Ceas electronic simplu pe salcii. Ceas miniatural cu indicator luminiscent cu vid

Sistem: da (ATmega8)

Plată: Există( Sprint- Aspect 6)

Firmware: Există

Sursă: există

Descriere: există

Caracteristici: senzor de temperatură, ceas cu alarmă, indicator miniatural, efecte de separare, efecte de schimbare a numărului, senzor de lumină, există plăci pentru mai mulți indicatori.

Sistem:

Prefaţă

Impulsul pentru crearea ceasului descris mai jos a fost achiziționarea pe piața de radio la un preț ridicol a unuia dintre cei mai mici indicatori luminescenți în vid cu mai multe cifre (VLI) autohtoni - indicatorul IV-21, care are 8 digitale și un serviciu. cifră într-un bec de numai 70 mm lungime și 15 mm în diametru.

În general, nu prea îmi plac VLI-urile în comparație cu indicatorii de descărcare de gaze (GRI sau NIXIE străin), cu toate acestea, nu am putut trece peste acest indicator - părea prea frumos. Vedeți singuri: aproape întregul balon este ocupat de un substrat ceramic roz, pe care se aplică descărcări de șapte segmente cu un fosfor, iar aceste segmente au o formă neobișnuită, ca, de exemplu, în indicatoarele LED. Deasupra segmentelor sunt ochiuri de tip fagure care par aurii atunci când sunt privite din anumite unghiuri (din păcate, fotografia de mai jos nu-i face dreptate).

Cu toate acestea, dimensiunea miniaturală a indicatorului implică multe probleme. Scopul creării ceasurilor pe VLI și GRI nu este doar acela de a face un dispozitiv pentru afișarea timpului. Pentru aceasta, puteți utiliza și indicatoare LED convenționale, care sunt mai bune în multe privințe și nu necesită, de exemplu, tensiuni înalte și circuite de control complexe. Estetica și aspectul structurii finite sunt importante aici. În acest caz, o cantitate imensă de timp este de obicei cheltuită cu carcasa ceasului, adesea chiar mai mult decât pentru fabricarea de electronice.

Dacă plasați un indicator precum IV-21 într-o carcasă uriașă, nu poate fi vorba despre nicio estetică. În plus, indicatorul ar trebui să fie vizibil și nu în spatele sticlei verde, ca într-un calculator - atunci ce rost are toate acestea? În spatele geamului, ambele indicatoare VLI și LED arată aproape la fel. De asemenea, nu trebuie să uitați de fixarea fiabilă - nu puteți pur și simplu să luați și să lipiți lămpile de bornele de pe o parte, fără a asigura cealaltă parte în vreun fel. Prin urmare, carcasa trebuie să aibă un fel de suporturi pe ambele părți care să asigure indicatorul. Acest lucru face imediat cazul foarte voluminos.

În cele din urmă, s-a găsit o soluție de compromis: a face un ceas fără carcasă în sensul obișnuit al cuvântului. S-a decis să se așeze două plăci orizontale de circuit imprimat la baza ceasului, pe care să se așeze partea principală a circuitului ceasului și să se asigure indicatorul folosind două plăci verticale conectate la cea orizontală superioară cu conectori cu pini.

Deci, ne-am hotărât asupra aspectului ceasului. Acum să trecem la diagramă.

Să începem de la început, adică cu alimentația.

Sursa de alimentare este necesară pentru a genera 3 tensiuni: +5V pentru a alimenta partea logică a ceasului, -22V pentru catodul IV-21 și ~2,4V pentru a alimenta lampa incandescentă (încălzitor). Totul este clar cu prima și a treia tensiune. Voi explica de ce aveți nevoie de o tensiune negativă pentru catod. Există două opțiuni pentru controlul VLI, în care tensiunea pe segmentele anodului și grilele în raport cu catodul depășește tensiunea de alimentare a părții logice - așa-numitele circuite cu sursa de alimentare „inferioară” și „superioară” a părții logice. .

Mai jos este o mică teorie, unde am fi fără ea!

"jos" sursa de alimentare implică faptul că firul comun al părții logice are același potențial ca și catodul indicatorului. În acest caz, anozi ar trebui să fie furnizată o tensiune mare (față de tensiunea logică de alimentare) de ordinul +(20-30)V. Acest lucru necesită convertoare de nivel pentru fiecare anod și fiecare grilă de indicator, care convertesc +5V de la ieșirea părții logice la +(20-30)V pe anozi și grile. Există trei opțiuni pentru circuitul unor astfel de convertoare. Primul - cel mai simplu - este folosirea unui microcircuit specializat pentru a controla VLI. Cu toate acestea, astfel de cipuri sunt de obicei scumpe și greu de obținut. Al doilea este de a conecta toți anozii și rețelele la + (20-30) V prin rezistențe cu o valoare nominală de 10-30 kOhm și, folosind comutatoare de tranzistori pe un tranzistor NPN, fiecare conectează acești anozi și rețele la un fir comun. Această opțiune este proastă deoarece întreaga tensiune a anodului scade peste rezistorul anodului sau al rețelei inactive, ceea ce face ca acesta (rezistorul) să se încălzească și pune o sarcină suplimentară pe sursa de tensiune a anodului. În cele din urmă, a treia opțiune este de a folosi comutatoare cu două tranzistoare pe o pereche de tranzistori NPN+PNP. Nu este nimic în neregulă cu această opțiune, cu excepția faptului că fiecare comutator necesită 2 tranzistoare și cel puțin 3 rezistențe. IV-21 are nevoie de 17 astfel de chei, 8 pentru segmente și 9 pentru grile. Toate acestea vor ocupa mult spațiu pe placa de circuit imprimat, ceea ce nu este bun dacă trebuie să faceți ceasul cât mai mic posibil (indicatorul este mic!).

Diagrama variantei cu sursa de alimentare „de jos” (simplificată, multe nu sunt afișate):

"Top" numită opțiunea de alimentare atunci când +5V din sursa părții logice este tensiunea anodului, adică Există o tensiune de +5V pe anodul activ (grilă) (față de firul comun al părții logice). Pentru a aprinde indicatorul, este necesară o tensiune de aproximativ 20-30V la anozi relativ la catod, iar pentru aceasta trebuie aplicat un potențial negativ catodului. Acum, pentru a controla anozii și grilele, este suficientă doar o cascadă cu un OE pe un tranzistor PNP.

