ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ผลิตนาฬิกาตั้งโต๊ะและนาฬิกาในรถยนต์จำนวนมาก ซึ่งแตกต่างกันไปตามวงจร สัญญาณไฟที่ใช้ และการออกแบบ ตารางที่ 1 ให้แนวคิดบางประการเกี่ยวกับนาฬิกาที่ผลิตจำนวนมาก 2. พิจารณาคุณสมบัติของโซลูชันแบบอนุกรมของนาฬิกาเหล่านี้บางรุ่น

“Electronics 2-05” เป็นนาฬิกาตั้งโต๊ะแสดงชั่วโมงและนาทีพร้อมความสามารถในการส่งสัญญาณเสียง แผนผังของนาฬิกาแสดงไว้ในรูปที่ 1 47. ประกอบด้วยวงจรไมโครซีรีส์ K176 11 ตัว และวงจรไมโครซีรีส์ K161 สี่วงจร ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัว และองค์ประกอบแยกอื่น ๆ อีก 38 ชิ้น ไฟแสดงสถานะใช้ไฟ IV-12 สี่ดวงและไฟ IV-1 หนึ่งดวง (สำหรับแผงหน้าปัดแบบกะพริบ)

ตารางที่ 2

วงจรนาฬิกาถูกสร้างขึ้นบนไมโครวงจร IMS4, IMS8, IMS11และแตกต่างจากรูปแบบปกติในสองคุณสมบัติ อย่างแรกคือเอาต์พุตของชิปถอดรหัส K176IEZ, K176IE4 เชื่อมต่อกับส่วนตัวบ่งชี้ผ่านสวิตช์ทรานซิสเตอร์ (ชิป K161KN1) สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถจ่ายตัวบ่งชี้ดิจิตอลที่มีแรงดันไฟฟ้า 25 V ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสว่างที่สูงขึ้นของการเรืองแสง ไมโครวงจร K161KN1 แต่ละตัวมีเจ็ดปุ่ม นาฬิกาใช้วงจรขนาดเล็กสี่วงจร: สัญญาณตัวถอดรหัสสวิตช์ 23 ปุ่ม หนึ่งปุ่ม - สัญญาณที่มีความถี่ 1 Hz (เส้นประกะพริบ) หนึ่งปุ่ม - ตารางแสดงเวลาหลายสิบชั่วโมง (เพื่อปิดเมื่อสัญญาณเป็นเลข 0) หนึ่งวงจร - เพื่อขยายสัญญาณ 1024 Hz ที่จ่ายให้กับหัวไดนามิกของนาฬิกาปลุก หนึ่ง - เพื่อแยกสัญญาณด้วยอัตราการทำซ้ำ 1 นาที ที่จ่ายให้กับเทอร์มินัลควบคุม หนึ่งคีย์ - สำรอง

คุณสมบัติที่สองคือระบบสำหรับตั้งเวลาเริ่มต้น ในการตั้งเวลาจะใช้วงจรอุปกรณ์ส่งสัญญาณ สวิตช์ 1 เอส2 - S5ถูกวางไว้ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับเวลาที่กำหนด เช่น - 1200 เมื่อมีการส่งสัญญาณเวลาที่แน่นอน ให้กดปุ่ม S7"บันทึก". ในเวลาเดียวกัน. ตัวนับทั้งหมด รวมถึงอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ถูกตั้งค่าเป็นสถานะศูนย์โดยใช้องค์ประกอบลอจิก 2I-NOT IMS7.1, IMS7.2.หลังจากนั้นแทนที่จะเป็นสัญญาณที่มีความถี่ 1/60 Hz สัญญาณที่มีความถี่ 32768 Hz จะถูกส่งไปยังวงจรนาฬิกา แม้จะกดปุ่มเพียงสั้นๆ S7เคาน์เตอร์; จัดการเพื่อ "เขียน" หมายเลขที่ต้องการหลังจากนั้นวงจรที่ตรงกันของอุปกรณ์ส่งสัญญาณ (ไดโอด วีดี7 - วดี10และลอจิกเกต 2OR-NOT IMS5.2)ซึ่งหยุดการไหลของสัญญาณด้วยความถี่ 32768 Hz ผ่านองค์ประกอบลอจิก 2I-NOT IMS6.4.ตัวนับนาฬิกาและอุปกรณ์ส่งสัญญาณจะรับสัญญาณที่มีความถี่ 1/60 Hz ในภายหลัง (ผ่านองค์ประกอบ 2OR-NOT IMS6.1)

เมื่อเปิดเครื่อง ตัวนับนาฬิกาและสัญญาณเตือนทั้งหมดจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์โดยใช้วงจรทรานซิสเตอร์ วีที1.เมื่อแรงดันไฟฟ้าปรากฏบนตัวสะสมของทรานซิสเตอร์และไม่มีแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ นวทรานซิสเตอร์จะปิด ที่เอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิก 2I-NOT IMS7.2ศักย์เชิงบวกจะปรากฏขึ้นซึ่งจะตั้งค่าตัวแบ่งของไมโครวงจร K176IE12 เป็น 0 พร้อมกันผ่านองค์ประกอบ 2I-NOT IMS7.1นาฬิกาและตัวนับเวลาปลุกจะถูกตั้งค่าเป็น 0 เมื่อชาร์จตัวเก็บประจุ SZ ผ่านตัวต้านทาน R7ทรานซิสเตอร์จะเปิดที่อินพุตทั้งสองขององค์ประกอบ - IMS7.2ศักย์เชิงบวกจะปรากฏขึ้นและสัญญาณเอาท์พุตจะเป็นตรรกะ 0 ตัวนับจะเริ่มทำงาน

