К176Ие17: К176ИЕ17 – Таймеры и часы – МИКРОСХЕМЫ – Электронные компоненты (каталог)

Схема часов-будильника с календарем » Вот схема!

Категория: Часы Часы-будильник построены на основе комплекта микросхем серии К176: К176ИЕ18, К176ИЕ13, К176ИЕ17 и К176ИД2. Индикация на четырехразрядном светодиодном индикаторе. Часы работают в двух режимах: индикация времени в часах и минутах, и индикация числа и месяца. Переключение режимов производится кнопкой не имеющей фиксации. В нажатом состоянии на индикаторе высвечивается число и месяц, а в отпущенном состоянии — часы и минуты. Функция будильника позволяет установить одно время включения побудки в течении суток. На месяц и число будильник не программируется. Принцип работы часов-будильника. Микросхема D1 К176ИЕ18 содержит задающий кварцевый генератор на резонаторе Q1, набор счетчиков, формирующих основные временные периоды, необходимые для работы часов, а также импульсы для обслуживания динамической индикации. Кроме того в состав микросхемы входит усилитель-формирователь тревожного сигнала будильника, выход которого рассчитан на непосредственное подключение электромагнитного звукоизлучателя. Импульсы, следующие с минутным периодом поступают с вывода 10 D1 на вход микросхемы D2 — К176ИЕ13, которая содержит счетчики минут и часов, выходной буфер, поочередно перемещающий на выходы микросхемы коды единиц и десятков часов и единиц и десятков минут. Работа этого буфера синхронизируется импульсами частотой 1024 Гц поступающими с вывода 11 микросхемы D1. Кроме того на вывод 9 D2 поступают импульсы, следующие с частотой 2 Гц, которые служат для установки текущего времени и времени будильника при помощи кнопок S2-S4. При нажатии на кнопку S2 происходит установка минут текущего времени, показания минут начинают увеличиваться со скоростью 2 Гц. При нажатии на S3 тоже самое происходит с показаниями часов. Если нужно установить время будильника надо нажать кнопку S4. При этом на индикацию будет выведено время будильника. И тогда теми же кнопками S2 и S3 (удерживая S4 в нажатом состоянии) можно установить время, в которое должен прозвучать сигнал будильника. С выходов D2 коды чисел поступают на дешифратор на микросхеме D4, который преобразует эти коды в коды для управления семисегментными индикаторами на светодиодах. Микросхема имеет вход гашения — вывод 7. При подаче на него единичного уровня выходы микросхемы отключаются, переходят в высокоимпендансное состояние. При нажатии на S1 счетчик минут обнуляется. Календарь выполнен на микросхеме D3 — К176ИЕ17, на её вход поступают импульсы, следующие с периодом в одни сутки с вывода 3 микросхемы D2. А также, с выходов D1, такие же служебные импульсы как и для работы D2 (счетчики обеих микросхем построены по сходному принципу). Установка числа и месяца производится кнопками S5 и S6 так же как кнопками S2 и S3 устанавливают текущее время. Коды цифр календаря последовательно выводятся на выходы микросхемы D3 и поступают на входы дешифратора D5, работающего таким же образом как дешифратор D4. Выбор того с выходов какого из дешифраторов сигналы должны поступить на индикатор осуществляется при помощи кнопки S8 не имеющей фиксации. При отпущенном состоянии на индикатор выводятся цифры часов и минут, при этом единица через R8 поступает на вывод 7 D5 и выходы D5 отключены. Если эту кнопку нажать на индикатор выведутся цифры календаря, при этом на вывод 7 D4 поступит единица через резистор R9 и выходы D4 отключатся. Как только время текущее совпадет с временем будильника, установленным в микросхеме D2, на выходе (вывод 7) этой микросхемы появятся тревожные импульсы, которые поступят на вход усилителя формирователя микросхемы D1 (вывод 9). На выводе 7 D1 сформируется импульсный сигнал, который при подаче на электромагнитный или динамический звукоизлучатель создает звук, напоминающий звучание механического будильника. Звучать сигнал будет в течении одной минуты (все время пока числа записанные в память D2 совпадают с числами текущего времени). Отключается функция будильника просто — тумблером SB1, Светодиод VD10 служит для индикации включенной функции будильника. Питание часов от сетевого адаптера 10-11 В. При отключении сетевого напряжения часы переходят на резервный источник — батарею G1 на 9В (Крона), но при этом индикация выключается.

Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:

РадиоЧайник (Применение микросхем серии К176

Оглавление
Часть 1 Часть 2 (Часть 3)

Применение микросхем серии К176

Интегральная микросхема К176ИЕ18 во многом напоминает К176ИЕ12. Ее основное отличие состоит в том, что выходы T1—T4 выполнены с «откры­тым» стоком, что позволяет подклю­чать к ним сетки вакуумных люмине­сцентных индикаторов без согласующих ключей. Другие особенности микро­схемы К176ИЕ18 удобно рассмотреть по полной схеме часов, приведенной на рис. 25.

Для надежного закрывания индика­торов по сеткам скважность импуль­сов на выходах T1—T4 микросхемы К176ИЕ18 равна 32/7 (вместо четырех в К176ИЕ12). При подаче на вход R си­гнала установки в нулевое состояние на всех выходах T1—T4 возникает уро­вень 0, поэтому специального сигнала гашения на входе K микросхемы DD3 не требуется.

Следует помнить, что вакуумные лю­минесцентные индикаторы зеленого све­чения в темноте кажутся значительно более яркими, чем при свете, поэтому желательно предусмотреть изменение яркости их свечения. Для этой цели в микросхеме К176ИЕ18 предусмотрен вход Q. Подав уровень 1 на этот вход, можно в 3,5 раза увеличить скваж­ность импульсов на выходах T1—T4 и во столько же раз уменьшить яркость свечения индикаторов. Сигнал на вход Q можно подать или с переключате­ля яркости, или с делителя напряже­ния (+9 В), составленного из фото­резистора (верхнее плечо) и постоянного    резистора    сопротивлением 100 к0м…1 МОм (нижнее плечо). По­следний подбирают так, чтобы при не­котором уровне внешнего освещения происходило автоматическое пере­ключение яркости.

Следует помнить, что при уровне 1 на входе Q (т. е. при малой яркости свечения индика­торов) кнопки SB1—SB4 не действуют.

Микросхема К176ИЕ18 имеет спе­циальный формирователь звукового сигнала. При подаче на вход HS им­пульса положительной полярности с од­ноименного    выхода    микросхемы К176ИЕ13 на выходе HS микросхемы К176ИЕ18 появляются пачки отрица­тельных импульсов с частотой запол­нения 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек — 0,5 с. период повторения — 1с. Выход HS, вы­полнен с «открытым» стоком и позво­ляет подключать излучатели сопротив­лением более 50 Ом без эмиттерных повторителей. Сигнал длится до окон­чания очередного минутного импульса на выходе M микросхемы.

В часах применен узел бестрансфор­маторного питания от сети. Излишек напряжения сети гасят конденсаторы С 12, С 13. Выпрямленное мостом VD5 напряжение сглаживается конденсато­ром С8 и стабилизируется стабилитро­нами VD6—VD9. Резистор R20 огра­ничивает ток через мост VD5 в момент включения часов в сеть. Резистор R21 необходим для разрядки конденсаторов С12 и С13 после выключения часов.

Напряжение со стабилитрона VD6 (приблизительно +10 В. относительно общего провода) через диод VD10 поступает на выводы питания микро­схем, а со всей цепи стабилитронов (около 36 В) — на преобразователь напряжения, собранный на транзи­сторах VT1—VT3. Возбуждающий си­гнал частотой 32 768 Гц снимается с выхода Z микросхемы DD1. На тран­зисторе VT1 выполнен каскад, усили­вающий амплитуду этого сигнала почти до напряжения питания. Диод VD12 защищает эмиттерный переход этого транзистора от обратного напряжения. Эмиттерный повторитель на транзисто­рах VT2 и VT3 пропускает обе полуволны входного сигнала на трансфор­матор T1. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на нить накала индикатора.

