|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Годинник на світлодіодних індикаторах КЛЦ202А. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження Настільний годинник, про який розповідає ця стаття, відрізняється від багатьох аналогічних конструкцій тим, що в них застосовані не люмінесцентні, а великогабаритні світлодіодні індикатори. Будильник у цьому годиннику видає двотональний сигнал з регульованим часом звучання і має індикатор включеного стану. Крім того, конструкція забезпечує гасіння незначного нуля на табло годинника та резервування живлення годинникових мікросхем. Принципова схема годинника наведена на рис. 1. Для відображення часу в них використано чотири великогабаритні світлодіодні індикатори із загальним анодом. В експериментах застосовувалися КЛЦ202А, КЛЦ202В, КЛЦ402Б з h = 18 мм та КІПЦ04А з h = 25 мм. Основу самого годинника складають інтегральні схеми К176ІЕ12 і К176ІЕ13, описані в [1, 2]. Елементи DD1, ZQ1, R1, R2, C1 - C3 утворюють генератор з дільником частоти, a DD2, VD3 - VD5, R5, С4 - основний лічильник з елементами управління. Включення цих мікросхем типове. Як катодний дешифратор застосована ТТЛ мікросхема К514ІД2, що живиться від ланцюга +Uпит через баластовий резистор R9. Таке включення дещо некоректне, оскільки вхідна напруга для К514ІД2 перевищує в цьому випадку допустиму. Але це має і свою перевагу - з годинника вдалося видалити катодні ключі (сім транзисторів з базовими резисторами).
Анодні ключі виконані на транзисторах VT3 – VT10. Пристрій гасіння незначного нуля максимально спрощено і містить лише три елементи - VD7, VD8, R17. Його дія заснована на фіксації запалення сегмента f, який є відмітною ознакою цифри 0 по відношенню до цифр 1 і 2. При появі на виході дешифратора f низького логічного рівня (менше 1 В) діод VD8 відкривається і шунтує базовий струм транзистора VT9. Ключ на транзисторах VT9 VT10 закривається та гасить індикатор десятків годин. Як розділові точки циферблата використовуються одиночні світлодіоди HL1 і HL2, миготливі в такт секундним імпульсам. Вузол відключення індикації містить тиристор VS1 та транзистор VT2. У робочому режимі VS1 утримується у відкритому стані струмом живлення мікросхеми DD3, що проходить через нього, величина якого знаходиться в межах 30...40 мА. При відключенні живлення VS1 закривається, мікросхема DD3 від живлення відключається і індикатори гаснуть. При включенні живлення тиристор VS1 залишається закритим і цифри не запалюються, хоча роздільні точки блимають. Це привертає увагу користувача і нагадує йому про те, що після включення годинника їх показання треба звірити по інших годинниках (адже невідомо, який тривалості був перебій у харчуванні). Включається ж індикація натисканням кнопки SB3 ("Б"), причому імпульси частотою 128 Гц, що з'явилися на базі транзистора VT2, посилюються їм по струму і відкривають тиристор VS1. Будильник виконаний на мікросхемах DD4 та DD5 і працює наступним чином. Імпульси з виходу HS мікросхеми К176ІЕ13 детектуються ланцюгом VD9R18C6, і негативний перепад напруги з виходу елемента DD5.1 через ланцюжок R19C7 запускає мультивібратор на елементах DD4.4 і DD5.2. В результаті включається генератор на елементах DD5.3, DD5.4 та його протифазні вихідні сигнали керують роботою комутатора на елементах DD4.1 – DD4.3. У результаті базу вихідного транзистора проходить або сигнал частоти 512 Гц (з вив. 1 мікросхеми DD4), або 1024 Гц (з вив. 5 мікросхеми DD4). Таким чином формується двотональний сигнал, що переривається імпульсами частотою 1 Гц, що надходять через резистор R24. Частота перемикання комутатора визначається параметрами елементів R23 С9, а час звучання сигналу - елементами R21 С8. За вказаних на схемі номіналах елементів цю тривалість можна змінювати від 0 до 60 с. Кнопка SB5 виконує функції вимикача будильника, а світлодіод HL3 – індикатора його увімкненого стану. Діод VD10 блокує видачу звукового сигналу при помилковому спрацьовуванні мультивібратора, що чекає, не у встановлений час (наприклад, під дією перешкод). Джерело живлення годинника складається з трансформатора T1, випрямляча - VD13C10, і стабілізатора напруги на елементах VT12, VD14, R28 (рис. 2). Його вихідна напруга близько 8,5 В. У разі перебою мережевого живлення мікросхеми DD1, DD2 отримують підживлення від конденсатора С5, за рахунок чого підтримується хід годинника ще протягом деякого часу (природно, без індикації часу). Ряд елементів годинника в цьому режимі усуває витоку з виходів працюючих мікросхем у відключену частину годинникового пристрою.