Diagrama versiunii cu sursă de alimentare „de sus” (de asemenea simplificată):

Pe baza celor de mai sus, a fost aleasă mâncarea „de top”.

Diagrama de mai jos prezintă o reprezentare simplificată a unității pentru obținerea tensiunii de blocare pe anozi și grile inactive:

Asta e cu teoria. Să trecem la practică.

Arhiva articol salvată.

Vreau să vă povestesc despre experiența mea în crearea de ceasuri în miniatură folosind VLI sau, așa cum se mai numesc, VFD.

Proiectul m-a interesat de aceste trei imagini de pe forum:

Ideea carenei este bună, mai ales că eu însumi am un IV-18 pentru un proiect similar. Diametrul inelelor este de 22 mm!

Desigur, este dificil să faci fără un transformator cu o astfel de miniaturizare. Pe lângă toate, autorul a folosit o combinație de KF1211EU1 + IRF7303.

KF1211EU1 este greu de obținut în zona noastră, ceea ce nu este încurajator.

Miezul pentru transformator costă doar bănuți și, cel mai important, poate fi cumpărat din magazinele din Ucraina și Rusia :).

Se pare că această sursă în miniatură (diametrul inelului central este de 1 cm):

Trebuie să încercăm să verificăm lucrarea acestui miracol!

Cele mai comune pe care le am sunt SVE 9SS03 (instalat într-o casă de marcat Samsung 250), SVE 11MS21 (instalat într-o casă de marcat Datecs) și SVE-10MS14 (de la o casă de marcat Samsung 350). Sunt 10 din fiecare Al doilea și al treilea 11 și 10 biți au dispărut, pentru că... circuit pentru un indicator cu 9 cifre și nu am intenționat să schimb nimic în firmware (în afară de numerotare), așa că am asamblat ceasul folosindSVE 9SS03.

Dimensiunea indicatorului este de 9 cm pe 2 cm. Dimensiunea numărului este de 8 mm.

Ca rezultat ar trebui să obținem ceas în miniatură și alimentat prin USB pentru monitorul unui computer personal.

Am comandat tranzistoare digitale special pentru acest proiect. DTA114 pe Ali,
ceea ce a făcut posibilă distribuirea plăcii într-un singur strat.

În circuit, alocarea pinilor microcircuitului a fost rearanjată pentru placă și a fost folosită o sursă diferită.

Placa este cu o singură față cu mai multe jumperi pentru SMD.
Nu este complicat.

Asamblarea începe cu sursa de alimentare și testarea ulterioară a acesteia.
Este recomandabil să nu-l porniți fără încărcare incandescentă.

Ecran de calcul în ExcellentIT:

Serios:
Primar 2x5 - 0,3
Reciclat 2x35 - 0,1
Filament 2x1 - 0,3 + rezistențe limitatoare de curent 7,4 Ohm.

Facem o navetă, înfășurăm aproximativ 1-1,5 m de sârmă pe ea și înfășurăm înfășurarea anodului rotire în rotire. Îmi ia aproximativ 15 minute.

Circuit de ceas cu lămpi fluorescente

Mulți oameni doresc și sunt interesați schema de circuit a unui ceas folosind indicatoare de vid vechile vremuri sovietice. Ei bine, desigur că există o mulțime de lucruri interesante în acest ceas în stil retro, iar noaptea puteți vedea ce oră este, de asemenea, puteți introduce diode sub partea de jos și va fi ca un indiciu.

Rolul principal este ocupat de indicatori de descărcare de gaze. Am folosit IV-6. Acesta este un indicator luminiscent cu șapte segmente verde strălucire (În fotografii veți vedea o nuanță albăstruie de strălucire, aceasta distorsionează culoarea când fotografiați din cauza prezenței razelor ultraviolete). Indicatorul IV-6 este realizat într-un balon de sticlă cu fire flexibile. Indicarea se realizează prin suprafața laterală a cilindrului. Anozii dispozitivului sunt realizați sub formă de șapte segmente și un punct zecimal.

Poate fi aplicat indicatori IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 sau chiar IV-17 cu modificări minore ale designului.

În primul rând, aș dori să notez unde puteți găsi lămpi care au fost produse în 1983.

Piața Mitinsky. Multe și diferite. În cutii și pe scânduri. Există loc de alegere.

E mai dificil în alte orașe, poate vei avea noroc și îl vei găsi într-un magazin local de radio. Astfel de indicatori se găsesc în multe calculatoare autohtone.

Puteți comanda de pe Ebay, Da Da, indicatoare rusești la licitație. În medie, 12 USD pentru 6 bucăți.

Controla

Totul este controlat de microcontrolerul AtTiny2313 și de ceasul în timp real DS1307.

Când nu există tensiune, ceasul comută în modul de alimentare de la o baterie CR2032 (ca pe o placă de bază de PC).

Potrivit producătorului, în acest mod vor funcționa și nu vor eșua timp de 10 ani.

Microcontrolerul funcționează de la un oscilator intern de 8 MHz. Nu uitați să setați siguranța.

Setarea orei se face cu un singur buton. Reținere lungă, ore incriminatoare, apoi minute incriminatoare. Nu există dificultăți cu asta.

Șoferii

Am folosit KID65783AP ca chei pentru segmente. Acestea sunt cele 8 taste „de sus”. Am facut o alegere fata de acest microcircuit doar pentru ca il aveam. Acest microcircuit se găsește foarte des în plăcile de afișare masini de spalat rufe. Nimic nu vă împiedică să îl înlocuiți cu unul analog. Sau trageți în sus segmentele cu rezistențe de 47KOhm la +50V și apăsați popularul ULN2003 la pământ. Doar nu uitați să inversați ieșirea către segmentele din program.

Afișajul este dinamic, astfel încât la fiecare cifră este adăugat un tranzistor KT315 brutal.

PCB

Plata a fost efectuată folosind metoda LUT. Ceasul este realizat pe două scânduri. De ce este justificat acest lucru? Nici măcar nu știu, doar așa mi-am dorit.

unitate de putere

Inițial transformatorul era de 50 Hz. Și conținea 4 înfășurări secundare.

