、指針機(jī)構(gòu)(8)，接收天線(xiàn)(10)與低頻接收解碼電路(20)相連、低頻接收解碼電路(20)與微控制器⑶相連，定子片(5)穿過(guò)線(xiàn)圈⑷與轉(zhuǎn)子(6)相連、轉(zhuǎn)子(6)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)相連、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)與指針機(jī)構(gòu)(8)相連，微控制器(3)上的引腳(31、32、33)分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(311、321、331)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的上端(I)相連，同時(shí)，微控制器(3)上的引腳(34、35、36)分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(342、352、362)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的下端(2)相連。從 圖7、8、9、10還可以看出，其轉(zhuǎn)子(6)有一對(duì)磁極N和S，其定子片(5)與轉(zhuǎn)子
(6)之間的氣隙是不均勻的，其定子片(5)上與轉(zhuǎn)子(6)氣隙較小的部位為右上極弧(501)和左下極弧(502)。低頻接收解碼電路(20)通過(guò)接收天線(xiàn)(10)收到低頻時(shí)碼信號(hào)后進(jìn)行解碼，將解碼后的信號(hào)傳給微控制器(3)，微控制器(3)根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出正確的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，并通過(guò)引腳(31、32、33、34、35、36)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。設(shè)U31、U32與U33分別為微控制器(3)上的引腳(31、32、33)對(duì)地的電壓，U34、U35與U36分別為微控制器(3)上的引腳(34、35、36)對(duì)地的電壓，U12是線(xiàn)圈(4)上端(I)對(duì)下端⑵的電壓。各電壓波形如圖6所示，可以看出:U31、U32與U33其電壓波形是相同的，U34、U35與U36的電壓波形也是相同的。如圖6和7所示，當(dāng)O彡t < tl時(shí)，U3UU32和U33都是高電平，U34、U35和U36都是高電平；U12為0，線(xiàn)圈(4)中沒(méi)有電流，轉(zhuǎn)子(6)不動(dòng)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)在其內(nèi)部由S極指向N極、在其外部由N極指向定子片(5)的右上極弧(501)、再經(jīng)定子片(5)內(nèi)部指向左下極弧(502)、再回到S極,呈逆時(shí)針?lè)较?，如圖7所示。如圖6和8所示，當(dāng)tl≤t < t2時(shí)，U31、U32和U33都是高電平，U34、U35和U36都是低電平；U12為正脈沖，微控制器(3)上的引腳(31、32、33)分別有電流il、i2、i3流出，經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)(311、321、331)后在線(xiàn)圈(4)的上端(I)匯合，再流入線(xiàn)圈(4)，再?gòu)木€(xiàn)圈(4)下端(2)流出，再經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)(342、452、362)、引腳(34、35、36)后流入微控制器(3)。圖8所示，設(shè)流過(guò)線(xiàn)圈(4)的電流為112，從引腳(34、35、36)流入微控制器(3)的電流分別為i4、i5、160顯然:112 = il+i2+i3 = i4+i5+i6本實(shí)施例中，設(shè)定各引腳電流大小相等，即:il = 2 = 3i4 = 5 = 6可以推算出:112 = 3il = 3i2 = 3i3 = 3i4 = 3i5 = 3i6可以看出流過(guò)線(xiàn)圈(4)的電流112，與流過(guò)單個(gè)引腳的電流相比增大了 3倍.[0039]增大了的電流112流經(jīng)線(xiàn)圈(4)后，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻木€(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子(6)的磁場(chǎng)(61)相互作用，轉(zhuǎn)子(6)按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)圖8所示位置，轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。[0040]如圖6和9所示，當(dāng)t2彡t < t3時(shí)，U31、U32和U33都是高電平，U34、U35和U36都是高電平；U12為0，線(xiàn)圈(4)沒(méi)有電流，線(xiàn)圈磁場(chǎng)消失，轉(zhuǎn)子(6)在慣性和定位力矩的作用下，按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，到達(dá)如圖9所示位置，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)(61)在其內(nèi)部由S極指向N極、在其外部由N極指向定子片(5)的左下極弧(502)、再經(jīng)定子片(5)內(nèi)部指向右上極弧(501)、再回到S極,呈順時(shí)針?lè)较颉＾D(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)⑶轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖6和10所示，當(dāng)t3彡t < t4時(shí)，U31、U32和U33都是低電平，U34、U35和U36都是高電平；U12為負(fù)脈沖，微控制器(3)上的引腳(34、35、36)分別有電流i4、i5、i6流出，經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)(342、352、362)后在線(xiàn)圈(4)的下端(2)匯合后，再流入線(xiàn)圈(4)，再?gòu)木€(xiàn)圈
