一种手扫调光护眼闹钟的制作方法

本实用新型涉及闹钟的技术领域，尤其是涉及一种手扫调光护眼闹钟。

背景技术：

闹钟作为一种提醒和显示时间的工具，很多时候人们生活和工作都需要闹钟。闹钟既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号，因此闹钟可以为每天需要闹铃的现代人提供方便的服务。

现有的闹钟中，人们为了防止闹钟响起时随手按掉闹钟而继续睡去，通常会把闹钟安放在远离床的位置，当闹钟响起时将会被迫起床关闭闹钟。但是在冬天时，早上室内光线昏暗，人们在爬起床后也会较难找到闹钟，闹钟长时间蜂鸣容易对其他人造成影响。因此亟需一种装置以辅助人们爬起床后找到闹钟并快速关闭。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种能够在蜂鸣时同时亮起的手扫调光护眼闹钟。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种手扫调光护眼闹钟，包括：

钟体；

时钟模块，用于计时并输出时钟信号；

按压模块，包括设置于钟体表面的按键组，并基于按键组的按动输出定时信号；

控制模块，包括连于时钟模块的时钟输入端、连于按压模块的定时输入端、以及灯照控制端和蜂鸣控制端，所述控制模块基于时钟信号和定时信号在灯照控制端输出灯照控制信号，且基于时钟信号和定时信号在蜂鸣控制端输出蜂鸣控制信号；

蜂鸣模块，包括蜂鸣驱动单元和设置于钟体内的蜂鸣器，所述蜂鸣驱动单元基于蜂鸣控制信号控制蜂鸣器的通电与否；

灯照模块，包括灯照驱动单元和设置于钟体表面的发光源，所述灯照驱动单元基于灯照控制信号控制发光源的通电与否。

通过采用上述技术方案，按压模块通过按键组的按压，输入定时信号以改变控制模块内的定时信息，当控制时钟模块上的时钟信号与定时信号相匹配时，控制模块输出灯照控制信号控制灯照模块通电发光，同时还输出蜂鸣控制信号控制蜂鸣模块蜂鸣。蜂鸣模块和灯照模块同时工作，以便于蜂鸣响起时，人们醒来后利用光照快速找到闹钟并关闭蜂鸣。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述按键组包括第一按键开关和第二按键开关，所述定时信号分为第一定时信号和第二定时信号，所述按压模块包括：

第一按键单元，包括所述的第一按键开关，基于第一按键开关的按动时长输出所述第一定时信号；

第二按键单元，包括所述的第二按键开关，基于第二按键开关的按动输出所述第二定时信号。

通过采用上述技术方案，人们可以通过短按第一按键开关设置闹铃时间，长按进入闹铃的时钟、分钟设置模式，短按进行时钟、分钟设置，设置完成后按下第二按键开关以回复当前时间显示。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括供电模块，所述供电模块包括：

电池供电单元，包括安装于钟体内部的可充电电池、以及连于可充电电池两端以对可充电电池进行过充和过放保护的保护芯片，所述可充电电池的正极输出电池电压；

市电供电单元，包括设置于钟体上的用于与市电电线相连并接收市电的usb接口、以及连于usb接口和电池供电单元的充电管理芯片，所述市电供电单元基于电池电压的大小向电池供电单元输出充电电压；

稳压单元，包括稳压芯片，用于接收电池电压并输出供电电压。

通过采用上述技术方案，充电管理芯片对可充电电池进行充电保护，当电池电压高于4.2v时停止充电，低于4.2v时开启充电，同时通过保护芯片对可充电电池池进行过充和过放保护，保证电池使用时的安全性，稳压单元为后级电路提供稳定的工作电压。本闹钟方案主要利用可充电电池进行供电，同时可选择实用市电辅助供电并为电池充电，具有很高的续航性能，同时保证可充电电池不被损坏。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述时钟模块包括：

石英晶振，基于自身分频输出参数信号；

时钟芯片，包括连于石英晶振的计时端、连于电池供电单元的供电端、以及时钟输出端，所述时钟芯片基于参数信号在时钟输出端输出对应于记录时间的时钟信号。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述时钟模块还包括用于输出备用电压的备用电池，所述时钟芯片还包括连于备用电池的备用端。

