Rivista di costruzione

Buonasera, Habrazhiteliki.
Molte persone erano interessate alla mia idea di un orologio che utilizzasse lampade fluorescenti sottovuoto.
Oggi vi racconterò come è stato creato questo orologio.

Indicatori

Il ruolo principale è svolto dagli indicatori di scarico del gas. Ho usato IV-6. Questo è un indicatore luminescente a sette segmenti con un bagliore verde (nelle fotografie vedrai una sfumatura bluastra del bagliore, questo colore è distorto quando si fotografa a causa della presenza di raggi ultravioletti). L'indicatore IV-6 è realizzato in un pallone di vetro con terminali flessibili. L'indicazione viene effettuata attraverso la superficie laterale del cilindro. Gli anodi del dispositivo sono realizzati sotto forma di sette segmenti e un punto decimale.
È possibile utilizzare gli indicatori IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 o anche IV-17 con piccole modifiche al circuito.

Prima di tutto vorrei sottolineare dove potete trovare le lampade prodotte nel 1983.
Mercato Mitinsky. Molti e diversi. In scatole e su tavole. C'è spazio per la scelta.
In altre città è più difficile, magari sarai fortunato e la troverai in un negozio di radio locale. Tali indicatori si trovano in molti calcolatori domestici.
Puoi ordinare da Ebay, Sì Sì, indicatori russi all'asta. In media $ 12 per 6 pezzi.

Controllo

Tutto è controllato dal microcontrollore AtTiny2313 e dall'orologio in tempo reale DS1307.
L'orologio, in assenza di tensione, passa alla modalità di alimentazione da una batteria CR2032 (come su una scheda madre del PC).
Secondo il produttore, in questa modalità funzioneranno e non falliranno per 10 anni.
Il microcontrollore funziona da un oscillatore interno da 8 MHz. Non dimenticare di impostare il bit del fusibile.
L'impostazione dell'ora viene eseguita con un pulsante. Lunga attesa, ore incriminanti, poi minuti incriminanti. Non ci sono difficoltà con questo.
Autisti
Ho usato KID65783AP come chiavi per i segmenti. Questi sono gli 8 tasti “in alto”. Ho fatto una scelta verso questo microcircuito solo perché ce l'avevo. Questo microcircuito si trova molto spesso nei tabelloni delle lavatrici. Niente ti vieta di sostituirlo con uno analogico. Oppure porta i segmenti con resistori da 47KOhm a +50V e premi il popolare ULN2003 a terra. Basta non dimenticare di invertire l'output nei segmenti del programma.
Il display è reso dinamico, quindi a ciascuna cifra viene aggiunto un brutale transistor KT315.

Scheda a circuito stampato

La tavola è realizzata utilizzando il metodo LUT, puoi leggere di questa tecnologia dal nostro amico DIHALT. L'orologio è realizzato su due assi. Perché questo è giustificato? Non lo so nemmeno, volevo solo che fosse così.

alimentatore

Inizialmente il trasformatore era a 50Hz. E conteneva 4 avvolgimenti secondari.
1 avvolgimento - tensione sulla rete. Dopo il raddrizzatore e il condensatore 50 volt. Più è grande, più luminosi saranno i segmenti. Ma non più di 70 volt. Corrente non inferiore a 20 mA
Avvolgimento 2 - per spostare il potenziale di rete. Circa 10-15 volt. Più piccolo è, più luminosi si illuminano gli indicatori, ma i segmenti "non accesi" iniziano a brillare altrettanto intensamente. Anche la corrente è di 20 mA.
Avvolgimento 3 - per alimentare il microcontrollore. 7-10 volt. I = 50mA
4 avvolgimenti - Calore. Per quattro lampade IV-6, è necessario impostare la corrente su 200 mA, ovvero circa 1,2 volt. Per le altre lampade la corrente del filamento è diversa, quindi tieni presente questo punto.

Successivamente ho sostituito il trasformatore con uno ad impulsi. Consiglio di utilizzare come base un alimentatore per lampade alogene con la potenza più bassa. Non resta che avvolgere gli avvolgimenti alle tensioni richieste.
Può succedere che per l'incandescenza 1 giro non sia sufficiente, ma 2 siano troppi. Quindi avvolgiamo 2 giri e posizioniamo in serie un resistore limitatore di corrente da 1-5 Ohm

Ecco un "trasformatore elettronico" con il coperchio aperto

Posso suggerire la possibilità di realizzare un alimentatore da una lampada a risparmio energetico difettosa. L'ho descritto, se qualcuno è interessato, dia un'occhiata.

