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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Techniken für elektronische Uhren und insbesondere einen ablesbaren elektronischen Wecker.
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Stand der Technik
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Eine elektronische Uhr ist eine Zeitmessvorrichtung, die einen digitalen Schaltkreis zum Anzeigen der Sekunden, Minuten und Stunden benutzt. Im Vergleich zu einer traditionellen mechanischen Uhr weist die elektronische Uhr die Vorteile auf, dass sie die Zeit genau misst, ihre Anzeige ablesbar ist und sie frei von mechanischen Übertragungsvorrichtungen und dadurch weithin einsetzbar ist. Mit der ständigen Verbesserung und Verschönerung des menschlichen Lebensumfelds sind in vielen Situationen digitale elektronische Uhren zu sehen.
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Bestehende elektronische Uhren oder elektronische Weckers verwenden jedoch stets Zeiger oder LCD/LED zur Anzeige und eignen sich nicht für geistig beeinträchtigte Personen, z. B. solche, die unter Neurasthenie oder Schlaflosigkeit leiden. Bestimmte Menschen müssen häufig die Zeit prüfen, indem sie nachts aufwachen und dann die Augen geöffnet halten, um die Weckzeit des Weckers ablesen zu können, so dass sie aus dem Zustand der Schläfrigkeit gerissen werden, was besonders für Menschen unangenehm ist, die unter Schlaflosigkeit leiden.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Erfindung soll die Nachteile des Stands der Technik überwinden und stellt einen ablesbaren elektronischen Wecker bereit, der intelligenter und benutzerfreundlicher ist.
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Gemäß dem technischen Gedanken der Erfindung zum Überwinden der Nachteile:
umfasst ein ablesbarer elektronischer Wecker einen Mikroprozessor, einen Zeitgeberchip und einen Speicher, wobei der Zeitgeberchip und der Speicher in bidirektionaler Kommunikationsverbindung mit dem Mikroprozessor stehen, der Ausgangsanschluss des Mikroprozessors mit dem Eingangsanschluss eines Anzeigebildschirms und dem Eingangsanschluss einer Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht verbunden ist, und der Eingangsanschluss des Mikroprozessors mit den Ausgangsanschlüssen von Batterien und den Ausgangsanschlüssen von Tasten verbunden ist.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht der Erfindung aus einer LED-Lampe gebildet.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die LED-Lampe der Erfindung eine dreifarbige LED-Lampe, die rot, grün und blau sein kann.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet der Mikroprozessor der Erfindung einen MSP430F1122-Chip.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ein EEPROM-Speicher als der Speicher der Erfindung verwendet und ist aus einem AT24C16-Chip gebildet.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ein DS1302-Chip als der Zeitgeberchip der Erfindung verwendet.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist der Anzeigebildschirm der Erfindung ein 128·64-TFT-Farbbildschirm.
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Im Vergleich zum Stand der Technik weist die Erfindung die vorteilhaften Wirkungen auf, dass der Wecker die Zeit durch Farbe anzeigt, während ein üblicher LCD-Anzeigebildschirm zur Zeitanzeige verwendet wird, ein Benutzer die Weckzeit des Weckers und Lichtabstrahlungsfarben in sechs Zeiträumen vor der Weckzeit bearbeiten kann (wobei die Dauer jedes Zeitraums und die Lichtabstrahlungsfarben vom Benutzer bearbeitet werden können), so dass die Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht des Weckers farbiges Licht gemäß den eingestellten Farben abstrahlen kann, der Benutzer den zeitlichen Abstand von der aktuellen Zeit bis zur Weckzeit des Weckers anhand der Lichtabstrahlungsfarben bequem und schnell beurteilen kann und insbesondere die Unannehmlichkeit des Ablesens der Uhrzeit in der Nacht vermieden werden kann. Außerdem kann die Lichtabstrahlungsstärke innerhalb eines Bereichs von 0–100 % angepasst werden, es kann 1 Million Farben Bearbeitet und angepasst werden, die Anpassungsfähigkeit ist hoch, die Anforderungen unterschiedlicher Benutzer können erfüllt werden und die Struktur insgesamt ist kostengünstig und neuartig.