อุปกรณ์ให้สัญญาณประกอบด้วยตัวนับชั่วโมงและนาที สวิตซ์ตั้งเวลา 52- - S5,วงจรที่ตรงกันและเสียงเตือน การทำงานขององค์ประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์เตือนภัยของนาฬิกานี้จะกล่าวถึงในมาตรา 7

แหล่งจ่ายไฟประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าหลัก ที,โดยให้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 1.2 V เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรไส้หลอดของแคโทดของหลอดไฟ และแรงดันไฟฟ้า 30 V เพื่อจ่ายไฟให้กับองค์ประกอบที่เหลือของนาฬิกา หลังจากการแก้ไขไดโอด วีดี3ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงดันไฟฟ้าคงที่ 25 V ที่จ่ายให้กับแคโทดของหลอดไฟ การใช้สวิตช์ "ความสว่าง" คุณสามารถเปลี่ยนความสว่างของตัวบ่งชี้ได้

จากแรงดันไฟฟ้า +25 V โดยใช้ตัวต้านทาน R4และซีเนอร์ไดโอด วีดี5แรงดันไฟฟ้า +9 V ถูกสร้างขึ้นเพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรขนาดเล็ก เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของวงจรนาฬิกาหลักในกรณีที่ไฟฟ้าดับ จะมีแบตเตอรี่ G ที่มีแรงดันไฟฟ้า 6 - 9 V รวมอยู่ด้วย พลังงานที่นาฬิกาใช้คือประมาณ 6 W

“Electronics 2-06” เป็นนาฬิกาแบบตั้งโต๊ะพร้อมอุปกรณ์เตือน

ข้าว. 48. แผนผังของนาฬิกา “Electronics 2-06”

แผนผังของนาฬิกาแสดงในรูปที่ 1 48. ประกอบด้วยวงจรรวมระดับสูงสามชุดของซีรีส์ K176, ทรานซิสเตอร์สองตัวและองค์ประกอบแยกอื่น ๆ อีก 36 รายการ ตัวบ่งชี้ - - ตัวเลขหลายหลักแบบแบน แคโทด-มินเซนต์ พร้อมตัวบ่งชี้ไดนามิก IV L1-7/5 มีตัวเลขสูง 21 มม. สี่ตัว และจุดแบ่งแนวตั้งสองจุด

เครื่องกำเนิดพัลส์วินาทีและนาทีถูกสร้างขึ้นบนไมโครวงจร -IMS1 K176IE18. นอกจากนี้ ชิปนี้ยังสร้างพัลส์ด้วยอัตราการทำซ้ำที่ 1024 Hz (พิน 11), ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ในการสร้างสัญญาณไม่ต่อเนื่อง จะใช้พัลส์ที่มีอัตราการเกิดซ้ำ 2 Hz (เอาต์พุต 6). ความถี่ 1 Hz (เอาต์พุต 4) สร้างเอฟเฟกต์ของจุดแบ่ง "กะพริบ"

พัลส์ที่มีอัตราการเกิดซ้ำ 128 เฮิรตซ์ เลื่อนสัมพันธ์กันในเฟส 4 มิลลิวินาที (ขั้วต่อ 1, 2, 3, 15) จะถูกป้อนเข้ากับกริดของตัวเลขสี่หลักของตัวบ่งชี้ เพื่อให้มั่นใจว่าไฟส่องสว่างจะต่อเนื่องกัน การสลับตัวนับนาทีและชั่วโมงที่สอดคล้องกันจะดำเนินการที่ความถี่ 1,024 Hz (เอาต์พุต 11). พัลส์แต่ละตัวที่จ่ายให้กับกริดตัวบ่งชี้จะมีระยะเวลาเท่ากันกับสองช่วงความถี่ 1,024 Hz นั่นคือ สัญญาณที่จ่ายให้กับกริดจากตัวนับจะเปิดและปิดสองครั้ง การเลือกความถี่ของพัลส์โหมดทั่วไปนี้ให้เอฟเฟกต์สองประการ: การบ่งชี้แบบไดนามิกและการทำงานของตัวถอดรหัสและตัวบ่งชี้ หลักการของการบ่งชี้แบบไดนามิกจะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในมาตรา 1

วงจรรวม IMS2 K176IE13 ประกอบด้วยตัวนับนาทีและ ชั่วโมงของนาฬิกาหลัก ตัวนับนาทีและชั่วโมงสำหรับตั้งเวลาของอุปกรณ์เตือนภัย รวมถึงสวิตช์สำหรับสลับอินพุตและเอาต์พุตของตัวนับเหล่านี้ เอาต์พุตของตัวนับเชื่อมต่อผ่านสวิตช์ไปยังตัวถอดรหัสรหัสไบนารี่เป็นโค้ดตัวบ่งชี้เจ็ดองค์ประกอบ ตัวถอดรหัสนี้สร้างจากไมโครวงจร IMSZ K176IDZ. เอาต์พุตตัวถอดรหัสเชื่อมต่อกับส่วนที่สอดคล้องกันของตัวเลขทั้งสี่หลักแบบขนาน