Firmware

Il firmware è scritto in linguaggio C nell'ambiente CodeVisionAvr.
Se qualcuno si impegna a ripeterlo, scrivetemi un messaggio personale e vi invierò il file .hex e il codice sorgente.

È tutto.

PS Il materiale può contenere errori di ortografia, punteggiatura, grammaticali e di altro tipo, compresi errori semantici. L'autore sarà grato per informazioni su di loro ©

AGGIORNAMENTO: Su richiesta aggiungo un altro paio di foto.

Il diagramma schematico dell'orologio è mostrato in Fig. L'orologio è implementato su cinque microcircuiti. Il generatore di sequenze di impulsi minuti è realizzato sul microcircuito K176IE12. L'oscillatore principale utilizza un risonatore al quarzo RK-72 con una frequenza nominale di 32768 Hz. Oltre al minuscolo microcircuito, è possibile ottenere sequenze di impulsi con velocità di ripetizione di 1, 2, 1024 e 32768 Hz. Questo orologio utilizza sequenze di impulsi con frequenze di ripetizione: 1/60 Hz (pin 10) - per garantire il funzionamento del contatore dei minuti, 2 Hz (pin 6) - per l'impostazione iniziale dell'ora, 1 Hz (pin 4) - per la punto “lampeggiante”. In assenza del microcircuito K176IE12 o del quarzo ad una frequenza di 32768 Hz, il generatore può essere realizzato utilizzando: altri microcircuiti e quarzo a frequenza diversa.
Contatori e decodificatori per unità di minuti e unità di ore sono realizzati sui microcircuiti K176IE4, che forniscono il conteggio fino a dieci e la conversione del codice binario in un codice a sette elementi di un indicatore digitale. Contatori e decodificatori di decine di minuti e decine di ore sono realizzati sui microcircuiti K175IEZ, che forniscono il conteggio fino a sei e la decodifica del codice binario nel codice di un indicatore digitale. Affinché i contatori dei microcircuiti K176IEZ, K176IE4 funzionino, è necessario che uno 0 logico (tensione vicina a 0 V) ​​sia applicato ai pin 5, 6 e 7 oppure questi pin siano collegati al filo comune del circuito. Le uscite (pin 2) e gli ingressi (pin 4) dei contatori dei minuti e delle ore sono collegati in serie.

