专利名称：一种环保钟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环保监测显示的大型设备，尤其是指一种环保钟。
实现本实用新型的环保钟，包括面框、背板、电源、传感器、中央处理器、控制电路、字体驱动电路、显示屏等组成，传感器与中央处理器相连，传递测定的环境信号给中央处理器，经中处理后的信号送到字体驱动电路和与之相连的显示屏显示相应的环境指数。
环保钟内部的多个不同的传感器及其电路完成多种环境指数的检测，经电压频率变换后，由专用的中央处理器完成对传感器的电路信号巡检，并对其进行处理。时间信号也由处理器内部产生，检测和时间处理经中央处理器和外部相应的数字电路控制自动循环，由字体驱动电路在显示屏循环显示检测的信息。
传感器包括温度传感器、湿度传感器、环境噪声传感器、空气质量传感器。温度传感器为TMP35G温度传感器，灵敏度高，用来检测环境气温。湿度传感器为HS11湿度传感器，用于检测环境湿度，采用固态多聚物结构，有高速恢复与响应时间。环境噪声传感器为MIC驻极体式传感器，此种传感器体积小，频响宽，用于完成对环境噪音的信号拾取。空气质量传感器为AS38L半导体气敏传感器。中央处理器为AN2518高精度多通道单片芯片。AN2518中央处理器采用动态挡描驱动方式的驱动电流较小，为驱动大字体，采用高亮度发光三极管组成的字码点阵显示，由八D锁存器74HC373完成动态挡描与静态电流的转换，中央处理器AN2518的32号脚至少9号脚输出的段选信号由八D锁存器逐位锁存，中央处理器的24到28号脚的位选信号送至对应位74HC373的锁存控制端的11号脚，当11号脚为高电平时，段选信号通过，为低电平时则锁存，经由TIP142驱动发光管。字体驱动电路设有指标评定电路，指标评定电路将通道3、通道4的上下限和工作指示信号经7个光耦传输到A21至A28组成的积分电路，积分电路将原动态挡描转为静态信号。在字体驱动电路中设有光敏电阻。环境的光线较亮时其阻值会降低，A34输出高电平，经TIP142驱动继电器后使变压器输出的直流电压增高，提高显示的亮度，反之可以降低亮度，但仍维持清晰。
采用本实用新型的环保钟，由新型的传感器完成检测工作，精度高，稳定性好，而且处理电路简单，核心采用AN2518高精度单片仪表芯片组成，可分别对四路模拟量进行检测、显示、控制，高精度的时间信号也由芯片产生，简化了电路。字体驱动采用“静态电流”技术能提高发光管的显示效率，采用亮度自控便于环保钟显示屏的使用，同时利用指标评定显示是用直观的方式显示出检测结果，显示的方法简单可靠。
图2是字体驱动电路图。
图3是电源电路图。
图4是外形示意图。
图5是结构示意图。
中央处理器为AN2518高精度多通道单片芯片。四路反应不同环境指数的检测信号分别送至A7至A10模拟开关CD4066，模拟开关其通断受控于中央处理器AN2518的8号脚至5号脚，A7至A10的依次导通，各检测信号被依次送往V/F转换IC LM331的7号脚，检测电压信号被LM331转换为一跟随该电压变化的频率信号，经A11反相隔离后送至中央处理器的14号脚进行处理。中央处理器AN2518完成四路环境指数的巡检、显示和控制。每路信号的最大量程、最小分度数、小数点位数、显示周期、上下限值，准确度标定校准均由键盘设定。为了把时间显示加入自动循环周期中，设置了由A12～A20以及A35、A36组成的控制电路，使AN2518能自动循环显示环境指数和时间信号。
如
图1所示，AN2518中央处理器32号脚至39号脚输出显示检测结果的5位LED数码管的段选信号，24号脚至28号脚为位选信号。21号脚至23号脚和32号脚至39号脚完成A6至H7这17个功能指示灯的显示扫描。指示灯安装在内部电路板上，用于出厂前进行键盘设定参数时指示芯片的功能。
