專利名稱：手動閏秒調整裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及時間頻率技術領域，具體涉及到手動閏秒調整裝置。
背景技術：
在時間的計量研究中，有兩種時間計量系統一種是以地球自轉運動來計量時間的世界時，另一種是原子時；由于地球自轉速度不均勻，受到潮汐等自然現象的影響，原子時的準確度和穩定度均超越了世界時。隨著時間的遷延，世界時與原子時的鐘差會增大，采用折衷的“協調世界時”來逼近世界時，即采用原子時的秒長，時刻通過增加I秒或減少I秒，即閏秒調整。當“協調世界時”和“世界時”之差超過O. 9秒時，國際地球自轉服務組織(IERS)會提前發出閏秒調整的公告。在通常情況下，各授時發播控制系統會在規定的閏秒時刻內，依據正閏秒或負閏·秒調整公告，自動進行授時電文的閏秒調整并發射出去。用戶時間服務器或定時接收機只需要接收相應的授時電文信息就可完成閏秒調整。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種操作簡單、調整準確的手動閏秒調整裝置。解決上述問題所采用的技術方案是它具有對整機進行控制的單片機系統；正閏秒電路，該電路與單片機系統相連；負閏秒電路，該電路與單片機系統相連；秒脈沖檢測電路，該電路與單片機系統相連；閏秒產生電路，該電路的輸入端接單片機系統。本發明的秒脈沖檢測電路為標準秒信號由集成電路U2的3腳輸入，集成電路U2的5腳接集成電路Ul的12腳、I腳接集成電路Ul的15腳、2腳和4腳通過電阻R9接5V電源正極；集成電路Ul的型號為AT89C2051，集成電路U2的型號為74HC74。本發明的閏秒產生電路為標準秒信號由集成電路U4A的一輸入端I腳輸入，集成電路U4A的另一輸入端2腳接集成電路Ul的16腳、輸出端3腳接集成電路U4C的一輸入端9腳，集成電路U4B的一輸入端4腳接集成電路Ul的17腳、另一輸入端5腳通過電阻R8接5V電源正極、輸出端6腳接集成電路U4C的另一輸入端10腳，集成電路U4C的輸出端8腳閏秒后輸出；集成電路Ul的型號為AT89C2051，集成電路U4A、集成電路U4B、集成電路U4C的型號為74HC00。本發明采用了單片機系統、秒脈沖檢測電路、閏秒產生電路，秒信號經同步、時延修正后，產生出標準秒和時間碼，本發明安裝在用戶時間服務器內，通過操作功能鍵進行閏秒調整，操作簡單靈活、實時顯示運行狀態，閏秒調整準確無誤。本發明解決特殊時間用戶不是在規定的時間進行閏秒調整，而是由時間用戶自行選擇手動閏秒調整裝置來完成。
圖I是本發明的電氣原理方框圖。
圖2是本發明的電子線路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。實施例I在圖I中，本發明由單片機系統、正閏秒電路、負閏秒電路、秒脈沖檢測電路、閏秒產生電路連接構成。單片機系統與正閏秒電路和負閏秒電路相連以及秒脈沖檢測電路相連，單片機系統的輸出端接閏秒產生電路。單片機系統控制整個閏秒調整裝置，正閏秒電路產生申請中斷信號到單片機系統，單片機系統測量秒脈沖檢測電路產生的標準秒，控制閏秒產生電路輸出正閏秒信號；負閏秒電路產生申請中斷信號到單片機系統，單片機系統測量秒脈沖檢測電路產生的標準秒，控制閏秒產生電路輸出負閏秒信號。在圖2中，本實施例的單片機系統由集成電路U1、電阻R4、電容C2、電容C4、電容`·C5、晶體振蕩器JT連接構成，集成電路Ul的型號為AT89C2051。