Ces horloges sont collectées sur un ensemble bien connu de microcircuits - K176IE18 (compteur binaire d'heures avec un générateur de signal en anneau),
K176IE13 (compteur d'heures avec alarme) et K176ID2 (convertisseur binaire à sept segments)
À la mise sous tension, des zéros sont automatiquement inscrits dans le registre des heures, des minutes et de la mémoire d'alarme du microcircuit U2. Pour l'installation
l'heure, appuyez sur le bouton S4 (Time Set) et tout en le maintenant, appuyez sur le bouton S3 (Hour) - pour régler l'heure ou S2 (Min) - pour régler
minutes. Dans ce cas, les lectures des indicateurs correspondants commenceront à changer avec une fréquence de 2 Hz de 00 à 59 puis à nouveau 00. Au moment de la transition
de 59 à 00, le compteur horaire augmentera de un. Le réglage de l'heure de l'alarme est le même, il vous suffit de le maintenir
le bouton S5 (Réglage de l'alarme). Après avoir réglé l'heure de l'alarme, vous devez appuyer sur le bouton S1 pour activer l'alarme (contacts
fermé). Le bouton S6 (Reset) est utilisé pour forcer la réinitialisation des indicateurs de minutes à 00 lors de la configuration. Les LED D3 et D4 jouent un rôle
points de division clignotant à une fréquence de 1 Hz. Les indicateurs numériques sur le schéma sont dans le bon ordre, c'est-à-dire Vas-y en premier
indicateurs des heures, deux points de division (LED D3 et D4) et indicateurs des minutes.
La montre utilisait des résistances R6-R12 et R14-R16 avec une puissance de 0,25 W, le reste - 0,125 W. Résonateur à quartz XTAL1 à une fréquence de 32 768 Hz -
horloge ordinaire, les transistors KT315A peuvent être remplacés par n'importe quel silicium basse consommation de la structure correspondante, KT815A - avec des transistors
puissance moyenne avec un coefficient de transfert de courant statique de la base d'au moins 40, diodes - tout silicium de faible puissance. couineur BZ1
dynamique, sans générateur intégré, résistance d'enroulement 45 Om. Le bouton S1 est naturellement verrouillé.
Les indicateurs utilisés sont le vert TOS-5163AG, vous pouvez utiliser tout autre indicateur à cathode commune, sans réduire
résistance des résistances R6-R12. Sur la figure, vous pouvez voir le brochage de cet indicateur, les conclusions sont affichées de manière conditionnelle, car présenté
vue d'en-haut.
Après avoir assemblé la montre, il peut être nécessaire de régler la fréquence de l'oscillateur à cristal. Plus précisément, cela peut être fait en contrôlant le
avec un fréquencemètre, la période d'oscillation est de 1 s sur la broche 4 du microcircuit U1. Le réglage du générateur au cours de l'horloge nécessitera des coûts beaucoup plus élevés.
temps. Il peut aussi être nécessaire de régler la luminosité des LED D3 et D4 en sélectionnant la résistance de la résistance R5 pour que tout
brillait uniformément. Le courant consommé par la montre ne dépasse pas 180 mA.
L'horloge est alimentée par une alimentation classique, montée sur un stabilisateur à microcircuit positif 7809 avec une tension de sortie de + 9V et un courant de 1,5A.
Schéma de principe des montres artisanales sur microcircuits K176IE18, K176IE13 et indicateurs luminescents IV-11. Un produit fait maison simple et beau pour votre maison. Il y a un schéma de l'horloge, des dessins de circuits imprimés, ainsi qu'une photo de l'appareil fini sous forme assemblée et démontée.
Je propose pour examen et il est possible de répéter cette conception de l'horloge sur les indicateurs luminescents soviétiques IV-11. Le circuit (illustré à la figure 1) est assez simple et, s'il est correctement assemblé, commence à fonctionner immédiatement après la mise sous tension.
Diagramme schématique
L'horloge électronique est basée sur le microcircuit K176IE18, qui est un compteur binaire spécialisé avec un générateur et un multiplexeur. De plus, le microcircuit K176IE18 comprend un générateur (conclusions 12 et 13), conçu pour fonctionner avec un résonateur à quartz externe avec une fréquence de 32 768 Hz, et le microcircuit contient également deux diviseurs de fréquence avec des rapports de division 215 = 32768 et 60.
