Для тех, кто хоть немного разбирается в микроконтроллерах, а также хочет создать несложное и полезное устройство для дома, нет ничего лучше сборки с LED индикаторами. Такая вещь может украсить вашу комнату, а может пойти на уникальный подарок, сделанный своими руками, от чего приобретёт дополнительную ценность. Схема работает как часы и как термометр - режимы переключаются кнопкой или автоматически.
Схема электрическая самодельных часов с термометром
Микроконтроллер PIC18F25K22 берёт на себя всю обработку данных и отсчёт времени, а на долю ULN2803A остаётся согласование его выходов со светодиодным индикатором. Небольшая микросхема DS1302 работает как таймер точных секундных сигналов, частота её стабилизирована стандартным кварцевым резонатором 32768 Гц. Это несколько усложняет конструкцию, зато вам не придётся постоянно подстраивать и корректировать время, которое будет неизбежно запаздывать или спешить, если обойтись случайным ненастроенным кварцевым резонатором на несколько МГц. Подобные часы скорее простая игрушка, чем качественный точный хронометр.
При необходимости, датчики температуры могут быть расположены далеко от основного блока - они соединяются с ним трёхпроводным кабелем. В нашем случае один температурный датчик установлен в блок, а другой расположен снаружи, на кабеле длинной около 50 см. Когда пробовали кабель 5 м, то тоже прекрасно функционировало.
Дисплей часов изготовлен из четырех больших светодиодных цифровых индикаторов. Первоначально они были с общим катодом, но изменены на общий анод в финальной версии. Вы можете ставить любые другие, потом просто подберёте токоограничительные резисторы R1-R7 исходя из требуемой яркости. Можно было разместить его на общей, с электронной частью часов, плате, но так гораздо универсальнее - вдруг вы захотите поставить очень большой LED индикатор, чтоб их было видно на дальнем расстоянии. Пример такой конструкции уличных часов есть тут.
Сама электроника запускается от 5 В, но для яркого свечения светодиодов необходимо использовать 12 В. Из сети, питание поступает через понижающий трансформатор адаптер на стабилизатор 7805 , который образует напряжение строго 5 В. Обратите внимание на небольшую зелёную цилиндрическую батарейку - она служит источником резервного питания, на случай пропадания сети 220 В. Её не обязательно брать на 5 В - достаточно литий-ионного или Ni-MH аккумулятора на 3,6 вольта.
Для корпуса можно задействовать различные материалы - дерево, пластик, металл, либо встроить всю конструкция самодельных часов в готовый промышленный, например от мультиметра, тюнера, радиоприёмника и так далее. Мы сделали из оргстекла, потому что оно легко обрабатывается, позволяет увидеть внутренности, чтоб все видели - эти часы собраны своими руками. И, главное, оно было в наличии:)
Здесь вы сможете найти все необходимые детали предлагаемой конструкции самодельных цифровых часов, в том числе схему, топологию печатной платы, прошивки PIC и
Лампа: ИН-12
Схема: есть
Плата:нет
Прошивка:не нужна
Исходник:нет
Описание: есть
Особенности: акустический датчик включения.
Схема:
Собрал уже кучу разных часов, захотелось нечто
воздушное. В ход пошло оргстекло.. Часы построены на комплекте К176ИЕ18+
К176ИЕ13. Часы отличаются экономичностью, содержат небольшое количество
деталей. Отлично смотрятся в полумраке.
При подаче питания на микросхемы в счетчик часов и минут и в
регистр памяти будильника автоматически записываются нули. Для установки
минут следует нажать кнопку М, показания минут начнут меняться с
частотой 2 Гц от 00 до 59 и далее снова 00, в момент перехода от 59 к 00
показания часов увеличатся на единицу. Показания часов будут также
изменяться с частотой 2 Гц от 00 до 23 и снова 00, если нажать кнопку Ч.
Если нажать кнопку Б, на индикаторах появится время включения сигнала
будильника. Кнопка К служит для пуска часов и коррекции хода в процессе
эксплуатации. Если нажать кнопку К и отпустить ее спустя одну секунду
после шестого сигнала поверки времени, установится правильное показание и
точная фаза работы счетчика минут. Теперь можно установить показания
счетчика часов, нажав кнопку Ч, при этом ход счетчика минут не будет
нарушен. Если показания счетчика минут находятся в пределах 00...39,
показания счетчика часов при нажатии и отпускании кнопки К не изменятся.
