Электронные часы
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlock
QRZ.RU > Каталог схем и документации > Схемы наших читателей > Дайджест радиосхем > Электронные часы
class=»small»>
|
Данные часы собранны на хорошо известном комплекте микросхем — К176ИЕ18 (двоичный счетчик для часов с генератором сигнала звонка), К176ИЕ13 (счетчик для часов с будильником) и К176ИД2 (преобразователь двоичного кода в семисегментный). 
В часах использовались резисторы R6-R12 и R14-R16 ваттностью 0,25W остальные — 0,125W. Кварцевый резонатор XTAL1 на частоту 32 768Hz — обычный часовой (лучше «совковый» в виде лодочки, импортный желательно не ставить, т.к. они не очень точные). Транзисторы КТ315А можно заменить на любые маломощные кремниевые соответствующей структуры, КТ815А — на транзисторы средней мощности со статическим коэффициентом передачи тока базы не менее 40, диоды — любые кремниевые маломощные. Пищалка BZ1 динамическая, без встроенного генератора, сопротивление обмотки 45 Om. Кнопка S1 естественно с фиксацией.
Индикаторы использованы TOS-5163AG зеленого свечения, можно применить любые другие индикаторы с общим катодом, не уменьшая при этом сопротивление резисторов R6-R12. На рисунке Вы можете наблюдать распиновку данного индикатора, выводы показаны условно, т.к. представлен вид сверху.
После зборки часов, возможно, нужно будет подстроить частоту кварцевого генератора. Часы питаются от обычного блока питания, собранного на плюсовом микросхемном стабилизаторе 7809 с выходным напряжением +9V и током 1,5A. Трансформатор должен быть с выходным напряжением ~9-12V, лучше ~9V, потому что в этом случае падение напряжения на миксросхемном стабилизаторе будет минимальным, соответственно и его нагрев тоже. Это немаловажно для часов, питающихся от сети непрерывно.
Не забудьте поставить микросхемный стабилизатор на небольшой радиатор, сделанный из куска дюралюминиевой пластины. Конденсатор C3 расположите вблизи цепи питания микросхем.
Элементы часов лучше собрать в корпусе, спаянном из стеклотекстолита, и соединить его фольгу с общим проводом питания. Источник: shems.h2.ru |
11. Схемы серийных электронных часов
В настоящее время электронная промышленность выпускает значительное количество настольных и автомобильных часов, различных по схемам, используемым индикаторам и конструктивному оформлению. Некоторое представление 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 приведена 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 индикатора |
Источник питания |
Выполняемые функции |
«Электроника 3/1» (настольные) |
ижкц-6/7 |
Автономный 6 В |
Часы, минуты, секунды с подсветкой |
«Электроника 16/7» (настольные) |
ИЖКЦ-6/7 |
Автономный 3 В |
Часы, минуты, день недели, опре-. |
«Электроника 6/11» (настольные) |
ИВЛ1-7/5 |
Сеть 220 В |
|
«Электроника 6/14» (настольные) |
ИВ-6 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звукового сигнала в заданное время (функция будильника) |
«Электроника 2-05 |
ИВ-12 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звукового
сигнала в заданное время (функция
будильника). |
«Электроника 2-06» (настольные) |
ИВЛ 1-7/5 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звукового сигнала в заданное время (функция будильника). Возмож- ность изменения яркости свечения индикатора |
«Электроника 2-07» (настольные с встроенным радиоприемником) |
ИВЛ 1-7/5 |
Сеть 220 В |
Часы, минуты с выдачей звукового сигнала ,в заданное время (функция будильника). Включение радиоприемника в заданное время. Прием радиопрограммы в УКВ диапазоне на пяти фиксированных частотах в непрерывном или программируемом режиме работы |
«Электроника-12» (автомобильные) |
АЛС-324Б |
Бортсеть 12 В |
Часы, минуты. |
деление числа месяца
Возможность изменения
яркости свечения индикатора
Возможность изменения
яркости и отключения индикатора
Схема часов выполнена на микросхемах
ИМС4, ИМС8, ИМС11 и отличается от
обычной схемы двумя особенностями.