Le microcircuit K176IE18 contient un générateur de signal sonore spécial. Lorsqu'une impulsion de polarité positive est appliquée à la broche d'entrée 9 de la sortie du microcircuit K176IE13, à la broche 7 du K176IE18, des paquets d'impulsions négatives apparaissent avec une fréquence de remplissage de 2048 Hz et un rapport cyclique de 2.
Riz. 1. Schéma de principe d'une horloge auto-alimentée sur indicateurs luminescents IV-11.
La durée des packs est de 0,5 seconde, la période de remplissage est de 1 seconde. La sortie du signal audio (broche 7) est réalisée avec un drain "ouvert" et permet de connecter des émetteurs avec une résistance de plus de 50 Ohm sans émetteur suiveur.
Comme base, j'ai pris un schéma de principe d'une horloge électronique sur le site "radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480". Lors du montage, des erreurs importantes ont été relevées par l'auteur de cet article dans le circuit imprimé et la numérotation de certaines broches.
Lors du dessin d'un motif de conducteurs, il est nécessaire de retourner le joint horizontalement dans une version miroir - un autre inconvénient. Sur la base de tout cela, j'ai corrigé toutes les erreurs dans la mise en page du sceau et l'ai traduit immédiatement dans une image miroir. La figure 2 montre le PCB de l'auteur avec un câblage incorrect.
Riz. 2. Circuit imprimé d'origine avec des erreurs.
Les figures 3 et 4 montrent ma version du PCB, révisée et reflétée du côté des pistes.
Riz. 3. Carte de circuit imprimé pour le circuit d'horloge du IV-11, partie 1.
Riz. 4. Carte de circuit imprimé pour circuit d'horloge sur IV-11, partie 2.
Changements de schéma
Maintenant, je dirai quelques mots sur le schéma, lors de l'assemblage et de l'expérimentation du schéma, j'ai rencontré les mêmes problèmes que les personnes qui ont laissé des commentaires sur l'article sur le site Web de l'auteur. À savoir:
- Chauffage de diodes Zener;
- Fort échauffement des transistors dans le convertisseur ;
- Chauffage des condensateurs de trempe;
- Le problème c'est la chaleur.
au final, les condensateurs de trempe étaient composés pour une capacité totale de 0.95 μF - deux condensateurs 0.47x400v et un 0.01x400v. La résistance R18 a été remplacée par rapport à la valeur indiquée sur le schéma par 470kΩ.
Riz. 5. Vue extérieure de l'assemblage de la carte principale.
Diodes Zener utilisées - D814V. La résistance R21 dans les bases du convertisseur a été remplacée par 56 kOhm. Le transformateur était enroulé sur un anneau de ferrite, que j'ai retiré de l'ancien câble de connexion du moniteur avec l'unité centrale de l'ordinateur.
Riz. 6. Vue extérieure de la carte principale et de la carte avec indicateurs assemblés.
L'enroulement secondaire est enroulé avec 21x21 tours de fil d'un diamètre de 0,4 mm et l'enroulement primaire contient 120 tours avec un fil de 0,2 mm. Cependant, tous les changements dans le régime, qui ont permis d'éliminer les difficultés ci-dessus dans son travail.
Les transistors du convertisseur chauffent suffisamment, environ 60-65 degrés Celsius, mais ils fonctionnent sans problème. Initialement, au lieu des transistors KT3102 et KT3107, j'ai essayé de mettre une paire de KT817 et KT814 - ils fonctionnent également, légèrement chauds, mais en quelque sorte pas stables.
Riz. 7. L'apparition de la montre finie sur les indicateurs luminescents IV-11 et IV-6.
Lorsqu'il était allumé, le convertisseur était démarré une fois sur deux. Par conséquent, je n'ai rien refait et j'ai tout laissé tel quel. En tant qu'émetteur, j'ai utilisé un haut-parleur d'une sorte de téléphone portable qui a attiré mon attention et je l'ai installé dans l'horloge. Le son n'est pas trop fort, mais suffisant pour vous réveiller le matin.