通过采用上述技术方案，时钟芯片能够提供精准的时间参数，通过简单的串行接口方式与控制模块通讯，控制模块通过相关数据传输协议获取准确的时间数据。时钟芯片使用双电源供电，当电池断电时，备用电池对时钟芯片进行供电，使得即使其他部分的电路断电时时间数据也不会丢失，且功耗极低。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述时钟芯片还包括上拉单元，所述上拉单元包括若干两端分别连于稳压单元输出端和时钟芯片输出端的上拉电阻。

通过采用上述技术方案，上拉电阻将稳压单元输出端的电压上拉是为了使得时钟芯片传递数据时更稳定不受干扰，通信传递数据时当总线闲置时就会拉高，有数据传输时才会输出低。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括显示模块；所述控制模块还包括显示控制端，所述控制模块基于时钟信号在显示控制端输出时钟控制信号；所述显示模块包括：

数码管控制单元，包括用于接收供电电压的供电端、控制端和通讯端，所述数码管控制单元基于时钟控制信号在控制端输出显示开关信号，并基于时钟控制信号在通讯端输出显示控制信号；

数码管，连于数码管控制单元的通讯端，并基于显示控制信号以显示时间信息；

数码管驱动单元，包括用于接收供电电压的供电端、以及用于接收显示开关信号的使能端，所述数码管驱动单元基于显示控制信号以控制数码管的通断电。

通过采用上述技术方案，控制模块传递时钟控制信号到数码管控制单元，数码管控制单元基于时钟控制信号控制数码管驱动单元，数码管驱动单元控制数码管的通断电，数码管控制单元基于时钟控制信号控制数码管的显示时间信息。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括手扫检测模块，所述手扫检测模块包括：

光发射单元，包括设置于钟体上的光发射管，用于向外发出光探测信号；

光接收单元，包括设置于钟体上的光接收管，用于接收人体反射的光探测信号，并基于光探测信号输出手扫中间信号；

手扫输出单元，连于光接收单元，所述手扫输出单元基于接收到手扫中间信号输出手扫检测信号；

所述控制模块还包括用于接收手扫检测信号的手扫输入端，所述控制模块基于手扫检测信号控制蜂鸣控制信号的输出与否。

通过采用上述技术方案，人们可以通过手扫动作快速关闭闹钟蜂鸣，十分方便。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述发光源为led暖光灯。

通过采用上述技术方案，led暖光灯能够在夜间保护视力，避免眼睛突然接受到强光而产生损害。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.蜂鸣响起时发光源将会同时亮起，能够指引人们醒来后快速找到闹钟，看清时间并关闭蜂鸣；

2.led暖光灯能够在夜间保护视力，避免眼睛突然接受到强光而产生损害。

附图说明

图1是本实施例中电路的模块连接图；

图2是本实施例中电池供电单元的电路图；

图3是本实施例中市电供电单元的电路图；

图4是本实施例中稳压单元的电路图；

图5是本实施例中时钟模块的电路图；

图6是本实施例中按压模块和控制模块的电路图；

图7是本实施例中光发射单元的电路图；

图8是本实施例中光接收单元和手扫输出单元的电路图；

图9是本实施例中蜂鸣模块的电路图；

图10是本实施例中灯照模块的电路图；

图11是本实施例中数码管控制单元的电路图；

图12是本实施例中数码管的电路图；

图13是本实施例中数码管驱动单元的电路图；

图14是本实施例中钟体的整体示意图一；

图15是本实施例中钟体的整体示意图二。

图中，1、供电模块；11、电池供电单元；111、可充电电池；112、保护芯片；12、市电供电单元；121、usb接口；122、充电管理芯片；13、稳压单元；131、稳压芯片；

