Questi orologi sono raccolti su un noto set di microcircuiti - K176IE18 (contatore binario per ore con un generatore di segnale acustico),
K176IE13 (contaore con allarme) e K176ID2 (convertitore da binario a sette segmenti)
All'accensione, gli zeri vengono scritti automaticamente nel registro delle ore, del contatore dei minuti e della memoria degli allarmi del microcircuito U2. Per l'installazione
ora, premere il tasto S4 (Time Set) e tenendolo premuto, premere il tasto S3 (Hour) - per impostare l'ora o S2 (Min) - per impostare
minuti. In questo caso, le letture degli indicatori corrispondenti inizieranno a cambiare con una frequenza di 2 Hz da 00 a 59 e poi di nuovo 00. Al momento della transizione
da 59 a 00 il contaore aumenterà di uno. L'impostazione dell'ora della sveglia è la stessa, solo tu devi tenerlo premuto
il pulsante S5 (Imposta allarme). Dopo aver impostato l'ora della sveglia, è necessario premere il pulsante S1 per attivare la sveglia (contatti
Chiuso). Il pulsante S6 (Reset) viene utilizzato per azzerare forzatamente gli indicatori dei minuti a 00 durante l'impostazione. I LED D3 e D4 giocano un ruolo
i punti divisori lampeggiano alla frequenza di 1 Hz. Gli indicatori digitali sul diagramma sono nell'ordine corretto, ad es. vai per primo
indicatori delle ore, due punti divisori (LED D3 e D4) e indicatori dei minuti.
L'orologio utilizzava resistori R6-R12 e R14-R16 con una potenza di 0,25 W, il resto - 0,125 W. Risonatore al quarzo XTAL1 alla frequenza di 32 768Hz -
orologio ordinario, i transistor KT315A possono essere sostituiti con qualsiasi silicio a bassa potenza della struttura corrispondente, KT815A - con transistor
potenza media con un coefficiente di trasferimento di corrente statica della base di almeno 40, diodi - qualsiasi silicio a bassa potenza. Squeaker BZ1
dinamico, senza generatore incorporato, resistenza di avvolgimento 45 Om. Il pulsante S1 si blocca naturalmente.
Gli indicatori utilizzati sono TOS-5163AG verdi, è possibile utilizzare qualsiasi altro indicatore con catodo comune, senza ridurre
resistenza dei resistori R6-R12. Nella figura, puoi vedere il pinout di questo indicatore, le conclusioni sono mostrate in modo condizionale, poiché presentata
vista dall'alto.
Dopo aver assemblato l'orologio, potrebbe essere necessario regolare la frequenza dell'oscillatore al cristallo. Più precisamente, questo può essere fatto controllando il digitale
con un frequenzimetro, il periodo di oscillazione è di 1 s al pin 4 del microcircuito U1. La messa a punto del generatore nel corso dell'orologio richiederà costi notevolmente maggiori.
tempo. Potrebbe anche essere necessario regolare la luminosità dei LED D3 e D4 selezionando la resistenza del resistore R5 in modo che tutto
brillava uniformemente. La corrente consumata dall'orologio non supera i 180 mA.
L'orologio è alimentato da un alimentatore convenzionale, assemblato su uno stabilizzatore di microcircuiti positivo 7809 con una tensione di uscita di + 9 V e una corrente di 1,5 A.
Schema schematico di orologi fatti in casa su microcircuiti K176IE18, K176IE13 e indicatori luminescenti IV-11. Un prodotto fatto in casa semplice e bello per la tua casa. C'è un diagramma dell'orologio, disegni di circuiti stampati e una foto del dispositivo finito in forma assemblata e smontata.
Propongo per la revisione ed è possibile ripetere questo design dell'orologio sugli indicatori luminescenti sovietici IV-11. Il circuito (mostrato in Figura 1) è abbastanza semplice e, se correttamente assemblato, entra in funzione subito dopo l'accensione.
Diagramma schematico
L'orologio elettronico si basa sul microcircuito K176IE18, che è un contatore binario specializzato con un generatore e un multiplexer. Inoltre, il microcircuito K176IE18 include un generatore (conclusioni 12 e 13), progettato per funzionare con un risonatore al quarzo esterno con una frequenza di 32 768 Hz, e il microcircuito contiene anche due divisori di frequenza con rapporti di divisione 215 = 32768 e 60.