集成電路Ul的18腳和6腳接正閏秒電路、7腳和19腳接負閏秒電路、I腳接電阻R4和電容C2連接的復位電路、4腳和5腳接電容C4和電容C5以及晶體振蕩器JT連接的振蕩電路、12腳和15腳接秒脈沖檢測電路、16腳和17腳接閏秒產生電路。本實施例的正閏秒電路由集成電路U3A、集成電路U3B、發光二極管D1、電阻Rl 電阻R3、電容Cl、開關Kl連接構成，集成電路U3A和集成電路U3B的型號為74HC14。集成電路U3A的輸入端I腳接集成電路Ul的18腳、輸出端2腳接發光二極管Dl的正極，發光二極管Dl的負極通過電阻Rl接地。集成電路U3B的輸入端3腳接電容Cl的一端以及通過電阻R3接開關Kl的一端并通過電阻R2接5V電源正極、輸出端4腳接集成電路Ul的6腳，電容Cl的另一端接開關Kl的另一端和地。本實施例的負閏秒申電路由集成電路U3C、集成電路U3D、發光二極管D2、電阻R5 電阻R7、電容C3、開關K2連接構成，集成電路U3C和集成電路U3D的型號為74HC14。集成電路U3C的輸入端5腳接電容C3的一端以及通過電阻R6接開關K2的一端并通過電阻R5接5V電源正極、輸出端6腳接集成電路Ul的7腳，電容C3的另一端接開關K2的另一端和地。集成電路U3D的輸入端9腳接集成電路Ul的19腳、輸出端8腳接發光二極管D2的正極，發光二極管D2的負極通過電阻R7接地。本實施例的秒脈沖檢測電路由集成電路U2、電阻R9連接構成，集成電路U2的型號為74HC74。標準秒信號由集成電路U2的3腳輸入，集成電路U2的5腳接集成電路Ul的12腳、I腳接集成電路Ul的15腳、2腳和4腳通過電阻R9接5V電源正極。本實施例的閏秒產生電路由集成電路U4A、集成電路U4B、集成電路U4C、電阻R8連接構成，集成電路U4A、集成電路U4B、集成電路U4C的型號為74HC00。標準秒信號由集成電路U4A的一輸入端I腳輸入，集成電路U4A的另一輸入端2腳接集成電路Ul的16腳、輸出端3腳接集成電路U4C的一輸入端9腳，集成電路U4B的一輸入端4腳接集成電路Ul的17腳、另一輸入端5腳通過電阻R8接5V電源正極、輸出端6腳接集成電路U4C的另一輸入端10腳，集成電路U4C的輸出端8腳閏秒后輸出。本發明的工作原理如下單片機系統控制著整個閏秒調整裝置，置Pl. 3端為低電平，使U2觸發器的清零端有效，集成電路U2的Q端為低電平(初態)。當標準秒上升沿到達集成電路U2的3腳時鐘輸入端后，集成電路U2的Q端的狀態就發生翻轉，這代表著調整時間的起點；直？1.4端為高電平、Pl. 5端為低電平；置Pl. 6端、Pl. 7端為高電平，指示燈均為滅狀態；開總中斷等均為裝置的初始化。當需要進行正閏秒調整時，按一次開關Kl后，產生中斷申請信號到單片機集成電路Ul的INTO輸入端。單片機集成電路Ul響應中斷后，進入正閏秒中斷服務子程序將置Pl. 3端為高電平，允許標準本地秒上升沿觸發集成電路U2，使集成電路U2的Q端狀態翻轉。單片機集成電路Ul查詢P1.2端的電平狀態，若是高電平，則置P1.3端為低電平。經延遲后，P1.5端保持初始狀態，置P1.4端為低電平，此狀態保持1.5秒鐘(期間有I秒被屏蔽掉)后，置Pl. 4端為高電平、Pl. 6端為高電平，發光二極管Dl亮。為防止再次申請中斷，需延遲一段時間后使Pl. 6變為低電平，發光二極管Dl熄滅，中斷返回。標準秒信號經集成電路U4A的I腳輸入，Pl. 4端控制信號輸出到集成電路U4A的2腳，經過集成電路U4A的3腳輸出閏秒脈沖信號到集成電路U4C的9腳，經集成電路U4C的8腳輸出，協調世界時間碼的秒比標準秒少了一秒鐘，實現了正閏秒調整。