เมื่อกดปุ่มแล้ว เอส2ตัวบ่งชี้ “ระฆัง” เชื่อมต่อกับเคาน์เตอร์ชั่วโมง (เพื่อระบุโหมดนี้ จุดจะกะพริบที่ความถี่ 1 Hz) โดยการกดปุ่ม ส6“Corr” ตัวนับชั่วโมง (ชิป K176IE13) และตัวแบ่งของเครื่องกำเนิดลำดับพัลส์นาที (ชิป K176IE18) ถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ หลังจากปล่อยปุ่มแล้ว ส6นาฬิกาจะทำงานตามปกติ จากนั้นโดยการกดปุ่ม S3“มิน” และ S4“ชั่วโมง” ตั้งค่านาทีและชั่วโมงของเวลาปัจจุบัน ในโหมดนี้สามารถเปิดสัญญาณเสียงได้

เมื่อกดปุ่มแล้ว เอส2“ส่งเสียงกริ่ง” ตัวนับของอุปกรณ์ส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับตัวถอดรหัสและตัวบ่งชี้ ในโหมดนี้ จะแสดงตัวเลขสี่หลักด้วย แต่จุดที่กะพริบจะดับลง โดยการกดปุ่ม S5“ Bud” และกดค้างไว้ตามลำดับบนปุ่ม S3 “ Min” และ S4“ชั่วโมง” ตั้งเวลาตอบสนองที่ต้องการของอุปกรณ์สัญญาณเตือนโดยสังเกตการอ่านตัวบ่งชี้

วงจรนาฬิกาช่วยให้คุณตั้งค่าความสว่างที่ลดลงของตัวบ่งชี้โดยใช้ปุ่ม S1"ความสว่าง". อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าด้วยความสว่างที่ลดลง (ปุ่ม S1กดแล้ว) ไม่สามารถเปิดใช้งานสัญญาณเสียง รวมทั้งตั้งเวลานาฬิกาและอุปกรณ์ปลุกได้

หน่วยจ่ายไฟ BP6-1-1 มีหม้อแปลงเครือข่าย ที,สร้างแรงดันไฟฟ้า 5 V (ที่มีจุดกึ่งกลาง) เพื่อจ่ายไฟให้กับไส้หลอดของแคโทดตัวบ่งชี้และแรงดันไฟฟ้า 30 V เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรตัวบ่งชี้และวงจรไมโครที่เหลือ แรงดันไฟฟ้า 30 V ถูกแก้ไขโดยวงจรวงแหวนโดยใช้ไดโอดสี่ตัว (ด.10- วดี13)จากนั้นใช้สารกันโคลงบนซีเนอร์ไดโอด วดี16เมื่อเทียบกับตัวเรือนแรงดันไฟฟ้า +9 V จะถูกสร้างขึ้นเพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรขนาดเล็กและด้วยความช่วยเหลือของโคลงบนไดโอดซีเนอร์ วีดี14, วีดี15และทรานซิสเตอร์ วีที2- แรงดันไฟฟ้า +25 V (สัมพันธ์กับแคโทด) เพื่อจ่ายไฟให้กับกริดและแอโนดของตัวบ่งชี้ พลังงานที่นาฬิกาใช้ไม่เกิน 5 W มีการเชื่อมต่อพลังงานสำรองเพื่อประหยัดเวลานาฬิกาเมื่อปิดเครือข่าย สามารถใช้แบตเตอรี่ 6 V ใดก็ได้

นาฬิกาติดรถยนต์ "Electronics-12" นาฬิกาช่วยให้คุณกำหนดเวลาได้อย่างแม่นยำ 1 นาที เปลี่ยนความสว่างของตัวบ่งชี้และปิดตัวบ่งชี้ในระหว่างการจอดรถระยะยาว วงจรนาฬิกาประกอบด้วยไมโครวงจรแปดตัวและทรานซิสเตอร์ 29 ตัว (รูปที่ 49)

ข้าว. 49. แผนผังของนาฬิการถยนต์ "Electronics-12"

เครื่องกำเนิดพัลส์ตัวที่สองถูกสร้างขึ้นบนวงจรรวม - IMS1และควอตซ์ที่ความถี่ 32768 Hz พัลส์ที่มีอัตราการทำซ้ำ 1 Hz ใช้ในการรับพัลส์นาที ตรวจสอบการทำงานของจุด "กะพริบ" และเพื่อตั้งเวลาด้วย

ไมโครวงจรใช้เพื่อรับพัลส์นาที IMS2" IMSZ.ถัดไปโดยใช้ไมโครวงจร IMS4-IMS7นับนาทีและชั่วโมง เอาต์พุตของตัวถอดรหัสของวงจรไมโครเหล่านี้ผ่านทรานซิสเตอร์ วีที1 - วีที25ป้อนเข้ากับไฟ LED ของตัวบ่งชี้ดิจิตอล ต้องใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อให้ตรงกับเอาต์พุตกระแสต่ำของชิปถอดรหัส K176IEZ K176IE4 พร้อม LED ที่ต้องการกระแสประมาณ 20 mA เพื่อให้ได้ความสว่างปกติ