Et la dernière chose qui peut être attribuée à un inconvénient ou à un avantage est l'option d'alimentation sans transformateur. Sans aucun doute, lors de la mise en place ou de toute autre manipulation du circuit, il existe un risque de saisir un choc électrique non faible, sans parler des conséquences plus graves.
Pendant les expériences et la mise en service, j'ai utilisé un transformateur abaisseur de 24 volts pour l'alternance secondaire. Je l'ai connecté directement au pont de diodes.
Je n'ai pas trouvé les boutons comme ceux de l'auteur, alors j'ai pris ceux qui étaient à portée de main, je les ai collés dans les trous usinés du boîtier et c'est tout. Le corps est en contreplaqué pressé collé avec de la colle PVA et recouvert d'un film décoratif. Cela s'est plutôt bien passé.
Le résultat du travail effectué : une horloge de plus à la maison et une version de travail révisée pour ceux qui veulent répéter. Au lieu des indicateurs IV-11, vous pouvez mettre IV-3, IV-6, IV-22 et autres. Tout fonctionnera sans problème (en tenant compte du brochage bien sûr).
Ici, nous allons examiner des assemblages typiques et un schéma de principe d'une horloge électronique.La base de l'horloge électronique est un microcircuit domestique. K176IE12 qui inclut:
Oscillateur avec un résonateur à quartz externe pour une fréquence de 32768 Hertz
2 diviseurs de fréquence : CT2 à 32768 et CT60 à 60.
Lorsqu'il est connecté à un microcircuit d'un résonateur à quartz à une fréquence de 32768 Hertz, le microcircuit émet des impulsions avec une fréquence de 128 Hertz (sorties T1-T4 du microcircuit) avec un rapport cyclique de 4 décalé entre eux d'un quart de période sont nécessaires pour commuter la familiarité de l'indicateur d'horloge avec indication dynamique.
Des impulsions d'une fréquence de 1/60 Hertz sont envoyées au compteur des minutes.
Des impulsions d'une fréquence de 1 Hertz sont transmises au compteur des secondes en tant que séparateur (deux points clignotants) entre les indicateurs des heures et des minutes.
Des impulsions de 2 Hertz sont nécessaires pour régler l'horloge.
1024 Hertz - ces impulsions sont destinées au signal sonore du réveil et à l'interrogation des décharges des compteurs à indication dynamique.
Les impulsions d'une fréquence de 32768 Hertz ne sont pas utilisées dans le circuit d'horloge, ces impulsions sont des impulsions de contrôle, la précision des lectures d'horloge dépend de la stabilité et de la précision de cette fréquence.
Les relations de phase des oscillations de différentes fréquences peuvent être vues dans la figure
impulsions avec des fréquences - 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60 Hertz.
Tuning - C2 est pour un réglage fin de la fréquence, C3 pour grossier, et C4 peut être exclu du circuit.
Plus loin dans le circuit d'horloge suit le microcircuit K176IE13 qui contient :
compteurs heures et minutes
registre de mémoire d'alarme
circuits de comparaison et de signal audio
chaîne d'émission dynamique de codes de numéros pour la fourniture d'indicateurs.
En règle générale, ce microcircuit dans la version standard est utilisé avec le K176IE12.
Lorsque ces deux microcircuits sont utilisés ensemble, nous obtenons les principales impulsions de sortie : T1-T4 et les codes numériques aux sorties 1,2,4,8. Aux moments où à la sortie du journal T1. 1, aux sorties 1,2,4,8 il y a un code pour les chiffres des unités de minutes, avec log. 1 à la sortie T2 est le code du chiffre des dizaines de minutes, et ainsi de suite. A la sortie S - impulsions 1 Hz pour l'allumage du point de division (2 points - 12:31), C - impulsions nécessaires pour l'enregistrement des codes numériques dans le registre de mémoire du microcircuit K176ID2 ou K176ID3 (décodeurs, conçus pour faire correspondre les sorties des microcircuits K176IE12 et K176IE13 avec des indicateurs), K - est utilisé pour assombrir les indicateurs pendant la correction d'horloge, cela est nécessaire car pendant la correction d'horloge le système d'affichage dynamique arrête, en l'absence de suppression, un seul chiffre avec augmentation de la luminosité de 4 fois brille. HS - sortie réveil. Il n'est pas nécessaire d'utiliser les sorties S, K et HS, lors de la soumission d'un journal. 0 à l'entrée V du microcircuit convertit ces sorties en un état à haute impédance.