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Kurzebeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur der Erfindung;
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2 ist eine schematische Darstellung der spezifischen Struktur der Erfindung;
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2A–2G zeigen Detailansichten der Teile A–G aus 2.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Es folgt eine ausführliche Beschreibung mit Ausführungsformen und begleitenden Zeichnungen zum tieferen Verständnis der technischen Merkmale und Vorteile der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur der Erfindung. Ein ablesbarer elektronischer Wecker umfasst einen Mikroprozessor, einen Zeitgeberchip und einen Speicher, wobei der Zeitgeberchip und der Speicher in bidirektionaler Kommunikationsverbindung mit dem Mikroprozessor stehen, der Ausgangsanschluss des Mikroprozessors mit dem Eingangsanschluss eines Anzeigebildschirms und dem Eingangsanschluss einer Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht verbunden ist, und der Eingangsanschluss des Mikroprozessors mit den Ausgangsanschlüssen von Batterien und den Ausgangsanschlüssen von Tasten verbunden ist. Der Mikroprozessor ist aus einem Einzelchip-Mikrocomputer gebildet, verwendet einen MSP430F1122-Chip und wird von dem Zeitgeberchip, dem Speicher, der Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht, den vier Tasten, dem LCD-Anzeigebildschirm und den Batterien unterstützt.
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Der Mikroprozessor (ein Einzelchip-Mikrocomputer) ist der Systemkern und verwendet den MSP430F1122-Chip. Wie in 2 gezeigt, ist der MSP430F1122-Chip ein Acht-Bit-Einzelchip-Mikrocomputer mit extrem geringer Leistungsaufnahme, der mit 20 Pins und 14 EA-Schnittstellen versehen ist, und dient hauptsächlich zum Erlangen von Tasteninformationen durch Auslesen der Tasten, Steuern der Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht zum Abstrahlen von Licht unterschiedlicher Farbe, Auslesen des Zeitgeberchips zum Anzeigen der Zeit in Echtzeit, Steuern der Anzeige des LCD-Anzeigebildschirms und Speichern von Weckerinformationen, die vom Benutzer bearbeitet wurden, im EEPROM-Speicher.
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Die Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht der Erfindung ist aus einer LED-Lampe gebildet, und die LED-Lampe ist eine dreifarbige LED-Lampe, die rot, grün und blau sein kann. Wie in 2 gezeigt, ist im praktischen Betrieb die Abstrahlvorrichtung für farbiges Licht eine dreifarbige LED-Lampe, die durch paralleles Schalten einer Leuchtdiode D1(R), einer Leuchtdiode D2(G) und einer Leuchtdiode D3(B) gebildet ist und Licht in drei Grundfarben abstrahlen kann, nämlich rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht, sowie Licht in kombinierten Farben der drei Grundfarben. Drei Steuer-Pins der dreifarbigen Lampe sind jeweils mit der EA-Schnittstelle P12, der EA-Schnittstelle P13 und der EA-Schnittstelle P14 des Einzelchip-Mikrocomputers MSP430F1122 verbunden. Der Einzelchipmikrocomputer ermöglicht über die PWM-Funktion der EA-Schnittstellen Helligkeits- und Farbeinstellung. Der Benutzer bearbeitet die Lichtabstrahlungsfarben gemäß dem Grundfarbenprinzip über die Tasten, und die Farbauswahl wird durch Einstellen der Leuchtstärke aller Farben der dreifarbigen LED-Lampe erzielt. Der jeweilige Einstellungsbereich des roten Lichts, grünen Lichts und blauen Lichts ist 0–100 % (0 % gibt an, dass kein Licht abgestrahlt wird, 100 % gibt die maximale Leuchtstärke an, wobei die maximale Leuchtstärke auf etwa 5 Lumen einstellbar ist und die Leuchtstärke auch dem Bedarf entsprechend eingestellt werden kann), wodurch der Benutzer theoretisch 1 Million Farben bearbeiten kann. Der gesamte Wecker kann durch einen Schalter S1 ein- und ausgeschaltet werden.