Если же показания счетчика минут находятся в пределах 40...59, после
отпускания кнопки К показания счетчика часов увеличиваются на единицу.
Таким образом, для коррекции хода часов независимо от того, опаздывали
часы или спешили, достаточно нажать кнопку К и отпустить ее спустя
секунду после шестого сигнала поверки времени. Незначащий ноль в часах
не светится.
Для экономии жизненной энергии индикаторов в отсутствии звука в
помещении индикация отключается с задержкой 1.5 минуты (режим сна).
Порог срабатывания регулируется R27. Ионистор 0.1F служит резервным
источником питания часов. При пропадании напряжения сети VT10
закрывается, отключая высоковольтные ключи, вход V К176ИЕ13 переводит её
выходы в высокоомное состояние. Часы допускают отключение от сети на
время более 4-х часов, время при этом продолжает отсчитываться. В часах
предусмотрено уменьшение яркости их свечения в темноте. Для этой цели в
микросхеме К176ИЕ18 предусмотрен вход Q. Подав уровень 1 на этот вход,
можно в 3,5 раза увеличить скважность импульсов на выходах T1—T4 и во
столько же раз уменьшить яркость свечения индикаторов. Сигнал на вход Q
подается с делителя напряжения, составленного из фоторезистора R15 и
резистора R14 - 47 к0м. Последний подбирают так, чтобы при некотором
уровне внешнего освещения происходило автоматическое переключение
яркости. Следует помнить, что при уровне 1 на входе Q (т. е. при малой
яркости свечения индикаторов) кнопки не действуют. Для надежного
закрывания индикаторов по анодам скважность импульсов на выходах T1—T4
микросхемы К176ИЕ18 равна 32/7 (вместо четырех в К176ИЕ12). Поскольку
выходы T1—T4 выполнены с «открытым» стоком, для надежного закрывания
VT1, VT3, VT6, VT8 добавлены резисторы между их базой и эмиттером.
Микросхема К176ИЕ18 имеет специальный формирователь звукового сигнала.
При подаче на вход HS импульса положительной полярности с одноименного
выхода микросхемы К176ИЕ13 на выходе HS микросхемы К176ИЕ18
появляются пачки отрицательных импульсов с частотой заполнения 2048 Гц и
скважностью 2. Длительность пачек - 0,5 с. период повторения - 1с.
Выход HS, выполнен с «открытым» стоком и позволяет подключать излучатели
сопротивлением более 50 Ом. Сигнал длится до окончания очередного
минутного импульса на выходе M микросхемы.
Микросхемы К176ИЕ13, К176ИЕ18 допускают напряжение питания
такое же, как и микросхемы серии К561 - от 3 до 15 вольт. Для лучшего
согласования К561ТМ3 и 133ИД1, напряжение питания последней понижено с
помощью D8 до 3.5 вольт.
В часах применен простой трансформаторный узел высокого
напряжения 170 вольт. Трансформатор T1 взят с китайской зарядки от
мобилок. Оставлена первичная обмотка, вторичная 17+17 витков. В качестве
блока питания часов использован 5-ти вольтовый адаптор от мобильного
телефона.
Ток потребления часов в режиме, mA:
нормальной яркости …180
пониженной яркости … 100
режиме сна………… 20
Основой электронных часов служит отечественная микросхема К176ИЕ12 в состав которой входят:
Генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Герц
2 делителя частоты: СТ2 на 32768 и СТ60 на 60.
При подключении к микросхеме кварцевого резонатора на частоту 32768 Герц микросхема выдает импульсы с частотой 128 герц (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 1/60 Герц подаются на счетчик минут.
Импульсы с частотой 1 Герц подаются на счетчик секунд в качестве разделителя (двух мигающих точек) между индикаторами часов и минут.
Импульсы 2 Герц необходимы для установки показаний часов.
1024 Герц — эти импульсы предназначены для звукового сигнала будильника и для опроса разрядов счетчиков при динамической индикации.
Импульсы с частотой 32768 Герц — 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, 1/60 Герц.
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 подаче лог. 0 на вход V микросхемы переводит эти выходы в высоко эмпедансное состояние.