(4)上端(I)流出，再經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)(311、321、331)、引腳(31、32、33)后流入微控制器(3)。圖10所示，設(shè)流過(guò)線(xiàn)圈(4)的電流為112，從引腳(31、32、33)流入微控制器(3)的電流分別為il、i2、i3，顯然:112 = il+i2+i3 = i4+i5+i6本實(shí)施例中，設(shè)定各引腳電流大小相等，即:il = 2 = 3i4 = 5 = 6可以推算出:112 = 3il = 3i2 = 3i3 = 3i4 = 3i5 = 3i6可以看出流過(guò)線(xiàn)圈(4)的電流112，與流過(guò)單個(gè)引腳的電流相比增大了 3倍.[0049]增大了的電流112流經(jīng)線(xiàn)圈(4)后，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻木€(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子(6)的磁場(chǎng)(61)相互作用，轉(zhuǎn)子(6)按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)圖10所示位置，轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(X)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。t彡t4，又重復(fù)前面的過(guò)程，指針機(jī)構(gòu)(8)不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示出正確時(shí)間.[0051]本例的微控制器(3)，其一組共計(jì)3個(gè)引腳同時(shí)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)的上端⑴相連，其另一組共計(jì)3個(gè)引腳同時(shí)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈(4)的下端(I)相連，同一組引腳輸出電壓波形完全相同的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，兩組引腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的時(shí)間不同，使線(xiàn)圈(4)兩端始終有正負(fù)交替的驅(qū)動(dòng)脈沖，同時(shí)其流過(guò)線(xiàn)圈⑷的電流112與單個(gè)引腳的電流相比增大了 3倍，這個(gè)增大了的電 流112流經(jīng)線(xiàn)圈(4)后，產(chǎn)生方向交替變化的線(xiàn)圈磁場(chǎng)(41)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子(6)的磁場(chǎng)(61)相互作用，能夠使轉(zhuǎn)子(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)再帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而顯示出正確的時(shí)間。
權(quán)利要求1.一種指針式電波鐘機(jī)心，包括:接收天線(xiàn)、低頻接收解碼電路、微控制器、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈、定子片、轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針機(jī)構(gòu)，接收天線(xiàn)與低頻接收解碼電路相連、低頻接收解碼電路與微控制器相連，定子片穿過(guò)線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子相連、轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與指針機(jī)構(gòu)相連，其特征在于:微控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式電波鐘機(jī)心，其特征還在于:微控制器有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的上端相連，同時(shí)，微控制器還有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的下端相連。
專(zhuān)利摘要一種指針式電波鐘機(jī)心，其包括接收天線(xiàn)、低頻接收解碼電路、微控制器、步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈、定子片、轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針機(jī)構(gòu)，接收天線(xiàn)與低頻接收解碼電路相連、低頻接收解碼電路與微控制器相連，定子片穿過(guò)線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子相連、轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與指針機(jī)構(gòu)相連，其微控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈相連；其微控制器有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的上端相連、同時(shí)還有二個(gè)以上引腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與步進(jìn)馬達(dá)線(xiàn)圈的下端相連。其流過(guò)線(xiàn)圈的電流與單個(gè)的引腳的電流相比增大了，從而實(shí)現(xiàn)直接帶動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)G04C3/14GK202956591SQ20122028377
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者成厚權(quán) 申請(qǐng)人:成厚權(quán)