1 înfășurare - tensiune pe rețea. După redresor și condensator 50 volți. Cu cât este mai mare, cu atât segmentele vor străluci mai luminoase. Dar nu mai mult de 70 de volți. Curent nu mai puțin de 20 mA

Înfășurarea 2 - pentru a schimba potențialul rețelei. Aproximativ 10-15 volți. Cu cât este mai mic, cu atât indicatorii strălucesc mai puternic, dar și segmentele „neactivate” încep să strălucească mai puternic. Curentul este de asemenea 20mA.

Înfășurarea 3 - pentru alimentarea microcontrolerului. 7-10 volți. I = 50mA

4 înfăşurări - Căldură. Pentru patru lămpi IV-6, trebuie să setați curentul la 200mA, care este de aproximativ 1,2 volți. Pentru alte lămpi, curentul filamentului este diferit, așa că luați în considerare acest punct.

Schema schematică a ceasului este prezentată în Fig. Ceasul este implementat pe cinci microcircuite. Generatorul de secvențe de impulsuri minute este realizat pe microcircuitul K176IE12. Oscilatorul principal folosește un rezonator de cuarț RK-72 cu o frecvență nominală de 32768 Hz. Pe lângă microcircuitul minute, este posibil să se obțină secvențe de impulsuri cu rate de repetiție de 1, 2, 1024 și 32768 Hz. Acest ceas folosește secvențe de impulsuri cu frecvențe de repetiție: 1/60 Hz (pin 10) - pentru a asigura funcționarea contorului unității de minute, 2 Hz (pin 6) - pentru setarea inițială a timpului, 1 Hz (pin 4) - pentru punct „clipitor”. În lipsa microcircuitului K176IE12 sau a cuarțului la o frecvență de 32768 Hz, generatorul poate fi realizat folosind: alte microcircuite și cuarț la o frecvență diferită.
Contoare și decodor de unități de minute și unități de oră sunt realizate pe microcircuite K176IE4, care asigură numărarea până la zece și conversia codului binar într-un cod de șapte elemente al unui indicator digital. Contoare și decodoare de zeci de minute și zeci de ore sunt realizate pe microcircuite K175IEZ, care asigură numărarea până la șase și decodificarea codului binar în codul unui indicator digital. Pentru ca contoarele microcircuitelor K176IEZ, K176IE4 să funcționeze, este necesar ca pinii 5, 6 și 7 să fie aplicat un 0 logic (tensiune apropiată de 0 V) ​​sau acești pini să fie conectați la firul comun al circuitului. Ieșirile (pinul 2) și intrările (pinul 4) ale contoarelor de minute și ore sunt conectate în serie.

Setarea divizoarelor 0 ale microcircuitului K176IE12 și microcircuitului K176IE4 pentru contorul de unități minute se realizează prin aplicarea unei tensiuni pozitive de 9 V la intrările 5 și 9 (pentru microcircuitul K176IE12) și la intrarea 5 (microcircuite K176IE4) cu Butonul S1 prin rezistența R3. Setarea inițială a timpului contoarelor rămase se realizează prin aplicarea zecilor de minute la intrarea 4 a contorului folosind butonul S2 cu impulsuri cu o rată de repetare de 2 Hz. Timp maxim setarea timpului nu depășește 72 s.
Circuitul de setare a 0 contoare de unitati si zeci de ore cand se atinge valoarea 24 se realizeaza folosind diodele VD1 si VD2 si rezistenta R4, care implementeaza operatia logica 2I. Contoarele sunt setate la 0 când apare o tensiune pozitivă pe anozii ambelor diode, ceea ce este posibil doar când apare numărul 24. Pentru a crea efectul „punct intermitent”, impulsuri cu o frecvență de repetiție de 1 Hz de la pinul 4 al. Microcircuitul K176IE12 se aplică punctului indicator al unității de oră sau segmentului d al unui indicator suplimentar.
Pentru ceasuri, este recomandabil să folosiți indicatoare digitale luminiscente cu șapte elemente IV-11, IV-12, IV-22. Acest indicator este tub vid cu un catod de oxid încălzit direct, o grilă de control și un anod realizat sub formă de segmente care formează un număr. Sticla de sticlă a indicatoarelor IV-11, IV-12 este cilindrică, IV-22 este dreptunghiulară. Conductoarele electrodului IV-11 sunt flexibile, în timp ce cele ale IV-12 și IV-22 sunt sub formă de pini rigidi scurti. Numerele sunt numărate în sensul acelor de ceasornic de la cablul flexibil scurtat sau de la distanța crescută dintre pini.
O tensiune de până la 27 V trebuie să fie furnizată rețelei și anodului În acest circuit de ceas, anodului și rețelei este furnizată o tensiune de +9 V, deoarece utilizarea unei tensiuni mai mari necesită 25 de tranzistori suplimentari pentru a se potrivi. ieșirile microcircuitelor proiectate pentru o alimentare de 9 V cu o tensiune de 27 V, alimentate segmentelor anodice ale indicatoarelor digitale. Reducerea tensiunii furnizate rețelei și anodului reduce luminozitatea indicatoarelor, dar rămâne la un nivel suficient pentru majoritatea aplicațiilor ceasului.
Dacă indicatorii indicați nu sunt disponibili, atunci puteți utiliza indicatori precum IV-ZA, IV-6, care au cifre mai mici. Tensiunea filamentului filamentului catodic al lămpii IV-ZA este de 0,85 V (consum de curent 55 mA) IV-6 și IV-22 - 1,2 V (curent 50 și respectiv 100 mA), pentru IV-11, IV-12 - 1, 5 V (curent 80 - 100 mA). Se recomandă conectarea unuia dintre bornele catodice, conectate la stratul conductor (ecran), la firul comun al circuitului.
Sursa de alimentare asigură că ceasul funcționează dintr-o rețea de curent alternativ de 220 V. Creează o tensiune de +9 V pentru alimentarea microcircuitelor și a rețelelor de lămpi, precum și o tensiune alternativă de 0,85 - 1,5 V pentru încălzirea catodului și a lămpilor indicatoare.
Dispozitivul de alimentare conține un transformator coborâtor cu două înfășurări de ieșire, un redresor și un condensator de filtru. În plus, condensatorul C4 este instalat și o înfășurare este înfășurată pentru a alimenta circuitele incandescente ale catozilor lămpii. La o tensiune de filament catod de 0,85 V, este necesar să înfășurați 17 spire, la o tensiune de 1,2 V - 24 spire, la o tensiune de 1,5 V - 30 spire cu fir PEV-0,31. Unul dintre terminale este conectat la firul comun (- 9 V), al doilea - la catozii lămpilor. Conectarea catozilor lămpii în serie nu este recomandată.
Condensatorul C4 cu o capacitate de 500 μF, pe lângă reducerea ondulației tensiunii de alimentare, permite funcționarea contoarelor de ore (economisirea timpului) timp de aproximativ 1 minut când rețeaua este oprită, de exemplu, la mutarea unui ceas dintr-o cameră în alta . Dacă este posibilă o oprire mai lungă a tensiunii de alimentare, atunci o baterie Krona sau o baterie de tip 7D-0D cu o tensiune nominală de 7,5 - 9 V trebuie conectată în paralel cu condensatorul.
Structural, ceasul este realizat sub forma a doua blocuri: cel principal si cel de alimentare. Unitatea principală are dimensiunile de 115X65X50 mm, unitatea de alimentare are dimensiunile de 80X40X50 mm. Unitatea principală este montată pe un suport de la un instrument de scris.

