[发明专利]一种带空气质量监测的数码时钟

权利要求书

1.一种带空气质量监测的数码时钟，其特征在于，由电源单元、外框单元、时间源、单片机、时钟芯片、空气质量传感器、调节按钮、接口电路和数码管显示单元组成；电源单元为各部分提供电源，外框单元则组成装置的机械结构部分；时间源与单片机相连；单片机与空气质量传感器相连；调节按钮与单片机相连；

接口电路具有公共的锁存信号和时钟信号，这两个信号都由单片机产生；接口电路具有公共的锁存信号和时钟信号，这两个信号都连接至单片机的引脚；接口电路的数据线首尾相接，接口电路1的数据输出接至接口电路2的输入，接口电路2的数据输出接至接口电路3的输入，直至最后一个接口电路；

数码显示单元由多个数码管组成，每个数码管均与一个接口电路相连，以时间日期显示为例，共包含M个数码管，数码管1与接口电路1相连，数码管2与接口电路2相连，数码管M与接口电路M相连；其中，数码管1到M为时间日期显示；

单片机输出接至接口电路，再接至数码显示单元；单片机与调节按钮相连；当需要对计时装置进行实践调整时，通过人工对按钮进行操作即可；按钮与单片机控制的接口电路相连，时间源的输出与单片机相连；空气质量传感模块与单片机系统相连，时间源选自：北斗接收机、GPS接收机、GALILEO接收机、GLONASS接收机、网络时间、点播接收机中的至少一种，时间源与单片机的连接方式选自：串口、SPI、I2C、无线、WIFI、网络接口中的至少一种；

空气质量传感模块是一种可以检测空气中PM2.5或PM10或甲醛空气中物质浓度的传感模块，空气质量传感模块与单片机相连，其连接方式或是串口数据数字方式，或是脉冲宽度变化的信号，或是幅度变化的模拟信号表示空气物质浓度的电信号；空气质量显示器采用数码管显示，单片机控制其显示；

装置的工作过程如下：单片机工作，时钟芯片进行计时、单片机读取时钟芯片的数据，驱动数码显示器进行时间、日期显示；空气质量传感器工作，实时监测当时空气质量，传送给单片机系统，单片机控制驱动数码显示器进行显示；

自动校时步骤如下：时间源得到基准时间后送给单片机，单片机得到该时间后，更新时钟芯片的时间，使时钟芯片以更新后的时间进行计数；单片机再读取时钟芯片的时间送至数码显示单元显示。

2.根据权利要求1所述的数码时钟，其特征在于，空气质量传感器的输出接至单片机系统，单片机系统又与时钟芯片和连接数码显示器的接口电路相连。

3.根据权利要求1所述的数码时钟，其特征在于，电源单元、外框单元、数码显示器、接口电路、时钟芯片、调节按钮、单片机、时间源、空气质量传感器由装在一个箱体内的电源供电。

4.根据权利要求1所述的数码时钟，其特征在于，数码显示单元由多个数码管组成，每个数码管均与一个接口电路相连，以时间日期显示为例，共包含M个数码管，数码管1与接口电路1相连，数码管2与接口电路2相连，数码管M与接口电路M相连；其中数码管1到M为时间日期显示；接口电路具有公共的锁存信号和时钟信号，这两个信号都是由单片机产生；接口电路的数据线首尾相接，接口电路1的数据输出至接口电路2的输入，接口电路2的数据输出至接口电路3的输入，直至最后一个接口电路；单片机产生的数据信号串行输入接口电路。

5.根据权利要求1所述的数码时钟，其特征在于，计时装置由电源单元、外框单元、时间源、单片机、空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器、时钟芯片、调节按钮、数码显示单元和接口电路组成；数码显示单元由多个数码管组成，每个数码管均与一个接口电路相连；接口电路具有公共的锁存信号和时钟信号，这两个信号都由单片机产生；接口电路具有公共的锁存信号和时钟信号，这两个信号都连接至单片机的引脚；接口电路的数据线首尾相接，单片机产生的数据信号串行输入接口电路。

6.根据权利要求1所述的数码时钟，其特征在于，单片机工作过程如下：

第一步、单片机执行程序，判别是否需要进行时间同步；

第二步、单片机与时间源通信，得到当前时间；

第三步、单片机将当前时间数据写入时钟芯片；

第四步、单片机读取时钟芯片数据；

第五步、单片机读取空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器数据；

第六步、单片机进行数据处理，剔除异常值；

第七步、单片机产生时钟信号和锁存信号，将数据送给接口芯片，驱动数码信号。