นาทีถูกกำหนดโดยการส่งพัลส์ที่สองไปยังอินพุต 4 ไมโครวงจร ไอเอ็มเอส4ผ่านหน้าสัมผัสของปุ่ม S3 ตั้งนาฬิกา - โดยการใช้พัลส์ที่สองกับอินพุต 4 ไมโครวงจร IMS6ผ่านปุ่ม เอส2.การตั้งค่าสถานะของตัวแบ่งชิปและตัวนับ 0 IMS1 - ไอเอ็มเอส5ดำเนินการโดยใช้ปุ่ม S4.ในกรณีนี้หน้าสัมผัสแบบเคลื่อนย้ายได้ของปุ่มจะเชื่อมต่อกับตัวเครื่องซึ่งสอดคล้องกับแหล่งจ่ายให้กับอินพุต 8 องค์ประกอบลอจิคัล-ZI-NOT (microcircuit IMS8 K176LA9) ตรรกะ 0 เนื่องจากอีกสองอินพุต 1 และ 2ผ่านตัวต้านทาน ร62เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าบวกของแหล่งพลังงาน เอาต์พุต 9 ในองค์ประกอบลอจิคัลส่วนต่างเชิงบวกจะปรากฏขึ้นซึ่งจะตั้งค่าตัวแบ่งและตัวนับเป็น 0 เวลาที่เหลือเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิคัลจะมีแรงดันไฟฟ้าใกล้กับ 0 V ซึ่งจะทำให้การทำงานปกติของวงจรไมโคร .

ในการตั้งค่าตัวนับนาฬิกาให้เป็น 0 เมื่อถึงหมายเลข 24 จะใช้วงจรลอจิกอื่นอีกสองวงจรของไมโครวงจร ZI-NOT ไอซี8.สรุป 3 ชิป IMS6และ IMS7ให้กับอินพุต 3 และ 5 องค์ประกอบเชิงตรรกะ สู่ทางเข้าที่สาม 4 ได้รับพัลส์อย่างต่อเนื่องด้วยอัตราการเกิดซ้ำที่ 1 Hz เนื่องจากองค์ประกอบลอจิคัลกลับสัญญาณอินพุต องค์ประกอบลอจิคัลตัวที่สอง ZI-NOT จึงถูกใช้เพื่อรับพัลส์ควบคุมเชิงบวก สำหรับทางเข้าครั้งหนึ่งของเขา (11) แรงกระตุ้นถูกส่งจากเอาท์พุต & องค์ประกอบเชิงตรรกะแรก และอีกสององค์ประกอบ (12 และ 13) - แรงดันบวกผ่านตัวต้านทาน ร61.ดังนั้นที่ทางออก 9 พัลส์ที่สองจะปรากฏขึ้นก็ต่อเมื่อมี 3 ไมโครวงจรที่เอาต์พุต IMS6, IMSTจะมีแรงดันบวกตรงกับเลข 24

ไฟ LED และสวิตช์ทรานซิสเตอร์ได้รับพลังงาน: ผ่านทรานซิสเตอร์ VT29.มีสวิตช์รวมอยู่ในฐาน S5"ความสว่าง". ถ้าจะย้ายผู้ติดต่อ 2 สวิตช์ปิดด้วยหน้าสัมผัส 1, จากนั้นแรงดันไฟฟ้า +8.5 V จะถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและที่ตัวส่งสัญญาณที่สัมพันธ์กับตัวเครื่องจะมีแรงดันไฟฟ้าที่ +7.9 V ซึ่งจะให้ความสว่างสูงสุดของ LED เพื่อลดความสว่าง (ซึ่งจะยืดอายุการใช้งานของตัวบ่งชี้) ให้วางสวิตช์ในตำแหน่งอื่น ไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ VT29ผ่านตัวต้านทาน R65มีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าประมาณ 7 V ซึ่งจะทำให้แรงดันเอาต์พุตลดลงเหลือ 6.5 V และความสว่างของตัวบ่งชี้ลดลง

เพื่อปิดตัวบ่งชี้ด้วยสวิตช์ S1ไปยังตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์" วีที1 - VT27ตัวเรือนจะถูกจ่ายแทนแรงดันไฟฟ้าบวกที่จ่ายผ่านตัวต้านทาน ร64.นี่จะเป็นการปิดทรานซิสเตอร์ทั้งหมดและปิดตัวบ่งชี้

นาฬิกาใช้พลังงานจากเครือข่ายออนบอร์ดของรถยนต์ซึ่งแรงดันไฟฟ้าอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 12.6 ถึง 14.2 V ดังนั้นไมโครวงจรจึงขับเคลื่อนผ่านตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่ทำบนซีเนอร์ไดโอด วีดี1และทรานซิสเตอร์ VT28.แรงดันเอาต์พุตคือ +8.5 V พลังงานที่นาฬิกาใช้ที่ความสว่างสูงสุดของตัวบ่งชี้คือประมาณ 10 W

นาฬิกานี้ประกอบบนชิปเซ็ตที่รู้จักกันดี - K176IE18 (ตัวนับไบนารีสำหรับนาฬิกาพร้อมเครื่องกำเนิดสัญญาณกระดิ่ง)

K176IE13 (ตัวนับชั่วโมงพร้อมเสียงเตือน) และ K176ID2 (ตัวแปลงรหัสไบนารี่เป็นเจ็ดส่วน)

เมื่อเปิดเครื่อง ค่าศูนย์จะถูกเขียนโดยอัตโนมัติไปยังตัวนับชั่วโมงและนาทีและการลงทะเบียนหน่วยความจำนาฬิกาปลุกของชิป U2 ในการติดตั้ง

เวลา กดปุ่ม S4 (ตั้งเวลา) ค้างไว้ กดปุ่ม S3 (ชั่วโมง) - เพื่อตั้งชั่วโมง หรือ S2 (Min) - เพื่อตั้งเวลา

นาที. ในกรณีนี้การอ่านตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องจะเริ่มเปลี่ยนด้วยความถี่ 2 Hz จาก 00 เป็น 59 และอีกครั้ง 00 ในช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลง

จาก 59 ถึง 00 ชั่วโมงตัวนับชั่วโมงจะเพิ่มขึ้นหนึ่ง การตั้งเวลาปลุกจะเหมือนกัน คุณเพียงแค่ต้องกดค้างไว้

ปุ่ม S5 (ตั้งปลุก) หลังจากตั้งเวลาปลุกแล้ว คุณต้องกดปุ่ม S1 เพื่อเปิดการปลุก (รายชื่อผู้ติดต่อ

ปิด). ปุ่ม S6 (รีเซ็ต) ใช้เพื่อบังคับให้รีเซ็ตตัวบ่งชี้นาทีเป็น 00 ระหว่างการตั้งค่า LEDs D3 และ D4 มีบทบาท

การแบ่งจุดกระพริบที่ความถี่ 1 Hz ตัวบ่งชี้ดิจิทัลบนไดอะแกรมอยู่ในลำดับที่ถูกต้องเช่น มาก่อน

ตัวระบุชั่วโมง จุดแบ่งสองจุด (LED D3 และ D4) และตัวระบุนาที

นาฬิกาใช้ตัวต้านทาน R6-R12 และ R14-R16 ที่มีกำลังไฟ 0.25W ส่วนที่เหลือ - 0.125W เครื่องสะท้อนเสียงควอตซ์ XTAL1 ที่ความถี่ 32 768Hz -

ยามธรรมดาทรานซิสเตอร์ KT315A สามารถถูกแทนที่ด้วยซิลิคอนพลังงานต่ำของโครงสร้างที่เหมาะสม KT815A - พร้อมทรานซิสเตอร์

กำลังเฉลี่ยที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสคงที่ฐานอย่างน้อย 40, ไดโอด - ซิลิคอนพลังงานต่ำใด ๆ ทวีตเตอร์ BZ1

ไดนามิกไม่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัว ความต้านทานของขดลวด 45 โอห์ม ปุ่ม S1 ถูกล็อคตามธรรมชาติ

ตัวบ่งชี้ที่ใช้เป็นสีเขียว TOS-5163AG คุณสามารถใช้ตัวบ่งชี้อื่น ๆ ที่มีแคโทดร่วมได้โดยไม่ลดลง

ความต้านทานของตัวต้านทาน R6-R12 ในรูปคุณสามารถดู pinout ของตัวบ่งชี้นี้ได้ ข้อสรุปจะแสดงตามเงื่อนไขเพราะ นำเสนอ

มุมมองด้านบน

หลังจากประกอบนาฬิกาแล้ว คุณอาจจำเป็นต้องปรับความถี่ของคริสตัลออสซิลเลเตอร์ ซึ่งสามารถทำได้อย่างแม่นยำที่สุดโดยการควบคุมแบบดิจิทัล

เมื่อใช้เครื่องวัดความถี่ระยะเวลาการสั่นคือ 1 วินาทีที่พิน 4 ของไมโครวงจร U1 การปรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อนาฬิกาดำเนินไปจะต้องเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นอย่างมาก

เวลา. คุณอาจต้องปรับความสว่างของ LED D3 และ D4 โดยเลือกความต้านทานของตัวต้านทาน R5 เพื่อให้ทุกอย่าง

ส่องสว่างสม่ำเสมอ กระแสไฟที่ใช้โดยนาฬิกาไม่เกิน 180 mA

นาฬิกาใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดา ซึ่งประกอบบนตัวป้องกันวงจรไมโครเซอร์กิตเชิงบวก 7809 โดยมีแรงดันเอาต์พุต +9V และกระแสไฟ 1.5A

ไม่นานมานี้ ฉันกำลังขุดค้นกล่องส่วนประกอบเก่าๆ ฉันกำลังมองหาอย่างอื่น แต่ก็หยุดลงเมื่อเจอตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซหลายตัว วันหนึ่ง (นานมาแล้ว) ฉันได้เอาพวกมันออกมาจากเครื่องคิดเลขเก่า

ฉันจำได้ว่า... สามสิบปีก่อน หกตัวบ่งชี้เป็นสมบัติเล็กๆ ใครก็ตามที่สามารถสร้างนาฬิกาโดยใช้ตรรกะ TTL ด้วยตัวบ่งชี้ดังกล่าวได้ถือเป็นผู้เชี่ยวชาญที่มีความซับซ้อนในสาขาของเขา

การเรืองแสงของตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซดูอบอุ่นขึ้น หลังจากนั้นไม่กี่นาที ฉันก็สงสัยว่าตะเกียงเก่าๆ เหล่านี้จะใช้งานได้หรือเปล่าและอยากทำอะไรบางอย่างกับตะเกียงเหล่านั้น ตอนนี้มันง่ายมากที่จะสร้างนาฬิกาแบบนี้ สิ่งที่คุณต้องมีคือไมโครคอนโทรลเลอร์...

