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GPS/NTP同步电子钟表原理
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发布：2015-5-16
GPS/NTP同步电子钟表电路原理：
LED电子钟表是现代电子技术与精密加工技术相结合的产物。自20世纪50年代第二代电子钟表出现，仅仅经过十多年时间，即60年代末，70年代初，便相继诞生了第三代和第四代电子钟表。 第二代电子钟表与机械钟表不同之处， 主要是用电池代替了钟表的发条作为能源， 而在走时精度上却没有多大改进。因为芯片技术的突飞猛进，使得时钟在智能化层度上更进一层：移动支付、视频聊天、天气播报、健康监控、身份识别等，人们更多的只是将手表作为一个助手，其作为时间查看的功能不如以前更“重要”。然而，在少数特殊场合，时钟的精度依旧是衡量一款时钟手表产品的唯一标准，这里所讨论的LED电子时钟电路基本原理就显的尤其重要了。时钟精度影响最重要的部件之一“时钟振荡器”如下图：
数字式石英表通常称为第四代电子表。它以数字形式显示时间。具有元件少，结构简单的特点。上图是它的结构分解图。主要由电路基板、导电橡胶、液晶显示器、电池、塑料支架、表壳和后盖等组成。下图是数字式石英电子钟表结构原理图。图中虚线部分为电子手表的心脏部件，称为CMOS集成电路。总面积只有 3N4垃垃但包含有数千个晶体管。集成电路的管芯通过超声键盒或金属球焊等方法，焊接到印刷电路板上，并用特制的绝缘环氧树脂封固成一体，用来防护引线和CMOS集成电路不受损害。石英谐振器、微调电容、各种固定电容、照明灯泡等焊接在印刷线路板上构成了完整的电气线路。
上图为振荡输人端；DISPLAY为置数端；VDD为电池负极； VSS为电源正极；0/0~VDD接微调电容;0/1~VDD 接振荡电容; CAP~512 接升压电容; VH~VDD接滤波电容;COM为公共电极;SET为置位端。这里就电子手表中的心脏部分———CMOS集成电路中的一些基本电路作些必要的说明（因为这些杂散在电路与电路之间的外部干扰源将影响电子时钟的精确走时）。
1.石英振荡电路
由石英振子和电容器与集成电路中的振荡电路构成一个石英振荡器， 由石英振荡电路产生的32768Hz的振荡频率作为电子手表的计时基准。
2.分频电路
由CMOS管组成的二分频电路组成十五级分频电路，将32768Hz的频率，依次分为16384、8192、4096、…8、4、2、1Hz。将此标准信号送到计数器。
3.计数电路
液晶显示式数字石英电子表的计数器主要有十进制计数器、六进制计数器、十二进制计数器和日计数器等。十进制计数器主要用于秒个位、分个位等。十二进制计数器主要用于时位和月位。日计数器主要用于日位。
4.译码电路
通过译码电路将计数器输出的代码信号翻译成液晶显示器的笔画信号。译码器通过对字画亮或灭的控制实现正常的时间显示。
5.驱动电路
从译码电路输出的是直流信号，而液晶显示器则是交流方波驱动。所以，需要驱动电路将译码电路输出的电压改变成32Hz的方波驱动液晶显示信号。
6.倍压电路
液晶显示数字式石英电子表≈般都使用1.5ⅴ左右的电源电压，而液晶显示器正常工作电压是它的2N4倍，就要使用倍压电路将电池电压升高到液晶显示屏所需要的电压。
7.控制电路
在表壳上设置了各种按钮，每按一次调校按钮，就会有一个脉冲输人到控制电路。
8.其它电路
七功能以上的电子手表，一般还设有闹表电路，驱动压电型或电动型蜂鸣器报闹报时。另外，带有微型计算器的电子手表，还具有计算器电路等。
“采得百花成蜜后，为谁辛苦为谁甜。”
这样努力分析基本电路，是为了更好的处理电路精确走时可能产生的误差，将时钟自主走时精度控制在5ppm。再准确的时钟手表都会有误差，为了“纠正”这种误差，我们常常采用外部时间同步源来给时钟手表共享时间，如NTP服务器，GPS卫星基站，CDMA基站，电波发射台等。因而就衍生出了各种各样的LED时钟或电子时钟手表，如：电波种、NTP时钟、GPS时钟、局域网同步时钟、子母钟等各式各样的时间显示设备。
我公司生产的局域网自动时间同步LED电子时钟走时比指针式石英电子手表更精确，结构比指针式石英电子手表更简单，还具有特别良好的防磁、防震性能。而且，除了显示时间外，数字显示式电子手表还可以具有计秒，显示日期、星期、起闹及计算、储存数据、量血压、测脉搏、报警等等多种功能。产品如下图：
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