Lorsque l'alimentation est fournie au microcircuit, des zéros sont automatiquement écrits à partir du compteur des heures et des minutes et dans le registre de mémoire. Pour régler l'heure, appuyez sur SB1 et les lectures du compteur changeront avec une fréquence de 2 Hertz de 00 à 59 s puis à nouveau 00, au moment du passage de 59 à 00 les lectures des heures augmenteront d'une unité. Les lectures du compteur d'heures peuvent être modifiées en appuyant sur SB2, tout comme pour les minutes, les lectures changeront avec une fréquence de 2 Hertz, mais de 00 à 23 et à nouveau 00. En appuyant sur SB3, le réveil apparaîtra, afin de modifier ces lectures, vous devez appuyer simultanément sur SB1SB3 pour les minutes et SB2SB3 pour les heures. Eh bien, le dernier bouton SB4 est nécessaire pour démarrer l'horloge après la correction (au moment où vous appuyez sur le bouton SB4, les secondes sont réinitialisées).
Alarme
Lorsque les lectures de l'horloge et l'heure de l'alarme ne correspondent pas, la sortie du HS sera un journal. 0. Mais dès que les lectures coïncideront (elles ne coïncideront que dans une minute), alors à la sortie HS, il y aura des impulsions de polarité positive avec une fréquence de 128 Hertz et une durée de 488 s (cycle d'utilisation 16). Lorsque ces signaux sont appliqués via n'importe quel émetteur suiveur à n'importe quel émetteur, cela provoquera un signal sonore rappelant le son d'un réveil mécanique conventionnel.
La dernière partie du circuit d'horloge est un circuit pour faire correspondre les sorties des microcircuits K176IE12 et K176IE13 avec des indicateurs.
Dans ce circuit, toutes les sorties optionnelles sont impliquées : K pour éteindre l'indication de l'heure lors de la correction de l'heure, HS - pour un réveil, S - un deuxième séparateur.
Il utilise sept écrans à segments avec une anode commune. Commutateurs de cathode et d'anode VT12-VT18 et VT6, VT7, VT9, VT10 fabriqués selon le circuit émetteur-suiveur. R4-R10 déterminent le courant d'impulsion à travers les segments LED.
Le circuit est conçu pour les indicateurs AL305A, ALS321B, ALS324B etc.
Toutes les pièces du circuit sont domestiques et, s'il y a des analogues, peuvent être remplacées.
Nous continuons à faire de l'artisanat électronique divertissant et intéressant. Vous vous souvenez de l'adaptateur que vous avez fabriqué plus tôt pour le microcontrôleur planaire ? Sur sa base, je veux faire une horloge électronique, je n'ai pas vraiment choisi le schéma, je l'ai juste enfoncé dans Google " montre simple sur ATmega8"et a pris le premier schéma simple sans ajuster l'heure et d'autres cloches et sifflets. Cela s'est avéré être un schéma ... :)
Schéma d'horloge
Le circuit même de l'horloge sur la figure, que voit-on dessus ? Commençons par un indicateur à sept segments à quatre chiffres avec une cathode commune (moins), vous pouvez connecter l'indicateur sans résistances - rien de grave ne se produira. Ensuite, nous avons le cœur de l'horloge - le microcontrôleur ATmega8. On peut dire que c'est un microcontrôleur populaire : prix bas, riche ensemble de fonctions, toutes sortes de comparateurs ADC.
Ainsi, il ne sera pas difficile de fermer l'horloge, nous avons deux boutons non verrouillables sur les commandes : le premier règle les heures, le second les minutes.
La précision du parcours m'a surpris - en une semaine, ils étaient en retard d'une demi-minute, probablement à cause du quartz de la montre (il est tombé de la carte mère). Une telle montre à quartz elle-même peut être trouvée dans n'importe quelle technique.
