專利名稱：數字顯示陰陽合歷時鐘的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計時裝置，一種能同時自動顯示每天公歷和農歷日期的數字顯示計時裝置。
目前市售的鐘表及公共場所使用的計時裝置，可分為指針式和數字顯示式兩種類型。這些計時裝置可附帶日歷顯示部件，但只能顯示公歷日期和星期，且不能自動處理閏年與平年2月份的變化。中國與部分亞洲國家有同時使用公歷和農歷(俗稱陽歷和陰歷)的習俗，而現有的計時裝置均無法同時顯示這兩種日歷。
本實用新型的目的，是提供一種能同時用數字顯示公歷和農歷的日期和星期的計時裝置，能自動處理閏年、閏月，并具有查詢功能，可以隨意對以前或以后若干年的陽、陰歷進行互查。
本實用新型方案如下
圖1給出本實用新型的總框圖，用虛線分成了三個部分。第一部分是由微處理器構成的數據計算和處理系統；第二部分是數據傳送系統；第三部分是數字顯示系統。
第一部分的數據處理系統是一個微處理器，可以選用Z－80單板機、6502單板機或MCS－48、MCS－51單片機等微電腦。在這個系統中配有只讀存儲器EPROM，隨機存儲器RAM，一組鍵盤，一組七段數碼管監視器。在只讀存儲器EPROM中存有計算程序和陰陽歷對照表(可采用公開出版物，如中國科學院紫金山天文臺編算的《1821－2020年二百年歷表》中的陰陽歷對照表。科學出版社1959年版)。計算程序中包括有時鐘、鍵盤解釋和日期處理等程序，還可以加入自動處理夏時制與標準時的變換、二十四節氣的顯示及備查等程序。當計算機計時到24小時后，程序進行日期歸算處理。并按陰陽歷對照表給出當天的陽歷和陰歷日期數。程序還將計算出的日歷數據以及時鐘的數據(包括時、分、秒)送到數字顯示系統，以數字的形式顯示出來。計算機的鍵盤用于打入數據，和一些有關的命令。包括本裝置上電后，打入初始數據；陰陽歷互查數據的查詢；及有關命令，并可用以校對、調整本裝置中日期與時鐘的走時。七段數碼管組的作用是給用戶監視打入的鍵盤數字是否正確，若有打錯，可及時修正。
第二部分的數據傳送系統包括有數字傳送總線，顯示寄存器及其選通線路。數字總線由8位的推動器輸出，聯接到各個顯示寄存器的輸入端。推動器輸入端可以接到微處理器CPU的數據總線。另外，也可以用一個8位的并行I／O口作為數字總線的輸出，經一級推動接到各個顯示寄存器。顯示寄存器的選通是這樣處理的一種方法是直接由微處理器CPU的地址總線，經地址譯碼選通。另一種方法是用一個8位并行I／O口的輸出作為地址總線，再經譯碼選通，顯示寄存器用于控制數碼管的字形。對于七段數碼管來講，每一段需一個寄存器來控制(也可以對顯示器進行掃描，以減少寄存器的用量)。因此，每個七段數碼管要用七位的寄存器來控制。對七段數碼管來講，每段所對應的寄存器為0表示該段點亮或為1表示該段點亮皆可。如果數碼管用的是點陣式，那末七位的顯示寄存器再經一級字符譯碼來控制數碼管的點陣，產生相應的字形。由此可見，8位的數字總線和7位的顯示寄存器可以適應各種數碼管字符的產生。
第三部份是數字顯示系統。包括有顯示屏、數字顯示器和顯示寄存器。數字顯示器可用七段數碼管以及其他各種數碼管，必要時還可用燈泡點陣、發光二級管陣或液晶顯示等。對于大型數碼管，在數碼管與顯示寄存器之間還要增加一級功率放大。顯示屏可以根據用戶的需要，設計成不同的規格。對火車站等大型公共場所，可以設計成大型面板結構，其顯示數字用的七段碼管可采用充氣燈管。對于小型會堂、商店等小型公共場所，可以將顯示屏板設計成為本裝置機殼的一個面板，成為一個整體。對于家庭個人使用，可將本裝置更小型化，成為書形，放在桌子上或掛在墻上皆宜。