Literatură

A. Anufriev, I. Vorobey

CU INDICATIE PE IV-22

Ceasurile electronice cu indicare a timpului prin indicatoare cu descărcare în gaz de tip IN necesită utilizarea unui număr mare de tranzistoare de înaltă tensiune P307...P309, KT605 sau microcircuite speciale cu un grad ridicat de integrare care descifrează codul contoarelor binare în cele zecimale, comutând simultan catozii lămpilor indicatoare. Toate aceste elemente nu sunt întotdeauna disponibile radioamatorilor. În plus, indicatorii de tip IN prezintă o serie de dezavantaje. Pentru a le alimenta, este necesară o sursă de înaltă tensiune de 180...200 V, ceea ce crește intensitatea muncii la fabricarea transformatorului de rețea de alimentare cu energie electrică, de asemenea, au vizibilitate slabă și dificultăți de a distinge numerele în iluminatul exterior puternic.

Ceasurile electronice cu indicare a timpului pe indicatoare luminiscente cu vid de tip IV sunt lipsite de toate aceste neajunsuri. Numerele din indicatoarele de acest tip sunt formate din șapte segmente, afișate în anumite combinații. Toate segmentele anodului sunt situate în cilindru în același plan, ceea ce mărește unghiul de vizualizare al numerelor afișate cu 120...140°, clar vizibil chiar și în lumină puternică. Strălucirea verde plăcută a segmentelor vă permite să folosiți un ceas electronic acasă în locul unei lumini de noapte.

Ceasurile sunt realizate pe microcircuite din seriile 217 și 155 Funcționarea lor este determinată de instabilitatea rezonatorului de cuarț și în acest caz este de aproximativ 10 s. Numărarea timpului este asigurată cu o precizie de 1 s folosind șase lămpi indicatoare IV-22. Ceasul este alimentat de la o tensiune de rețea AC de 220 V. Consumul nu depășește 7 W (cu indicația oprită 5 W). Ceasurile electronice vă permit să le corectați manual cursul utilizând semnale de timp precise, să actualizați în prealabil contoarele de minute și oră fără a întrerupe conexiunea dintre intrarea contorului instalat și ieșirea celui precedent și să dezactivați indicarea timpului fără a perturba contorizarea . Există o reducere automată a luminozității indicatoarelor pe timp de noapte și un sunet de alarmă la o oră prestabilită.

O diagramă schematică a unui ceas electronic este prezentată în Fig. 1. Acestea includ un oscilator cu cristal pe cip D1și rezonator Z1, divizor de frecvență cu raport de divizare 105 (D4…D8), contoare de secunde (U 1.1), minute (U1.2) si ore (U2), unitate de alarmă sonoră (S7…S10,D11…D15,V21…V26, B1), generatoare de un singur impuls (D2,D3 șiD9,D10)și -taniya (77, V1…V16, A1).

Produce impulsuri dreptunghiulare cu o rată de repetare de 100 kHz. Din pinul 11 ​​al microcircuitului D1 Impulsurile generatorului ajung la un convertor de frecvență, care le transformă în impulsuri secunde. Divizorul de frecvență este realizat pe cinci microcircuite 155IE1 (D4…D8), care sunt contoare zecimale cu un factor de conversie de 10. Din ieşirea divizorului de frecvenţă (ieşire 5 microcircuite D8) impulsurile cu o rată de repetare de 1 Hz sunt trimise la al doilea contor de impulsuri U 1.1și în unitatea de alarmă sonoră pentru a modula tonul de alarmă. Contorul de secunde de impuls (Fig. 2) constă dintr-un contor de unități de secunde (microcircuit D5…D10) cu un factor de conversie de 10 și un numărător de zeci de secunde (microcircuite D11…D14) cu un factor de conversie de 6. La ieșirea celui de-al doilea numărător se formează impulsuri cu o perioadă de repetare de 1 minut. Aceste impulsuri, de două ori inversate de elemente D3.1Şi D3.2(vezi Fig. 1) sunt trimise la intrarea contorului de impulsuri minute. Pentru a preseta contorul minutelor pe jetoane D2,D3 a fost asamblat un generator cu un singur impuls, permițându-vă să scăpați de influența „sariturii”. Contactul mecanic este de obicei însoțit de o serie de tranziții pe termen scurt de la o stare închisă la o stare deschisă. Bouncing poate duce la o explozie de impulsuri în loc de un singur impuls dorit sau căderea de tensiune.

Chip-uri invertor D2 educat R.S. declanșatorul. Zero aplicat la apăsarea butonului S2 la una dintre intrările de declanșare, o setează la o stare stabilă și, atunci când este eliberată, la alta. Când butonul este eliberat S2 O cădere de tensiune negativă apare la intrarea contorului de minute, schimbându-și starea cu una. Totuși, acest lucru se va întâmpla doar când sunteți la intrare 8 element D3.2 există un nivel logic, iar la ieșirea celui de-al doilea numărător există un nivel zero corespunzător.