2、时钟模块；21、石英晶振；22、时钟芯片；23、备用电池；24、上拉单元；

3、手扫检测模块；31、光发射单元；311、光发射管；32、光接收单元；321、光接收管；33、手扫输出单元；

4、按压模块；41、第一按键单元；411、第一按键开关；42、第二按键单元；421、第二按键开关；

5、蜂鸣模块；51、蜂鸣驱动单元；52、蜂鸣器；

6、灯照模块；61、灯照驱动单元；62、发光源；

7、显示模块；71、数码管；72、数码管控制单元；73、数码管驱动单元；

8、控制模块；

9、钟体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种手扫调光护眼闹钟，能够在蜂鸣时同时亮起，其包括有钟体9、用于为各模块提供供电电压的供电模块1、用于计时并产生时钟信号的时钟模块2、用于检测手扫动作的手扫检测模块3、用于按压以进行时间设定的按压模块4、用于蜂鸣的蜂鸣模块5、用于产生光照的灯照模块6、用于显示当前时间的显示模块7、以及用于控制蜂鸣模块5和灯照模块6工作与否的控制模块8。

参照图2~4，供电模块1包括由电池供电的电池供电单元11、用于为电池供电单元11充电的市电供电单元12、以及用于调制电池供电单元11输出电压的稳压单元13。

参照图2，电池供电单元11包括安装于钟体9内部的的可充电电池111（参考图15）、用于对可充电电池111进行过充和过放保护的保护芯片112、第五电阻r5、以及第七电容c7。可充电电池111可以为各种材料制成的电池，但凡能够使该电池具有可充电特性的材料均可，在本实施例中，可充电电池111为锂电池，且其正极为电池供电单元11的输出端，输出电池电压。可充电电池111的正极通过第五电阻c5连于保护芯片112的输入端，在本实施例中，保护芯片112的信号为dw03a。保护芯片112的vdd脚为输入端，gnd脚连于可充电电池111的负极，vm脚连于地线，同时第七电容c7连于保护芯片112的vdd脚和gnd脚之间。

参照图3，市电供电单元12包括设置于钟体9上的用于与市电电线相连并接收市电的usb接口121（参考图15）、以及连于usb接口121和电池供电单元11的充电管理芯片122、第一电阻r1、第二电阻r2、第五电容c5、以及第六电容c6。在本实施例中，充电管理芯片122的型号为me4057，其temp脚和gnd脚连于地线，prog脚通过第一电阻r1连于地线，vcc脚通过第二电阻r2连于5v直流供电源，同时vcc脚还通过第五电容c5连于地线。ce脚作为充电管理芯片122的输入端，连于usb接口121的输出端，以接收流经usb接口121的市电。bat脚作为市电供电单元12的输出端，连于可充电电池111的正极端。在本实施例中，bat脚用于输出4.2v直流充电电压，当可充电电池111电压高于4.2v时，bat脚截止，可充电电池111停止充电。当当可充电电池111电压高于4.2v时，bat脚导通，可充电电池111开始充电。

参照图4，稳压单元13包括稳压芯片131、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、以及第四电容c4。在本实施例中，稳压芯片131的型号为as7133，第一电容c1和第二电容c2并联于稳压芯片131的vin脚和地线之间，第三电容c3和第四电容c4并联于稳压芯片131的vout脚和地线之间，稳压芯片131的gnd脚连于地线。稳压芯片131的vout脚即为稳压单元13的输出脚，输出供电电压。

参照图5，时钟模块2包括用于输出参数信号的石英晶振21、连于石英晶振21的时钟芯片22、用于输出备用电压的备用电池23、以及连于时钟芯片22输出端的上拉单元24。

石英晶振21的频率为32.768k，输出蕴含秒时间参数信息的参数信号。时钟芯片22包括连于石英晶振21的计时端、连于电池供电单元11的供电端、连于备用电池23的备用端、以及用于输出时钟信号的时钟输出端。

时钟芯片22的型号为ds1302，其vcc2引脚即为供电端，vcc1引脚即为备用端，备用电池23的正极连于vcc1，负极连于地线。时钟芯片22的x1引脚和x2引脚分别连于石英晶振21的两端，i/o引脚输出相应的时钟信号。

上拉单元24包括连于时钟芯片22上sclk脚和稳压单元13输出端之间的第六电阻r6、连于时钟芯片22上i/o脚和稳压单元13输出端之间的第七电阻r7、以及连于时钟芯片22上ce脚和稳压单元13输出端之间第八电阻r8。