Первая заключается в том, что выходы
дешифраторов микросхем К176ИЕЗ, К176ИЕ4
соединяются с сегментами-индикаторов
через транзисторные ключи (микросхемы
К161КН1). Это позволяет 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 коммутируют сигналы
дешифраторов, один ключ — сигнал
частотой 1 Гц (мигающее тире), 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 установки времени используется схема сигнального устройства. Переключатели1 S2 — S5 ставятся в положения, соответствующие требуемому времени, например-1200. По сигналу точного времени нажимается кнопка
1).При включении питания все счетчики часов и сигнального устройства устанавливаются в нуль с помощью схемы, собранной на транзисторе VT1. 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 конденсатора СЗ через резистор R7 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- —
S5, схем совпадения
и звуковой сигнализации. Работа всех
элементов сигнального устройства
данных часов рассмотрена в § 7.
Питающее устройство состоит из сетевого трансформатора Т, обеспечивающего переменное напряжение 1,2 В для питания цепей накала катодов ламп, а также напряжение 30 В для питания остальных элементов часов. После выпрямления диодом VD3 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 R4 и стабилитрона VD5 создается напряжение +9 В для питания микросхем. Для обеспечения работы основной 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 микросхемы
повышенного уровня интеграции серии
К176, два транзистора и 36 других
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 следования 1024 Гц (вывод 11), используемые для работы сигнального устройства. Для создания прерывистого сигнала используются импульсы частотой следования 2 Гц (вывод 6). Частота 1 Гц (вывод 4) создает эффект «мигания» разделительных 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 индикатора,
обеспечивая их последовательное
свечение. Коммутация соответствующих
счетчиков минут и часов осуществляется
частотой 1024 Гц (вывод 11).
Каждый
импульс, подаваемый на сетки индикатора,
равен по длительности двум периодам
частоты 1024 Гц, т. е. сигнал, подаваемый
на сетку со счетчиков, будет дважды
включен и выключен. Таким подбором
частоты синфазных импульсов
обеспечивается два эффекта: динамическая
индикация и импульсная работа дешифратора
и индикатора. Принцип динамической
индикации подробнее рассмотрен в §
1.
Интегральная микросхема ИМС2 К176ИЕ13 содержит счетчики минут и. часов основных часов, счетчики минут и часов для установки времени сигнального устройства, а также коммутаторы для переключения входов и выходов» этих счетчиков. Выходы счетчиков через коммутатор подключаются к дешифратору двоичного кода в семиэлементный код индикатора. Этот дешифратор выполнен на микросхеме ИМСЗ К176ИДЗ. Выходы дешифратора подсоединяются к соответствующим сегментам всех четырех цифр параллельно.
При отжатой кнопке S2
«Звонок» индикатор подключен к
счетчикам часов (для опознавания
этого режима точка мигает с частотой
1 Гц).
Нажав кнопку S6
«Корр.», производят установку счетчиков
часов (микросхема К176ИЕ13) и делителей
генератора минутной последовательности
импульсов (микросхема К176ИЕ18) в нулевое
состояние. После отпускания кнопки S6
часы будут работать как обычно. Затем
нажатием кнопок S3 «Мин» и S4
«Час» производят установку минут и
часов текущего времени. В данном режиме
возможно включение звукового сигнала.
При нажатой кнопке S2 «Звонок» к дешифратору и индикатору подключаются счетчики сигнального устройства. В этом режиме также высвечивается четыре цифры, но мигающие точки гаснут. Нажав кнопку S5 «Буд» и удерживая ее, нажимают последовательно на кнопки S3 «Мин» и S4 «Час», устанавливают необходимое время срабатывания сигнального устройства, наблюдая за показаниями индикатора.
Схема часов позволяет устанавливать
пониженную яркость свечения индикаторов
с помощью кнопки S1
«Яркость».
Однако при этом следует
помнить,, что при пониженной яркости
(кнопка S1 нажата)
включение звукового сигнала, а также
установка времени часов и сигнального
устройства невозможны.