Pentru a putea instala mi-counter la orice tensiune de ieșire a celui de-al doilea contor, fără a introduce comutare suplimentară, intrarea 4 element D3.1și lanț integrator R6C8. Când există un nivel logic ridicat la ieșirea celui de-al doilea numărător, introducerea lanțului R6C8 permite în momentul în care butonul este eliberat S2întârzie nivelul zero logic la intrare 4 element D3.1și recepționați simultan la ambele intrări ale elementului D3.2 nivelul unității logice. În acest caz, la ieșirea elementului D3.2 se generează un impuls negativ, schimbând starea contorului de minute.

Orez. 1. Schema schematică a unui ceas electronic

Orez. 1. Schema schematică a unui ceas electronic (Sfârşit)

Orez. 2. Schema schematică a unui numărător de secunde sau minute

Orez. 3. Schema schematică a unui contor de unități și zeci de ore

Schema schematică a unui numărător de minute U1.2 similar circuitului contor secundelor U 1.1(vezi fig. 2). Singura diferență este că în contorul de minute ieșirile microcircuitelor D1…D4 conectat la comutatoare S7…S8 ora de alarmă prestabilită. Contorul de secunde nu folosește aceste conexiuni.

La ieșirea contorului de minute se generează impulsuri cu o perioadă de repetare de 1 oră, care, printr-un singur generator de impulsuri similar cu cel discutat mai sus (vezi Fig. 1) (D9,D10) ajunge la intrarea contorului de ore U2, constând și din contoare de unitate (microcircuite D5…D10)și zeci de ore (microcircuite D11…D12)(Fig. 3).

Contoarele, ale căror stări sunt indicate pe indicatoare cu șapte segmente, pot fi asamblate conform oricărei scheme, dar cele mai convenabile sunt cele care necesită elemente logice cu cel mai mic număr de intrări pentru decodare și vă permit să faceți fără tranzistori cheie, ca precum și microcircuite IE care sunt încă insuficiente, ID. În prezent, microcircuitele din seriile 155 și 217 sunt comune printre amatorii de radio. Acestea conțin o mulțime de modele și componente individuale, descrise în revistele „Radio”, în colecțiile „Pentru a ajuta radioamatorul”, etc. Mulți radioamatori încearcă să rezolve problema implementării diferitelor dispozitive digitale pe R.S. declanșatoare care nu au o intrare de numărare, deoarece adesea, datorită utilizării lor limitate, sunt cel mai accesibil în practica radioamatorilor.

Contoarele ceasurilor electronice propuse au fost dezvoltate ținând cont de toate aceste considerente. Toate diferă doar prin capacitatea și numărul de elemente logice din decodor, așa că este suficient să luăm în considerare funcționarea unuia dintre ele - un contor de unități de secunde sau unități de minute (vezi Fig. 2). O caracteristică specială a contorului este că este construit pe declanșatoare cu setări separate ale stărilor „O” și „1” (microcircuite D6...D10) folosind un singur flip-flop cu o intrare de numărare (D5). Un declanșator cu o intrare de numărare nu este implicat în împărțirea frecvenței impulsurilor de intrare și este necesar doar ca unul auxiliar pentru a controla instalarea unei stări stabile diferite. R.S. declanșatoare (microcircuite D6...D10), combinate într-un registru de deplasare inel. R.S. flip-flops trec la stare numai atunci când toate intrările de nivel 5 primesc una logică și există una logică pe cel puțin o intrare R zero logic (cu excepția intrărilor speciale R, folosit pentru a reseta declanșatorul la zero). Și invers, când un singur nivel ajunge la toate intrările Rși prezența unui zero logic la cel puțin o intrare 5, declanșatorul este setat la starea zero. Dacă la una dintre intrările S şi la una dintre intrări R Nivelul logic zero este menținut atunci când potențialele la alte intrări conectate la primele sunt modificate prin AND, starea declanșatorului nu se modifică.

Orez. 4. Diagrame de timp care ilustrează funcționarea unui registru de cinci biți

Când se construiesc conexiuni între intrările și ieșirile flip-flop-urilor, așa cum se arată în Fig. 2, condiții de instalare a fiecăruia R.S. declanșatoarele la starea dorită sunt create în funcție de anterioară și de intrare (D5) declanșatoare și pentru a seta primul R.S. declanșatorul { D6)- declanșatoare D5Şi D10.

După cum se poate observa din fig. 4, care prezintă diagrame de timp care ilustrează funcționarea unui registru de cinci biți, declanșator D5 comută prin scăderea fiecărui impuls pozitiv care ajunge la intrarea sa de numărare și controlează setarea tuturor R.S. declanșează mai întâi la starea unu și apoi la starea zero. Primele cinci impulsuri de intrare se declanșează D6...D10 sunt setate alternativ la unu și cinci impulsuri ulterioare le readuc din nou la starea zero. În momentul trecerii la starea zero a ultimului declanșator al registrului, la ieșirea acestuia este generat un impuls pentru a transfera unitatea la cifra cea mai semnificativă.

Semnalele de la ieșirile registrului sunt convertite de un decodor bazat pe elemente logice cu o ieșire colector deschis (Dl,D2,D3.1,D3.2). Semnalele pentru controlul ceasului cu alarmă și un indicator digital de segment sunt eliminate de la ieșirile decodorului. Formarea numerelor se realizează prin golirea segmentelor neutilizate. Numărul de la fiecare ieșire a decodorului corespunde stării registrului la care se formează un nivel zero logic la această ieșire. Diodele convertorului codului zecimal în indicatori cu șapte segmente (diode) conectate la această ieșire VI..,V14,V23…V26, rezistențe R1...R7) Prin tranzistorul de ieșire deschis al invertorului, segmentele anodice neutilizate ale indicatorului sunt ocolite, reducând tensiunea anodului pe aceste segmente la aproximativ 1 V. Ca urmare, ele se sting și se formează o cifră corespunzătoare acestei stări a registrului. . Diode V23…V28 poate fi exclus din circuitul contor secunde. Acestea sunt necesare numai în contorul minutelor pentru a preveni influența reciprocă a ieșirilor decodorului asupra orei sună a ceasului alarmă.

