Справочное пособие - микросхемы и их применение (1086445), страница 42
Текст из файла (страница 42)
7.12. Часы содержат генератор импульсовминутной последовательности и четыре идентичных декады, состоящих из делителя частоты, дешифратора ицифрового индикатора. Первоначально время уста-навливается подачей импульсов частотой следования 2 Гцна вход декады десятков минут. Установка «нуля» осуществляется подачей поюжительного перепада наделители генератора импульсов и декаду единиц минут. Таким- образом, точная установка времени часоввозможна каждые 10 мин.Рис. 7.12. Структурная схема часов настольного или настенного типаПри показании 24 ч — делители частоты единиц и десятков часов сбрасываются в нуль отдельнымустройством. Для создания эффекта «мигающей точки» импульсы частотой следования 1 Гц подаются наиндикатор единиц часов.
Часы питаются от сети переменного тока 220 В. Питающее устройство создаетнапряжение +9 В для работы микросхем и индикаторов, а также переменное напряжение 1,2 — 1,5 В для накалакатодов индикаторов.Часы настольного или настенного типа реализованы на пяти микросхемах (рис. 7.13). Генератор импульсовминутной последовательности выполнен на микросхеме К176ИЕ12. В задающем генераторе использованкварцевый резонатор с номинальной частотой 32 768 Гц.
Кроме минутной, микросхема позволяет получитьпоследовательности импульсов с частотами следования 1, 2, 1024 и 32768 Гц. В данной схеме используютсяпоследовательности импульсов частотами следования 1/60 Гц (вывод 10) — для работы делителя единиц минут,2 Гц (вывод 6) — для первоначальной установки времени, 1 Гц (вывод 4) — для мигающей точки.
Приотсутствии микросхемы К176ИЕ12 или кварцевого резонатора на частоту 32768 Гц генератор может бытьвыполнен на других микросхемах и резисторах с учетом рекомендаций, изложенных в § 7.3.Рис. 7.13. Принципиальная схема часов настольного или настенного типа на микросхемахсерии К176Делители и дешифраторы единиц минут и единиц часов выполнены на микросхемах К176ИЕ4,обеспечивающих деление на 10 и дешифрацию двоичного кода в код семисегментного цифрового индикатора.Делители и дешифраторы десятков минут и десятков часов выполнены на микросхемах К176ИЕЗ,обеспечивающих деление на б и дешифрацию двоичного кода в код цифрового индикатора.Для работы делителей частоты микросхем К176ИЕЗ и К176ИЕ4 необходимо, чтобы на выводы 5 и 6подавался логический 0.Установка 0 делителей микросхемы К176ИЕ12 и микросхемы К176ИЕ4 декады единиц минутосуществляется подачей на выводы 6 и 9 (для микросхемы К176ИЕ12) и на вывод 5 (для микросхемы К176ИЕ4)положительного перепада кнопкой KHI через резистор Rз.Исходное состояние времени остальных декад устанавливается подачей на вход 4 декады десятков минутимпульсов частотой следования 2 Гц.
Полный цикл установки времени не превышает 72 с. Схема установки 0делителей единиц и десятков часов при достижении значения 24 выполнена на диодах Д1 и Дз и резисторе R4,реализующих логическую операцию И. Аноды диодов соединены между собой и входами установки 0 (выводы5) микросхем.
Катоды диодов соединены с выводами 3 соответствующих микросхем. На этих выводахпоявляется положительное напряжение после каждого второго (для микросхемы К176ИЕЗ) или каждогочетвертого (для К176ИЕ4) импульса, поступающего на входы этих микросхем.Если хотя бы на одном из выводов имеется сигнал логического 0, то соответствующий диод будет открыт инапряжение на входах 5 микросхем будет близким к нулю. Развязка по входным цепям в этой схемеобеспечивается тем, что положительное напряжение, действующее на каком-либо входе закрывает соответствующий диод и, следовательно, не попадает на другой вход.Если на катодах обоих диодов будут действовать положительные напряжения (что возможно только припоявлении числа 24), то оба диода будут закрыты и на выходе схемы появится положительное напряжение,которое осуществит сброс делителей единиц и десятков часов в нулевое состояние.В устройстве могут быть применены диоды Дэ с любым буквенным индексом, однако перед установкойдиодов необходимо убедиться в их исправности.
Для часов целесообразно использовать семисегментныевакуумные люминесцентные цифровые индикаторы ИВ-11, ИВ-12, ИВ-22.На сетку и анод индикаторов подается одинаковое напряжение до 27 В. Один из выводов катода,соединенный с токопроводящим слоем (экраном), желательно соединять с общим проводом схемы.В данной схеме на аноды и сетки подают напряжение +9 В, так как более высокое напряжение требуетдополнительно 24 транзистора для согласования выходов микросхем, рассчитанных на 9 В. Снижениенапряжения, подаваемого на сетку и анод, уменьшает яркость свечения индикаторов, однако яркость остаетсявполне достаточной для большинства применений.Таблица 7.1КатодОбщий3точка10 4СеткаСегмент анода индикатора4111625 —11 126212359 8 10 1 13 11 12 — — —— — — — — — — 4 — —78ИндикаторилимикросхемаабвгдеИВ- И68579ИВ- 12ИВ-22К176ИЕЗК176ИЕ4К176ИЕ12671087493110жРис.