Аккумуляторная батарея GB1 служит резервным источником питания часов. Пока часы включены в сеть, она под­заряжается током около 30 мкА через резистор R22.

Этот ток примерно ра­вен току саморазрядки батареи. При пропадании напряжения сети снижает­ся напряжение на конденсаторе C9 и открывается диод VD11. Теперь на выводы микросхем поступает питающее напряжение с батареи. Диод VD10 исключает подачу напряжения питания на преобразователь через стабилитроны VD7—VD9. Поэтому индикаторы не горят. В таком состоянии часы могут идти в течение нескольких суток. При отсутствии батареи GB1 часы допу­скают отключение от сети на 10…20 с (в этом случае часы питаются энер­гией, запасенной конденсаторами С8, C9).

Трансформатор T1 намотан на коль­цевом ферритовом (600НН) магнитопроводе типоразмера К10x6x5. Об­мотка I содержит 120 витков провода ПЭЛШО 0,1, а II — 18+18 витков провода ПЭВ-2 0,25 для индикатора ИВЛ 1-7/5 пли 22+22 витка того же провода, если вместо него используют четыре индикатора ИВ11, нити накала которых соединены последовательно.

Чертежи печатных плат часов пред­ставлены на рис.

26 (а — вид со сто­роны установки деталей, б — с проти­воположной), размещение деталей на них — на рис. 27. Платы изготов­лены из двустороннего фольгнрованного стеклотекстолита. С индикатором ИВЛ 1-7/5 используют только плату размерами 130х70 мм. Предваритель­но загнутые выводы индикатора впаи­вают в отверстия этой платы со сто­роны, противоположной деталям.

Выводы индикаторов ИВ11 впаивают в отверстия другой платы. Ее соеди­няют с первой платой гибкими прово­дами. Аккумулятор QB1 в этом случае размещают рядом с индикатором единиц минут.

В часах применены резисторы КИМ (R1) и МЛТ (остальные), конденсато­ры К73-17 (С12, С13), К52-1Б (C9), К50-29 (С8). КМ-6 (C6, C7, С 10, СИ), КМ-5 (C2, C4, С5), КТ4-256 (C1, СЗ). Резистор R20 смонтирован в сетевой вилке. Кварцевый резонатор Z1 исполь­зован от наручных часов. Он закреп­лен на плате скобами из медной про­волоки диаметром 0,5 мм, для чего предусмотрены контактные площадки.

Кнопки SB1—SB5 — микропереклю­чатели МП7, у которых удален вывод нормально замкнутого контакта. За­креплены они пайкой оставшихся выво­дов к площадкам, окружающим прямо­угольные отверстия в печатной плате. Тумблер SA1 — П1ТЗ-1В. Он закреп­лен тремя проволочными скобами, изолированными от его корпуса ПВХ трубками. Излучатель HA1 — малога­баритный телефон ТМ-2, также смон­тированный на плате. Трансформатор T1 закреплен одной скобой.

При первом включении часы реко­мендуется питать не от сети, а от ре­гулируемого источника постоянного то­ка с максимальным напряжением 45… …50 В (аккумулятор GB1 и резистор R22 пока не включают). Установив ми­нимальное напряжение источника и замкнув накоротко конденсаторы С12 и С13, подключают сетевую вилку к источ­нику (полярность включения произволь­на). Плавно повышая напряжение пи­тания, контролируют потребляемый ток. При напряжении около 35 В. он дол­жен скачком увеличиться от нуля до 15 мА (заработали кварцевый генера­тор и преобразователь напряжения), а спустя примерно 0,5 с — до 25 мА (прогрелся катод индикатора, о чем сви­детельствует его свечение). Если ток по­вышается плавно лишь при увеличении напряжения свыше 36…37 В (откры­ваются стабилитроны),а индикаторы не светятся, то необходимо проверить цепи питания микросхем, наличие перемен­ного напряжения на выходе Z микро­схемы DD1, коллекторе транзистора VT1, на обмотках трансформатора Т1.