При подаче питания ма микросхемы с счетчика часов и минут и в регистр памяти автоматически записываются нули. Для установки времени необходимо нажать SB1 и показания счетчика будут меняться с частотой 2 Герц 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 2 Герц, 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).
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 Герц и длительностью 488 мкс (скважность 16). При подаче 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: K для гашения индикации часов при коррекции времени, HS — для будильника, S — секундный разделитель.
В ней используются семи сегментные 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.
Схема рассчитана для индикаторов АЛ305А, АЛС321Б, АЛС324Б и им подобных.
Все детали в схеме отечественные и при наличии аналогов могут быть заменены.
Специализированная часовая микросхема К176ИЕ12. Эта микросхеме содержит в себе мультивибратор и два счетчика, при помощи которых можно получить набор стабильных импульсов, следующих с частотой 1 Гц (период - 1 секунда), 2 Гц, 1/60 Гц (период -1 минута) , 1024 Гц, а также четыре импульсных сигнала частотой 128 Гц, сдвинутых по фазе относительно друг друга на четверть периода. Типовая схема включения этой микросхемы показана на рисунке 2 (для простоты цепи питания не показаны, но плюс питания нужно подавать на 16-й вывод, а минус на 8-й).
Поскольку микросхема формирует все основные временные периоды для электронных часов, то чтобы обеспечить высокую точность, частота её задающего мультивибратора стабилизирована кварцевым резонатором Z1 на 32768 Гц. Это стандартный часовой резонатор, резонаторы на такую частоту применяются почти во всех электронных часах отечественного и зарубежного производства.
Подстроечные конденсаторы С2 и С3 могут отсутствовать, они нужны для очень точной установки хода часов. Обратите внимание на сопротивление резистора R1 - 22 Мегаома, вообще, сопротивление этого резистора может быть от 10 до 30 Мегаом (10-30 миллионов Ом)
С выхода мультивибратора, импульсы по внутренним цепям микросхемы поступают на её первый счетчик. Эпюры импульсов на его выходах показаны на рисунке 2 внизу. Видно, что на выходе S1 есть симметричные импульсы частотой 1 Гц, то есть период 1 секунда. Импульсы с этого выхода можно подать на вход счетчика секунд. Импульсы частотой 128 Гц служат для динамической индикации, но на этом занятии мы динамическую индикацию изучать не будем.
Второй счетчик микросхемы (верхний) имеет коэффициент деления 60, и он служит для получения импульсов частотой 1/60 Гц, то есть импульсов, следующих с периодом в 1 минуту. На вход этого счетчика (вывод 7) подают импульсы частотой 1 Гц (секундные), он их частоту делит на 60 и на его выходе получаются минутные импульсы.
Рис.3
Принципиальная схема электронных часов показана на рисунке 3. Микросхема D5 - это микросхема К176ИЕ12, она, в этих часах используется только как источник секундных и минутных импульсов. Часы построены по упрощенной схеме - без индикации секунд, только минуты и часы. Роль индикатора секунд выполняют два светодиода VD3 и VD4, которые мигают с частотой 1 Гц.
Кнопочные переключатели S1 и S2 служат для установки времени, нажимаем на S1 и показания счетчика минут будут меняться с частотой 1 Гц, нажимаем S2 и так же быстро будут меняться показания счетчиков часов. Таким образом, этими кнопками можно настроить часы на текущее время.
Рассмотрим работу схемы. Секундные импульсы с вывода 4 D5 поступают на вход её счетчика с коэффициентом деления 60 через вывод 7. На выходе этого счетчика (вывод 10) получаются импульсы, следующие с периодом в одну минуту. Эти импульсы через контакты не нажатой кнопки S1 поступают на вход С счетчика - дешифратора D1 - К176ИЕ4 (смотри занятие №10), который считает до десяти.
Через каждые десять минут на выходе Р этого счетчика формируется полный импульс переноса. Таким образом получается, что импульсы на выходе Р D1 следуют с периодом в 10 минут. Эти импульсы поступают на вход счетчика D2 - К176ИЕЗ (смотри занятие №10), который считает только до 6-ти.
В результате оба счетчика D1 и D2 считают, вместе взятые, до 60, и импульсы на выходе Р счетчика D2 будут следовать с периодом в один час. А индикаторы Н1 и Н2, будут, соответственно, показывать единицы и десятки минут.