D'ACCORD. Nous avons compris le schéma du circuit, maintenant le firmware est dans l'archive et il y a aussi une carte de circuit imprimé pour l'adaptateur. Fuzzies à afficher : CKOPT, BOOTSZ1, BOOTSZ0, SUTO1, SUTO0, CKSEL3, CKSEL1, CKSEL0... Lors de la mise un peu CKOPT deux condensateurs internes du microcontrôleur sont connectés au quartz de la montre. C'est pour . Le boîtier doit être soudé au moins (masse). J'ai une alimentation de 5 volts. Je ne l'ai pas alimenté à partir d'une tension inférieure, mais théoriquement, l'horloge peut fonctionner correctement de 2,7 volts à 5,6 volts. Je vous préviens : 5,6 volts est une tension critique pour le microcontrôleur et il peut être facilement mis hors service. À titre indicatif, j'ai pris deux indicateurs LED à trois segments à sept charges avec un adaptateur - pour le contrôle, nous avons besoin de 11 fils. Tout cela est assemblé par une verrière et attend un boîtier décent, quand je trouve lequel ... Je pense que plus tard, assembler une montre est plus difficile. KALYAN.SUPER.BOS était avec vous
Microcircuit d'horloge spécialisé K176IE12. Ce microcircuit contient un multivibrateur et deux compteurs, avec lesquels vous pouvez obtenir un ensemble d'impulsions stables suivantes avec une fréquence de 1 Hz (période - 1 seconde), 2 Hz, 1/60 Hz (période -1 minute), 1024 Hz, et quatre signaux impulsionnels de fréquence 128 Hz, déphasés les uns par rapport aux autres d'un quart de période. Un circuit typique pour allumer ce microcircuit est illustré à la figure 2 (pour simplifier, les circuits d'alimentation ne sont pas illustrés, mais le plus de l'alimentation doit être fourni à la 16e broche et le moins à la 8e).
Le microcircuit constituant toutes les périodes de temps principales d'une horloge électronique, afin d'assurer une grande précision, la fréquence de son multivibrateur maître est stabilisée par un résonateur à quartz Z1 à 32768 Hz. Il s'agit d'un résonateur d'horloge standard, les résonateurs pour une telle fréquence sont utilisés dans presque toutes les montres électroniques de production nationale et étrangère.
Les condensateurs trimmer C2 et C3 peuvent être absents, ils sont nécessaires pour un réglage très précis de l'horloge. Faites attention à la résistance de la résistance R1 - 22 Megaohms, en général, la résistance de cette résistance peut être de 10 à 30 Megohms (10-30 millions Ohms)
À partir de la sortie du multivibrateur, des impulsions passant par les circuits internes du microcircuit sont transmises à son premier compteur. Des tracés d'impulsions à ses sorties sont illustrés à la figure 2 ci-dessous. On voit qu'à la sortie S1 il y a des impulsions symétriques avec une fréquence de 1 Hz, c'est-à-dire une période de 1 seconde. Les impulsions de cette sortie peuvent être appliquées à l'entrée du compteur de secondes. Des impulsions d'une fréquence de 128 Hz sont utilisées pour l'indication dynamique, mais dans cette leçon nous n'étudierons pas l'indication dynamique.
Le deuxième compteur du microcircuit (en haut) a un rapport de division de 60, et il sert à recevoir des impulsions avec une fréquence de 1/60 Hz, c'est-à-dire des impulsions suivantes avec une période de 1 minute. Des impulsions d'une fréquence de 1 Hz (seconde) sont envoyées à l'entrée de ce compteur (broche 7), il divise leur fréquence par 60 et des impulsions de minutes sont obtenues à sa sortie.
3
Un schéma de principe d'une horloge électronique est illustré à la figure 3. Le microcircuit D5 est un microcircuit K176IE12. Dans cette horloge, il n'est utilisé que comme source d'impulsions de seconde et de minute. La montre est construite selon un schéma simplifié - pas d'indication des secondes, seulement des minutes et des heures. L'indicateur des secondes est joué par deux LED VD3 et VD4, qui clignotent à une fréquence de 1 Hz.
Les interrupteurs à bouton-poussoir S1 et S2 sont utilisés pour régler l'heure, appuyez sur S1 et le compteur des minutes changera avec une fréquence de 1 Hz, appuyez sur S2 et le compteur des heures changera tout aussi rapidement. Ainsi, ces boutons peuvent être utilisés pour régler l'horloge à l'heure actuelle.