เนื่องจากในเวลาเดียวกันฉันสนใจการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ในภาษาระดับสูงฉันจึงตัดสินใจเล่นสักหน่อย ฉันพยายามสร้างนาฬิกาง่ายๆ โดยใช้ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซแบบดิจิทัล

วัตถุประสงค์ของการออกแบบ

ฉันตัดสินใจว่านาฬิกาควรมีตัวเลขหกหลักและควรตั้งเวลาด้วยปุ่มจำนวนขั้นต่ำ นอกจากนี้ ฉันอยากจะลองใช้ตระกูลไมโครคอนโทรลเลอร์ที่พบบ่อยที่สุดหลายตระกูลจากผู้ผลิตหลายราย ฉันตั้งใจจะเขียนโปรแกรมด้วยภาษาซี

ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูงในการทำงาน แต่ฉันไม่ต้องการจัดการกับแรงดันไฟหลักที่เป็นอันตราย นาฬิกาควรจะได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์ที่ไม่เป็นอันตราย

เนื่องจากเป้าหมายหลักของฉันคือเกม คุณจะไม่พบคำอธิบายเกี่ยวกับการออกแบบกลไกหรือการวาดตัวถังที่นี่ หากต้องการคุณสามารถเปลี่ยนนาฬิกาได้ด้วยตัวเองตามรสนิยมและประสบการณ์ของคุณ

นี่คือสิ่งที่ฉันได้รับ:

• การแสดงเวลา: HH MM SS
• สัญญาณเตือน: HH MM --
• โหมดแสดงเวลา: 24 ชั่วโมง
• ความแม่นยำ ±1 วินาทีต่อวัน (ขึ้นอยู่กับคริสตัลควอตซ์)
• แรงดันไฟจ่าย: 12 โวลต์
• การบริโภคปัจจุบัน: 100 mA

แผนภาพนาฬิกา

สำหรับอุปกรณ์ที่มีจอแสดงผลดิจิตอลหกหลัก โหมดมัลติเพล็กซ์ถือเป็นวิธีแก้ปัญหาตามธรรมชาติ

วัตถุประสงค์ขององค์ประกอบส่วนใหญ่ของบล็อกไดอะแกรม (รูปที่ 1) มีความชัดเจนโดยไม่ต้องแสดงความคิดเห็น งานที่ไม่ได้มาตรฐานในระดับหนึ่งคือการสร้างตัวแปลงระดับ TTL ให้เป็นสัญญาณควบคุมตัวบ่งชี้ไฟฟ้าแรงสูง ไดรเวอร์แอโนดถูกสร้างขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP ไฟฟ้าแรงสูง แผนภาพนี้ยืมมาจาก Stefan Kneller (http://www.stefankneller.de)

ชิป 74141 TTL ประกอบด้วยตัวถอดรหัส BCD และไดรเวอร์ไฟฟ้าแรงสูงสำหรับแต่ละหลัก การสั่งซื้อชิปตัวเดียวอาจเป็นเรื่องยาก (แต่ไม่รู้ว่ามีใครทำแล้วหรือยัง) แต่ถ้าคุณพบตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซ 74141 อาจอยู่ที่ไหนสักแห่งใกล้เคียง :-) ในช่วงเวลาของตรรกะ TTL ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากชิป 74141 ดังนั้นลองหาที่ไหนสักแห่ง

ตัวบ่งชี้ต้องการแรงดันไฟฟ้าประมาณ 170 V มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะพัฒนาวงจรพิเศษสำหรับตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากมีชิปบูสต์คอนเวอร์เตอร์จำนวนมาก ฉันเลือก IC34063 ราคาไม่แพงและมีจำหน่ายทั่วไป วงจรตัวแปลงถูกคัดลอกเกือบทั้งหมดจากแผ่นข้อมูล MC34063 มีการเพิ่มสวิตช์ไฟ T13 เข้าไปเท่านั้น สวิตช์ภายในไม่เหมาะกับไฟฟ้าแรงสูงเช่นนี้ ฉันใช้โช้คเป็นตัวเหนี่ยวนำสำหรับตัวแปลง ดังแสดงในรูปที่ 2; เส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. และความยาว 10 มม.

ประสิทธิภาพของตัวแปลงค่อนข้างดี และแรงดันไฟขาออกค่อนข้างปลอดภัย ที่กระแสโหลด 5 mA แรงดันเอาต์พุตจะลดลงเหลือ 60 V R32 ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตรวจจับกระแส

เพื่อขับเคลื่อนลอจิก จะใช้ตัวควบคุมเชิงเส้น U4 มีพื้นที่บนวงจรและบอร์ดสำหรับแบตเตอรี่สำรอง (3.6 V - NiMH หรือ NiCd) D7 และ D8 เป็นไดโอด Schottky และตัวต้านทาน R37 ได้รับการออกแบบมาเพื่อจำกัดกระแสไฟชาร์จตามลักษณะของแบตเตอรี่ หากคุณกำลังสร้างนาฬิกาเพื่อความสนุกสนาน คุณไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ D7, D8 และ R37

วงจรสุดท้ายแสดงในรูปที่ 3

ปุ่มตั้งเวลาเชื่อมต่อผ่านไดโอด ตรวจสอบสถานะของปุ่มโดยการตั้งค่าตรรกะ "1" ที่เอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง คุณสมบัติพิเศษคือตัวปล่อย Piezo จะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ หากต้องการปิดเสียงแหลมที่น่ารังเกียจนั้น ให้ใช้สวิตช์อันเล็ก ค้อนค่อนข้างจะเหมาะกับสิ่งนี้ แต่นี่เป็นทางเลือกสุดท้าย :-)

รายการส่วนประกอบวงจร แบบร่าง PCB และแผนผังเค้าโครงสามารถพบได้ในส่วน "ดาวน์โหลด"

ซีพียู

ไมโครคอนโทรลเลอร์เกือบทุกตัวที่มีพินเพียงพอซึ่งจำนวนขั้นต่ำที่ต้องการซึ่งระบุไว้ในตารางที่ 1 สามารถควบคุมอุปกรณ์ง่ายๆนี้ได้