Так, діод VD12 перешкоджає витоку струму через вив. 5 мікросхеми DD4. Емітерний перехід транзистора VT1 закривається діодом VD1, а виходи мікросхеми К176ІЕ13 перетворюються на високоомний стан низьким логічним рівнем на вході V. Резистор R24 великого опору зменшує витік через вив. 8 та 12 мікросхеми DD5. Всі ці заходи дають змогу ефективно використовувати енергію зарядженого конденсатора С5. Місткість останнього вибирають, виходячи з очікуваної тривалості перебоїв живлення. Експериментально при Uпит = 9 отримані такі значення часу збереження ходу при наступних ємностях конденсатора С5:
При триваліших перебоях у живленні застосування звичайного конденсатора стає нераціональним, кращі результати вдається отримати при використанні іоністора або акумуляторної батареї. Конденсатор ємністю 1 Ф х 6,3 підтримує хід не більше 20 год (схема включення С5 в цьому випадку повинна бути змінена відповідно до рис. 3), а батарея з чотирьох елементів Д - 0,26 Д - більше чотирьох діб. В останньому варіанті годинник корисно доповнити пристроєм автоматичного заряджання акумуляторів.
Зрозуміло, всі наведені способи живлення не виключають класичного рішення - застосування батареї "Крона" або подібної до неї. Основні вузли годинника зібрані на друкованій платі розмірами 120x70 мм. При монтажі були використані постійні резистори: КІМ (R1) (він може бути замінений 2 – 3 резисторами МЛТ) та МЛТ (інші), змінний резистор – СПЗ – 9а (R21). Усі оксидні конденсатори – К50 – 16, К50 – 33 або імпортні аналоги, С1 – КТ4 – 25, інші – керамічні К10 – 7 або КМ. Конденсатори С11 – С13 напоюються безпосередньо на висновки живлення мікросхем DD1, DD2, DD4. Як транзистор VT12 можна використовувати КТ815, КТ817; а транзисторів VT4, VT6, VT8, VT10 – КТ208, КТ209, КТ313; решта - КТ315, КТ3102, КТ503 з будь-якими буквеними індексами. На транзисторі VT12 закріплений тепловідведення у вигляді алюмінієвої пластини розміром 15x25 мм. Стабілітрон VD14 - будь-який малогабаритний, напругою стабілізації 9...10 В при струмі стабілізації не менше 20 мА (Д814Б1, Д814В1, Д818 (А - Е та ін). Діоди VD1 - VD12 - будь-які малогабаритні кремнієві. Тиристор101 підійде з серії. Світлодіоди HL1 і HL2 вибирають одного кольору з цифровими індикаторами (і бажано одного відтінку). котушки 3 Ом. Можливе застосування телефонних капсулів ТА - 0,5 (0,25 Ом) і ТК - НТ - 50. Перемикачі SB4 - SB65 - П67К, всі вони змонтовані на загальній планці, причому кнопки SB1 - SB5 без фіксації, a SB2 з поверненням повторним як трансформатор Т1 використаний ТП4 - 5 з гасящим резистором в ланцюгу вторинної обмотки (МЛТ - 1 опором 8 Ом).Взагалі, підійде будь-який малогабаритний трансформатор з напругою вторинної обмотки 8...1 В при струмі навантаження 24 ...10,5 мА (перевищення цієї напруги небажано через погіршення теплового режиму в корпусі годинника). На місці мікросхем DD4 та DD5 можуть працювати аналогічні із серії К561. Дешифратор DD3 - К514ІД2 у корпусі з пленарним розташуванням висновків. Можлива його заміна більш доступну мікросхему КР514ИД2 в пластмасовому корпусі. На принциповій схемі нумерація всіх висновків для цієї мікросхеми вказана в дужках. Налаштування годинника здійснюється в такій послідовності. Спочатку годинник потрібно включити в мережу та переконатися, що при натисканні кнопки SB3 ("Б") стійко вмикається індикація. Якщо цього немає, необхідний підбір тиристора чи заміна транзистора VT12 іншою з великим коефіцієнтом посилення. Після цього підбором резистора R4 потрібно встановити бажану яскравість миготливих розділових точок (HL1 і HL2). Потім слід налаштувати будильник. Для цього відключити діоди VD10 і VD11 і перевірити роботу мультивібратора, що чекає, подаючи рівень логічного нуля на вив. 12 мікросхеми DD4. При цьому на вив. 4 мікросхеми DD5 повинен формуватися