Contorul de zeci de ore (vezi Fig. 3) este construit pe două declanșatoare (microcircuite D11,D12). Prima este universală JK declanșatorul, al doilea este un declanșator cu setări separate pentru stările 0 și 1. Când ambele declanșatoare sunt în starea zero, nivel înalt de la ieșire inversă R.S. declanșatorul (D12) merge la baza tranzistorului cheie V28și îl deblochează. Pe colectorul tranzistorului V28 scade la nivelul zero logic, iar pe indicator H2 este afișat numărul 0 V28 folosit pentru a nu instala un microcircuit suplimentar in care se va folosi doar invertorul. Când un declanșator ajunge la intrare D11 din primul impuls de la contorul unității de oră, ambele declanșatoare sunt setate la unul. Un nivel scăzut apare la ieșirea elementului D3.3, iar numărul 1 se formează odată cu sosirea celui de-al doilea impuls de intrare, declanșatorul D11 revine la starea zero și declanșatorul D12 rămâne în unitate, de la intrările sale 3 iar 7 de la ieșirea inversă se aplică potențialul zero-logic. În această stare, contorul de la ieșirea inversă a declanșatorului D11și ieșire de declanșare directă D12 la intrările invertorului D3.4 se primesc niveluri unice de tensiune. La ieșirea invertorului D3.4 apare un potențial logic zero, iar pe indicator H2 se formează numărul 2.

Pe cip D14 si tranzistor V29 A fost implementat generatorul de impulsuri pentru resetarea contorului de ore la miezul nopții. După douăzeci sau douăzeci de impulsuri ajung la intrările contorului de ore Rece element D14.1 Sosesc nivelurile logice și dispozitivul de resetare este pregătit pentru funcționare. Când, după al douăzeci și patrulea impuls, nivelul unu apare la ieșirea directă a declanșatorului D9 contor de unitate oră, la ieșirea elementului D14.1 apare nivelul zero. Ca rezultat, multivibratorul de așteptare al elementului este pornit D14.2 si tranzistor V29. Pe colectorul tranzistorului V29 este generat un impuls negativ, care setează contorul de ore la zero.

Pe microcircuite D4,D13,D15(vezi Fig. 3) a fost instalat un dispozitiv pentru a reduce automat luminozitatea indicatoarelor digitale pe timp de noapte. La ora 22 de la iesirile elementelor D1.3Şi D3.4 la ieșirile invertorului D13.1,D13.2 vor fi trimise semnale de zero logic. La ieșirea elementului D13.3 va apărea o cădere de tensiune negativă, care se va stabili D15 pe unitate. De la ieșire 9 declanșatorul D15 nivelul va merge la baza tranzistorului V13 alimentare (vezi fig. 1). tranzistor V13 va deschide și va deriva diodele zener Vll,V12. Ca urmare, tensiunea de ieșire a stabilizatorului „+ 27 V” va scădea la 9 V, iar luminozitatea indicatorilor va scădea. La ora 05 în același mod la ieșirea elementului D4.3(vezi Fig. 3) va apărea o cădere de tensiune negativă, care va seta declanșatorul DJ5 la starea sa originală, iar strălucirea numerelor va crește. Introducerea unui dispozitiv de control al luminozității a fost necesară din cauza strălucirii foarte strălucitoare a indicatoarelor pe timp de noapte. Timpul în care indicatorii strălucesc cu luminozitate mai mică este ales în mod arbitrar. Poate fi schimbat prin conectarea intrărilor invertorului D4.1,D4.2,D13.1,D13.2 la ieşirile decodorului corespunzătoare.

Pentru a mări afișajul digital, puteți opri afișarea orei. Butonul este folosit în acest scop S11(vezi Fig. 1) cu fixare independentă. Când este apăsat, tensiunea anodului + 27 V și tensiunea filamentului lămpilor indicatoare sunt oprite.

După ce ceasul electronic este conectat la rețeaua electrică, declanșatoarele contorului pot fi setate în orice stare arbitrară. Pentru a reseta contoarele la zero, utilizați butonul S5, când este apăsat, butonul „Set. Contoarele de 0" secunde, minute și ore sunt conectate la o magistrală comună cu potențial zero. În același timp, intrările microcircuitelor R D4…D8 Divizorul de frecvență este deconectat de la magistrala comună, ceea ce este echivalent cu aplicarea unui nivel de unitate, iar divizorul de frecvență este, de asemenea, setat la zero.

Folosind butonul S4 corectarea manuală a ceasului se realizează folosind semnale de timp precise. Corectarea se face după cum urmează.

Înainte de începerea celui de-al șaselea semnal, apăsați butonul S4.În acest caz, divizorul de frecvență, contoarele de secunde și minute sunt setate la zero și vor rămâne până când butonul este apăsat. S4, Dacă înainte de a apăsa butonul S4 la ieșirea contorului de minute a existat un nivel de logic (ceasul era în întârziere), apoi în momentul în care este apăsat, la contorul de ore va ajunge o cădere de tensiune negativă, schimbându-și starea cu una. Dacă ieșirea contorului de minute a fost la un nivel logic de zero (ceasul se grăbea), atunci nu este generat niciun impuls la ieșirea acestuia și contorul de ore rămâne în aceeași stare. Odată cu începutul celui de-al șaselea semnal, butonul S4 lansat, iar din acest moment numărătoarea inversă va continua.

Ceasul electronic include, de asemenea, un ceas cu alarmă (vezi fig. 1), care include comutatoare de timp presetate S7…S10, invertoare D12,D13, model de potrivire D14, multivibrator de asteptare D11, generator de tonuri D15și ULF în două trepte (tranzistori V24…V26). Când ceasul ajunge la ora stabilită de întrerupătoare S7…S10, la toate intrările invertorului D14 vor ajunge niveluri unice, iar tensiunea la ieșire va scădea la zero. tranzistor V22 se va opri, nu mai manevrează dioda zener V23, iar la amplificatorul de bas de la emițătorul tranzistorului V21 se va furniza o tensiune de alimentare de 4-9 V concomitent cu ieșirea elementului D15.1 nivelul unității logice va fi introdus 8 element D15.2,și multivibratorul (invertoare D15.2,D15.3), generând impulsuri cu o frecvență de aproximativ 1 kHz. Ele sunt întrerupte pentru scurt timp de impulsurile unui multivibrator în așteptare (invertoare DILI,D11.2), 5 elemente care ajung la intrare D15.3 cu o frecvență de 1 Hz. Multivibratorul în așteptare este pornit prin căderea impulsurilor secunde de la divizorul de frecvență printr-un lanț de diferențiere C11R17. necesar pentru extinderea duratei impulsurilor provenite de la ieșirea de frecvență. Durata acestor impulsuri este de aproximativ 5 μs și nu este suficientă pentru a modula direct oscilațiile multivibratorului principal. De la eliberarea elementului 11 D15.3 oscilațiile generatorului ajung la intrarea ULF și sunt convertite de un difuzor B1într-un semnal sonor de ton întrerupt la o frecvență de 1 Hz. Potențiometru R22 Volumul semnalului sonor este reglat. După ce a trecut 1 minut, starea contorului minutelor se va schimba. Ca rezultat, ieșirea elementului D14 apare nivelul logic, tranzistorul V22 tensiunea la ieșirea stabilizatorului parametric (tranzistor V21 si dioda zener V23), alimentarea amplificatorului ULF va scădea la 0. În același timp la intrare 4 element D11.1 si intrarea 8 element D15.2 va ajunge un nivel zero logic, perturbând multivibratoarele. Oprirea tensiunii de alimentare ULF este necesară pentru a elimina zgomotul reprodus de difuzor. Dacă este necesar, un semnal sonor este pornit folosind comutatorul cu buton 53. Diode V17…V20 servesc la protejarea intrărilor microcircuitelor D12,D13 de la contactul cu tensiunea de + 27 V de la contoarele de minute si ore.

