一種多授時源的恒流驅動led時鐘
技術領域
1.本技術涉及時鐘技術領域，具體涉及一種多授時源的恒流驅動led時鐘。
背景技術：
2.在日常生活中，時鐘是一種不可獲取的日常用品。現代鐘表的原動力有機械力和電力兩種，機械鐘表是一種用重錘或彈簧的釋放能量為動力，推動一系列齒輪運轉，借擒縱調速器調節輪系轉速，以指針指示時刻和計量時間的計時器；電子鐘表是一種用電能為動力，液晶顯示數字式和石英指針式的計時器。
3.在電子鐘表中，led時鐘是一種應用廣泛的時鐘類別。
4.但是，現有的led時鐘要么未采用恒流驅動的方式，容易存在亮度不足和頻閃現象，拍照錄像時會因為時鐘動態刷新導致拍不清楚；例如中國專利文獻cn216133316u公開的一種膠囊時鐘，其包括時鐘外殼(1)、顯示屏(2)、光伏板(4)、控制器(5)，時鐘外殼(1)內部安裝有控制器(5)、太陽能電池(6)、照明模塊(7)、驅動模塊(9)、時鐘模塊(10)，時鐘外殼(1)表面安裝有顯示屏(2)，時鐘外殼(1)為膠囊形狀，控制器(5)位于時鐘外殼(1)內部的中部，控制器(5)與驅動模塊(9)、時鐘模塊(10)、太陽能電池(6)、照明模塊(7)相連接，顯示屏(2)底部設有屏幕傳感器(11)，屏幕傳感器(11)與控制器(5)相連接。要么帶有授時功能的led時鐘，都是單授時源，如果授時模塊故障，時鐘將不能授時；例如中國專利文獻cn213581772u公開的一種基于北斗系統授時的led點陣時鐘，其包括供電電源、北斗授時模塊、cpu控制器、led點陣顯示屏以及rtc時鐘，供電電源與cpu控制器電連接，北斗授時模塊、led點陣顯示屏以及rtc 時鐘分別與cpu控制器通信連接，北斗授時模塊用于接收北斗衛星系統實時授時信號并發送至cpu控制器，cpu控制器解析實時授時信號獲取實時時間信息，并將時間信息發送至rtc時鐘進行自動校時，以及發送至led點陣顯示屏進行顯示。
技術實現要素：
5.為此，本技術提供一種多授時源的恒流驅動led時鐘，以解決現有led 時鐘亮度不足、存在頻閃現象和現有的帶有授時功能的led時鐘，都是單授時源，當授時模塊故障時鐘將不能授時的問題。
6.為了實現上述目的，本技術提供如下技術方案：
7.一種多授時源的恒流驅動led時鐘，包括顯示面板和固定在顯示面板后方的主板，所述主板上設置有授時源模塊、時鐘控制模塊、靜態驅動顯示模塊和語音模塊；
8.所述授時源模塊包括網絡模塊，所述授時源模塊還包括定位模塊和/或移動通信模塊；所述時鐘控制模塊包括rtc時鐘芯片、電源模塊和單片機；所述靜態驅動顯示模塊包括多組led發光組和多個恒流led驅動芯片；所述語音模塊包括語音芯片和喇叭，所述喇叭設置在主板的后表面上；
9.所述網絡模塊、定位模塊和移動通信模塊均與所述單片機雙向通信連接；所述rtc時鐘芯片的時鐘數據輸入端與所述單片機的時鐘數據輸出端電性連接，所述rtc時鐘芯片
的時鐘信號輸出端與所述單片機的時鐘信號輸入端電性連接；所述電源模塊的電壓輸出端與所述單片機的電壓輸入端電性連接；每組led發光組均包括至少一個led發光組件，每個led發光組件的光亮能夠穿透顯示面板，用于表示時鐘上的一位數字，每個恒流led驅動芯片均與一個或兩個led發光組件對應，用于控制相應led發光組件；每個led發光組件的控制信號輸入端與相應恒流led驅動芯片的相應控制信號輸出端電性連接，每個恒流led驅動芯片的控制信號輸入端與所述單片機的相應控制信號輸出端電性連接；所述喇叭的控制信號輸入端通過語音芯片與所述單片機的相應控制信號輸出端電性連接。
10.可選地，所述網絡模塊為有線網絡模塊或無線網絡模塊，所述定位模塊為 gps模塊或北斗模塊，所述移動通信模塊為4g通信模塊或5g通信模塊。
11.可選地，所述rtc時鐘芯片的型號為rx8025t或ds3231m；每個led 發光組件均為led數碼管，或每個led發光組件均由led燈珠組成。