Таким образом, на выходе Р D2 (вывод 2 D2) у нас получаются импульсы, следующие с периодом в один час. Эти импульсы через контакты кнопки S2, которая находится в ненажатом состоянии, поступают на вход счетчика единиц часов, выполненного на микросхеме D3 - К176ИЕ4. С выхода Р D3 импульсы, с периодом в 10 часов поступают на счетчик десятков часов на микросхеме D4 - К176ИЕ3.
Эти оба счетчика, вместе, могли бы считать до 60-ти, но в сутках всего 24 часа, поэтому их общий счет ограничен до 24-х. Сделано это таким образом: как мы знаем, из занятия №10, микросхемы К176ИЕ4 имеют вывод 3, на котором появляется единица в тот момент, когда число импульсов, поступивших на вход С счетчика достигает четырех. Микросхема К176ИЕ3 (занятие №10) имеет такой же вывод 3, но единица на нем появляется в тот момент, когда на вход С этой микросхемы поступает второй импульс.
Получается, что для того чтобы ограничить счет до 24-х нужно подать логическую единицу на входы R всех счетчиков в тот самый момент, когда на выводах 3 обоих счетчиков D3 и D4 будут единицы. Для этого служит схема, собранная на двух диодах VD1 и VD2 и резисторе R5. Логический уровень на входа R счетчиков зависит от соотношения сопротивлений резистора R5 и диодов VD1 и VD2.
Когда, на выводе 3 хотя бы одного из счетчиков D3 и D4 присутствует ноль, хотя бы один из этих диодов открыт и он, как бы, замыкает на минус питания вход R, и по этому на входах R получается логический нуль. Но когда будут единицы на выводах 3 и счетчика D3 и счетчика D4, тогда оба диода будут закрыты, и напряжение от плюса источника питания через R5 поступит на входы R счетчиков и установит их в нулевое состояние.
Установка времени производится кнопками S1 и S2. При нажатии на S1 вход С счетчика D1 переключается с вывода 10 D5 на вывод 4 D5, и на вход D1 вместо минутных импульсов подаются секундные, в результате показания индикаторов минут будут меняться с периодом в одну секунду. Затем, когда таким образом будет установлены нужные показания минут S1 отпускают и часы работают как обычно.
Точно так же устанавливается текущее время часов при помощи S2. При нажатии на S2 вход С D3 переключается с выхода Р D2 на выход S1 D5 и вместо часовых импульсов на вход С D3 поступают секундные.
Для питания часов используется сетевой адаптер от игровой приставки, или другой источник напряжением 7-10В. Диод VD5 служит для защиты микросхем от неправильного подсоединения источника.
11.
СХЕМЫ СЕРИЙНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЧАСОВ НА МИКРОСХЕМАХ СЕРИИ К176
В настоящее время электронная промышленность выпускает значитель-ное количество настольных и автомобильных часов, различных по схемам, ис-пользуемым индикаторам и конструктивному оформлению. Некоторое пред-ставление о серийно выпускаемых часах дает табл. 2. Рассмотрим особенности серийных решений некоторых из указанных часов.
«Электроника 2-05» - настольные часы, показывающие часы и минуты с возможностью выдачи звукового сигнала. Принципиальная схема часов приведе-на на рис. 47. Она содержит 11 микросхем серии К176 и четыре микросхемы-серии К161, один транзистор и 38 других дискретных элементов. В индикаторе используются четыре лампы ИВ-12 и одна лампа ИВ-1 (для мигающего тире).