Il microcircuito K176IE18 contiene uno speciale generatore di segnali sonori. Quando un impulso di polarità positiva viene applicato al pin di ingresso 9 dall'uscita del microcircuito K176IE13, al pin 7 del K176IE18, vengono visualizzati pacchetti di impulsi negativi con una frequenza di riempimento di 2048 Hz e un ciclo di lavoro di 2.
Riso. 1. Schema schematico di un orologio autoalimentato su indicatori luminescenti IV-11.
La durata delle confezioni è di 0,5 secondi, il periodo di riempimento è di 1 secondo. L'uscita del segnale audio (pin 7) è realizzata con un drain "aperto" e consente di collegare emettitori con una resistenza superiore a 50 Ohm senza follower di emettitore.
Come base, ho preso un diagramma schematico di un orologio elettronico dal sito "radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480". Durante l'assemblaggio sono stati riscontrati errori significativi dall'autore di questo articolo nel circuito stampato e nella numerazione di alcuni pin.
Quando si disegna uno schema di conduttori, è necessario capovolgere il sigillo orizzontalmente in una versione a specchio - un altro inconveniente. Sulla base di tutto ciò, ho corretto tutti gli errori nel layout del sigillo e l'ho tradotto immediatamente in un'immagine speculare. La Figura 2 mostra il PCB dell'autore con cablaggio errato.
Riso. 2. Circuito originale con errori.
Le figure 3 e 4 mostrano la mia versione del PCB, rivista e specchiata dal lato dei binari.
Riso. 3. Circuito stampato per il circuito di clock sull'IV-11, parte 1.
Riso. 4. Circuito stampato per circuito di clock su IV-11, parte 2.
Modifiche allo schema
Ora dirò alcune parole sullo schema, durante l'assemblaggio e la sperimentazione con lo schema, mi sono imbattuto negli stessi problemi delle persone che hanno lasciato commenti sull'articolo sul sito Web dell'autore. Vale a dire:
- Riscaldamento diodi zener;
- Forte riscaldamento dei transistor nel convertitore;
- Riscaldamento dei condensatori di spegnimento;
- Il problema è il caldo.
alla fine, i condensatori di spegnimento sono stati composti per una capacità totale di 0,95 μF - due condensatori 0,47x400v e uno 0,01x400v. La resistenza R18 è stata sostituita dal valore indicato sullo schema con 470kΩ.
Riso. 5. Vista esterna del gruppo della scheda principale.
Diodi Zener utilizzati - D814V. Il resistore R21 nelle basi del convertitore è stato sostituito con 56 kOhm. Il trasformatore è stato avvolto su un anello di ferrite, che ho rimosso dal vecchio cavo di collegamento del monitor con l'unità di sistema del computer.
Riso. 6. Vista esterna della scheda madre e della scheda con indicatori montati.
L'avvolgimento secondario è avvolto con 21x21 spire di filo con un diametro di 0,4 mm e l'avvolgimento primario contiene 120 spire con un filo di 0,2 mm. Tuttavia, tutte le modifiche allo schema, che hanno permesso di eliminare le suddette difficoltà nel suo lavoro.
I transistor del convertitore si surriscaldano abbastanza, circa 60-65 gradi Celsius, ma funzionano senza problemi. Inizialmente, invece dei transistor KT3102 e KT3107, ho provato a mettere un paio di KT817 e KT814: funzionano anche, leggermente caldi, ma in qualche modo non stabili.
Riso. 7. L'aspetto dell'orologio finito sugli indicatori luminescenti IV-11 e IV-6.
All'accensione, il convertitore veniva avviato ogni due volte. Pertanto, non ho rifatto nulla e ho lasciato tutto così com'è. Come emettitore, ho usato un altoparlante di una specie di telefono cellulare che ha attirato la mia attenzione e l'ho installato nell'orologio. Il suono non è troppo forte, ma abbastanza per svegliarti al mattino.
