Электронные часы

В данной статье будут рассмотрены типовые узлы электронных часов и их принцип работы.

Основа электронных часов микросхема К176ИЕ12 в состав которой входят:

  • генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768Гц
  • два делителя частоты СТ2 на 32768 и СТ60 на 60 (см. рис. А.)

897896765633432198076745675676767

При подключении к микросхеме кварцевого резонатора на частоту 32768Гц микросхема выдает

Импульсы с частотой 128Гц (выходы Т1-Т4 микросхемы) со скважностью 4 сдвинутые между собой на четверть периода необходимы для коммутации знакомест индикатора часов при динамической индикации.

Импульсы с частотой 1/60Гц подаются на счетчик минут.

Импульсы с частотой 1 Гц подаются на счетчик секунд в качестве разделителя (двух мигающих точек) между индикаторами часов и минут.

Импульсы 2Гц необходимы для установки показаний часов.

1024Гц — эти импульсы предназначены для звукового сигнала будильника и для опроса разрядов счетчиков при динамической индикации.

Импульсы с частотой 32768Гц — не используются в схеме часов, эти импульсы контрольные, от стабильности и точности этой частоты зависит погрешность показаний часов.

Фазовые отношения колебаний различных частот можно посмотреть на рисунке
импульсы с частотами — 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60Гц.

867897987797988908908797765433443

Обратите внимание на короткие ложные импульсы с выходов Т1-Т4, если Вы будете использовать эти выходы для других целей, то обратите на это внимание.

Настройка — С2 служит для точной подстройки частоты, С3 для грубой, а С4 может быть исключен из схемы.

Далее в схеме часов следует микросхема К176ИЕ13 которая содержит:

  • счетчики часов и минут
  • регистр памяти будильника
  • цепи сравнения и выдачи звукового сигнала
  • цепь динамической выдачи кодов цифр для подачи на индикаторы

Как правило эту микросхему в стандартном варианте используют совместно с К176ИЕ12

0009897789676564542356675631211111

При совместном использовании этих двух микросхем мы получаем основные выходные импульсы: Т1-Т4 и коды цифр на выходах 1,2,4,8. В моменты когда на выходе Т1 лог. 1, на выходах 1,2,4,8 присутствует код цифры единиц минут, при лог. 1 на выходе Т2 — код цифры десятков минут и так далее. На выходе S — импульсы 1Гц для зажигания разделительной точки (2-х точек — 12:31), С — импульсы необходимые для стробирования записи кодов цифр в регистр памяти микросхемы К176ИД2 или К176ИД3(дешифраторы, предназначены для согласования выходов микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами), К — используется для гашения индикаторов во время коррекции часов, это необходимо поскольку во время коррекции показаний часов происходит остановка динамической системы индикации, при отсутствии гашения светится только один разряд с повышенной яркость в 4 раза. HS — выходной сигнал будильника. Выходы S, К и HS использовать не обязательно, при подачи лог. 0 на вход V микросхемы переводит эти выходы в высокоэмпедансное состояние.

При подаче питания ма микросхемы с счетчик часов и минут и в регистр памяти автоматически записываются нули. Для установки времени необходимо на жать SB1 и показания счетчика будут меняться с частотой 2Гц от 00 до 59 с и далее снова 00, в момент перехода от 59 к 00 показания часов увеличатся на единицу. Показания счетчиков часов то же можно изменить нажав SB2, так же как и с минутами показания будут меняться с частотой 2Гц, но уже от 00 до 23 и снова 00. При нажатии SB3 появится показания будильника, что бы изменить эти показания необходимо одновременно нажать SB1SB3 для минут и SB2SB3 для часов. Ну и последняя кнопка SB4 она необходима для запуска часов после коррекции( момент нажатия кнопки SB4 обнуляет секунды).

В стандартной схеме коррекции часов есть недостаток — случайное нажатие на кнопку часов или минут изменят показания времени часов. Если добавить еще одну кнопку — УСТАНОВКА- то эта проблема будет решена (SB5). Ни же приведен рисунок со схемой коррекции показаний времени часов с небольшим дополнением.

897698098098098908098344437867675667

Будильник
Когда показания часов и время будильника не совпадают, то на выходе HS будет лог. 0. Но как только показания совпадут ( совпадать они будут только в течении одной минуты) то на выходе HS появится импульсы положительной полярности с частой 128 Гц и длительностью 488мкс(скважность 16). При подачи этих сигналов через любой эмиттерный повторитель на любой излучатель вызовет звуковой сигнал напоминающий звук обычного механического будильника.

89778676456331243546755767667567576

Последняя часть схемы часов, это схема согласования выходов микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами.

098789667453434w767856757657657667

В данной схеме задействованы все необязательные выходы: К для гашения индикации часов при коррекции времени, HS — для будильника, S — секундный разделитель.

В данной схеме используются семисегментные индикаторы с общим анодом. VT12-VT18 и VT6, VT7, VT9, VT10 катодные и анодные ключи выполненные по схеме эмиттерных повторителей. R4-R10 определяют импульсный ток через сегменты индикаторов.

Данная схема рассчитана для индикаторов АЛ305А, АЛС321Б, АЛС324Б и аналогичных .

Литература — МРБ — С.А.Бирюков — Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • Усилитель мощности на TA8200AH

    Усилитель мощности на TA8200AH

    Микросхему TA8200AH используют в качестве усилителе мощности в ТВ и стерео комплексах. Микросхема имеет встроенную функцию MUTE и тепловую защиту. Усилитель на базе TA8200AH имеет следующие технические характеристики: Напряжение питания от +10 до +37В (номинальное напряжение +28В) Ток покоя от 50 до 105мА в зависимости от напряжения питания Пиковых выходной …Подробнее...
  • Электронное пианино — детская игрушка

    Предложенная схема очень проста не требует регулировки, не содержит дефицитных деталей и доступна для изготовления любому начинающему радиолюбителю. Игрушка содержит определенное число клавиш (кнопок), кол-во клавиш может быть любым. При нажатии клавиши схема генерирует тональный сигнал воспроизводимый динамиком с сопротивлением катушки не менее 8 Ом. Напряжение питания может быть выбрано …Подробнее...
  • Пайка (видео ролики)

    Пайка микросхем горячим воздухом 08:24   http://video.yandex.ru/users/sales-chip-dip-ru/view/666/ Температурный режим пайки 03:05   http://video.yandex.ru/users/sales-chip-dip-ru/view/363/ Краткий обзор химии для пайки 03:13   http://video.yandex.ru/users/sales-chip-dip-ru/view/51/Подробнее...
  • Индикатор уровня сигнала на транзисторах

    Это простой индикатор уровня сигнала для звуковоспроизводящей аппаратуры, схема адаптирована к различным потребностям пользователей. Может быть адаптирована к различным уровням входного сигнала- TR1 (регулировка уровня входного напряжения), TR2 (регулировка усиления). Принцип работы: после усиления ОУ на TL017 сигнал выпрямляется диодами D1-D2 (в дальнейшем используется только положительная полуволна сигнала), далее сигнал …Подробнее...
  • Простой лабораторный источник питания

    Источник питания работает от сетевого напряжения 220В. Параметры источника: Регулируемое положительное(относительно общего провода) напряжение1,3-30В с макс. током нагрузки до 1,5А Постоянное положительное напряжение 5В с током нагрузки до 2А Постоянное положительное напряжение 12В с током нагрузки до 2А Постоянное положительное напряжение 15В с током нагрузки до 2А Постоянное отрицательное напряжение …Подробнее...