Таблица 2
Обозначение |
Тип инди-катора |
Источник питания |
Выполняемые функции |
|
«Электроника 3/1» (настольные) |
ижкц-6/7 |
Автономный 6 В |
Часы, минуты, секунды с под-светкой |
|
«Электроника 16/7» (настольные) |
ИЖКЦ-6/7 |
Автономный 3 В |
Часы, минуты, день недели, опре-. деление числа месяца |
|
«Электроника 6/11» (настольные) |
ИВЛ1-7/5 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты, с выдачей авуково-, го сигнала в заданное время (функция будильника). Может выполнять функцию секундомера или таймера |
|
«Электроника 6/14» (настольные) |
ИВ-6 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звуково-го сигнала в заданное время (функция будильника) |
|
«Электроника 2-05 |
ИВ-12 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звуково-го сигнала в заданное время (функция будильника). Возмож-ность изменения яркости свечения индикатора |
|
«Электроника 2-06» (настольные) |
ИВЛ 1-7/5 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звуково-го сигнала в заданное время (функция будильника). Возмож- ность изменения яркости свечения индикатора |
|
«Электроника 2-07» (настольные с встроенным радио-приемником) |
ИВЛ 1-7/5 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звуково-го сигнала,в заданное время (функция будильника). Включение радиоприемника в заданное вре-мя. Прием радиопрограммы в УКВ диапазоне на пяти фиксированных частотах в непрерывном или про-граммируемом режиме работы |
|
«Электроника-12» (автомобильные) |
АЛС-324Б |
Бортсеть 12 В |
Часы, минуты. Возможность изме-нения яркости и отключения ин-дикатора |
Схема часов выполнена на микросхемах ИМС4, ИМС8, ИМС11 и отличается от обычной схемы двумя особенностями. Первая заключается в том, что вы-ходы дешифраторов микросхем К176ИЕЗ, К176ИЕ4 соединяются с сегментами-индикаторов через транзисторные ключи (микросхемы К161КН1). Это позволя-ет подавать на цифровые индикаторы напряжение 25 В, чем обеспечивается, более высокая яркость их свечения. Каждая микросхема К161КН1 имеет семь ключей. В часах использованы четыре таких микросхемы: 23 ключа коммути-руют сигналы дешифраторов, один ключ - сигнал частотой 1 Гц (мигающее ти-ре), один - сетку индикатора десятков часов (для выключения при индикации-цифры 0), один - для усиления сигнала 1024 Гц, подаваемого на динамическую-головку будильника, один - для развязки сигнала частотой следования 1 мин, подаваемого на контрольные выводы, один ключ - резервный.
Вторая особенность - система начальной установки времени часов. Для ус-тановки времени используется схема сигнального устройства. Переключатели 1 S 2 - S 5 ставятся в положения, соответствующие требуемому времени, например-1200. По сигналу точного времени нажимается кнопка S 7 «Запись». При этом. все счетчики, в том числе сигнального устройства, устанавливаются в нулевое-состояние с помощью логических элементов 2И-НЕ ИМС7.1, ИМС7.2. После этого на схему часов вместо сигнала с частотой 1/60 Гц подается сигнал с частотой 32768 Гц. Даже при кратковременном нажатии кнопки S 7 счетчики; успевают «записать» нужное число, после чего срабатывает схема совпадения сигнального устройства (диоды VD 7 - VD 10 и логический элемент 2ИЛИ-НЕ. ИМС5.2), которая прекращает поступление сигнала частотой 32768 Гц через ло-гический элемент 2И-НЕ ИМС6.4. На счетчики часов и сигнального устройства бу-дет в дальнейшем поступать сигнал с частотой 1/60 Гц (через элемент 2ИЛИ-НЕ ИМС6.1).
При включении питания все счетчики часов и сигнального устройства уста-навливаются в нуль с помощью схемы, собранной на транзисторе VT 1. При появлении напряжения на коллекторе транзистора и отсутствии напряжения на конденсаторе СЗ транзистор закроется. На выходе логического элемента 2И-НЕ ИМС7.2 появится положительный потенциал, который установит в 0 делители микросхемы К176ИЕ12. Одновременно через элемент 2И-НЕ ИМС7.1 установятся в 0 счетчики часов и сигнального устройства. При заряде конден-сатора СЗ через резистор R 7 транзистор откроется, на обоих входах элемента-ИМС7.2 появится положительный потенциал, а на выходе сигнал логического 0. Счетчики начнут работать.
Сигнальное устройство состоит из счетчиков часов и минут, переключателей-установки времени 52- - S 5, схем совпадения и звуковой сигнализации. Работа всех элементов сигнального устройства данных часов рассмотрена в § 7.
Питающее устройство состоит из сетевого трансформатора Т, обеспечиваю-щего переменное напряжение 1,2 В для питания цепей накала катодов ламп, а также напряжение 30 В для питания остальных элементов часов. После вы-прямления диодом VD 3 получается постоянное напряжение - 25 В, подаваемое-на катоды ламп. С помощью переключателя «Яркость» можно изменять яркость свечения индикаторов.