E l'ultima cosa che può essere attribuita a uno svantaggio o un vantaggio è l'opzione dell'alimentazione senza trasformatore. Indubbiamente, durante l'installazione o qualche altra manipolazione del circuito, c'è il rischio di prendere una scossa elettrica non debole, per non parlare delle conseguenze più terribili.
Durante gli esperimenti e la messa in servizio, ho utilizzato un trasformatore step-down da 24 volt per l'alternanza secondaria. L'ho collegato direttamente al ponte a diodi.
Non ho trovato i pulsanti come quelli dell'autore, quindi ho preso quelli a portata di mano, li ho infilati nei fori lavorati della custodia e il gioco è fatto. Il corpo è realizzato in compensato pressato incollato con colla PVA e incollato con una pellicola decorativa. Si è rivelato abbastanza bene.
Il risultato del lavoro svolto: un orologio in più in casa e una versione funzionante rivista per chi vuole ripetere. Invece degli indicatori IV-11, puoi mettere IV-3, IV-6, IV-22 e altri. Tutto funzionerà senza problemi (tenendo conto del pinout ovviamente).
Qui esamineremo assiemi tipici e un diagramma schematico di un orologio elettronico.La base dell'orologio elettronico è un microcircuito domestico. K176IE12 che include:
Oscillatore con risonatore esterno al quarzo per una frequenza di 32768 Hertz
2 divisori di frequenza: da CT2 a 32768 e da CT60 a 60.
Quando è collegato a un microcircuito di un risonatore al quarzo a una frequenza di 32768 Hertz, il microcircuito emette impulsi con una frequenza di 128 Hertz (uscite T1-T4 del microcircuito) con un ciclo di lavoro di 4 spostato tra loro di un quarto di periodo sono necessari per commutare la familiarità dell'indicatore dell'orologio con l'indicazione dinamica.
Gli impulsi con una frequenza di 1/60 Hertz vengono inviati al contatore dei minuti.
Gli impulsi con una frequenza di 1 Hertz vengono inviati al contatore dei secondi come separatore (due punti lampeggianti) tra gli indicatori delle ore e dei minuti.
Per impostare l'orologio sono necessari impulsi di 2 Hertz.
1024 Hertz - questi impulsi sono destinati al segnale sonoro della sveglia e all'interrogazione delle scariche dei contatori con indicazione dinamica.
Gli impulsi con una frequenza di 32768 Hertz non vengono utilizzati nel circuito di clock, questi impulsi sono impulsi di controllo, l'accuratezza delle letture dell'orologio dipende dalla stabilità e dall'accuratezza di questa frequenza.
Le relazioni di fase delle oscillazioni di diverse frequenze possono essere viste nella figura
impulsi con frequenze - 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60 Hertz.
Tuning - C2 è per la sintonizzazione fine della frequenza, C3 per grossolana e C4 può essere escluso dal circuito.
Più avanti nel circuito di clock segue il microcircuito K176IE13 che contiene:
contatori di ore e minuti
registro di memoria degli allarmi
circuiti di confronto e segnale audio
catena di emissione dinamica di codici numerici per la fornitura di indicatori.
Di norma, questo microcircuito nella versione standard viene utilizzato in combinazione con K176IE12.
Quando questi due microcircuiti vengono utilizzati insieme, otteniamo gli impulsi di uscita principali: T1-T4 e i codici numerici alle uscite 1,2,4,8. Nei momenti in cui all'uscita del registro T1. 1, alle uscite 1,2,4,8 è presente un codice per le cifre delle unità di minuti, con log. 1 all'uscita T2 è il codice per la cifra delle decine di minuti, e così via. All'uscita S - impulsi da 1 Hz per l'accensione del punto di divisione (2 punti - 12:31), C - impulsi necessari per eseguire lo stroboscopio della registrazione dei codici numerici nel registro di memoria del microcircuito K176ID2 o K176ID3 (decodificatori, progettati per abbinare le uscite dei microcircuiti K176IE12 e K176IE13 con indicatori ), K - viene utilizzato per oscurare gli indicatori durante la correzione dell'orologio, questo è necessario perché durante la correzione dell'orologio il sistema di visualizzazione dinamico si ferma, in assenza di soppressione, solo una cifra con luminosità aumentata di 4 volte si illumina. HS - uscita sveglia. Non è necessario utilizzare le uscite S, K e HS, quando si invia un registro. 0 all'ingresso V del microcircuito converte queste uscite in uno stato ad alta impedenza.