12.可選地，每個led發光組件均為led數碼管，或每個led發光組件均由led燈珠組成。
13.可選地，所述主板的后表面上還設置有環境信息采集模塊，包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器的數據輸出端與所述單片機的溫度采集輸入端電性連接，所述濕度傳感器的數據輸出端與所述單片機的濕度采集輸入端電性連接。
14.進一步可選地，所述多組led發光組包括用于顯示年份的led發光組、用于顯示月份的led發光組、用于顯示日數的led發光組、用于顯示星期數的led發光組、用于顯示時間的led發光組、用于顯示農歷信息的led發光組、用于顯示溫度的led發光組和用于顯示濕度的led發光組。
15.進一步可選地，所述用于顯示年份的led發光組包括4個led發光組件，所述用于顯示月份的led發光組包括2個led發光組件，所述用于顯示日數的led發光組包括2個led發光組件，所述用于顯示星期數的led發光組包括1個led發光組件，所述用于顯示時間的led發光組包括6個led發光組件，所述用于顯示農歷信息的led發光組包括4個led發光組件，所述用于顯示溫度的led發光組包括2個led發光組件，所述用于顯示濕度的 led發光組包括2個led發光組件。
16.進一步可選地，所述恒流led驅動芯片共有12個，其中11個恒流led 驅動芯片分別與2個led發光組件對應，剩余1個恒流led驅動芯片與1個 led發光組件對應。
17.進一步可選地，所述多授時源的恒流驅動led時鐘還包括后殼，所述主板和顯示面板共同封裝在所述后殼上，所述后殼上對應于喇叭、溫度傳感器和濕度傳感器的位置均設置有相應通孔。
18.進一步可選地，所述后殼上還設置有多個按鍵，所述時鐘控制模塊還包括按鍵模塊，每個按鍵分別與按鍵模塊的相應輸入端電性連接，所述按鍵模塊的輸出端與所述單片機的相應輸入端電性連接；所述多個按鍵包括設置鍵、上調鍵、下調鍵和退出鍵。
19.相比現有技術，本技術至少具有以下有益效果：
20.1、本技術提出了一種led時鐘的新的硬件架構，采用恒流led驅動芯片分別驅動一位或兩位時鐘數字的恒流靜態驅動方式，使得時鐘的每一個數字亮度高，并且非動態刷新無頻閃；針對醫院、學校、警局等需要監控拍清楚時鐘時間的地方，不會因為時鐘頻閃造成拍攝不清，因此用戶使用感受好。
21.2、本技術所提供的多授時源的恒流驅動led時鐘，在采用有線或無線網絡ntp授時
的基礎上，還增加了其他授時源進行備份，當一個授時源出現問題時，由于其他授時源還能夠進行授時工作，不會影響時鐘正常授時，能夠保證時鐘走時精準，無需手動調整時間。
附圖說明
22.為了更直觀地說明現有技術以及本技術，下面給出幾個示例性的附圖。應當理解，附圖中所示的具體形狀、構造，通常不應視為實現本技術時的限定條件；例如，本領域技術人員基于本技術揭示的技術構思和示例性的附圖，有能力對某些單元(部件)的增/減/歸屬劃分、具體形狀、位置關系、連接方式、尺寸比例關系等容易作出常規的調整或進一步的優化。
23.圖1為本技術實施例提供的一種多授時源的恒流驅動led時鐘的俯視圖；
24.圖2為本技術實施例中一種多授時源的恒流驅動led時鐘的主板的整體結構示意圖；
25.圖3為本技術實施例中一種多授時源的恒流驅動led時鐘的主板的詳細結構示意圖；
26.圖4為本技術實施例中led發光組件的電路原理圖；
27.圖5為本技術實施例中恒流led驅動芯片的電路原理圖；
28.圖6為本技術實施例中一個時鐘在線情況檢測過程示意圖；
29.圖7為本技術實施例中一個時鐘授時過程的示意圖。
30.附圖標記說明：
31.1、顯示面板；
32.2、主板；21、授時源模塊；211、網絡模塊；212、定位模塊；213、移動通信模塊；22、時鐘控制模塊；221、rtc時鐘芯片；222、電源模塊；223、單片機；224、按鍵模塊；23、靜態驅動顯示模塊；231、led發光組；2311、 led發光組件；232、恒流led驅動芯片；24、語音模塊；241、語音芯片； 242、喇叭；25、環境信息采集模塊；251、溫度傳感器；252、濕度傳感器；