Tensiunile de alimentare necesare pentru ca ceasul să funcționeze sunt generate în sursa de alimentare (vezi Fig. 1). Amplificator on-tion A1 si tranzistoare V7,V8 Este realizat stabilizatorul principal pentru alimentarea microcircuitelor. Stabilizator tranzistor V14 si dioda zener V15 conceput pentru a alimenta doar microcircuite din seria 217 care necesită două surse de tensiune DC. Tensiunea de alimentare a amplificatorului operațional, asigurând funcționarea normală a acestuia, este creată de două redresoare - cel principal (diodă

Orez. 5: O - analogul unui declanșator de numărare pe elemente AND-NOT; b- analogicR . S declanșează elementele ȘI-NU

Transformatorul 77 este realizat pe un miez ШЛ16X25. Înfășurarea I conține 2420 de spire de sârmă PEV-2 0,17, înfășurări II și IV respectiv 60 şi 306 fire PEV-1 0,23, înfăşurări III şi V respectiv 86 și 12 spire de sârmă PEV-1 0,8.

În sursa de alimentare, în loc de tranzistoare P701, puteți utiliza tranzistoare din seriile KT801, KT807, KT904 (V9,V14), P702 (V8) sau orice alți tranzistori puternici, de exemplu seria KT802, KT902. tranzistor V8 instalat pe un calorifer cu o suprafață de aproximativ 30 cm2. Se fixează pe peretele din spate al ceasului, izolându-l de carcasă folosind o garnitură de mica și bucșe izolatoare. tranzistor V9 instalat de asemenea pe un calorifer cu o suprafață de 5 cm2. Plăcile de duraluminiu în formă de U pot fi folosite ca radiatoare.

Contoarele electronice de ceas pot fi asamblate pe cipuri din alte serii, de exemplu 133 și 155, care sunt JK sau D declanșatoare. Este posibil să se construiască contoare pe elemente ȘI-NU cu două și trei intrări incluse în 217, 133, 155 și alte serii de microcircuite. Analogii declanșatorilor cu o intrare de numărare și declanșatoarelor cu instalarea separată a stărilor „O” și „1” utilizate în ceas, realizate pe elemente NAND, sunt prezentate în Fig. 5 a, b. Exemple de contoare realizate pe JK declanșatoarele (cipurile 2TK171, 155TV1, 133TV1) și pe declanșatoarele D (cipurile 133TM2, 155TM2), prezentate în Fig. 6 a, b.

Orez. 6: O - registru din trei cifre activatJK declanșatoare; b- circuit de registru pe trei bițiD declanșatoare

Ca indicatori digitali în ceasurile electronice, puteți utiliza indicatori IV-6 fără nicio modificare a sursei de alimentare, precum și IV-ZA, IV-8, prin reducerea tensiunii filamentului la 0,8 V și înlocuirea diodelor zener. V10...U 12 pe D814A.

Ceasurile electronice sunt realizate pe plăci cu circuite imprimate. Când instalați microcircuite pe o placă de circuit imprimat, ar trebui să urmați recomandările din colecția „Pentru a ajuta radioamatorul”, vol. 70, 1980, p. 32 și revista „Radio”, 1978, nr. 9, p. 63.

Configurarea unui ceas electronic începe cu verificarea instalării corecte. Apoi porniți alimentarea și verificați tensiunile de ieșire ale stabilizatorilor din sursa de alimentare. Rezistor trimmer R11(vezi Fig. 1) setați tensiunea la emițătorul tranzistorului V8 egal cu 5,5 V. Când instalați elemente care pot fi reparate, toate celelalte componente ale ceasului electronic ar trebui să înceapă să funcționeze imediat și să nu aibă nevoie de ajustare.

Când verificați divizorul de frecvență, ar trebui să rețineți că durata impulsurilor sale de ieșire este foarte scurtă și, prin urmare, acestea pot fi observate direct doar folosind un osciloscop special (de exemplu, S1-70). Capacitatea de funcționare a divizorului de frecvență este evaluată prin funcționarea primului declanșator al contorului de secunde. Dacă declanșatorul trece de la o stare stabilă la alta la fiecare secundă, atunci divizorul de frecvență funcționează corect.

BBK 32.884.19

Referent: Candidat la Științe Tehnice A. G. Andreev

Pentru a ajuta radioamatorul: Colecție. Vol. 83 / B80 Comp. N. F. Nazarov. - M.: DOSAAF, 1983. - 78 p., ill. 35 k.

Sunt prezentate descrieri ale structurilor, diagrame schematice și metode de calcul a unora dintre componentele acestora. Sunt luate în considerare interesele începătorilor și radioamatorilor calificați.

Pentru o gamă largă de radioamatori.

2402020000 - 079

ÎN------31 - 83

072(02)-83

BBK 32.884.19

PENTRU A AJUTA UN AMATOR DE RADIO

Problema 83

Compilat de Nikolai Fedorovici Nazarov

Editor M. E. Orehova

V. A. Klochkov

Editor de artă T. A. Khitrova

Editor tehnic 3. I. Sarvina

Corector I. S. Sudzilovskaya

Livrat la set 01.02.S3. Semnat pentru publicare la 06/01/83. G - 63726. Format 84X108 1/32.

