校时电路、控制方法及校时设备

技术领域

本申请属于标准时间校准技术领域，尤其涉及一种校时电路、控制方法及校时设备。

背景技术

目前，具有计时功能的计时仪器大多采用石英晶体作为时钟源，其振荡频率受电压、温度及自身加工精度等的影响，无法做到很高的精度，所以经过一段时间就会产生累计误差，需要定时进行校正。现有的时钟校正方法一般包括全球定位系统/北斗系统(GlobalPositioning System/Beidou system，GPS/BD)、长波授时系统和码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)。其中，全球定位系统/北斗系统校时需要将天线引出室外，并且附近不能有遮挡物，接收时间较长，反应较慢；长波授时系统校时则有接收信号不稳定、信号覆盖面不全、受天气影响较大等问题；码分多址校时一般只能应用于2G/3G技术，不适应未来4G/5G的发展潮流。

发明内容

本申请的目的在于提供一种校时电路、控制方法及校时设备，旨在解决传统校时电路接收时间长、受环境影响大，不适应未来网络发展的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种校时电路，包括长期演进接收模块和时间转换模块；

所述长期演进接收模块与所述时间转换模块电连接；

所述长期演进接收模块，被配置为接收基站发送的标准时间，以及根据时间请求信号输出所述标准时间；

所述时间转换模块，被配置为生成所述时间请求信号，以及将所述标准时间转换格林威治标准时间。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述校时电路还包括秒信号源模块；

所述秒信号源模块与所述时间转换模块电连接；

所述秒信号源模块，被配置为当所述长期演进接收模块故障时，向所述时间转换模块发送秒信号源；

所述时间转换模块，还被配置为将所述秒信号源转换为所述格林威治标准时间。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述校时电路还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述长期演进接收模块和所述时间转换模块电连接；

所述电源模块，被配置为向所述长期演进接收模块和所述时间转换模块供电。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述长期演进接收模块包括第一芯片、第一电容、第二电容、第一电阻和第一天线；

所述第一芯片的天线引脚分别与所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电容的一端和所述第一天线的一端电连接，所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端和所述第一天线的另一端均接地，所述第一芯片的发送引脚和所述第一芯片的接收引脚均与所述时间转换模块电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述时间转换模块包括第二芯片、第二电阻和第三电阻；

所述第二芯片的发送引脚与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述长期演进接收模块电连接，所述第二芯片的接收引脚与所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述长期演进接收模块电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述秒信号源模块包括第三芯片、第六可调电容、第七电容和第二晶振；

所述第三芯片的振荡器输入引脚分别与所述第二晶振的一端和所述第六可调电容的一端电连接，所述第三芯片的振荡器输出引脚分别与所述第二晶振的另一端和所述第七电容的一端电连接，所述第六可调电容的另一端和所述第七电容的另一端均接地，所述第三芯片的输出引脚与所述时间转换模块电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述电源模块包括第四芯片、第八电容、第九电解电容、第十电解电容、第十一电容、第一二极管和第二二极管；

所述第四芯片的输入引脚分别与电源、所述第八电容的一端、所述第九电解电容的正极和所述第一二极管的负极电连接，所述第四芯片的输出引脚分别与所述第十电解电容的正极、第十一电容的一端和所述第二二极管的负极电连接，所述第八电容的另一端、所述第九电解电容的负极、所述第十电解电容的负极、所述第十一电容的另一端、所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极均接地。

第二方面，本申请实施例提供了一种校时电路的控制方法，包括如下步骤：

获取基站发送的标准时间；

间隔固定时间进行热启动、冷启动和/或从网络时间服务器获取网络标准时间。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述间隔固定时间进行热启动、冷启动和/或从网络时间服务器获取网络标准时间，包括：

间隔第一固定时间，从所述网络时间服务器获取所述网络标准时间；

和/或，间隔第二固定时间进行所述热启动；

和/或，间隔第三固定时间进行所述冷启动。

第三方面，本申请实施例提供了一种校时设备，包括所述的校时电路。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的校时电路，通过长期演进接收模块接收基站发送的标准时间，通过时间转换模块将标准时间转换格林威治标准时间，以供计时仪器校正使用，整个电路无需将天线引出室外，接收信号不受时间、地点和天气等的影响，接收速度快，接收时间短，更能够适应未来4G/5G的发展方向。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的校时电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的校时电路的长期演进接收模块的电路图；