在顯示面板上配有陽歷的年、月、日、星期、時、分、秒以及陰歷的月、日等字。如果需滿足出口國外的要求，還可配以相應的英文字。每個字的前面用相應意義的數字顯示，以構成一個完整的陰陽合歷日歷牌及時鐘。顯示星期的日期數碼管是放在星期兩字之后。此外，依農歷的歷法規律約每兩年有一次閏月。因此要在陰歷日期的月份前加一只燈泡，在燈泡外罩有閏字。當計算機計算出陰歷的月份是閏月時，將燈泡點亮，顯示出閏字。可以用發光二極管等顯示器件排列成閏字形，用功率驅動點亮，直接顯示出閏字。如在微電腦程序中加入處理夏時制與標準時轉換和顯示、查詢24節氣的內容，并在數字顯示系統中增加相應的“夏令時”及節氣名稱的顯示器件，即可方便地增加這些功能。
本設計采用微電腦計時，其計時精度可遠遠高于一般電子鐘表，在理想條件下年積累誤差僅有百分之一秒。在同時顯示公歷、農歷兩種日期、自動處理閏年、閏月及隨意查詢若干年的陰陽歷和星期等功能上更是明顯優于現有計時裝置。
下面給出一種以Z80為CPU的單板機TP801為數據處理系統的實施例圖2是本實施例的線路結構示意圖。七段數碼管〔30－48〕選用LA5011－11，共用19只，圖2中只畫出1只。其中顯示公元年份用4只，月份用2只，日期用2只；星期數用1只；時鐘用6只，分別表示時、分、秒；農歷月份用2只，日期用2只。芯片SN74LS273是寄存器〔7－25〕。作為顯示寄存器，對應每只數碼管〔30－48〕用一片，共用19片，圖2中只畫出1片。每片共有8位，但僅用其中的七位控制七段數碼管〔30－48〕的字形發生。即如前所述，每位控制七段碼管的一段。限流電阻〔50〕阻值可選擇500Ω。在本實施例中，寄存器輸出為0則控制對應字段點亮。在本實施例中設有一只SN74LS240芯片〔27〕作為驅動器，共有8位。所有的SN74LS273〔7－25〕的輸入端皆掛在SN74LS240〔27〕輸出的數字總線上。后者的輸入端接在微機TP801的PIOA口。顯示寄存器從數字總線上選通數字是用兩片SN74LS42芯片〔28、29〕譯碼。SN74LS42〔28、29〕是4－10譯碼器，它對4根輸入信號可分別選擇10根輸出線。這樣，兩片SN74LS42〔28、29〕可對8根地址總線的信號分別選通20路地址，為19片顯示寄存器作地址選通已足夠使用。在本實施例中用TP801的PIOB口作為地址總線，其中高4位和低4位分別提供給兩片SN74LS42〔28、29〕作譯碼選通用。另外選用4只SN74LS40芯片〔51－54〕作為反相器。對于前面提到的農歷閏月的情況，本實施例采用如下方法顯示因每只顯示寄存器〔7－25〕中的8位僅用去7位，尚多余1位。可采用其中一片(例如〔22〕)中的余位作為點亮“閏”字燈泡的控制，但要經過功率放大。現設定數字總線的最高位為“閏”字傳送線，1為點燈，0為熄燈。圖2中芯片周圍數字為腳標。
圖3是本實施例的一種外形圖；圖4是數碼管、寄存器與地址譯碼器及反相器的安置示意圖。
在機殼〔1〕上用鉸鏈聯接一塊可自由啟閉的面板，作為顯示屏〔5〕。機殼〔1〕內裝有兩塊插件板一塊是TP801單板機〔3〕，另一塊是電源板〔2〕，作為本裝置的穩壓電源系統，它的線路結構可采用常規技術進行設計。面板(即顯示屏)〔5〕與機殼〔1〕可采用金屬結構，如用鋁板、鐵皮等制成，也可采用塑料，如聚氯乙烯等制成。在面板〔5〕后面鑲有一塊印刷線路板(簡稱線路板)〔4〕，是用圖2所示電路制成的，板上插有LA5011－11七段數碼管19只〔30－48〕，還有與每只數碼管相應的顯示寄存器〔7－25〕。對應于線路板〔4〕上的每一只數碼管〔30－48〕的位置，在面板〔5〕上開一個小窗口，讓數碼管正好從窗口中伸出，以顯示數字。