Из напряжения +25 В с помощью резистора R 4 и стабилитрона VD 5 соз-дается напряжение +9 В для питания микросхем. Для обеспечения работы ос-новной схемы часов при пропадании сети предусмотрено включение батареи G напряжением 6 - 9 В. Мощность, потребляемая часами, около 6 Вт.
«Электроника 2-06» - часы настольного типа с сигнальным устройством.
Рис. 48. Принципиальная схема часов «Электроника 2-06»
Принципиальная схема часов приведена на рис. 48. Она содержит три микро-схемы повышенного уровня интеграции серии К176, два транзистора и 36 дру-гих дискретных элементов. Индикатор - - плоский многоразрядный, катодолю-мннесцентный, с динамической индикацией ИВ Л1-7/5. Он имеет четыре цифры высотой 21 мм и две разделительные точки, расположенные вертикально.
Генератор секундных и минутных импульсов выполнен на микросхеме -ИМС1 К176ИЕ18. Кроме того, эта микросхема создает импульсы частотой сле-дования 1024 Гц (вывод 11), используемые для работы сигнального устройст-ва. Для создания прерывистого сигнала используются импульсы частотой следо-вания 2 Гц (вывод 6). Частота 1 Гц (вывод 4) создает эффект «мигания» раз-делительных точек.
Импульсы частотой следования 128 Гц, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 4 мс (выводы 1, 2, 3, 15) подаются на сетки четырех цифр индика-тора, обеспечивая их последовательное свечение. Коммутация соответствующих счетчиков минут и часов осуществляется частотой 1024 Гц (вывод 11). Каж-дый импульс, подаваемый на сетки индикатора, равен по длительности двум периодам частоты 1024 Гц, т. е. сигнал, подаваемый на сетку со счетчиков, бу-дет дважды включен и выключен. Таким подбором частоты синфазных импуль-сов обеспечивается два эффекта: динамическая индикация и импульсная работа дешифратора и индикатора. Принцип динамической индикации подробнее рас-смотрен в § 1.
Интегральная микросхема ИМС2 К176ИЕ13 содержит счетчики минут и. часов основных часов, счетчики минут и часов для установки времени сигналь-ного устройства, а также коммутаторы для переключения входов и выходов» этих счетчиков. Выходы счетчиков через коммутатор подключаются к дешифра-тору двоичного кода в семиэлементный код индикатора. Этот дешифратор вы-полнен на микросхеме ИМСЗ К176ИДЗ. Выходы дешифратора подсоединяются к соответствующим сегментам всех четырех цифр параллельно.
При отжатой кнопке S 2 «Звонок» индикатор подключен к счетчикам ча-сов (для опознавания этого режима точка мигает с частотой 1 Гц). Нажав кноп-ку S 6 «Корр.», производят установку счетчиков часов (микросхема К176ИЕ13) и делителей генератора минутной последовательности импульсов (микросхема К176ИЕ18) в нулевое состояние. После отпускания кнопки S 6 часы будут работать как обычно. Затем нажатием кнопок S3 «Мин» и S 4 «Час» производят установку минут и часов текущего времени. В данном режи-ме возможно включение звукового сигнала.
При нажатой кнопке S 2 «Звонок» к дешифратору и индикатору подключа-ются счетчики сигнального устройства. В этом режиме также высвечивается че-тыре цифры, но мигающие точки гаснут. Нажав кнопку S 5 «Буд» и удерживая ее, нажимают последовательно на кнопки S3 «Мин» и S 4 «Час», устанавлива-ют необходимое время срабатывания сигнального устройства, наблюдая за показаниями индикатора.
Схема часов позволяет устанавливать пониженную яркость свечения инди-каторов с помощью кнопки S 1 «Яркость». Однако при этом следует помнить, что при пониженной яркости (кнопка S 1 нажата) включение звукового сигна-ла, а также установка времени часов и сигнального устройства невозможны.