L'impostazione dei divisori 0 del microcircuito K176IE12 e del microcircuito K176IE4 per il contatore delle unità minute viene effettuata applicando una tensione positiva di 9 V agli ingressi 5 e 9 (per il microcircuito K176IE12) e all'ingresso 5 (microcircuito K176IE4) con il Pulsante S1 attraverso il resistore R3. L'impostazione iniziale dell'ora dei restanti contatori viene effettuata applicando decine di minuti all'ingresso 4 del contatore utilizzando il pulsante S2 con impulsi con frequenza di ripetizione di 2 Hz. Il tempo massimo per l'impostazione dell'ora non supera i 72 s.
Il circuito per impostare 0 contatori di unità e decine di ore al raggiungimento del valore 24 è realizzato utilizzando diodi VD1 e VD2 e resistore R4, che implementano l'operazione logica 2I. I contatori vengono impostati su 0 quando appare una tensione positiva sugli anodi di entrambi i diodi, cosa possibile solo quando appare il numero 24. Per creare l'effetto "punto lampeggiante", pulsa con una frequenza di ripetizione di 1 Hz dal pin 4 del Il microcircuito K176IE12 viene applicato al punto indicatore dell'unità oraria o al segmento d di un indicatore aggiuntivo.
Per gli orologi, è consigliabile utilizzare indicatori digitali luminescenti a sette elementi IV-11, IV-12, IV-22. Tale indicatore è un tubo elettronico con un catodo di ossido riscaldato direttamente, una griglia di controllo e un anodo realizzato sotto forma di segmenti che formano un numero. La bottiglia di vetro degli indicatori IV-11, IV-12 è cilindrica, IV-22 è rettangolare. I cavi degli elettrodi dell'IV-11 sono flessibili, mentre quelli dell'IV-12 e dell'IV-22 hanno la forma di pin corti e rigidi. I numeri vengono contati in senso orario dal cavo flessibile accorciato o dalla maggiore distanza tra i pin.
Alla rete e all'anodo deve essere fornita una tensione fino a 27 V. In questo circuito di clock, all'anodo e alla rete viene fornita una tensione di +9 V, poiché l'uso di una tensione più elevata richiede l'adattamento di 25 transistor aggiuntivi le uscite dei microcircuiti progettati per un'alimentazione di 9 V con una tensione di 27 V, fornita ai segmenti anodici degli indicatori digitali. Riducendo la tensione fornita alla rete e all'anodo si riduce la luminosità degli indicatori, ma rimane ad un livello sufficiente per la maggior parte delle applicazioni dell'orologio.
Se gli indicatori indicati non sono disponibili, è possibile utilizzare indicatori come IV-ZA, IV-6, che hanno dimensioni delle cifre più piccole. La tensione del filamento del filamento catodico della lampada IV-ZA è 0,85 V (consumo di corrente 55 mA) IV-6 e IV-22 - 1,2 V (corrente 50 e 100 mA, rispettivamente), per IV-11, IV-12 - 1,5 V (corrente 80 - 100 mA). Si consiglia di collegare uno dei terminali del catodo, collegato allo strato conduttivo (schermo), al filo comune del circuito.
L'alimentatore garantisce che l'orologio funzioni da una rete di corrente alternata da 220 V. Crea una tensione di +9 V per alimentare i microcircuiti e le griglie delle lampade, nonché una tensione alternata di 0,85 - 1,5 V per il riscaldamento del catodo e delle spie.
Il dispositivo di alimentazione contiene un trasformatore step-down con due avvolgimenti di uscita, un raddrizzatore e un condensatore di filtro. Inoltre, è installato il condensatore C4 e viene avvolto un avvolgimento per alimentare i circuiti incandescenti dei catodi della lampada. Con una tensione del filamento catodico di 0,85 V, è necessario avvolgere 17 giri, con una tensione di 1,2 V - 24 giri, con una tensione di 1,5 V - 30 giri con filo PEV-0,31. Uno dei terminali è collegato al filo comune (- 9 V), il secondo ai catodi delle lampade. Non è consigliabile collegare i catodi delle lampade in serie.
Il condensatore C4 con una capacità di 500 μF, oltre a ridurre l'ondulazione della tensione di alimentazione, consente il funzionamento dei contatori orari (risparmio di tempo) per circa 1 minuto quando la rete è spenta, ad esempio quando si sposta un orologio da una stanza all'altra . Se è possibile una disattivazione più lunga della tensione di rete, è necessario collegare in parallelo al condensatore una batteria Krona o una batteria del tipo 7D-0D con una tensione nominale di 7,5 - 9 V.
Strutturalmente, l'orologio è realizzato sotto forma di due blocchi: quello principale e quello di fornitura. L'unità principale ha dimensioni di 115X65X50 mm, l'unità di alimentazione ha dimensioni di 80X40X50 mm. L'unità principale è montata sul supporto di uno strumento di scrittura.

Indicatore,

patata fritta

Segmenti dell'anodo indicatore Netto Katsd Generale
UN B

B

V G D e E Punto
IV-Z, IV-6 2 4 1 3 5 10 6 11 9 7 8
IV-1lH 6 8 5 7 9 3 10 4 2 11 1
IV-12 8 10 7 9 1 6 5 - 4 2 3
IV-22 7 8 4 3 10 2 11 1 6 12 5
K176IEZ, K176IE4 9 8 10 1 13 11 12 - - - 7
K176IE12 - - - - - - - 4 - - 8

Letteratura

A. Anufriev, I. Vorobey

CON INDICAZIONE SU IV-22

Gli orologi elettronici con indicazione dell'ora tramite indicatori di scarica di gas del tipo IN richiedono l'uso di un gran numero di transistor ad alta tensione P307...P309, KT605 o microcircuiti speciali con un alto grado di integrazione che decifrano il codice dei contatori binari in quelli decimali, commutando contemporaneamente i catodi delle spie. Tutti questi elementi non sono sempre disponibili per i radioamatori. Inoltre, gli indicatori di tipo IN presentano una serie di svantaggi. Per alimentarli è necessaria una fonte di alta tensione di 180...200 V, che aumenta l'intensità di manodopera nella produzione del trasformatore della rete di alimentazione; inoltre hanno scarsa visibilità e difficoltà a distinguere i numeri nell'illuminazione esterna intensa.