Блок питания БП6-1-1 содержит сетевой
трансформатор Т, создающий напряжение
5 В (со средней точкой) для питания накала
катода индикатора и-напряжение 30 В для
питания остальных цепей индикатора и
микросхем. Напряжение 30 В выпрямляется
кольцевой схемой на четырех диодах (УД
10 — VD13), а затем
с помощью стабилизатора на стабилитроне
VD16 относительно»
корпуса создается напряжение +9 В для
питания микросхем, а с помощью
стабилизатора на стабилитронах
VD14, VD15
и транзистора VT2
— напряжение +25 В (относительно
катода) для питания сеток и анодов
индикаторов. Мощность, 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 время с точностью до 1 мин, изменять яркость свечения индикаторов, а также-выключать индикацию при длительной стоянке. Схема часов выполнена на восьми 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 «мигающей» 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 VT1
— VT25 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 секундных
импульсов на вход 4 микросхемы ИМС6
с помощью кнопки S2.
Установка состояния 0 делителей
и счетчиков микросхем ИМС1 — ИМС5
осуществляется с помощью кнопки
S4. В этом случае
подвижный контакт кнопки подключается
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 R62 подается
положительное напряжение источника
питания, то на выходе 9 логического
элемента появится положительный
перепад, который произведет установку
делителей и счетчиков в 0.
Остальное
времяна выходе логического
элемента будет напряжение, близкое к
0 В, что обеспечит нормальную работу
микросхем.
Для установки счетчиков часов в состояние
0 при достижении числа 24 используются
две другие логические схемы ЗИ-НЕ
микросхемы ИМС8. Выводы 3 микросхемы
ИМС6 и ИМС7 подаются на входы 3
и 5 логического элемента. 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 логический
элемент ЗИ-НЕ. На один его вход (11)
подаются импульсы с выхода &
первого логического элемента, а на
два других (12 и 13) — положительное
напряжение через резистор R61.
Поэтому на выходе 9 появятся
секундные импульсы 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 VT29. В его базу включен переключатель S5 «Яркость». Если подвижный контакт 2 переключателя замкнут с контактом 1, то на базу транзистора подается напряжение +8,5 В, транзистор будет открыт, на его эмиттере по отношению к корпусу будет напряжение +7,9 В, что обеспечит максимальную яркость свечения светодиодоз. Для уменьшения яркости (что увеличивает срок службы индикаторов) переключатель ставится в другое положение. На базу транзистора VT29 через резистор R65 подается напряжение около 7 В,, что приведет к уменьшению выходного напряжения до 6,5 В и снижения яркости свечения индикаторов.
Для выключения индикации переключателем
S1 на эмиттеры
транзисторе» VT1
— VT27 подается
корпус вместо положительного напряжения,
поступавшего через резистор R64.
Это приведет к запиранию всех
транзисторов и выключению индикатора.
Питание часов осуществляется от бортовой сети автомобиля, напряжение-которой может изменяться от 12,6 до 14,2 В. Поэтому питание микросхем производится через стабилизатор напряжения, выполненный на стабилитроне VD1 и транзисторе VT28. Выходное напряжение +8,5 В. Мощность, потребляемая часами при максимальной яркости свечения индикаторов, составляет около 10 Вт.
12H/24H Digital Clock Circuit — Online Digital Electronics Course
4 блока цифровых часов:
- Генератор тактовых импульсов с частотой 1 Гц для генерации сигнала 1 PPS (импульс в секунду) для блока секунд. Блок
- SECONDS — содержит схему деления на 10, за которой следует схема деления на 6. Будет генерировать 1 PPM (импульсный в минуту) сигнал к блоку минут. Выходы BCD подключаются к цепь BCD to Seven Segment для отображения значений секунд.
- блок МИНУТ — идентичен блоку секунд содержит 2 разделителя; деление на 10 с последующим делением на 6.
Генерирует сигнал 1 PPH (импульс в час) для блока HOURS. Выходы BCD подключаются к BCD к Seven
Сегментная схема для отображения значений минут.
