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2017-12-21

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2017-12-21

在很久以前,人们在了解时间的同时,就提出了对定时工具的需要。因为不少的工作需要定时控制进度。如果在煮鸡蛋的时候用一只沙漏来计时的话,比用手表计时还方便。但沙漏除了订时以外,就没有更多的功能了。沙漏是人类相当古老的发明,是最古老的定时工具。人们利用它在船上控制船员值勤的时间,或在教堂中确定布道时间的长短。虽然后来人们使用玻璃来制造沙漏,但它的功能却没有较古老的、用陶制容器制成的沙漏有任何进步。

今天我们学习了定时器,定时器人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏,但在钟表诞生发展成熟之后,人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器,达到准确控制时间的目的。定时器确实是一项了不起的发明,使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。人们甚至将定时器用在了军事方面,制成了定时炸弹,定时雷管。现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。

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定时中断实现步骤:

近日,由雷佳音和易烊千玺主演的古装历史悬疑剧《长安十二时辰》可谓大火,其对唐代的称谓、礼仪、建筑、服装、饮食、市井、娱乐、节日等制度和风俗都有很高的还原度,从而备受瞩目。因为涉及时间,有关唐人用来计时的工具便不可避免地被提及了,其中很有意思的一种计时工具便是火闹钟。

现在的沙漏已经没有使用意义了,更多地作为一种艺术形象出现。在不少的绘画作品中,都用沙漏来表示时间的流逝。沙漏中的细沙一刻不停地漏下,最形象地表现了时间一去不反的道理,提醒人们珍惜时间──象沙漏那样翻过来重新计时,在现实生活中是不可能的。

1能定时器时钟。

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  2初始化定时器配置ARR,PSC。

《长安十二时辰》里的火闹钟一、以火计时

  3开启定时器中断,配置NVIC。

人们发现,相同数量的同一种燃料,只要周围环境变化不大,燃烧的时间大致相同,受此影响,人们就开始用火的燃烧来计时。定时蜡、定时灯和火闹钟便产生了。

  4使能定时器。

定时蜡,顾名思义,是一种用燃烧的蜡烛来计时的方法。定时蜡最早出现于何时已不可考,但其使用方法在《岁时广记》中有所记载,其云:“烧烛知夜,刻烛验更。”事先在蜡烛上刻上相应经过校正的五更记号,也就可以用来计量时间了。蜡烛方便携带、保存,又可以照明,一举两得,价格也不算太贵,所以使用面还是比较广的。

  5编写中断服务函数。

不过,这种计时方法也有弊端。一旦风速发生变化,哪怕蜡烛本身的“燃料”相同,蜡烛燃烧的时间也不会相同,用来计时便不准确了。

定时灯,主要是古代矿工在矿井中使用的计时工具。矿工在下井时,为了计算时间,便在矿灯中加入一定数量的油,待其快要燃烧完毕时,便也是他们工作结束之时了。

火闹钟,是一种依靠烧香来计时的仪器,是香漏的一种。香漏,又被称为“香篆”“更香”,是用那些能够长时间均匀燃烧的香来计时的。在六朝时,我国就出现了用香来计时的做法,如南朝梁庾肩吾 《奉和春夜应令》云:“烧香知夜漏,刻烛验更筹。”

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唐宋时期,用香计时的办法更加精密准确,出现了百刻香。宋人洪刍《香谱》云:“百刻香,近世尚奇者作香篆,其文准十二辰,分一百刻,凡燃一昼夜己。”所谓“百刻香”指的是将香料做成篆文形状后,又细分为100个刻度。香燃完后正好是一昼夜,以此用作计时器。明清时期,这种使用香漏计时的办法在社会上很常见。

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除了龙舟之外,还有这种屏风香漏

因为香漏的需求量很大,所以民间有大量的制香艺人,到北宋时期已经出现了专门制作更香的香模。明代周嘉胄在其作品《香乘》中则收录了13种更香印模,还附有制香的工序和配方。通常来说,香漏的长度很长,并被制成各种图案,如“福”“寿”“喜”等,其上再标有时间刻度。据说,最长的香漏能够连续使用十几天而不灭,有时还能燃烧长达一月。

为了减少专人看管的麻烦,方便知晓时间,人们会在香漏的特定位置用细线挂一些金属小球,在下方再放置一金属盘子,等香尽线断之时,金属球落到盘子上,便会发出“砰”的响声,这与今日闹钟有异曲同工之妙,因而被称为“火闹钟”。《长安十二时辰》中出现的“火闹钟”便是上述工作原理,因为它是仅仅用来计算1个时辰,所以其刻度会更为精确。这种“火闹钟”因为是放置在龙形的架子上,所以它有一个非常文艺的名字,称作“龙舟香漏”。