设有存储器与中央处理器相连，具体的可为24CO2存储器记忆AN2518的所有设定参数，数据在停电后也能永久记忆。备用电源可使芯片在外部断电一星期后仍保持正确的时钟信号。
18号、19号脚接12M晶振精度应高6ppm，并由20P可变电容微调时钟精确度。9号脚为开机复位端，每次上电时该端脉冲使芯片复位。
如图2所示，AN2518中央处理器采用动态扫描驱动方式的驱动电流较小，为驱动大字体，采用高亮度发光二极管组成的字码点阵显示，由八D锁存器74HC373完成动态扫描与静态电流显示的转换，段选信号由74HC373逐位锁存，位选信号送至对应位74HC373的锁存控制端的11号脚。A21至A28为积分电路，将原动态扫描转为静态信号。A21、A22受控于通道3、通道4的下限指示信号，若受控于个位小数点信号的A23、A24输出高电平时，即芯片片于工作态时，通道3、通道4下限指示灯任一点亮，从而使“优”字符亮。字符“此指标”受控于通道3、通道4及中央处理器AN2518的工作态指示。A25、A26受控于通道3、通道4的上限指示信号及工作态指示信号，经TIP142驱动“差”字符。若上、下限指示都未亮，A30会输出一高电平，最终使“合格”字符亮。A37受控于时间显示状态，显示时间输出低电平，可关闭整个指标评定电路。
在字体驱动电路中设有光敏电阻Rg。环境的光线较亮时其阻值会降低，A34输出高电平，经TIP142驱动继电器后使变压器输出的直流电压增高，提高显示的亮度，反之可以降低亮度，但仍维持清晰。
如图4所示，环保钟的外形与普通显示屏相类似，如图5所示，电源变压器4、电路板8、传感器盒7等电子零件安装在环保钟的下部空间中，传感器盒中装有有各种传感器，高亮度发光二极管全部按字样固定在发光管安装板2上，字符成形板3安装在安装板前，其上按字形设置的阻隔条使字体相邻笔划不受干扰。磨砂显示屏5与发光管都为红色，使字体亮度均匀。在室外时显示屏采用较深颜色的磨砂显示屏。背板1与面框6采用防水结构。
权利要求1.一种环保钟，包括面框、背板、电源、传感器、中央处理器、控制电路、字体驱动电路、显示屏等，其特征在于传感器与中央处理器相连，传递测定的环境信号给中央处理器，经处理后的信号送到与之相连的显示屏显示相应的环境指数。
2.如权利要求1所述的环保钟，其特征在于所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、环境噪声传感器、空气质量传感器。
3.如权利要求2所述的环保钟，其特征在于所述的温度传感器为TMP35G温度传感器、湿度传感器为HS11湿度传感器、环境噪声传感器为MIC驻极体式传感器、空气质量传感器为AF38L半导体气敏传感器。
4.如权利要求1所述的环保钟，其特征在于所述的中央处理器为AN2518高精度多通道单片芯片。
5.如权利要求1所述的环保钟，其特征在于字体驱动电路采用静态电流的电路方式进行驱动显示。
6.如权利要求1所述的环保钟，其特征在于在字体驱动电路中设有光敏电阻及亮度控制电路。
专利摘要一种环保钟,包括面框、背板、电源、传感器、中央处理器、控制电路、字体驱动电路、显示屏等,传感器与中央处理器相连,传递测定的环境信号给中央处理器,经处理后的信号送到字体驱动电路和与其相连的显示屏显示相应的环境指数。多个不同的传感器及其电路完成多种环境指数的检测,经电压频率变换后,由专用的中央处理器完成对传感器的电路信号巡检,并对其进行处理。时间信号也由处理器内部产生,检测和时间信号经中央处理器和外部相应的数字电路控制自动循环,由字体驱动电路在显示屏循环显示检测的信息。
文档编号G04G21/02GK2518133SQ0125843
公开日2002年10月23日 申请日期2001年12月7日 优先权日2001年12月7日
发明者罗淦 申请人:罗淦