33.3、后殼。
具體實施方式
34.以下結合附圖，通過具體實施例對本技術作進一步詳述。
35.在本技術的描述中：除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。本技術中的術語“第一”、“第二”、“第三”等旨在區別指代的對象，而不具有技術內涵方面的特別意義(例如，不應理解為對重要程度或次序等的強調)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同時還意味著“不限于”(某些單元、部件、材料、步驟等)。
36.本技術中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，通常是為了便于對照附圖直觀理解，而并非對實際產品中位置關系的絕對限定。在未脫離本技術揭示的技術構思的情況下，這些相對位置關系的改變，當亦視為本技術表述的范疇。
37.在本技術實施例中，提供了一種多授時源的恒流驅動led時鐘，其俯視圖如圖1所示，該多授時源的恒流驅動led時鐘包括顯示面板1和固定在顯示面板1后方的主板2。
38.從整體上來說，如圖2所示，主板2上設置有授時源模塊21、時鐘控制模塊22、靜態驅動顯示模塊23和語音模塊24；授時源模塊21與時鐘控制模塊22雙向通信連接；時鐘控制
模塊22的多路控制信號輸出端分別與靜態驅動顯示模塊23和語音模塊24的控制信號輸入端電性連接。
39.具體來說，授時源模塊21包括網絡模塊211，還包括定位模塊212和移動通信模塊213中的至少一個；即該多授時源的恒流驅動led時鐘設置有多個授時源，根據不同的需求對授時源模塊21可以搭配有網絡模塊211加移動通信模塊213、網絡模塊211加定位模塊212，或者同時設置網絡模塊211、定位模塊212和移動通信模塊213。時鐘控制模塊22包括rtc時鐘芯片221、電源模塊222和單片機223；靜態驅動顯示模塊23包括多組led發光組231 和多個恒流led驅動芯片232；語音模塊24包括語音芯片241和喇叭242，喇叭242設置在主板2的后表面。
40.進一步地，從詳細結構上來說，如圖3所示，網絡模塊211、定位模塊212 和移動通信模塊213均與單片機223雙向通信連接；其中，網絡模塊211為有線網絡模塊或無線網絡模塊，定位模塊212為gps模塊或北斗模塊，移動通信模塊213為4g通信模塊或5g通信模塊。rtc時鐘芯片221為高精度的時鐘芯片，型號具體可以但不限于為rx8025t或ds3231m，rtc時鐘芯片221 的時鐘數據輸入端與單片機223的時鐘數據輸出端電性連接，rtc時鐘芯片 221的時鐘信號輸出端與單片機223的時鐘信號輸入端電性連接。電源模塊222 的電壓輸出端與單片機223的電壓輸入端電性連接。
41.進一步地，每組led發光組231包括至少一個led發光組件2311(圖3 以包含兩個led發光組件2311的led發光組231進行示意)，每個led發光組件2311的光亮能夠穿透顯示面板1，用于表示時鐘上的一位數字；每個恒流led驅動芯片232均與一個或兩個led發光組件2311對應，用于控制相應led發光組件2311；每個led發光組件2311的控制信號輸入端與相應恒流led驅動芯片232的相應控制信號輸出端電性連接，每個恒流led驅動芯片232的控制信號輸入端與單片機223的相應控制信號輸出端電性連接；喇叭242的控制信號控制信號輸入端通過語音芯片241與單片機223的相應控制信號輸出端電性連接。
42.另外，每個led發光組件2311均為led數碼管；每個led發光組件2311 也可以都由led燈珠組成，具體的組成方式可同現有的使用led燈珠顯示數字的led時鐘一致。