Hârtie de imprimare gravura. Font literar. Imprimare ridicată. Condiţional p.l. 4.2. Ed. academic. l. 4.18. 700.000 de exemplare (1 z- 1 - 550.000). Ordinul nr. 3 - 444. Ediția 35. Nr. 2/g - 241, Ordinul Insigna de Onoare Editura 1?9P0, Moscova, I-110, Olympic Avenue. 22 Principala întreprindere a asociaţiei republicane de producţie „Poligrafkniga”. 252057, Kiev, st. Dovjenko, 3

Ofer spre revizuire și posibilă repetare acest design de ceas bazat pe indicatorii luminiscenți sovietici IV-11.

Circuitul (Figura 1) este destul de simplu și, dacă este asamblat corect, funcționează imediat. Ceasul se bazează pe microcircuitul k176ie18 și este un numărător binar specializat cu un generator și multiplexor.

Microcircuitul K176IE18 include un generator (pinii 12 și 13), proiectat să funcționeze cu un rezonator extern de cuarț cu o frecvență de 32.768 Hz și doi divizoare de frecvență cu factori de divizare de 215 = 32.768 și 60.

K176IE18 are un generator de semnal audio special. Când un impuls de polaritate pozitivă este aplicat pinului de intrare 9 de la ieșirea microcircuitului K176IE13, pachete de impulsuri negative cu o frecvență de umplere de 2048 Hz și un ciclu de lucru de 2 apar la pinul 7 al K176IE18 exploziile este de 0,5 s, perioada de umplere este de 1 s.

Orez. 1. Schema de circuit a unui ceas electronic bazat pe microcircuite din seria K176 și indicatoare IV-11.

Ieșirea semnalului audio (pin 7) este realizată cu un dren „deschis” și vă permite să conectați emițători cu o rezistență mai mare de 50 ohmi fără adepți emițători. Am luat ca bază diagrama de pe site-ul „radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480”.

În timpul asamblarii, au fost descoperite erori semnificative de către autorul acestui articol în placa de circuit imprimat și numerotarea unor pini, în plus, a fost realizată versiunea semnului propus de autor în aspect, ceea ce nu este foarte convenabil, și plus vedere din partea pieselor simultan cu conductorii din partea de lipit.

Pur și simplu, o vedere de sus într-o versiune transparentă atunci când desenați un model de conductori, trebuie să răsturnați sigilul pe orizontală într-o versiune în oglindă, un alt minus.

Pe baza tuturor acestor lucruri, am corectat toate erorile din aspectul sigiliei și l-am tradus imediat în imagine în oglindă. Fotografia (Figura 2) arată placa de circuit imprimată a autorului cu cablare incorectă. Fotografia (Figurile 3 și 4) arată versiunea mea, sigilul în oglindă corectat, văzut din lateralul șinelor.

Orez. 2. Placă de circuit imprimat originală (cu erori!).

Orez. 3. Sigiliu în oglindă corectat pentru diagrama ceasului, vedere din lateralul pistelor (indicatoare).

Orez. 4. Sigiliu în oglindă corectat pentru circuitul ceasului, vedere de pe piste (logică).

Acum câteva cuvinte despre schemă. La asamblarea si testarea circuitului am intampinat aceleasi probleme ca si cei care au lasat comentarii cu autorul si anume: incalzirea diodelor zener, incalzirea puternica a tranzistoarelor din convertor, incalzirea condensatoarelor de stingere, o problema de incalzire.

În cele din urmă, condensatorii de stingere au fost alcătuiți pentru o capacitate totală de 0,95 microfarad. Rezistorul R18 a fost înlocuit de la valoarea indicată în circuit la 470k. Diodele Zener sunt d814v-ul nostru.

Rezistorul R21 din baza convertorului a fost înlocuit cu 56k. Transformatorul a fost înfășurat pe un inel rupt dintr-un cablu vechi de conectare între monitor și unitatea de sistem a computerului. Înfășurarea secundară este înfășurată cu 21x21 de spire de 0,4 sârmă, înfășurarea primară conține 120 de spire de 0,2 sârmă.

Acestea sunt, însă, toate modificările din schemă care au făcut posibilă eliminarea dificultăților menționate mai sus. Tranzistoarele convertorului se încing destul de mult, cred că 60-65 de grade, dar funcționează fără probleme.

Orez. 5. Placă gata pentru logica ceasului.

Inițial, în loc de KT3102 și 3107, am încercat să instalez o pereche de KT817, 814 - funcționează și ele, puțin calde, dar cumva nu este stabil. Când este pornit, convertorul a pornit de fiecare dată.

Nu am schimbat nimic și l-am lăsat așa cum este. Ca emițător, am folosit un difuzor de la un telefon mobil care mi-a atras atenția și l-am instalat. Sunetul nu este prea puternic, dar suficient pentru a te trezi dimineața.

Orez. 6. Plăci logice și indicatoare pentru ceasul de pe IV-11.

Și ultimul lucru care poate fi considerat un dezavantaj sau un avantaj este opțiunea de alimentare fără transformator. Fără îndoială, la configurarea sau orice alte manipulări cu circuitul, există riscul de a obține un șoc electric grav, ca să nu mai vorbim de consecințe mai grave.

Orez. 7. Aspect ceas neglijat fără carcasă.

La testare și configurare, am folosit un transformator descendente pentru 24 de volți alternativ pe secundar. L-am conectat direct la puntea de diode, nu am găsit butoane ca ale autorului, am luat ce era la îndemână, le-am înfipt în orificiile prelucrate ale carcasei și atât.

Orez. 8. Aspectul ceasului finit pe indicatoarele IV-11.

Orez. 9. Aspectul ceasului finit pe indicatoarele IV-11 (vedere dintr-un unghi).

Corpul este din placaj presat, lipit cu adeziv PVA si acoperit cu folie decorativa. S-a dovedit destul de tolerabil. Rezultatul muncii depuse: încă o oră acasă și o versiune de lucru corectată pentru cei care vor să o repete. În loc de IV-11, puteți instala IV3,6,22 și altele asemenea. Totul va funcționa fără probleme, ținând cont de pinout, desigur.