Quando viene fornita alimentazione al microcircuito, gli zeri vengono scritti automaticamente dal contatore delle ore e dei minuti e nel registro di memoria. Per impostare l'ora premere SB1 e le letture del contatore cambieranno con una frequenza di 2 Hertz da 00 a 59 s e poi ancora 00, al momento del passaggio da 59 a 00 le letture delle ore aumenteranno di uno. Le letture del contaore possono essere modificate premendo SB2, così come per i minuti, le letture cambieranno con una frequenza di 2 Hertz, ma da 00 a 23 e ancora 00. Premendo SB3, apparirà la sveglia, per modificare queste letture, è necessario premere contemporaneamente SB1SB3 per minuti e SB2SB3 per ore. Bene, l'ultimo pulsante SB4 è necessario per avviare l'orologio dopo la correzione (nel momento in cui si preme il pulsante SB4, i secondi vengono ripristinati).
Allarme
Quando le letture dell'orologio e l'ora dell'allarme non corrispondono, l'uscita dell'HS sarà un registro. 0. Ma non appena le letture coincidono (coincideranno solo entro un minuto), allora all'uscita HS ci saranno impulsi di polarità positiva con una frequenza di 128 Hertz e una durata di 488 μs (ciclo di lavoro 16). Quando questi segnali vengono applicati attraverso qualsiasi inseguitore di emettitore a qualsiasi emettitore, provocherà un segnale sonoro che ricorda il suono di una sveglia meccanica convenzionale.
L'ultima parte del circuito di clock è un circuito per abbinare le uscite dei microcircuiti K176IE12 e K176IE13 con gli indicatori.
In questo circuito sono coinvolte tutte le uscite opzionali: K per spegnere l'indicazione dell'ora durante la correzione dell'ora, HS - per una sveglia, S - un secondo separatore.
Utilizza display a sette segmenti con un anodo comune. Interruttori catodici e anodici VT12-VT18 e VT6, VT7, VT9, VT10 realizzati secondo il circuito del follower dell'emettitore. R4-R10 determinano la corrente di impulso attraverso i segmenti LED.
Il circuito è progettato per gli indicatori AL305A, ALS321B, ALS324B e simili.
Tutte le parti del circuito sono domestiche e, se ci sono analoghi, possono essere sostituite.
Continuiamo a realizzare oggetti elettronici divertenti e interessanti. Ricordi l'adattatore che hai realizzato per il microcontrollore planare in precedenza? Sulla base, voglio creare un orologio elettronico, non ho davvero scelto lo schema, l'ho solo guidato su Google " semplice orologio su ATmega8"e ha preso il primo semplice schema senza regolare l'ora e altri campanelli e fischietti. Si è rivelato essere uno schema ... :)
Schema orologio
Lo stesso circuito dell'orologio nella figura, cosa vediamo su di esso? Iniziamo con un indicatore a quattro cifre a sette segmenti con un catodo comune (meno), puoi collegare l'indicatore senza resistori: non accadrà nulla di terribile. Poi abbiamo il cuore dell'orologio: il microcontrollore ATmega8. Si può dire che questo sia un popolare microcontrollore: prezzo basso, ricco set di funzioni, tutti i tipi di comparatori ADC.
Quindi non sarà difficile chiudere l'orologio, abbiamo due pulsanti non bloccabili dai comandi: il primo imposta le ore, il secondo i minuti.
L'accuratezza del corso mi ha sorpreso: in una settimana erano indietro di mezzo minuto, probabilmente a causa del quarzo dell'orologio (è caduto dalla scheda madre). Un tale orologio al quarzo stesso può essere trovato in qualsiasi tecnica.