ผู้ผลิตแต่ละรายพัฒนาตระกูลและประเภทของไมโครคอนโทรลเลอร์ของตนเอง ตำแหน่งของพินเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละประเภท ฉันพยายามออกแบบบอร์ดสากลสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์หลายประเภท บอร์ดมีช่องเสียบ 20 พิน ด้วยสายจัมเปอร์เพียงไม่กี่เส้น คุณสามารถปรับให้เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆ ได้

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทดสอบในวงจรนี้มีดังต่อไปนี้ คุณสามารถทดลองกับประเภทอื่นได้ ข้อดีของโครงร่างคือความสามารถในการใช้โปรเซสเซอร์ที่แตกต่างกัน ตามกฎแล้วนักวิทยุสมัครเล่นจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลเดียวและมีโปรแกรมเมอร์และเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง อาจมีปัญหากับไมโครคอนโทรลเลอร์จากผู้ผลิตรายอื่นดังนั้นฉันจึงให้โอกาสคุณเลือกโปรเซสเซอร์จากตระกูลที่คุณชื่นชอบ

ข้อมูลเฉพาะทั้งหมดของการเปิดไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆ จะแสดงอยู่ในตาราง 2...5 และรูปที่ 4...7

หมายเหตุ: เชื่อมต่อตัวต้านทาน 10 MΩ แบบขนานกับเครื่องสะท้อนเสียงควอตซ์

หมายเหตุ: ไมโครวงจรจะต้องหมุน 180° ในซ็อกเก็ต

หมายเหตุ: เพิ่มส่วนประกอบ SMD R และ C ไปที่พิน RESET (10 kΩ และ 100 nF)

หมายเหตุ: เพิ่มส่วนประกอบ SMD R และ C ไปที่พิน RESET (10 kΩ และ 100 nF) เชื่อมต่อพินที่มีเครื่องหมายดอกจันเข้ากับพาวเวอร์บัส +Ub ผ่านตัวต้านทาน SMD 3.3 kOhm

เมื่อคุณเปรียบเทียบรหัสสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆ คุณจะเห็นว่ารหัสเหล่านั้นคล้ายกันมาก มีความแตกต่างในการเข้าถึงพอร์ตและคำจำกัดความของฟังก์ชันขัดจังหวะ เช่นเดียวกับสิ่งที่ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์

ซอร์สโค้ดประกอบด้วยสองส่วน การทำงาน หลัก()กำหนดค่าพอร์ตและเริ่มจับเวลาที่สร้างสัญญาณขัดจังหวะ หลังจากนั้นโปรแกรมจะสแกนปุ่มกดและตั้งเวลาและค่าสัญญาณเตือนที่เหมาะสม ในลูปหลักเวลาปัจจุบันจะถูกเปรียบเทียบกับนาฬิกาปลุกและตัวส่งสัญญาณเพียโซจะเปิดอยู่

ส่วนที่สองเป็นรูทีนย่อยสำหรับจัดการการขัดจังหวะตัวจับเวลา รูทีนย่อยที่ถูกเรียกทุกๆ มิลลิวินาที (ขึ้นอยู่กับความสามารถของตัวจับเวลา) จะเพิ่มตัวแปรเวลาและควบคุมตัวเลขที่แสดง นอกจากนี้ยังตรวจสอบสถานะของปุ่มต่างๆ

การรันวงจร

เมื่อติดตั้งส่วนประกอบและตั้งค่า ให้เริ่มจากแหล่งพลังงาน ประสานตัวควบคุม U4 และส่วนประกอบโดยรอบ ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า 5 V สำหรับ U2 และ 4.6 V สำหรับ U1 ขั้นตอนต่อไปคือการประกอบเครื่องแปลงไฟฟ้าแรงสูง ใช้ตัวต้านทานทริมเมอร์ R36 เพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 170 V หากช่วงการปรับไม่เพียงพอ ให้เปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R33 เล็กน้อย ตอนนี้ติดตั้งชิป U2 ทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานของวงจรแอโนดและไดรเวอร์ดิจิทัล เชื่อมต่ออินพุต U2 เข้ากับบัส GND และเชื่อมต่อตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่ง R25 - R30 ในอนุกรมเข้ากับพาวเวอร์บัส +Ub หมายเลขตัวบ่งชี้ควรสว่างขึ้นในตำแหน่งที่เกี่ยวข้อง ในขั้นตอนสุดท้ายของการตรวจสอบวงจร ให้เชื่อมต่อพิน 19 ของไมโครวงจร U1 เข้ากับกราวด์ - ตัวปล่อยเพียโซควรส่งเสียงบี๊บ

คุณจะพบซอร์สโค้ดและโปรแกรมที่คอมไพล์แล้วในไฟล์ ZIP ที่เกี่ยวข้องในส่วน "ดาวน์โหลด" หลังจากแฟลชโปรแกรมลงในไมโครคอนโทรลเลอร์แล้ว ให้ตรวจสอบแต่ละพินในตำแหน่ง U1 อย่างระมัดระวัง และติดตั้งสายไฟและจัมเปอร์บัดกรีที่จำเป็น ดูภาพไมโครคอนโทรลเลอร์ด้านบน หากไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับการตั้งโปรแกรมและเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรเริ่มทำงาน คุณสามารถตั้งเวลาและการปลุกได้ ความสนใจ! มีพื้นที่บนกระดานสำหรับอีกหนึ่งปุ่ม - นี่คือปุ่มสำรองสำหรับการขยายในอนาคต :-)