- Блок ЧАСОВ — в зависимости от того, 12-часовые или 24-часовые часы, будут иметь деление на 24 или деление на 12. Для 24-часового будет считать от 00 до 23. Для 12H он будет считать от 00 до 11. Выходы BCD подключаются к BCD к Seven Сегментная схема для отображения значений часов.
Генерирует сигнал 1 PPH (импульс в час) для блока HOURS. Выходы BCD подключаются к BCD к Seven
Сегментная схема для отображения значений минут.
блок SECONDS
74LS93 используется для реализации схем деления на 10 и деления на 6. 74LS93 — это высокоскоростная 4-битная пульсация. счетчики типа разделены на две секции. Счетчик имеет секцию деления на два и секцию деления на восемь. которые запускаются переходом с ВЫСОКОГО на НИЗКИЙ уровень на тактовых входах.
Перейдите к усеченному счетчику пульсаций, чтобы узнать, как работает 74LS93. работает.
Счетчик деления на 10
- Чтобы использовать все 4 бита счетчика, Q0 должен быть подключен к CP1. Q0 — младший бит, а Q3 — старший бит.
- Входные часы подключены к CP0.
- Для реализации деления на 10 или счетчика MOD10 Q1 подключается к MR1, а Q3 подключается к MR2. С этим соединение, когда счетчик достигает 10 (1010 двоичных), он сбрасывается на 0.
- Выходная частота Q3 равна входной тактовой частоте, деленной на 10.
- Для отображения значений Q3..Q0 подключаются к соответствующим входам D..A BCD на 7-сегментном дисплее.
Разделить на 6 Счетчик
- Поскольку требуется только 3 бита, Q0 не используется. Q1 — младший бит, а Q3 — старший бит.
- Входной тактовый сигнал подключен к CP1.
- Для реализации деления на 6 или счетчика MOD6 Q2 подключается к MR1, а Q3 подключается к MR2. С этим соединение, когда счетчик достигает 6 (110 двоичных), он сбрасывается до 0.
- Выходная частота Q3 равна входной тактовой частоте, деленной на 6.
- Для отображения значений Q3..Q1 подключаются к соответствующим входам C..A BCD на 7-сегментном дисплее. D из
вход BCD для 7-сегментного дисплея подключен к GND.
D из
вход BCD для 7-сегментного дисплея подключен к GND.
Блок ЧАСОВ
Часы могут быть выполнены в 24-часовом или 12-часовом формате. Мы объясним шаги, необходимые для достижения комбинационной логики. получите 12-часовые часы, и мы предоставим читателю в качестве упражнения разработать 24-часовые часы. Нажмите подсказки, если вам нужна помощь в разработке 24-часовых часов.
12H Clock
- Чтобы использовать все 4 бита счетчика IC1 (единиц), Q0 должен быть подключен к CP1. Q0 — младший бит, а Q3 — старший бит. входные часы подключены к CP0.
- Поскольку для IC2 требуется менее 3 бит (десятки), Q0 не используется. Q1 — младший бит, а Q3 — старший бит. Входные часы подключен к CP1.
- Таблица истинности счетчика сокращена — опущены те строки, где входы MR счетчиков равны 0. Напомним, что для 7493 1 на MR сбросит счетчики на 0.
- Для упрощения таблицы, K — Q0 IC1 (единицы), G — Q0 IC2 (десятки) и так далее.
- Для 12-часовых часов, когда счет в BCD достигает
- 0A, IC1 должен быть очищен (Y=1)
- 12, IC1 должен быть очищен (Y=1) и IC2 должен быть очищен (X=1)
- Используя СОП (сумма произведений), получаем
- Y = HJ + GJ, где Y — входы IC1 MR1, MR2, соединенные вместе
- X = GJ, где X — входы IC2 MR1, MR2, соединенные вместе
Моделирование и макет 24H
Схема часов.
Тактовая частота 1 Гц
Тактовая частота 1 Гц может быть реализована с помощью триггера Шмитта осциллятор.