Блок питания БП6-1-1 содержит сетевой трансформатор Т, создающий на-пряжение 5 В (со средней точкой) для питания накала катода индикатора и-напряжение 30 В для питания остальных цепей индикатора и микросхем. На-пряжение 30 В выпрямляется кольцевой схемой на четырех диодах (УД 10 - VD 13), а затем с помощью стабилизатора на стабилитроне VD 16 относительно» корпуса создается напряжение +9 В для питания микросхем, а с помощью ста-билизатора на стабилитронах VD 14, VD 15 и транзистора VT 2 - напряжение +25 В (относительно катода) для питания сеток и анодов индикаторов. Мощ-ность, потребляемая часами, не более 5 Вт. Предусмотрено подключение резера-ного питания для сохранения времени часов при выключении сети. Может быть-использована любая батарея напряжением 6 В.
Автомобильные часы «Электроника-12». Часы позволяют определять вре-мя с точностью до 1 мин, изменять яркость свечения индикаторов, а также-выключать индикацию при длительной стоянке. Схема часов выполнена на вось-ми микросхемах и 29 транзисторах (рис. 49).
Рис. 49. Принципиальная схема автомобильных часов «Электроника-12»
Генератор секундных импульсов выполнен на интегральной микросхеме-ИМС1 и кварце на частоту 32768 Гц. Импульсы частотой следования 1 Гц используются для получения минутных импульсов, обеспечения работы «мига-ющей» точки, а также для установки времени.
Для получения минутных импульсов применяют микросхемы ИМС2„ ИМСЗ. Далее, с помощью микросхем ИМС4-ИМС7 производится счет минут и часов. Выходы дешифраторов этих микросхем через транзисторы VT 1 - VT 25 подаются на светодиоды цифровых индикаторов. Транзисторы необходимы для согласования слаботочных выходов дешифраторов микросхем К176ИЕЗ,. К176ИЕ4 со светодиодами, требующими для получения нормальной яркости свечения тока около 20 мА.
Установка минут осуществляется подачей секундных импульсов на вход 4 микросхемы ИМС4 через контакты кнопки S3, установка часов - подачей се-кундных импульсов на вход 4 микросхемы ИМС6 с помощью кнопки S 2. Уста-новка состояния 0 делителей и счетчиков микросхем ИМС1 - ИМС5 осуществля-ется с помощью кнопки S 4. В этом случае подвижный контакт кнопки подклю-чается к корпусу, что соответствует подаче на вход 8 логического элемента-ЗИ-НЕ (микросхема ИМС8 К176ЛА9) логического 0. Так как на два других входа 1 и 2 через резистор R 62 подается положительное напряжение источника питания, то на выходе 9 логического элемента появится положительный пере-пад, который произведет установку делителей и счетчиков в 0. Остальное время на выходе логического элемента будет напряжение, близкое к 0 В, что обеспе-чит нормальную работу микросхем.
Для установки счетчиков часов в состояние 0 при достижении числа 24 используются две другие логические схемы ЗИ-НЕ микросхемы ИМС8. Выво-ды 3 микросхемы ИМС6 и ИМС7 подаются на входы 3 и 5 логического элемен-та. На третий вход 4 постоянно поступают импульсы частотой следования 1 Гц. Так как логический элемент производит инверсию входных сигналов, то для получения положительного управляющего импульса используется второй логиче-ский элемент ЗИ-НЕ. На один его вход (11) подаются импульсы с выхода & первого логического элемента, а на два других (12 и 13) - положительное на-пряжение через резистор R 61. Поэтому на выходе 9 появятся секундные им-пульсы только в том случае, когда на выходах 3 микросхем ИМС6, ИМСТ будет положительное напряжение, что соответствует числу 24.
Питание светодиодов, а через них транзисторных ключей, осуществляется: через транзистор VT 29. В его базу включен переключатель S 5 «Яркость». Если подвижный контакт 2 переключателя замкнут с контактом 1, то на базу тран-зистора подается напряжение +8,5 В, транзистор будет открыт, на его эмитте-ре по отношению к корпусу будет напряжение +7,9 В, что обеспечит макси-мальную яркость свечения светодиодоз. Для уменьшения яркости (что увели-чивает срок службы индикаторов) переключатель ставится в другое положение. На базу транзистора VT 29 через резистор R 65 подается напряжение около 7 В, что приведет к уменьшению выходного напряжения до 6,5 В и снижения яр-кости свечения индикаторов.
Для выключения индикации переключателем S 1 на эмиттеры транзисторе» VT 1 - VT 27 подается корпус вместо положительного напряжения, поступавше-го через резистор 12