ตรวจสอบความถูกต้องของความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากไม่อยู่ในช่วงที่คาดไว้ให้เปลี่ยนค่าของตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เล็กน้อย (ประสานตัวเก็บประจุขนาดเล็กขนานหรือแทนที่ด้วยตัวอื่น) ความแม่นยำของนาฬิกาควรปรับปรุง

บทสรุป

โปรเซสเซอร์ 8 บิตขนาดเล็กค่อนข้างเหมาะสำหรับภาษาระดับสูง เดิมที C ไม่ได้มีไว้สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็ก แต่สำหรับการใช้งานทั่วไป คุณสามารถใช้งานได้ตามปกติ ภาษาแอสเซมบลีเหมาะกว่าสำหรับงานที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้เวลาวิกฤตหรือโหลด CPU สูงสุด สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นส่วนใหญ่ คอมไพเลอร์ C เวอร์ชันฟรีและแชร์แวร์ที่จำกัดนั้นเหมาะสม

การเขียนโปรแกรม C จะเหมือนกันสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ทั้งหมด คุณต้องทราบฟังก์ชันฮาร์ดแวร์ (รีจิสเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง) ของไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทที่เลือก โปรดใช้ความระมัดระวังในการใช้งานบิต - ภาษา C ไม่เหมาะสำหรับการจัดการแต่ละบิต ดังที่เห็นได้ในตัวอย่างต้นฉบับเมื่อใช้กับ ATtiny

คุณทำเสร็จแล้วเหรอ? แล้วปรับมาพิจารณาหลอดสุญญากาศและดู...

...วันเก่าๆกลับมาแล้ว... :-)

หมายเหตุบรรณาธิการ

อะนาล็อกที่สมบูรณ์ของ SN74141 คือไมโครวงจร K155ID1 ที่ผลิตโดยซอฟต์แวร์ Minsk Integral
ไมโครวงจรสามารถพบได้ง่ายบนอินเทอร์เน็ต

ก่อนหน้านี้ฉันเผยแพร่บนเว็บไซต์ นาฬิกากลางแจ้งขนาดใหญ่พร้อมจอแสดงผลแบบไดนามิก ไม่มีข้อตำหนิเกี่ยวกับการทำงานของนาฬิกา: การเคลื่อนไหวที่แม่นยำ การตั้งค่าที่สะดวก แต่ข้อเสียใหญ่ประการหนึ่งคือไฟ LED มองเห็นได้ยากในเวลากลางวัน เพื่อแก้ปัญหานี้ ฉันจึงเปลี่ยนไปใช้จอแสดงผลแบบคงที่และไฟ LED ที่สว่างกว่า เช่นเคยกับซอฟต์แวร์ ขอขอบคุณ Soir มาก โดยทั่วไปแล้ว ฉันขอแจ้งให้คุณทราบถึงนาฬิกากลางแจ้งขนาดใหญ่ที่มีจอแสดงผลแบบคงที่ ฟังก์ชั่นการตั้งค่ายังคงเหมือนเดิมในนาฬิการุ่นก่อนหน้า

มีจอแสดงผลสองจอ ได้แก่ จอแสดงผลหลัก (ด้านนอกบนถนน) และจอแสดงผลเสริมบนตัวบ่งชี้ SA15-11 SRWA - ในอาคาร บนตัวเครื่อง ความสว่างสูงทำได้โดยใช้ LED AL-103OR3D-D ที่สว่างเป็นพิเศษ โดยมีกระแสไฟทำงาน 50mA และชิปไดรเวอร์ tpic6b595dw

แผนภาพวงจรของนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์กลางแจ้งพร้อมไฟ LED สว่าง

คุณสมบัติของวงจรนาฬิกานี้:

— รูปแบบการแสดงเวลาเป็นแบบ 24 ชั่วโมง
— การแก้ไขความแม่นยำในการเดินทางแบบดิจิทัล
— การควบคุมแหล่งจ่ายไฟหลักในตัว
— หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของไมโครคอนโทรลเลอร์
— มีเทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิได้ในช่วง -55 - 125 องศา
— สามารถสลับแสดงข้อมูลเกี่ยวกับเวลาและอุณหภูมิบนตัวบ่งชี้ได้

การกดปุ่ม SET_TIME จะย้ายตัวบ่งชี้เป็นวงกลมจากโหมดนาฬิกาหลัก (แสดงเวลาปัจจุบัน) ในทุกโหมด การกดปุ่มบวก/ลบค้างไว้จะเป็นการเร่งการติดตั้ง การเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า 10 วินาทีหลังจากการเปลี่ยนแปลงค่าครั้งล่าสุดจะถูกเขียนไปยังหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน (EEPROM) และจะถูกอ่านจากที่นั่นเมื่อเปิดเครื่องอีกครั้ง

ข้อดีอีกประการหนึ่งของตัวเลือกที่เสนอคือความสว่างเปลี่ยนไป ตอนนี้ในสภาพอากาศที่มีแดดจัด ความสว่างก็ยอดเยี่ยม จำนวนสายไฟลดลงจาก 14 เป็น 5 ความยาวของสายไฟไปยังจอแสดงผลหลัก (กลางแจ้ง) คือ 20 เมตร ฉันพอใจกับประสิทธิภาพของนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ มันกลายเป็นนาฬิกาที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบทั้งกลางวันและกลางคืน ขอแสดงความนับถือ Soir-Alexandrovich