Убедившись в нормальной работе ча­сов и будильника, подбирают резистор R22. Для этого устанавливают на место свежезаряженный аккумулятор GB1, включают часы в сеть (конеч­но, сняв предварительно перемычку с конденсаторов С12 и С13) и измеряют напряжение на диоде VD1 1. Оно долж­но быть закрывающей диод полярности и равно 0,1…2 В. Сопротивление ре­зистора R22 (в килоомах) численно выбирают в 30 раз больше измеренно­го напряжения (в вольтах).

Для установки частоты кварцевого генератора между выходом S2 микро­схемы DD1 и общим проводом часов, работающих от аккумулятора или ис­точника постоянного напряжения, подсоединяют частотомер, включенный в режим измерения периода с частотой заполнения 10 МГц. Установив ротор конденсатора C1 в среднее положение, убеждаются, что период колебаний больше 0,5 с при максимальной емко­сти конденсатора СЗ и меньше 0,5 с — при минимальной. Если это не так, под­бирают конденсатор C2. Далее устанав­ливают ротор конденсатора СЗ в сред­нее положение и, включив часы (обя­зательно в корпусе) в сеть, опреде­ляют уход показаний за неделю.

После этого часы отключают от сети и, вновь подсоединив частотомер, выжи­дают примерно 1 ч, пока не установит­ся тепловой режим часов, работающих от аккумуляторной батареи, и включен­ного частотомера.

Затем рассчитывают поправку, на ко­торую необходимо изменить частоту колебаний кварцевого генератора. Если, например, часы отстали на 4 с. то отно­сительное отклонение частоты от необ­ходимой   составляет   4/(7Х86400), т. е. примерно 6,6 • 10- ⁶, и период (0,5с), измеренный частотомером, нуж­но уменьшить на 3,3 мкс. Генератор подстраивают сначала конденсатором СЗ, затем C1.

Конечно, часы можно наладить и без частотомера, но это займет значительно больше времени.

Следует отметить, что допустимый выходной ток микросхемы К176ИЕ18 на выходах T1—T4 значительно боль­ше, чем у К176ИЕ12. Поэтому требо­ваний к коэффициенту передачи тока h_21Э транзисторов электронных ключей при использовании полупроводниковых индикаторов (см. рис. 22) значительно менее жестки (достаточен h_21Э ³20). При этом сопротивление резисторов в цепях баз транзисторов в катодных ключах может быть уменьшено до 510 Ом (или до 1 кОм при h_21Э ³40).

Микросхема К176ИЕ17 — календарь. Она содержит счетчики дней недели, чисел и номера месяца. Счетчик чисел считает от 1 до 29, 30 или 31 в зави­симости от месяца, счет дней недели производится от 1 до 7, месяцев — от 1 до 12.

Принципиальная схема подключения микросхемы К176ИЕ17 к часам приведе­на на рис. 28. На ее выходах 1, 2, 4, 8 поочередно появляются (в двоичном ко­де) сигналы числа и номера месяца аналогично сигналам часов и минут на выходах микросхемы К17ИЕ13. Инди­каторы к указанным выходам микро­схемы К176ИЕ17 подключают так же, как и к выходам К176ИЕ13.

На выходах А, В, С постоянно при­сутствуют сигналы в коде 1-2-4 поряд­кового номера дня недели. Эти сигна­лы можно подать на микросхему К176ИД2 (или К176ИДЗ), к которой подключен семисегментный индикатор, в результате чего на нем будет ин­дицироваться номер дня недели. Одна­ко более интересна возможность фор­мирования двубуквенного обозначения дня недели на цифро- буквенных инди­каторах ИВ4 или ИВ17. Для этого необходимо изготовить специальный преобразователь кода.

Число, номер месяца и день недели устанавливают так же, как и время в часах. При нажатии на кнопку SB6 переключают числа, а на кнопку SB7 — номера месяца. При совместном нажа­тии на кнопки SB8 и SB6 корректи­руют дни недели. Для уменьшения чис­ла органов управления часами мож­но использовать кнопки SB1—SB4 (рис. 25) и для установки показаний

календаря. Для этого соединенные вме­сте контакты кнопок SB3 и SB4 комму­тируют дополнительным переключате­лем с вывода 11 микросхемы К176ИЕ13 на вывод 13 микросхемы К176ИЕ17 (рис.