参照图6，按压模块4包括设置于钟体9表面的由第一按键开关411和第二按键开关421组成的按键组（参考图15），按压模块4基于按键组的按动输出定时信号，定时信号分为第一定时信号和第二定时信号。在本实施例中，定时模块包括第一按键单元41和第二按键单元42，第一按键单元41包括所述第一按键开关411，第一按键开关411的一端连于地线，另一端为第一按键输出端，第一按键单元41基于按键是否导通输出所述第一定时信号；第二按键单元42包括所述第二按键开关421，第二按键开关421的一端连于地线，另一端为第二按键输出端，第二按键单元42基于按键是否导通输出所述第二定时信号。

继续参照图6，控制模块8包括连于时钟模块2的时钟输入端、连于按压模块4的定时输入端、显示控制端、灯照控制端和蜂鸣控制端，在本实施例中，控制模块8为主控mcu，主控mcu的型号为as159-14a，主控mcu包括连于时钟芯片22上sclk引脚的p17引脚、连于时钟芯片22上i/0引脚的p16引脚、连于稳压单元13输出端的vdd引脚、连于时钟芯片22上ce引脚的p15引脚、用于输出时钟控制信号的p14引脚、连于第二按键单元42的p13引脚、连于第一按键单元41的p12引脚、作为手扫检测端的p11引脚、作为灯照控制端的p10引脚、连于地线的gnd引脚、作为手扫控制端的p03引脚、作为蜂鸣控制端的p02引脚、以及与地线之间串联有第二十七电阻r27和指示灯的p01引脚。p16引脚即为时钟输入端，p13引脚和p12引脚即为定时输入端，p14引脚即为显示控制端。主控mcu基于时钟信号和定时信号在灯照控制端输出灯照控制信号，基于时钟信号和定时信号在蜂鸣控制端输出蜂鸣控制信号，并基于时钟信号在显示控制端输出时钟控制信号，并在手扫控制端持续输出高电平的手扫控制信号。

参照图7~8，手扫检测模块3包括用于向外发出光探测信号的光发射单元31、用于接收近处人体反射的光探测信号的光接收单元32、以及用于输出手扫检测信号的手扫输出单元33。

参照图7，光发射单元31包括连于供电模块1的第二十六电阻r26、正极连于第二十六电阻r26的光发射管311、集电极连于光发射管311负极且发射极连于地线的npn型的第八三极管q8、以及连于第八三极管q8基极的第二十五电阻r25。光发射管311设置于钟体9上（参考图14），用于向外发出光探测信号，第二十五电阻r25远离第八三极管q8基极的一端为手扫检测模块3的手扫使能端，连于主控mcu的手扫控制端，用于控制手扫检测模块3的开启和关闭。在本实施例中，由于手扫控制端持续输出高电平的手扫控制信号，因此第八三极管q8持续导通，光发射管311持续工作。

参照图8，光接收单元32包括连于供电模块1的第二十二电阻r22、以及两端分别连于第二十二电阻r22和地线的光接收管321，第二十二电阻r22和光接收管321之间的节点为光接收单元32的输出端。光接收管321设置于钟体9上（参考图14），用于接收近处人体（特别是手部）反射的光探测信号。光接收单元32基于光接收管321是否接收到光发射管311发出的光探测信号，在输出端输出手扫中间信号。

手扫输出单元33包括第八十一电容c81、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、以及npn型的第七三极管q7。第八十一电容c81连于光接收单元32的输出端，第七三极管q7的基极连于第八十一电容c81且通过第二十三电阻r23连于供电模块1，集电极通过第二十四电阻r24连于供电模块1，发射极连于地线，第七二极管q7的集电极和第二十四电阻r24之间的节点为手扫输出单元33的输出端，同时也为手扫检测模块3的输出端，手扫输出单元33基于接收到手扫中间信号的大小输出手扫检测信号。其中手部扫动会使得光接收管321导通，第八十一电容c81开始充电，第七三极管q7截止，手扫检测信号为高电平，对应短扫动作。当手部长时间停留在钟体9前，第八十一电容c81不断充电，第七三极管q7由截止开始导通，手扫检测信号的电平开始下降，对应长扫动作。