图3为本申请实施例提供的校时电路的时间转换模块的电路图；

图4为本申请实施例提供的校时电路的秒信号源模块的电路图；

图5为本申请实施例提供的校时电路的电源模块的电路图；

图6为本申请实施例提供的校时电路的控制方法的第一种流程图；

图7为本申请实施例提供的校时电路的控制方法的第二种流程图。

附图标记说明

1-长期演进接收模块，2-时间转换模块，3-秒信号源模块，4-电源模块。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的时钟校正方法一般采用全球定位系统/北斗系统(Global PositioningSystem/Beidou system，GPS/BD)、长波授时系统和码分多址(Code Division MultipleAccess，CDMA)等。但是，全球定位系统/北斗系统校时需要将天线引出室外，并且附近不能有遮挡物，接收时间较长，反应较慢；长波授时系统校时存在接收信号不稳定、信号覆盖面不全、受天气影响较大等问题；码分多址校时一般只能应用于2G/3G技术，不适应未来4G/5G的发展潮流。

为此，本申请提供一种校时电路，通过长期演进接收模块接收基站发送的标准时间，通过时间转换模块将标准时间转换格林威治标准时间，以供计时仪器校正使用，整个电路无需将天线引出室外，接收信号不受时间、地点和天气等的影响，接收速度快，接收时间短，更能够适应未来4G/5G的发展方向。

下面结合附图，对本申请提供的校时电路，进行实例性的说明。

图1为本申请实施例提供的校时电路的第一种结构示意图。参见图1所示，示例性地，一种校时电路100，包括长期演进(Long Term Evolution，LTE)接收模块1和时间转换模块2；长期演进接收模块1与时间转换模块2电连接。

长期演进接收模块1，被配置为接收基站发送的标准时间，以及根据时间请求信号输出标准时间。

时间转换模块2，被配置为生成时间请求信号，以及将标准时间转换格林威治标准时间。

在本申请实施例中，通过长期演进接收模块1实时接收4G基站或者5G基站发送的标准时间，当与时间转换模块2连接的计时仪器需要校正时间时，通过时间转换模块2向长期演进接收模块1发送时间请求信号，长期演进接收模块1根据时间请求信号将内部存储的标准时间发送至时间转换模块2，时间转换模块2将标准时间转换格林威治标准时间。其中，格林威治标准时间采用国际海洋电子协会(National Marine Electronics Association，NMEA)格式，包含了定位时间、纬度、经度、高度、定位所用的卫星数、校正时段和速度等多项数据内容。采用NMEA格式，可以兼容GPS的输出格式，使得接收校准的计时仪器既可以接收GPS信号，也可以接收本无线电的信号，电路接口完全一样，从而使本申请的适用范围广泛。同时由于长期演进接收模块1接收的信号来自于4G基站或者5G基站，信号强度要比来自卫星的GPS信号和来自遥远的授时中心发射的长波信号要强很多，所以不仅避免了将接收天线伸向楼顶，而且接收速度快、接收可靠性好、整体结构简单。

如图1所示，示例性地，校时电路100还包括秒信号源模块3；秒信号源模块3与时间转换模块2电连接。

秒信号源模块3，被配置为当长期演进接收模块1故障时，向时间转换模块发送秒信号源。

时间转换模块2，还被配置为将秒信号源转换为格林威治标准时间。

在本申请实施例中，一般情况下，通过长期演进接收模块1接收基站发送的标准时间并发送至时间转换模块2，以供计时仪器校准时间使用。当长期演进接收模块1出现故障，无法正常接收标准时间时，可以通过秒信号源模块3向时间转换模块2发送秒信号源，为时间转换模块2自计时提供时间基准，从而使时间转换模块2根据该时间基准继续高精度计时，为计时仪器提供校正标准时间。其中，秒信号源模块3一般为1秒脉冲数(Pulse persecond，PPS)信号时间源。

示例性地，如图1所示，校时电路100还包括电源模块4；电源模块4分别与长期演进接收模块1和时间转换模块2电连接。

电源模块4，被配置为向长期演进接收模块1和时间转换模块2供电。

在本申请实施例中，通过电源模块4不仅可以向长期演进接收模块1和时间转换模块2供电，还可以向秒信号源模块3供电，以使长期演进接收模块1、时间转换模块2和秒信号源模块3正常工作。

