电波钟的机芯控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种应用于电波钟的机芯控制系统，其包含两个步进马达、两个齿轮组与两个光学感应元件。两个步进马达各自独立运作并各自驱动一个齿轮组。秒针齿轮组的一个齿轮外缘设有连续多个可透光的穿孔，时分针齿轮组中的分针齿轮与时针齿轮平行运转并相互重迭，分针齿轮外缘设有连续多个可透光的穿孔，以及时针齿轮外缘，相对于分针齿轮的穿孔位置，设有一个可透光的穿孔。两个光学感应元件各设于各齿轮组中有穿孔的齿轮外缘的一侧，用来检测该齿轮的穿孔是否到定位并产生相对应的位准信号。本实用新型专利技术独特的结构设计达成了快速与精准定位的双重目的。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机芯控制系统(Movement Control System)，尤指一种应用于电波钟(Radio Clock，R/C)的机芯控制系统，用以控制时、分、秒针的运转与归零定位。
技术介绍
电波钟基本上以时、分、秒针齿轮的机械式时钟为基础，还增加了接收无线电长波信号、数据处理、自动校正的功能结构，如此便可接收地面发射站以长波发送的标准时间信息，电波钟在接收到这一精确的时码后，经微处理器处理，即可自动校正电波钟的走时误差，使每个电波钟的走时都受统一精确的时码控制，从而实现了所有电波钟高精度的计量时间和显示时间的一致性。请参阅图1所示，电波钟包含有微型天线11、接收芯片12、微处理器13与机芯控制系统14的基本结构。接收芯片12通过天线11接收标准时间信息并进行解调再送至微处理器13，微处理器13处理所有对时的工作。至于机芯控制系统14则负责所有时、分、秒针运转与定位的任务，当电波钟启动对时功能时，一般是将时、分、秒针初始化至零时零分零秒的位置，然后参考微处理器13所撷取的标准时间信息，再控制时、分、秒针的位置使其与标准时间信息同步，完成对时工作。对于将时、分、秒针初始化的定位动作，主要是利用光电元件来判断时、分、秒针齿轮是否位于定位点的方式来实施。一般电波钟机芯控制系统是由单马达驱动秒针齿轮，再经由减速齿轮带动分针齿轮，分针齿轮经由减速齿轮带动时针齿轮，并由一光电元件来检测时、分、秒针齿轮是否位于定位点的结构来实现。假设于一点整启动对时功能，则该秒针需环行660周方能将时、分、秒针归为零时零分零秒，即该秒针需环行660周方能将时、分、秒针定位至零点整，可谓十分费时，没有效率。此外，另有电波钟机芯控制系统是由双马达驱动并设有单一光学感测元件，先进行秒针归零，再进行时分针归零，速度比单马达快但还是不够迅速。因此，如何节省定位时间以提升效率是目前电波钟面对的一大课题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种应用于电波钟的机芯控制系统，以使时、分、秒针快速且精准定位，节省定位时间，提升效率。为实现上述目的，本技术提供了一种应用于电波钟的机芯控制系统，其包含一第一步进马达；一第二步进马达，与该第一步进马达之间是各自独立运作；一秒针齿轮组，由该第一步进马达所驱动，该秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘于转动方向上依序设有连续多个可透光的穿孔；一时分针齿轮组，由该第二步进马达所驱动，该时分针齿轮组包含至少三个齿轮，其中一分针齿轮经由至少一个减速齿轮而带动一时针齿轮，该分针齿轮与该时针齿轮平行运转并相互重迭，该分针齿轮外缘转动方向上设有连续多个相同、可透光的穿孔，以及该时针齿轮外缘，相对于该分针齿轮的所述多个穿孔的位置，设有一个可透光的穿孔，该时针齿轮上的穿孔大小大于或等于该分针齿轮上的穿孔大小；以及一第一光学感应元件，设于该秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘的一侧，检测该齿轮的穿孔是否到定位点并产生相对应的位准信号；以及一第二光学感应元件，设于该时分针齿轮组的该分针齿轮与该时针齿轮外缘的一侧，用来检测该分针齿轮的穿孔与该时针齿轮的穿孔是否同时到定位点并产生相对应的位准信号。该秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘于转动方向上依序设有连续两个可透光的穿孔，以及该分针齿轮外缘转动方向上设有连续四个相同、可透光的穿孔。所述应用于电波钟的机芯控制系统还包含一光电开关固定架，通过该光电开关固定架，使该第一光学感应元件与该第二光学感应元件在嵌入时，分别快速找到该秒针齿轮上与该时分针齿轮上的穿孔的相对位置。该第一光学感应元件与该第二光学感应元件焊接于一电路板。该电路板为一印刷电路板。该第一光学感应元件与该第二光学感应元件以接线方式连接至该电波钟的一内部电路。也就是说，本技术提供的应用于电波钟的机芯控制系统，其包含两个步进马达、两个齿轮组与两个光学感应元件。两个步进马达各自独立运作并且各自驱动一个齿轮组。