OK. Abbiamo capito lo schema elettrico, ora il firmware è nell'archivio e c'è anche un circuito stampato per l'adattatore. Fuzzies da visualizzare: CKOPT, BOOTSZ1, BOOTSZ0, SUTO1, SUTO0, CKSEL3, CKSEL1, CKSEL0... Quando si imposta un po' CKOPT due condensatori interni del microcontrollore sono collegati al quarzo dell'orologio. È per . La custodia deve essere saldata a meno (massa). Ho un alimentatore da 5 volt. Non l'ho alimentato da una tensione inferiore, ma teoricamente l'orologio può funzionare correttamente da 2,7 volt a 5,6 volt. Ti avverto: 5,6 volt è una tensione critica per il microcontrollore e può essere facilmente messo fuori servizio. Per indicazione, ho preso due indicatori LED a tre segmenti a sette cariche con un adattatore: per il controllo abbiamo bisogno di 11 fili. Tutto questo è assemblato da un baldacchino ed è in attesa di una custodia decente, quando mi viene in mente quale ... penso che in seguito sia più difficile assemblare un orologio. KALYAN.SUPER.BOS era con te
Microcircuito orologio specializzato K176IE12. Questo microcircuito contiene un multivibratore e due contatori, con i quali è possibile ottenere una serie di impulsi stabili che seguono con una frequenza di 1 Hz (periodo - 1 secondo), 2 Hz, 1/60 Hz (periodo -1 minuto), 1024 Hz, e quattro segnali a impulsi con una frequenza di 128 Hz, sfasati l'uno rispetto all'altro di un quarto di periodo. Un tipico circuito per l'accensione di questo microcircuito è mostrato nella Figura 2 (per semplicità, i circuiti di alimentazione non sono mostrati, ma il più dell'alimentazione deve essere fornito al 16° pin e il meno all'8°).
Poiché il microcircuito forma tutti i principali periodi di tempo per un orologio elettronico, al fine di garantire un'elevata precisione, la frequenza del suo multivibratore principale è stabilizzata da un risonatore al quarzo Z1 a 32768 Hz. Questo è un risonatore di clock standard, i risonatori per tale frequenza sono utilizzati in quasi tutti gli orologi elettronici di produzione nazionale ed estera.
I condensatori trimmer C2 e C3 potrebbero essere assenti, sono necessari per un'impostazione molto accurata dell'orologio. Prestare attenzione alla resistenza del resistore R1 - 22 Megaohm, in generale, la resistenza di questo resistore può variare da 10 a 30 Megaohm (10-30 milioni di Ohm)
Dall'uscita del multivibratore, gli impulsi attraverso i circuiti interni del microcircuito vengono inviati al suo primo contatore. I grafici degli impulsi alle sue uscite sono mostrati nella Figura 2 di seguito. Si può vedere che all'uscita S1 ci sono impulsi simmetrici con una frequenza di 1 Hz, cioè un periodo di 1 secondo. Gli impulsi di questa uscita possono essere applicati all'ingresso del contatore dei secondi. Gli impulsi con una frequenza di 128 Hz vengono utilizzati per l'indicazione dinamica, ma in questa lezione non studieremo l'indicazione dinamica.
Il secondo contatore del microcircuito (in alto) ha un rapporto di divisione di 60 e serve a ricevere impulsi con una frequenza di 1/60 Hz, cioè impulsi che seguono con un periodo di 1 minuto. Gli impulsi con una frequenza di 1 Hz (secondo) vengono inviati all'ingresso di questo contatore (pin 7), divide la loro frequenza per 60 e alla sua uscita si ottengono impulsi minuti.
Fig. 3
Un diagramma schematico di un orologio elettronico è mostrato nella Figura 3. Il microcircuito D5 è un microcircuito K176IE12, in questo orologio viene utilizzato solo come fonte di impulsi di secondi e minuti. L'orologio è costruito secondo uno schema semplificato: nessuna indicazione dei secondi, solo minuti e ore. L'indicatore dei secondi è riprodotto da due led VD3 e VD4, che lampeggiano alla frequenza di 1 Hz.
I pulsanti S1 e S2 vengono utilizzati per impostare l'ora, premere S1 e il contatore dei minuti cambierà con una frequenza di 1 Hz, premere S2 e il contatore delle ore cambierà altrettanto rapidamente. Pertanto, questi pulsanti possono essere utilizzati per impostare l'orologio sull'ora corrente.