图2为本申请实施例提供的校时电路的长期演进接收模块的电路图。示例性地，如图2所示，长期演进接收模块1包括第一芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第一天线ANT1。

第一芯片U1的天线引脚ANT_MAIN分别与第一电容C1的一端和第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电容C2的一端和第一天线ANT1的一端电连接，第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端和第一天线ANT1的另一端均接地，第一芯片U1的发送引脚MAIN_TXD和第一芯片U1的接收引脚MAIN_RXD均与时间转换模块2电连接。

在本申请实施例中，通过第一电容C1、第二电容C2和第一电阻R1组成网络阻抗，匹配第一天线ANT1的需要，通过第一天线ANT1接收外部基站发送的标准时间，通过第一芯片U1将获取的标准时间发送至时间转换模块2。其中，第一芯片U1采用华为的EC600N型号芯片。

图3为本申请实施例提供的校时电路的时间转换模块的电路图。示例性地，如图3所示，时间转换模块2包括第二芯片U2、第二电阻R2和第三电阻R3。

第二芯片U2的发送引脚TXD与第二电阻R2的一端电连接，第二电阻R2的另一端与长期演进接收模块1电连接，第二芯片U2的接收引脚RXD与第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与长期演进接收模块1电连接。

时间转换模块2还包括第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一晶振Y1和第一插件P1。

第三电容C3的一端与电源VCC电连接，第三电容C3的另一端分别与第四电阻R4的一端和第二芯片U2的复位引脚RST电连接，第五电容C5的一端和第一晶振Y1的一端均与第二芯片U2的第一晶振引脚XTAL1电连接，第四电容C4的一端和第一晶振Y1的另一端均与第二芯片U2的第二晶振引脚XTAL2电连接，第四电阻R4的另一端、第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端均接地。第二芯片U2还与第一插件P1电连接，以用于通过第一插件P1与长期演进接收模块1电连接。

在本申请实施例中，通过第二电阻R2和第三电阻R3在编程时起到隔离作用，向长期演进接收模块1发送时间请求信号，以及接收长期演进接收模块1发送的标准时间，并将接收的标准时间转化为格林威治标准时间，计算出星期、月、日等标准时间信息。通过第三电容C3和第四电阻R4组成复位电路，以用于第二芯片U2的复位重启。通过第四电容C4和第五电容C5组成振荡回路，给第一晶振Y1提供晶振起振信号。其中，第二芯片U2可以采用STC12C5A60S2型号芯片。

图4为本申请实施例提供的校时电路的秒信号源模块的电路图。示例性地，如图4所示，秒信号源模块3包括第三芯片U3、第六可调电容C6、第七电容C7和第二晶振Y2。

第三芯片U3的振荡器输入引脚OSCI分别与第二晶振Y2的一端和第六可调电容C6的一端电连接，第三芯片U3的振荡器输出引脚OSCO分别与第二晶振Y2的另一端和第七电容C7的一端电连接，第六可调电容C6的另一端和第七电容C7的另一端均接地，第三芯片U3的输出引脚OI与时间转换模块2电连接。

在本申请实施例中，通过第三芯片U3为时间转换模块2提供秒信号源，以供时间转换模块2将秒信号源转化为格林威治标准时间，以供计时仪器校准时间使用。通过第六可调电容C6和第七电容C7组成振荡回路，为第二晶振Y2提供晶振起振信号。通过第六可调电容C6的电容大小，可以对应调节第三芯片U3的输出引脚OI输出的秒脉冲数。另外，在本申请实施例中，第二晶振Y2的频率为4.194304MHz。第三芯片U3的信号为BY832型号的宽温度范围芯片，由BY832芯片产生的1PPS信号精度远高于低频晶体，日差达到0.1秒，而普通的32768Hz信号的日差是2秒，处于不同的数量级，因此在秒信号源模块3中，BY832芯片可以达到非常高的走时精度。

另外，在传统的校时电路中，当4G信号或者5G信号接收不稳定时，校时电路会停止校时，靠自身的时间源继续走时，从而产生累计误差。然而许多设备在时间误差达到一定程度后，即使4G信号或者5G信号恢复也无法实现时钟的正常校准，导致设备持续计时不准。但是，对于本申请实施例中秒信号源模块3中的BY832芯片，由于可以保证高精度的时钟运行，误差非常小，仅为0.1秒，所以即使长时间没有接收到4G信号或者5G信号，一旦恢复接收，也可以保证正常的时间校准，维持设备的正常计时。