43.進一步地，主板2的后表面上還設置有環境信息采集模塊25，具體包括溫度傳感器251和濕度傳感器252，溫度傳感器251的數據輸出端與單片機223 的溫度采集輸入端電性連接，濕度傳感器252的數據輸出端與單片機223的濕度采集輸入端電性連接。
44.進一步地，多組led發光組231具體就包括用于顯示年份的led發光組、用于顯示月份的led發光組、用于顯示日數的led發光組、用于顯示星期數的led發光組、用于顯示時間的led發光組、用于顯示農歷信息的led發光組、用于顯示溫度的led發光組和用于顯示濕度的led發光組。
45.其中，溫度傳感器251和濕度傳感器252會實時采集溫度信息和濕度信息，并將采集到的溫度信息和濕度信息發送給單片機223，進一步單片機223會同時向用于顯示溫度的led發光組和用于顯示濕度的led發光組所相應的恒流 led驅動芯片232發送控制信號，使得相應的恒流led驅動芯片232控制用于顯示溫度的led發光組和用于顯示濕度的led發光組，顯示出實時的溫度和濕度數據。
46.具體來說，如圖4所示，用于顯示年份的led發光組包括4個led發光組件2311，分別是顯示年千位、年百位、年十位和年個位的led發光組件；用于顯示月份的led發光組包括2
個led發光組件2311，分別是顯示月十位和月個位的led發光組件；用于顯示日數的led發光組包括2個led發光組件2311，分別是顯示日十位和日個位的led發光組件；用于顯示星期數的led發光組包括1個led發光組件2311；用于顯示時間的led發光組包括6 個led發光組件2311，分別是顯示時十位、時個位、分十位、分個位、秒十位和秒個位的led發光組件；用于顯示農歷信息的led發光組包括4個led 發光組件2311，分別是顯示農歷月十位、農歷月個位、農歷日十位和農歷日個位的led發光組件；用于顯示溫度的led發光組包括2個led發光組件 2311，分別是顯示溫度十位和溫度個位的led發光組件；用于顯示濕度的led 發光組包括2個led發光組件2311，分別是顯示濕度十位和濕度個位的led 發光組件。
47.也就是說，該多授時源的恒流驅動led時鐘共設置了23個led發光組件2311，相應地，恒流led驅動芯片232設置了12個；其中，如圖5所示，11個恒流led驅動芯片232分別與2個led發光組件2311對應，也就是這 11個恒流led驅動芯片232分別與2個led發光組件2311電性連接；剩余 1個恒流led驅動芯片232與1個led發光組件2311對應，這一個恒流led 驅動芯片232與1個led發光組件2311電性連接。
48.另外，該多授時源的恒流驅動led時鐘還包括后殼3，主板2和顯示面板1共同封裝在后殼3上。并且，在后殼3上對應于喇叭242、溫度傳感器251 和濕度傳感器252的位置均設置有相應通孔，使得喇叭242的聲音能夠傳播出去，以及使得溫度傳感器251和濕度傳感器252能夠分別采集到環境的溫度信息和濕度信息。
49.進一步地，后殼3上還設置有多個按鍵，也就是在該多授時源的恒流驅動 led時鐘的背面還設置有設置鍵、上調鍵、下調鍵和退出鍵。相應地，時鐘控制模塊22還包括按鍵模塊224，每個按鍵分別與按鍵模塊224的相應輸入端電性連接，按鍵模塊224的輸出端與單片機223的相應輸入端電性連接。按設置鍵能夠選擇不同選項，包括時間調整項、鬧鈴調整項、亮度調整項等。當選擇時間調整項時，按上調就是增加時間，按下調就是減時間，退出就是退出設置操作。另外，還可以通過雙擊上調開啟或關閉語音報時，雙擊下調選擇 12小時制或24小時制顯示。
50.由于該多授時源的恒流驅動led時鐘采用了恒流靜態驅動的方式，每個恒流led驅動芯片232分別驅動時鐘上的一位或兩位數字，因此該多授時源的恒流驅動led時鐘的發光更加均勻，亮度也更高，并且無頻閃現象。