Gli orologi elettronici con indicazione dell'ora su indicatori luminescenti sottovuoto di tipo IV sono esenti da tutte queste carenze. I numeri negli indicatori di questo tipo sono formati da sette segmenti, visualizzati in determinate combinazioni. Tutti i segmenti dell'anodo si trovano nel cilindro sullo stesso piano, il che aumenta l'angolo di visione dei numeri visualizzati di 120...140°, chiaramente visibili anche in piena luce. La piacevole luce verde dei segmenti consente di utilizzare a casa un orologio elettronico al posto di una luce notturna.

Gli orologi sono realizzati su microcircuiti delle serie 217 e 155. Il loro funzionamento è determinato dall'instabilità del risonatore al quarzo e in questo caso è di circa 10 s. Il conteggio del tempo è garantito con una precisione di 1 s utilizzando sei spie IV-22. L'orologio è alimentato da una tensione di rete CA di 220 V. Il consumo non supera i 7 W (con l'indicazione spenta 5 W). Gli orologi elettronici consentono di correggere manualmente la loro rotta utilizzando segnali orari precisi, aggiornare preventivamente i contatori dei minuti e delle ore senza interrompere la connessione tra l'ingresso del contatore installato e l'uscita di quello precedente e disattivare l'indicazione dell'ora senza disturbare il conteggio . C'è una riduzione automatica della luminosità degli indicatori di notte e un suono di allarme all'ora preimpostata.

Un diagramma schematico di un orologio elettronico è mostrato in Fig. 1. Includono un oscillatore a cristallo su chip D1 e risonatore Z1, divisore di frequenza con rapporto di divisione 105 (D4...D8), contatori dei secondi (U 1.1), minuti (U1.2) e ore (U2), unità di allarme sonoro (S7...S10,D11...D15,V21...V26, B1), generatori di impulsi singoli (D2,D3 eD9,D10) e -taniya (77, V1...V16, A1).

Produce impulsi rettangolari con una frequenza di ripetizione di 100 kHz. Dal pin 11 del microcircuito D1 Gli impulsi del generatore arrivano ad un convertitore di frequenza, che li converte in secondi impulsi. Il divisore di frequenza è realizzato su cinque microcircuiti 155IE1 (D4...D8), che sono contatori decimali con un fattore di conversione pari a 10. Dall'uscita del divisore di frequenza (output 5 microcircuiti D8) gli impulsi con una frequenza di ripetizione di 1 Hz vengono inviati al secondo contatore di impulsi U1.1 e nell'unità di allarme sonoro per modulare il tono dell'allarme. Il contatore dei secondi impulsi (Fig. 2) è costituito da un contatore di unità di secondi (microcircuito D5...D10) con un fattore di conversione pari a 10 e un contatore di decine di secondi (microcircuiti D11...D14) con un fattore di conversione pari a 6. All'uscita del secondo contatore vengono generati impulsi con un periodo di ripetizione di 1 minuto. Questi impulsi, due volte invertiti dagli elementi D3.1 E D3.2(vedi Fig. 1) vengono inviati all'ingresso del contatore degli impulsi minuti. Per preimpostare il contatore dei minuti sulle fiches D2,D3è stato assemblato un generatore a impulso singolo che consente di eliminare l'influenza del "rimbalzo". Il contatto meccanico è solitamente accompagnato da una serie di transizioni a breve termine da uno stato chiuso a uno stato aperto. Il rimbalzo può portare a una serie di impulsi anziché al singolo impulso o alla caduta di tensione desiderati.