7.14. Внешний вид часов настольного типа с цифровыми индикаторами ИВ-22 рНапряжение накала индикаторов ИВ-11, ИВ-12 — 1,5 В, ИВ-22 — 12В потребляемый ток 80 — 100 мА.Номера выводов цифровых индикаторов и порядок их соединения с выводами микросхем приведен в табл.7.1. Питающее устройство содержит понижающий трансформатор с двумя выходными обмотками,выпрямитель и фильтрующий конденсатор Трансформатор и выпрямитель использованы от питающегоустройства ПМ-1, предназначенного для детских электрифицированных игрушек.
Дополнительно установленконденсатор С4 и намотана обмотка для питания накальных цепей индикаторов. При напряжении накала 1,2 Внеобходимо намотать 24 витка проводом ПЭВ-031 при напряжении 1,5 В — 30 витков.Конденсатор С4 емкостью 500 мкФ кроме уменьшения пульса; пий питающего напряжения позволяетобеспечить работу делителей часов (сохранение времени) примерно в течение 1 мин при выключении сетинапример, при переносе часов из одной комнаты в другую Если предполагается длительное выключениенапряжения сети, то параллельно конденсатору следует включить батарею «Крона» или аккумулятор типа 7Д0.1 с номинальным напряжением 9 В.Один из возможных вариантов конструктивного выполнения ча-сов показан на рис.
7.14. Часы выполнены ввиде двух блоков: основного питающего устройства. Основной блок имеет размеры 115х65х50 мм, питающееустройство 80X40x50 мм. Основной блок установлен на подставке от письменного прибора.Электронный секундомер может быть выполнен по схеме про-стейших часов, приведенной на рис. 7.13.Различие заключается лишь в том что генератор выдает секундную последователь импульсов а также в схемеустановки нуля.
Секундомер может иметь любое число цифровых индикаторов, но в большинстве применениидостаточно трех, что обеспечивает индикацию до 10 мин.Рис. 7.15. Принципиальная схема электронного секундомераПринципиальная схема секундомера приведена на рис. 7.15. Генератор секундной последовательностиимпульсов выполнен на микросхеме MC1 и кварцевом резонаторе на частоту 32 768 Гц.
Импульсы черезпереключатель Si подаются на вход 4 микросхемы MC2, которая обеспечивает деление на 10 и индикациюединиц секунд. Далее производится счет и индикация десятков секунд и единиц минут (микросхемы МС3, Ж?4).В положении «Стоп» поступление секундных импульсов на вход МС2 прекращается и на индикаторахотображается число секунд и минут, истекших с момента «Пуск».При переводе в положение «Пуск» переключатель S2 автоматически устанавливает 0 всех делителей схемысекундомера. Для этого на входы установки 0 микросхем подается положительный импульс сброса,сформированный цепью Кз, Ci, R4. Затем начинается счет секунд.В качестве переключателей Si и 5з может быть использован сдвоенный тумблер МТДЗ, сдвоенныйкнопочный переключатель ПДМ2-1 или любая кнопка с двумя парами контактов на замыкание.Автомобильные часы выполнены также по аналогичной схеме и различаются лишь типом цифровыхиндикаторов и питающим устройством.
Принципиальная схема часов приведена на рис. 7.16. В простейшихавтомобильных часах целесообразно применять цифровые индикаторы ИВ-6. Для повышения яркости свеченияиндикаторов в данной схеме используется все напряжение, создаваемое генератором автомобиля приработающем двигателе (13,2 — 14,2 В), а питаются микросхемы через стабилизатор. Это требует разделенияцепей питания, причем общий провод микросхем должен быть отделен от общего провода («массы»)автомобиля.
Кроме того, для лучшей различимости цифр часов желательно их размещать в глубине приборногощитка автомобиля, чтобы исключить сильное прямое освещение индикаторов.Люминесцентный индикатор ИВ-б имеет конструкцию, аналогичную рассмотренным выше цифровыминдикаторам. Напряжение накала 1,2 В, ток накала 50 мА, на сегменты анода и сетку может быть поданопостоянное напряжение до 25 В.Рис.
7.16. Принципиальная схема автомобильных часов на цифровых индикаторах ИВ-6В данном устройстве питание нитей катодов ламп осуществляется от постоянного напряжения сетиавтомобиля. Напряжение 1 2 В получается с помощью гасящего резистора сопротивлением 60 Ом. Сетки ламппитаются через резистор R8.
Напряжение 9 В для питания микросхем создается стабилизатором напряжения Дз,R5, причем общий провод микросхем соединяется с катодом стабилитрона.Конструктивно часы выполнены на плате размером 90X50 мм. Пифровые индикаторы установленыперпендикулярно плате и закрыты плотной черной бумагой с отверстием 20X60 мм, чтобы видны были толькоцифры часов. Затем часы устанавливают в щитке автомобиля. В нижней части щитка располагают кнопки Kн1,Кн2 и тумблер включения индикации S.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