Ограничения
- Часы не могут быть установлены на правильное время. Подсказка: используйте дополнительную логику, чтобы позволить часам 1 PPS управлять МИНУТЫ и ЧАСЫ блокируются в зависимости от нажатия кнопки. Ниже представлена блок-схема одного решения с использованием мультиплексора 2:1. В зависимости от SET , либо 1 PPS (импульс в секунду) Секунда) или часы с частотой 1 PPH (импульс в час) управляют часовой схемой.
- Часы 12H считают от 00 до 11, а не от 01 до 12. Совет: используйте обычные JK-триггеры (74LS73) вместо 74LS93, поэтому при подсчете клемм выход счетчика предварительно установлен на 01.
Цифровые часы с электрической схемой MM5314N и инструкциями
Описание
Цифровые часы схемы имеют в качестве основы одну ИС, MM5314N, в которой содержатся все необходимые схемы. IC1 взаимодействует с шестью дисплеями общего анода, которые не критичны в качестве материалов.
Вы можете выбрать, какой размер вы хотите, достаточно вставить их контакты в схему. Дисплей управляется системой полиплексиса и управляется тринадцатью транзисторами. Для синхронизации схемы используется частота сети (50 Гц). Это решение самое простое, что не самое лучшее. Для более постоянной частоты вы можете использовать схему, основанную на кристалле (она будет дана в ближайшее время). Для индикации часов используются шесть дисплеев с 7-элементным общим анодом. DS1-DS2 показывают часы (декады соответственно), DS3-DS4 показывают минуты, а DS5-DS6 — секунды. Общий анод для каждого дисплея управляется коллектором транзисторов с Q8 по Q13. Отдельные светодиоды (a, b, c, d, e, f, g) дисплея, они соединены между собой (параллельно) и управляются транзисторами Q1..Q7, создавая таким образом системное мультиплексирование, до частоты 1КГц, что определяется R3-C3. Блок питания — классическая схема, из Т1 и ГР1, С1. Остальные конденсаторы, такие как C2-C5 и R5, обеспечивают локальную развязку напряжения и защищают IC1 от пиков напряжения.
Диод D1, ограничивающий верхний, выпрямляет колебания на выводе 16. Сопротивления R18…24 ограничивают ток, протекающий через светодиод. При переключателе S1 в положении 2 часы измеряют время, а дисплей остается открытым, при переключателе S1 в положении 1 дисплей остается закрытым, однако часы продолжают работать. Эта операция позволяет нам иметь часы в местах, где мы не хотим, чтобы существовало освещение дисплея. С S2 на месте 1 у нас есть измерение с 12-часовой базой, а на месте 2 у нас есть измерение с 24-часовой базой. С S3 на месте 1 мы видим измерение в секундах, а на месте 2 мы видим измерение только в часах и минутах, а секунды не работают. С помощью переключателей S4, S5, S6 мы осуществляем регулировку часа, когда возникает какой-либо перерыв в работе часов, и осуществляется классическим способом, который обычно применяется в часах этого типа. Контакт 11 [5060 HZ Select] является входом, с помощью которого мы выбираем работу MM5314 при частоте основного напряжения 60 Гц или 50 Гц.
Когда у нас есть основное напряжение 110 В переменного тока — 60 Гц [система США], тогда контакт 11 подключается к Vss @ контакт 2. Если основное напряжение составляет 220 В переменного тока — 50 Гц [система Европы], контакт 11 никуда не подключен, остается, то есть в воздух. Контакт 16 [вход 5060] — это вход, на который подается выборка из основного напряжения [50 Гц или 60 Гц]. В этом образце функция счетчика замыкается и становится измерением времени. Таким образом, если у вас 220 В переменного тока / 50 Гц, контакт 11 остается пустым. Если у вас 110 В/60 Гц, то контакт 11 подключается к Vss @ контакту 2.
Обратите внимание:
MM5314N скорее снят с производства, скорее всего он существует где-то в небольшом количестве. У меня нет никакой информации вокруг него.
Принципиальная схема
Список деталей
- R1= 100 кОм
- R2= 47 кОм
- R3= 100 кОм
- R4…..10= 2,2 кОм
- R11…..17= 10 кОм
- R18.