在每組窗口后面印刻有相應數字的意義，如年、月、日等。其中四只數碼管〔30－33〕顯示公歷年份如1987，相應的四個窗口后面可以印刻“年”字，也可不標“年”字，四片顯示寄存器〔7－10〕分別控制這四只數碼管〔30－33〕；有兩只數碼管〔34、35〕顯示公歷月份，在其相應窗口后刻“月”字，寄存器〔11、12〕分別控制這兩只數碼管〔34、35〕；由寄存器〔13、14〕控制的兩只數碼管〔36、37〕顯示公歷日期，相應兩窗口后印刻“日”字，寄存器〔15〕控制數碼管〔38〕，用以顯示星期數，其相應窗口開在“星期”兩字之后；寄存器〔16、17〕控制數碼管〔39、40〕，用以顯示小時；寄存器〔18、19〕控制數碼管〔41、42〕，用以顯示分鐘；寄存器〔20、21〕控制數碼管〔43、44〕，用以顯示秒。顯示時、分、秒的相應窗口后面可以分別標明“時、分、秒”字樣，也可以不標字樣，只用雙點“”隔開。寄存器〔22、23〕控制數碼管〔45、46〕，用以顯示農歷月份，其相應窗口上方標明“農歷”，窗口后方標明“月”字；寄存器〔24、25〕控制的數碼管〔47、48〕，用以顯示農歷日期，相應窗口后標明“日”字，寄存器〔22〕8位中除控制數碼管〔45〕所用7位外，尚余1位，用以控制燈泡〔49〕，1為點燈，0為熄燈，與燈泡〔49〕相對應的窗口〔6〕上標注“閏”字，也可以將閏字直接寫在燈泡〔49〕上。在寄存器〔22〕與燈泡〔49〕之間，按常規技術設置一功率放大電路，本實施例采用一只芯片SN75LS430〔26〕作功率放大。
在線路板〔4〕上，還安裝有地址譯碼器〔28、29〕，可采用SN74LS42芯片，作顯示寄存器的地址選通。驅動器SN74LS240〔27〕，可安裝在地址譯碼器〔28、29〕旁邊。四只芯片SN74LS04〔51－54〕作為反相器，顯示寄存器用的8根數字總線和8根地址線用扁平電纜引出，并接到20芯的雙列插頭上，可與機殼〔1〕內的TP801〔3〕中用戶布線區的總線輸出插座自由撥插，便于維修裝卸。
本實用新型由于采用了微電腦作數字計算與處理，可以為用戶同時顯示出公歷與農歷日期，并能自動處理閏年、閏月。除一般計時功能外，還可隨時查出前后一、二百年中任意一天的陰、陽歷日期和星期數，計時精度大大提高，是一種十分方便的計時工具。
權利要求1.一種數字顯示陰陽合歷時鐘，由外殼、電源系統與日歷顯示系統構成，日歷顯示系統中包括寄存器、數字顯示器與顯示屏，其特征是設置有由微電腦構成的數據處理系統，該系統的存儲器中固化有陰陽合歷對照表，微電腦輸出的地址總線分別接譯碼器輸入端，譯碼器的輸出端分別接反相器，反相器分別接到各個顯示寄存器的輸入端，微電腦輸出的數字總線分別聯接到推動器的輸入端，推動器的輸出端的7位分別接顯示寄存器的輸入端(19只顯示寄存器的每只相應輸入腳并聯)，各顯示寄存器的輸出端分別接限流電阻，限流電阻的另一端分別接顯示屏上的數字顯示器，推動器輸出端的余位與其中一只顯示寄存器的輸入端余位相聯，該顯示寄存器輸出端余位接一電阻，電阻另一端接閏月數字顯示器，顯示屏上設有公歷、農歷及閏月的字樣分別與相應的數字顯示器相對應。
專利摘要本實用新型公開了一種自動顯示陰陽合歷的時鐘。日歷的計算是用微機處理器實現的。上電后，可用鍵盤打入開機的年、月、日及北京時間，本裝置就可自動運行。同時還可通過鍵盤查找120年內任何一天的陰陽歷對照日數，適用于各種公共場所，也適合于家庭使用。
文檔編號G04G9/00GK2034298SQ8720895
公開日1989年3月15日 申請日期1987年6月8日 優先權日1987年6月8日
發明者汪靈華 申請人:中國科學院紫金山天文臺