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Ein EEPROM-Speicher wird als der Speicher der Erfindung verwendet und ist aus einem AT24C16-Chip gebildet. Der EEPROM-Speicher verwendet den AT24C16-Chip, weist eine Kapazität von 16 KB auf und dient zum Speichern von Weckerinformationen, darunter Zeitpunkte, Zeiträume und Farben, die vom Benutzer bearbeitet werden. Der Einzelchipmikrocomputer steht mit dem AT24C16-Chip durch zwei IIC-Datenbusse in Verbindung, wobei der Pin P10 und der Pin P11 des Einzelchip-Mikrocomputers zur Softwaresimulation des IIC-Kommunikationsprotokolls verwendet werden.
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Ein DS1302-Chip wird als der Zeitgeberchip der Erfindung verwendet. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitgeberchip der DS1302-Chip und höchst einfach und dient zum Echtzeitbetrieb der Uhr und Auslesen durch den Einzelchip-Mikrocomputer. Der Einzelchip-Mikrocomputer steht mit dem Zeitgeberchip durch zwei IIC-Datenbusse in Verbindung, wobei der Pin P24 und der Pin P25 des Einzelchip-Mikrocomputers zur Simulation des IIC-Kommunikationsprotokolls verwendet werden. Ein Kristalloszillator Y2 ist zwischen einem Pin X1 und einem Pin X2 für Zeitgebungssignale angeordnet.
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Der Anzeigebildschirm der Erfindung ist ein 128·64-TFT-Farbbildschirm. Wie in 2 sind die vier Tasten und der LCD-Anzeigebildschirm jeweils Mensch-Maschine-Schnittstellen und dienen zur Bedienungseingabe durch den Benutzer und zur Informationsanzeige, und die vier Tasten (S2, S3, S4 und S5) sind direkt mit den EA-Schnittstellen (P20, P21, P22 und P23) des Einzelchip-Mikrocomputers verbunden und dienen zum Aufheben von Unterbrechungen, um den verbrauchsarmen Betrieb zu ermöglichen. Der LCD-Anzeigebildschirm ist der 128·64-TFT-Farbbildschirm und steht über eine SPI-Schnittstelle mit dem Einzelchip-Mikrocomputer in Verbindung. P15, P16 und P17 des Einzelchip-Mikrocomputers sind mit Pins (5, 6 und 7) des Anzeigebildschirms verbunden. Die Batterien sind das Energiezentrum des gesamten Wecker, in der Auslegung werden zwei 5#-Batterien verwendet, und P1 ist das Energiemodul und dient zum Bereitstellen einer Spannung von 3 V für den Betrieb des gesamten Systems.
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Im praktischen Betrieb wird das System beispielsweise standardmäßig durch die Tasten so eingestellt, dass rotes Licht 30 Minuten vor der Weckzeit des Weckers abgestrahlt wird, orangefarbenes Licht 30–60 Minuten vor der Weckzeit des Weckers abgestrahlt wird, gelbes Licht 60–90 Minuten vor der Weckzeit des Weckers abgestrahlt wird, grünes Licht 90–120 Minuten vor der Weckzeit des Weckers abgestrahlt wird, und blaues Licht 120–480 Minuten vor der Weckzeit des Weckers abgestrahlt wird, zu anderen Zeiten kein Licht abgestrahlt wird, wobei Studien zeigen, dass blaues Licht den Schlaf fördert.
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Unter der Annahme, dass der Benutzer die Weckzeit auf sechs Uhr morgens einstellt, kann zur Weckzeit um sechs Uhr rotes Licht flackern, und zur Erinnerung können gleichzeitig Alarmtöne ertönen. Entsprechend wird von halb sechs bis sechs Uhr rotes Licht abgestrahlt, von fünf Uhr bis halb sechs orangefarbenes Licht abgestrahlt, von halb fünf bis fünf Uhr gelbes Licht abgestrahlt, von vier Uhr bis halb fünf wird grünes Licht abgestrahlt und von zweiundzwanzig Uhr bis vier Uhr blaues Licht abgestrahlt.
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Der technische Gedanke der obenstehenden Ausführungsformen liefert eine klare und vollständige Beschreibung der Erfindung, doch liegt es auf der Hand, dass die vorstehenden Ausführungsformen ein Teil der Ausführungsformen der Erfindung und nicht die Gesamtheit der Ausführungsformen der Erfindung bilden. Alle anderen Ausführungsformen, die auf Grundlage der Ausführungsformen der Erfindung von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet ohne erfinderische Tätigkeit erlangt werden, fallen in den Umfang der Erfindung.