两个齿轮组，即秒针齿轮组与时分针齿轮组，其中时分针齿轮组包含至少三个齿轮，分针齿轮经由至少一个减速齿轮而带动时针齿轮。秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘于转动方向上依序设有连续多个可透光的穿孔；时分针齿轮组中，分针齿轮与时针齿轮平行运转并相互重迭，分针齿轮外缘转动方向上设有连续多个相同、可透光的穿孔，以及时针齿轮外缘，相对于此分针齿轮的多个穿孔的位置，设有一个可透光的穿孔，此时针齿轮上的穿孔大小大于或等于分针齿轮上的穿孔大小。两个光学感应元件，分别设于秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘的一侧以及该时分针齿轮组的该分针齿轮与该时针齿轮外缘的一侧，用来检测齿轮的穿孔是否到定位点并产生相对应的位准信号。兹配合下列附图、实施例的详细说明，将上述及本技术的其它目的与优点详述于后。附图说明图1为电波钟的结构框图；图2为本技术电波钟的机芯控制系统的结构框图；图3A为秒针齿轮组与第一光学感应元件的剖面图；图3B为秒针齿轮组与第一光学感应元件的俯视图。图4A为时分针齿轮组与第二光学感应元件的剖面图。图4B为分针齿轮组与第二光学感应元件的俯视图。图4C为时针齿轮组与第二光学感应元件的俯视图。图4D为时分针齿轮的穿孔于定位点重迭的俯视图。图5A为秒针齿轮归零定位时，第一光学感应元件产生的信号时序图。图5B为时分针齿轮归零定位时，第二光学感应元件产生的信号时序图。图6A为本技术电波钟的机芯控制系统的组合剖面图。图6B为图6A的立体分解图。其中，附图标记说明如下 11-微型天线；12-接收芯片；13-微处理器；14-机芯控制系统；21-第一步进马达；22-秒针齿轮组；23-秒针齿轮；24-第一光学感应元件；25-第二步进马达；26-时分针齿轮组；27-分针齿轮；28-时针齿轮；29-第二光学感应元件；31～37-穿孔；61-印刷电路板；62-光电开关固定架；63-下盖。具体实施方式本技术电波钟的机芯控制系统，如图2所示，包含两个步进马达、两个齿轮组与两个光学感应元件。微处理器13通过信号线控制两个步进马达，即第一步进马达21与第二步进马达25，使其各自独立运转。两个齿轮组，即秒针齿轮组22与时分针齿轮组26，分别由第一步进马达21、第二步进马达25所驱动。时分针齿轮组26中的分针齿轮27经由减速齿轮而带动时针齿轮28，进而使对应的时、分针移动。此外，时、分、秒针齿轮外缘分别设有可透光的穿孔，如图3B所示为秒针齿轮的俯视图，秒针齿轮外缘有连续两个可透光穿孔31、32，以及此两个穿孔之间的间距AB。图4B和图4C所示分别为分、时针齿轮的俯视图，分针齿轮27上设有四个相同可透光的穿孔33～36，而时针齿轮28上设有一个穿孔37，其大小大于或等于穿孔33～36的大小。又，光学感应元件为一个具有产生发射光波的发射端与接收此发射光波的接收端的元件。第一光学感应元件24，如图3A所示，设于秒针齿轮组22所带动的最后一个齿轮23外缘的一侧，用来检测此齿轮的穿孔是否到定位点并产生相对应的位准信号；以及第二光学感应元件29，如图4A所示，设于时分针齿轮组26的分针齿轮27与时针齿轮28外缘的一侧，用来检测分针齿轮27的穿孔与时针齿轮28的穿孔是否同时到定位点并产生相对应的位准信号。归零定位时，如图3A和图3B所示，秒针齿轮23转动使穿孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电波钟的机芯控制系统，其特征是包含：　　　　一第一步进马达；　　　　一第二步进马达，与该第一步进马达之间是各自独立运作；　　　　一秒针齿轮组，由该第一步进马达所驱动，该秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘于转动方向上依序设有连续多个可透光的穿孔；　　　　一时分针齿轮组，由该第二步进马达所驱动，该时分针齿轮组包含至少三个齿轮，其中一分针齿轮经由至少一个减速齿轮而带动一时针齿轮，该分针齿轮与该时针齿轮平行运转并相互重迭，该分针齿轮外缘转动方向上设有连续多个相同、可透光的穿孔，以及该时针齿轮外缘，相对于该分针齿轮的所述多个穿孔的位置，设有一个可透光的穿孔，该时针齿轮上的穿孔大小大于或等于该分针齿轮上的穿孔大小；以及　　　　一第一光学感应元件，设于该秒针齿轮组所带动的最后一个齿轮外缘的一侧，检测该齿轮的穿孔是否到定位点并产生相对应的位准信号；以及　　　　一第二光学感应元件，设于该时分针齿轮组的该分针齿轮与该时针齿轮外缘的一侧，用来检测该分针齿轮的穿孔与该时针齿轮的穿孔是否同时到定位点并产生相对应的位准信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘载德，
申请(专利权)人：洲晋企业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]