正閏秒調整要求時鐘07:59:59的下一秒是07:59:60，再下一秒是08:00:00，本分
鐘為61秒鐘。當需要進行負閏秒調整時，按一次開關K2后，立即產生中斷申請信號到INTl輸入端。單片機集成電路Ul響應中斷后，進入負閏秒中斷服務子程序將置Pl. 3端為高電平，允許標準秒上升沿觸發集成電路U2，使集成電路U2的Q端狀態翻轉。單片機集成電路Ul查詢Pl. 2端的電平狀態，如果是高電平，則置Pl. 3端為低電平。延遲500ms后，使Pl. 5端保持高電平，此狀態保持Ims后置Pl. 5端為低電平，Pl. 5端控制信號輸出到集成電路U4B的10腳。為防止再次申請中斷，需延遲一段時間，使Pl. 7變為低電平，發光二極管D2熄滅，中斷返回；標準秒信號經集成電路U4A的I腳輸入，Pl. 4端控制信號輸出到集成電路U4A的2腳，經過集成電路U4A的3腳輸出閏秒脈沖信號到集成電路U4C的9腳，經集成電路U4C的8腳輸出，協調世界時間碼的秒比標準秒快了一秒鐘，實現了負閏秒調整。負閏秒調整要求時鐘07:59:58的下一秒是08:00:00，本分鐘為59秒鐘。迄今為止，由于地球自轉速度變慢，還沒有進行過負閏秒調整。
權利要求
1.一種手動閏秒調整裝置，其特征在于它具有 對整機進行控制的單片機系統； 正閏秒電路，該電路與單片機系統相連； 負閏秒電路，該電路與單片機系統相連； 秒脈沖檢測電路，該電路與單片機系統相連； 閏秒產生電路，該電路的輸入端接單片機系統。
2.根據權利要求I所述的手動閏秒調整裝置，其特征在于所述的秒脈沖檢測電路為標準秒信號由集成電路U2的3腳輸入，集成電路U2的5腳接集成電路Ul的12腳、I腳接集成電路Ul的15腳、2腳和4腳通過電阻R9接5V電源正極；集成電路Ul的型號為AT89C2051，集成電路U2的型號為74HC74。
3.根據權利要求I所述的手動閏秒調整裝置，其特征在于所述的閏秒產生電路為標準秒信號由集成電路U4A的一輸入端I腳輸入，集成電路U4A的另一輸入端2腳接集成電路Ul的16腳、輸出端3腳接集成電路U4C的一輸入端9腳，集成電路U4B的一輸入端4腳接集成電路Ul的17腳、另一輸入端5腳通過電阻R8接5V電源正極、輸出端6腳接集成電路U4C的另一輸入端10腳，集成電路U4C的輸出端8腳閏秒后輸出；集成電路Ul的型號為AT89C2051，集成電路U4A、集成電路U4B、集成電路U4C的型號為74HC00。
全文摘要
一種手動閏秒調整裝置，它具有對整機進行控制的單片機系統；正閏秒電路，該電路與單片機系統相連；負閏秒電路，該電路與單片機系統相連；秒脈沖檢測電路，該電路與單片機系統相連；閏秒產生電路，該電路的輸入端接單片機系統。本發明采用了單片機系統、秒脈沖檢測電路、閏秒產生電路，秒信號經同步、時延修正后，產生出標準秒和時間碼，本發明安裝在用戶時間服務器內，通過操作功能鍵進行閏秒調整，操作簡單靈活、實時顯示運行狀態，閏秒調整準確無誤。本發明可解決特殊時間用戶不是在規定的時間進行閏秒調整，而是由時間用戶自行選擇手動閏秒調整裝置來完成。
文檔編號G04G5/00GK102880043SQ20121040221
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者許林生, 向渝 申請人:中國科學院國家授時中心