51.另外，基于該多授時源的恒流驅動led時鐘的硬件架構，能夠結合現有的成熟的控制技術對該多授時源的恒流驅動led時鐘建立后臺管理系統，通過后臺管理系統，可以監控多個時鐘是否在線，還可以對在線的時鐘進行分組管理、單獨控制或者批量控制，舉例來說：
52.(1)如圖6所示，后臺管理系統作為服務端與時鐘進行tcp通信，時鐘通電后會與電腦端后臺管理系統進行連接，連接后時鐘每分鐘向電腦端發送心跳包，電腦端軟件判斷兩次接收到的心跳包的間隔時間，如果間隔時間在規定時間閾值內，則顯示該時鐘正常在線，如果超出規定時間閾值，則顯示該時鐘離線，并記錄系統日志，發出報警；
53.(2)后臺管理系統通過udp通信，對多授時源的恒流驅動led時鐘進行控制，可以通過系統選擇單獨控制一臺時鐘或者一組時鐘，可以控制的內容有鬧鈴時間、鬧鈴鈴聲、報時時間、計時器、時制顯示、亮度調整、溫濕度補償等功能；
54.(3)后臺管理系統通過udp廣播搜索所有時鐘，將搜索到的時鐘進行分組，分組后
軟件中按組展示，按組管理控制，使用更方便。
55.進一步地，該多授時源的恒流驅動led時鐘的授時源模塊21包括多個授時源，有線或無線網絡采用ntp授時，通過網絡模塊211聯網后，該多授時源的恒流驅動led時鐘能夠與ntp服務器建立通信連接，單片機223通過 ntp授時服務，可以時時獲取到ntp服務器的時間，并將獲取到的時間發送給rtc時鐘芯片221，實現通過ntp服務器時鐘更新時鐘時間。當根據用戶需求，增加授時源備份時，該多授時源的恒流驅動led采用多授時源備份融合，該多授時源的恒流驅動led在一次授時時，會接收多個授時源的時間數據；進一步單片機223會比接收到的數據，對異常的授時源的數據進行拋棄，使用正確的數據寫入時鐘的rtc時鐘芯片221，完成對時鐘的授時。
56.另外，用戶還可以設置授時源的優先級，根據優先級的設定選擇授時數據的來源，當多個授時源的數據都正確時，選擇優先級最高的授時源的數據對時鐘進行授時；如圖7所示，還能夠在設定優先的授時源信號不是有線或無線網絡，并且優先的授時源信號不在線時通過有線或無線網絡進行授時，從而保證時鐘能授時成功，走時準確，無需用戶手動調整時間。因此，當一個授時源出現問題時，由于其他授時源還能夠進行授時工作，不會影響時鐘正常授時，能夠保證時鐘走時精準。
57.本技術提出了一種led時鐘的新的硬件架構，采用恒流led驅動芯片分別驅動一位或兩位時鐘數字的恒流靜態驅動方式，使得時鐘的每一個數字亮度高，并且非動態刷新無頻閃；針對醫院、學校、警局等需要監控拍清楚時鐘時間的地方，不會因為時鐘頻閃造成拍攝不清。不會存在拍照錄像時因為閃爍拍不清楚的情況，因此用戶使用感受好。
58.另外，本技術所提供的多授時源的恒流驅動led時鐘在采用有線或無線網絡ntp授時的基礎上，還增加了其他授時源進行備份，當一個授時源出現問題時，由于其他授時源還能夠進行授時工作，不會影響時鐘正常授時，能夠保證時鐘走時精準，無需手動調整時間。
59.同時，基于該多授時源的恒流驅動led時鐘的硬件架構，結合現有的成熟的控制技術，通過建立的管理系統能夠對該多授時源的恒流驅動led時鐘進行監控與設置，可以分組監控和分組管理；可以方便地監控每臺時鐘的工作狀態，還能對工作異常的離線時鐘、發出報警警告，提醒用戶處理異常時鐘；還可以單獨控制操作每臺時鐘或者分組批量控制操作時鐘。
60.以上實施例的各技術特征可以進行任意的組合(只要這些技術特征的組合不存在矛盾)，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述；這些未明確寫出的實施例，也都應當認為是本說明書記載的范圍。
61.上文中通過一般性說明及具體實施例對本技術作了較為具體和詳細的描述。應當理解，基于本技術的技術構思，還可以對這些具體實施例作出若干常規的調整或進一步的創新；但只要未脫離本技術的技術構思，這些常規的調整或進一步的創新得到的技術方案也同樣落入本技術的權利要求保護范圍。