图5为本申请实施例提供的校时电路的电源模块的电路图。如图5所示，示例性地，电源模块4包括第四芯片U4、第八电容C8、第九电解电容C9、第十电解电容C10、第十一电容C11、第一二极管D1和第二二极管D2。

第四芯片U4的输入引脚Vin分别与电源VIN、第八电容C8的一端、第九电解电容的正极和第一二极管D1的负极电连接，第四芯片U4的输出引脚Vout分别与第十电解电容的正极、第十一电容C11的一端和第二二极管D2的负极电连接，第八电容C8的另一端、第九电解电容C9的负极、第十电解电容C10的负极、第十一电容C11的另一端、第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极均接地。

在本申请实施例中，通过第四芯片U4将电源电压转化为5V电压，并向长期演进接收模块1、时间转换模块2和秒信号源模块3供电，以使长期演进接收模块1、时间转换模块2和秒信号源模块3可以正常工作。通过第八电容C8对输入电压进行高频滤波，通过第九电解电容C9对输入电压进行低频滤波，通过第一二极管D1起到反向保护的作用，通过第十一电容C11对输出电压进行高频滤波，通过第十电解电容C10对输出电压进行低频滤波，通过第二二极管D2起到反向保护的作用。其中，第四芯片U4为AS1117-5V型号的芯片。

本申请的校时电路，通过长期演进接收模块接收基站发送的标准时间，通过时间转换模块将标准时间转换格林威治标准时间，以供计时仪器校正使用，整个电路无需将天线引出室外，接收信号不受时间、地点和天气等的影响，接收速度快，接收时间短，更能够适应未来4G/5G的发展方向。

基于上述本实施例提供的校时电路，下面分别对校时电路的控制方法进行具体说明。

示例性地，图6为本申请实施例提供的校时电路的控制方法的第一种流程图。如图6所示，一种校时电路的控制方法，包括如下步骤：

S100、长期演进接收模块1获取基站发送的标准时间。

S200、长期演进接收模块1间隔固定时间进行热启动、冷启动和/或从网络时间服务器获取网络标准时间。

在本申请实施例中，长期演进接收模块1在一般情况下，正常获取4G基站或者5G基站发送的标准时间。但是，当长期演进接收模块1在运行过程中出现程序跑飞、无法正常接收信号的死机情况时，长期演进接收模块1无法为时间转换模块2提供正确的标准时间，同时一旦长期演进接收模块1出现死机情况，无法自行恢复到正常状态。所以本申请使长期演进接收模块1间隔固定时间进行热启动、冷启动和/或从网络时间服务器获取网络标准时间，从而使长期长期演进接收模块1有多个标准时间来源，同时不会长期处于死机状态，保障了整个校时电路提供标准时间的可靠性和准确性。

图7为本申请实施例提供的校时电路的控制方法的第二种流程图。如图7所示，示例性地，具体包括如下步骤：

间隔固定时间进行热启动、冷启动和/或从网络时间服务器获取网络标准时间，包括：

间隔第一固定时间，从网络时间服务器获取网络标准时间。

和/或，间隔第二固定时间进行热启动。

和/或，间隔第三固定时间进行冷启动。

在本申请实施例中，可以采用如下步骤：

S100、正常从基站获取标准时间。

S201、判断是否间隔第一固定时间，若是，则从网络时间服务器获取网络标准时间，若否，则进行下一步。

S202、判断是否间隔第二固定时间，若是，则进行热启动，若否，则进行下一步。

S203、判断是否间隔第三固定时间，若是，则进行冷启动，若否，则返回S100。

通过上述三种方式，可以有效保障长期演进接收模块1获取标准时间的可靠性，并且防止长期演进接收模块1一直处于死机状态。另外，可以提前设置第一固定时间、第二固定时间和第三固定时间的值。

示例性地，本申请实施例提供一种校时设备，包括校时电路100。

本申请的校时电路100安装在校时设备内，通过长期演进接收模块接收基站发送的标准时间，通过时间转换模块将标准时间转换格林威治标准时间，以供计时仪器校正使用，整个电路无需将天线引出室外，接收信号不受时间、地点和天气等的影响，接收速度快，接收时间短，更能够适应未来4G/5G的发展方向。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体标识信息也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的空间场所的控制方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的空间场所的控制方法实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些多接口系统，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。