参照图9，蜂鸣模块5包括蜂鸣驱动单元51和设置于钟体9内的蜂鸣器52（参考图15），在本实施例中，蜂鸣驱动单元51包括第二十电阻r20、第五三极管q5、以及第二十一电阻r21，第五三极管q5的基极连于第二十电阻r20，集电极连于蜂鸣器52的负极，发射极连于地线。蜂鸣器52的正极通过第二十一电阻r21连于电池供电单元11的输出端，第二十电阻r20远离第五三极管q5的一端为蜂鸣使能端，连于主控mcu上的蜂鸣控制端，蜂鸣驱动单元51基于蜂鸣控制信号控制蜂鸣器52的通电与否。

参照图10，灯照模块6包括灯照驱动单元61和设置于钟体9表面的发光源62（参考图14），在本实施例中，发光源62为暖光led灯，灯照驱动单元61包括nmos管、第十七电阻r17、第十八电阻r18、以及第十九电阻r19，第十八电阻r18的两端连于nmos管的栅极和源极上，第十七电阻r17连于nmos管的栅极，第十七电阻r17远离nmos管的一端为灯照驱动单元61的灯照使能端，源极连于地线，漏极连于暖光led灯的负极，暖光led灯的正极通过第十九电阻r19连于电池供电单元11的输出端。当灯照控制信号为高电平时，灯照驱动单元61控制暖光led灯通电发光；当灯照控制信号为低电平时，灯照驱动单元61控制暖光led灯断电。

参照图11~13，显示模块7包括连于控制模块8的数码管控制单元72、连于数码管控制单元72的数码管驱动单元73、以及连于数码管驱动单元73的数码管71。

参照图11，数码管控制单元72包括用于接收供电电压的供电端、与显示控制端相连的接收端、与数码管驱动单元73相连的控制端、以及与数码管71相连的通讯端。在本实施例中，数码管控制单元72为型号为as225-16a的芯片，该芯片上的p15脚为接收端，p12、p13、p06、p05、p04、p03、p02和p01脚为通讯端，p00、p12、p11和p10为控制端，vdd引脚连于稳压单元13的输出端。数码管控制单元72基于时钟控制信号在控制端输出显示开关信号，并基于时钟控制信号在通讯端输出显示控制信号。

参照图12，数码管71连于数码管控制单元72的通讯端，并基于显示控制信号以显示时间信息。在本实施例中，数码管71共有十二个引脚，其中八个引脚分别连于数码管控制单元72上的p12、p13、p06、p05、p04、p03、p02和p01脚上，剩余四个连于数码管驱动单元73上。

参照图13，数码管驱动单元73包括第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、pnp型第一三极管q1、pnp型第二三极管q2、pnp型第三三极管q3和pnp型第四三极管q4。pnp型第一三极管q1的基极通过第九电阻r9连于数码管控制单元72的p10引脚，集电极连于数码管71的引脚上，发射极通过第十三电阻r13连于稳压单元13的输出端。pnp型第二三极管q2的基极通过第十电阻r10连于数码管控制单元72的p11引脚，集电极连于数码管71的引脚上，发射极通过第十四电阻r14连于稳压单元13的输出端。pnp型第三三极管q3的基极通过第十一电阻r11连于数码管控制单元72的p12引脚，集电极连于数码管71的引脚上，发射极通过第十五电阻r15连于稳压单元13的输出端。pnp型第四三极管q4的基极通过第十二电阻r12连于数码管控制单元72的p13引脚，集电极连于数码管71的引脚上，发射极通过第十六电阻r16连于稳压单元13的输出端。第九电阻r9远离pnp型第一三极管q1的一端、第十电阻r10远离pnp型第二三极管q2的一端、第十一电阻r11远离pnp型第三三极管q3的一端、以及第十二电阻r12远离pnp型第四三极管q4的一端为数码管驱动单元73的使能端，数码管驱动单元73基于显示控制信号以控制数码管71的通断电。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。