негативний імпульс із тривалістю, що залежить від положення двигуна резистора R21. Далі підбором елементів R23 і С9 потрібно встановити частоту перемикання комутатора (у межах 6...12 Гц) за найбільш приємним звучанням будильника, а підбором резистора R27 - яскравість свічення індикатора HL3. Після цього слід повернути діоди VD10 та VD11 на своє місце. Якщо тривалість звучання будильника змінювати не обов'язково, змінний резистор R21 можна замінити відповідним постійним. На наступному етапі налаштовують кварцовий генератор, використовуючи електронно-лічильний частотомір (і годинник і частотомір перед вимірюванням необхідно прогріти протягом 1 год). Спочатку ротор конденсатора С1 потрібно поставити в середнє положення і підбором конденсаторів С2 та C3 встановити частоту генерації, близьку до 32768 Гц, проконтролювавши її на вив. 14 мікросхеми DD1. Потім обертанням ротора С1 досягають точного значення частоти 32768,0 Гц. Точне налаштування можливе при вимірі періоду коливань на вив. 4 мікросхеми DD1 (1 с) із дискретністю 0,1 мкс. На закінчення підбором резистора R9 слід встановити на вив. 16 мікросхеми DD3 напруга в межах 4,75...5,25 (звичайно, при включеній індикації). А тепер кілька слів про можливе доопрацювання годинника. В описаній конструкції використовувалися, як зазначалося, чотири типи індикаторів, але по-справжньому хороше світіння здатні забезпечити лише прилади КЛЦ202В. На жаль, біда багатьох вітчизняних індикаторів, особливо великих, - велика нерівномірність світіння як усередині сегмента, так і між сусідніми сегментами, а також значний розкид яскравості навіть при робочих струмах, близьких до максимальних. Одне з вирішення цієї проблеми - застосування зарубіжних індикаторів із загальним анодом (одинокових або здвоєних), а також спеціальних чотириразрядних годинників. Принципово важлива для даної схеми наявність окремого виведення анода від кожного розряду, а для чотирирозрядних складання - ще й можливість відображення часу в 24-годинному форматі. Ще один приклад доопрацювання годинника - введення електронного вимикача будильника (рис. 4). При цьому зі старої конструкції видаляють перемикач із фіксацією, внаслідок чого все управління можна вести малогабаритними кнопками (ПКн – 150 – 1 або їм подібними). Будильник вмикається будь-якою із кнопок SB1 - SB3 ("Б", "Ч", "М"), а вимикається окремою кнопкою SB1' ("В"), встановленою замість SB5. Після перебою живлення будильник включається примусово. (На рис. 4 нововведені елементи мають нумерацію зі штрихом.)
Слід зазначити один недолік, властивий таким годинникам, - знижена контрастність при сильному зовнішньому засвіченні. Тому годинник бажано розташовувати в затемненій частині кімнати, не допускаючи попадання на них прямих сонячних променів. Некоректність узгодження виходів мікросхеми DD2 із входами DD3 бажано усунути. Для цього між мікросхемами слід встановити п'ять емітерних повторювачів на будь-яких кремнієвих малопотужних транзисторах pnp, наприклад КТ361. Бази транзисторів треба підключити до виходів DD2, емітери – до відповідних входів DD3, колектори – до загального дроту. література
Автор: Д.Никишин, м.Калуга
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Штучний інтелект створив новий матеріал ▪ Цифровий диктофон із лазерним променем ▪ Жінки виграють у шахи частіше за чоловіків ▪ Автодорога зі розміткою, що світиться
▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей ▪ стаття Всипати по перше число. Крилатий вислів ▪ стаття Чи бачать собаки сни? Детальна відповідь ▪ стаття Золотий корінь. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття ШИ - регулятор потужності електродвигунів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Перетворювач однофазної напруги на трифазну. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page