Voyons comment fonctionne le circuit. Les impulsions secondaires de la broche 4 de D5 sont envoyées à l'entrée de son compteur avec un facteur de division de 60 jusqu'à la broche 7. A la sortie de ce compteur (broche 10), des impulsions sont obtenues qui suivent avec une période d'une minute. Ces impulsions passant par les contacts du bouton non enfoncé S1 sont envoyées à l'entrée C du compteur - décodeur D1 - K176IE4 (voir leçon n°10), qui compte jusqu'à dix.
Toutes les dix minutes, une impulsion de transfert complet est formée à la sortie P de ce compteur. Ainsi, il s'avère que les impulsions en sortie de P D1 se succèdent avec une période de 10 minutes. Ces impulsions vont à l'entrée du compteur D2 - K176IEZ (voir leçon n°10), qui ne compte que jusqu'à 6.
En conséquence, les deux compteurs D1 et D2 comptent, ensemble, jusqu'à 60, et les impulsions à la sortie P du compteur D2 suivront avec une période d'une heure. Et les indicateurs Н1 et Н2, respectivement, afficheront les unités et les dizaines de minutes.
Ainsi, à la sortie P D2 (broche 2 D2), on obtient des impulsions qui se succèdent avec une période d'une heure. Ces impulsions, via les contacts du bouton S2, qui est à l'état non enfoncé, sont transmises à l'entrée du compteur horaire, réalisée sur le microcircuit D3-K176IE4. A partir de la sortie P D3, des impulsions d'une période de 10 heures sont transmises au compteur de dizaines d'heures sur le microcircuit D4 - K176IE3.
Ces deux compteurs, ensemble, pourraient compter jusqu'à 60, mais il n'y a que 24 heures dans une journée, leur nombre total est donc limité à 24. Cela se fait ainsi : comme on le sait, dès la leçon n°10, les microcircuits K176IE4 ont la broche 3, sur laquelle une unité apparaît au moment où le nombre d'impulsions reçues à l'entrée C du compteur atteint quatre. Le microcircuit K176IE3 (leçon n°10) a la même broche 3, mais une unité apparaît dessus au moment où la deuxième impulsion arrive à l'entrée C de ce microcircuit.
Il s'avère que pour limiter le comptage à 24, il faut appliquer un 1 logique aux entrées R de tous les compteurs au moment même où il y en a sur les bornes 3 des deux compteurs D3 et D4. Pour cela, un circuit est monté sur deux diodes VD1 et VD2 et une résistance R5. Le niveau logique à l'entrée R des compteurs dépend du rapport des résistances de la résistance R5 et des diodes VD1 et VD2.
Lorsque, sur la broche 3 d'au moins un des compteurs D3 et D4, il y a zéro, au moins une de ces diodes est ouverte et elle, pour ainsi dire, ferme l'entrée R à l'alimentation moins, et donc un zéro logique est obtenu aux entrées R. Mais lorsqu'il y en a sur les bornes 3 des compteurs D3 et D4, les deux diodes seront fermées et la tension du plus de l'alimentation via R5 ira aux entrées R des compteurs et les mettra à zéro.
L'heure est réglée à l'aide des boutons S1 et S2. Lorsque S1 est enfoncé, l'entrée C du compteur D1 passe de la broche 10 de D5 à la broche 4 de D5, et les secondes impulsions sont envoyées à l'entrée D1 au lieu des impulsions des minutes, en conséquence, les indicateurs des minutes changeront avec une période de un seconde. Puis, lorsque la lecture souhaitée des minutes S1 est ainsi réglée, relâchez et l'horloge fonctionne normalement.
L'heure actuelle de l'horloge est réglée de la même manière avec S2. Lorsqu'on appuie sur S2, l'entrée D3 passe de la sortie D2 à la sortie S1 D5 et au lieu d'impulsions horaires vers l'entrée D3, des secondes sont reçues.
Pour alimenter la montre, un adaptateur secteur d'une console de jeu ou une autre source de tension 7-10V est utilisé. La diode VD5 sert à protéger les microcircuits d'une mauvaise connexion de la source.