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6165com澳门老金沙,博物馆中的“龙舟香漏”,《长安十二时辰》还原度真是很高了二、以日影计时

太阳每日东升西落,人们很早便发现了“立竿见影”的道理,并将其应用于计时。依照此原理发明出来的计时工具有圭表和日晷。

圭表,在公元前7世纪就被应用到实际生活中了,它是根据日影长度来测量时间的,是我国最为原始古老的计时工具。圭表,由圭和表两部分组成。圭是平卧的尺,表是直立的标竿。表放在圭的南端,两者互相垂直。圭,又被称为“土圭”,在《周礼》中就记载了土圭的制造方法和用途,以土圭测影的方法在周代很常见的。

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圭表

用于制造圭表的材料有木和铜两种,其中的铜制圭表将圭和表在连接处固定起来,增强了圭表的稳定性,只要能准确地将圭面水平安置在南北方向上就可以正常工作了。古代遗留的铜制圭表在现如今的中国科学院紫金山天文台还能看到,它其实是清代重修的明代铜圭表。其实,圭表的功能不仅是计时,还有定方向、定节气、定地域的作用。但是圭表的局限性是很强的,夜晚和阴天下雨就不能使用了。

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北京古观象台圭表

6165金沙总站,日晷,由晷针、晷面和晷座组成,晷面的上下两面均刻有子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥12个时辰,刻度均匀。晷针投在晷面上的影子就能指出一天中的各个时辰。据曾敏行《独醒杂志》记载,春分以后,取影计时需看晷面正面的影,秋分以后需看晷面背面的影。用日晷测定时间不是根据日影的长度,而是根据日影的方向。

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故宫日晷

日晷作为一种计时方法,在古代世界也很流行。古埃及、古雅典都有类似的建筑。罗马皇帝奥古斯特曾在练兵场上竖起一根34米高的尖形柱子作为日晷的指针。与圭表相同的是,日晷也摆脱不了夜晚和阴天不能使用的命运。现如今,日晷早已完成了它的历史使命,很多日晷都静静地躺在博物馆了,仅供人们观瞻,去想象那些逝去的岁月了。三、以物质流速计时

这种以物质流速计时的工具在古代社会被称作“漏刻”,主要有两种:沙漏和滴漏,它们的出现解决了前面两类计时工具只能在晴朗的白天使用的难题。

沙漏,对我们都很熟悉,现如今仍可被用来计时,由两个倒置带盖的漏斗形透明杯子组成,中间用细管连接在一起。在上面的杯子上装入一定量的沙子,在重力的作用下,它会流入下面的杯子,沙子漏完的时间,就是相应的时间长度。

沙漏最早由明代的詹希元发明,《明史·天文志》载曰:“明初,詹希元以水漏至严寒水冻辄不能行,故以沙代水。然沙行太疾,末协天运,乃以斗轮之外复加四轮,轮皆三十六齿。”看来,沙漏最初是作为滴漏的替代品被创造出来的,上述沙漏的体积是很大的。因为沙漏对沙的要求较高,很容易出现阻塞现象,所以明代中期的周述学对沙漏进行了改造。后来,沙漏不断地缩小,很容易携带,常常在船上使用,被称作“船钟”,由专人轮流看管。

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滴漏,是一种利用带漏孔的容器来计算时间的工具,又被称作“漏壶”“刻漏”或“水钟”。它在中国的起源很早,应用也最为广泛。梁代《漏刻经》说“漏刻制作,盖肇于轩辕之日,宣乎夏商之代。”最早的滴漏只有一壶,计时可能并不太精准。为了解决这个问题,人们又不停地增加漏壶的数量,有两级、三级等级数。宋代科学家沈括,在漏壶中增加“隔室”,又改进了出水口的材料,连用的水也要精选,使漏壶计时精度大为提高。当然,若是遇上天寒地冻的日子,这种计时方法也难免不准确了。

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铜壶滴漏塑像文史君说:

《长安十二时辰》里的火闹钟,从造型上看还原度已经很高了。不过有一个小问题是,从文献记载来看,剧中出现的这种“龙舟香漏”似乎是宋代以后才出现的,电视剧里算是来了把小小的穿越吧。当然,以影视剧来说,这么做也无伤大雅。

这些机械计时工具是我国古代科技史上的优秀作品,集中体现了古人的智慧,值得我们为之骄傲。直到明末,在传教士的影响下,现代意义上的西方机械钟表才传入中国,进而改变就中国人的时间观念和计时方法,为中国人的社会生活带来了巨大的变化。参考文献:

卢平安、周连亨编:《你了解时间吗?》,河北人民出版社1980年版。

莫秀秀:《中国古代计时器设计研究》,山东大学2009年硕士学位论文。

(作者:浩然文史·微雨燕博士)

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