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