Consideriamo come funziona il circuito. Gli impulsi secondari dal pin 4 di D5 vengono inviati all'ingresso del suo contatore con un fattore di divisione di 60 attraverso il pin 7. All'uscita di questo contatore (pin 10), si ottengono impulsi che seguono con un periodo di un minuto. Questi impulsi attraverso i contatti del pulsante S1 non premuto vengono inviati all'ingresso C del contatore - decodificatore D1 - K176IE4 (vedi lezione n. 10), che conta fino a dieci.
Ogni dieci minuti viene formato un impulso di trasferimento completo all'uscita P di questo contatore. Pertanto, risulta che gli impulsi all'uscita di P D1 seguono un periodo di 10 minuti. Questi impulsi vanno all'ingresso del contatore D2 - K176IEZ (vedi lezione n. 10), che conta solo fino a 6.
Di conseguenza, entrambi i contatori D1 e D2 contano, presi insieme, fino a 60, e gli impulsi all'uscita P del contatore D2 seguiranno con un periodo di un'ora. E gli indicatori Н1 e Н2, rispettivamente, mostreranno unità e decine di minuti.
Quindi, all'uscita P D2 (pin 2 D2), otteniamo impulsi che seguono con un periodo di un'ora. Questi impulsi, attraverso i contatti del pulsante S2, che si trova nello stato non premuto, vengono inviati all'ingresso del contaore, realizzato sul microcircuito D3-K176IE4. Dall'uscita P D3, gli impulsi con un periodo di 10 ore vengono inviati al contatore di decine di ore sul microcircuito D4 - K176IE3.
Questi due contatori, insieme, potrebbero contare fino a 60, ma ci sono solo 24 ore in un giorno, quindi il loro conteggio totale è limitato a 24. Questo viene fatto in questo modo: come sappiamo, dalla lezione n. 10, i microcircuiti K176IE4 hanno il pin 3, sul quale appare un'unità nel momento in cui il numero di impulsi ricevuti all'ingresso C del contatore raggiunge quattro. Il microcircuito K176IE3 (lezione n. 10) ha lo stesso pin 3, ma su di esso appare un'unità nel momento in cui il secondo impulso arriva all'ingresso C di questo microcircuito.
Si scopre che per limitare il conteggio a 24, è necessario applicarne uno logico agli ingressi R di tutti i contatori nel momento stesso in cui ce ne sono sui terminali 3 di entrambi i contatori D3 e D4. Per questo, un circuito è assemblato su due diodi VD1 e VD2 e un resistore R5. Il livello logico all'ingresso R dei contatori dipende dal rapporto tra le resistenze del resistore R5 e dei diodi VD1 e VD2.
Quando sul pin 3 di almeno uno dei contatori D3 e D4 c'è zero, almeno uno di questi diodi è aperto e chiude, per così dire, l'ingresso R al meno alimentazione, e quindi uno zero logico è ottenuto agli ingressi R. Ma quando ce ne sono sui terminali 3 sia del contatore D3 che del contatore D4, allora entrambi i diodi saranno chiusi e la tensione dal positivo dell'alimentatore attraverso R5 andrà agli ingressi R dei contatori e li azzererà.
L'ora viene impostata tramite i pulsanti S1 e S2. Quando si preme S1, l'ingresso C del contatore D1 passa dal pin 10 di D5 al pin 4 di D5 e i secondi impulsi vengono inviati all'ingresso D1 invece degli impulsi dei minuti, di conseguenza, gli indicatori dei minuti cambieranno con un periodo di uno secondo. Quindi, quando la lettura desiderata dei minuti S1 è impostata in questo modo, rilasciare e l'orologio funziona come di consueto.
L'ora corrente viene impostata allo stesso modo con S2. Premendo S2, l'ingresso С D3 commuta dall'uscita Р D2 all'uscita S1 D5 e al posto degli impulsi orari vengono ricevuti all'ingresso С D3 secondi.
Per alimentare l'orologio, viene utilizzato un adattatore CA da una console di gioco o un'altra fonte di tensione da 7-10 V. Il diodo VD5 serve a proteggere i microcircuiti da un collegamento errato della sorgente.