Chip inverter D2 educato RS grilletto. Zero applicato quando si preme il pulsante S2 a uno degli ingressi trigger, lo imposta su uno stato stabile e, quando rilasciato, su un altro. Quando il pulsante viene rilasciato S2 All'ingresso del contatore dei minuti appare una caduta di tensione negativa, che cambia il suo stato di uno. Tuttavia, ciò avverrà solo all'ingresso 8 elemento D3.2 c'è un livello logico e all'uscita del secondo contatore c'è un livello zero corrispondente.

Per poter installare il contatore MI a qualsiasi tensione di uscita del secondo contatore, senza introdurre ulteriori commutazioni, l'ingresso 4 elemento D3.1 e catena integrativa R6C8. Quando c'è un livello logico alto all'uscita del secondo contatore, l'introduzione della catena R6C8 consente al momento del rilascio del pulsante S2 ritardare il livello zero logico all'ingresso 4 elemento D3.1 e ricevere contemporaneamente su entrambi gli ingressi dell'elemento D3.2 livello di unità logica. In questo caso, all'uscita dell'elemento D3.2 viene generato un impulso negativo che modifica lo stato del contatore dei minuti.

Riso. 1. Schema schematico di un orologio elettronico

Riso. 1. Schema schematico di un orologio elettronico (fine)

Riso. 2. Rappresentazione schematica di un contatore dei secondi o dei minuti

Riso. 3. Rappresentazione schematica di un contatore di unità e decine di ore

Rappresentazione schematica di un contatore dei minuti U1.2 simile al circuito del contatore dei secondi U1.1(vedi Fig. 2). L'unica differenza è che nel contatore dei minuti le uscite dei microcircuiti D1...D4 collegato agli interruttori S7...S8 ora della sveglia preimpostata. Il contatore dei secondi non utilizza queste connessioni.

All'uscita del contaminuti vengono generati impulsi con un periodo di ripetizione di 1 ora, che, attraverso un unico generatore di impulsi simile a quello discusso sopra (vedi Fig. 1) (D9,D10) arrivare all'ingresso del contaore U2, costituito anche da contatori unitari (microcircuiti D5...D10) e decine di ore (microcircuiti D11...D12)(Fig. 3).

I contatori, i cui stati sono indicati su indicatori a sette segmenti, possono essere assemblati secondo qualsiasi schema, ma i più convenienti sono quelli che richiedono elementi logici con il minor numero di ingressi per la decodifica e consentono di fare a meno dei transistor chiave, poiché così come i microcircuiti IE che scarseggiano ancora, ID. Attualmente, i microcircuiti delle serie 155 e 217 sono comuni tra i radioamatori. Contengono molti progetti e singoli componenti, descritti nelle riviste "Radio", nelle raccolte "Per aiutare il radioamatore", ecc. Molti radioamatori stanno cercando di risolvere il problema dell'implementazione di vari dispositivi digitali su RS trigger che non hanno un ingresso di conteggio, poiché spesso, a causa del loro uso limitato, sono più accessibili nella pratica radioamatoriale.

I contatori degli orologi elettronici proposti sono stati sviluppati tenendo conto di tutte queste considerazioni. Tutti differiscono solo per la capacità e il numero di elementi logici nei decodificatori, quindi è sufficiente considerare il funzionamento di uno di essi: un contatore di unità di secondi o unità di minuti (vedere Fig. 2). Una caratteristica speciale del contatore è che è costruito su trigger con impostazioni separate degli stati "O" e "1" (microcircuiti D6...D10) utilizzando un solo flip-flop con ingresso di conteggio (D5). Un trigger con ingresso di conteggio non è coinvolto nella divisione della frequenza degli impulsi di ingresso ed è necessario solo come ausiliario per controllare l'installazione di un diverso stato stabile RS trigger (microcircuiti D6...D10), combinati in un registro a scorrimento ad anello. RS i flip-flop passano allo stato solo quando uno logico arriva a tutti gli ingressi di livello 5 ed è presente su almeno un ingresso R zero logico (ad eccezione di input speciali R, utilizzato per ripristinare il trigger a zero). E viceversa, quando a tutti gli input arriva un unico livello R e la presenza di uno zero logico su almeno un ingresso 5, il trigger viene impostato sullo stato zero. Se su uno degli ingressi S e su uno degli ingressi R Il livello zero logico viene mantenuto quando i potenziali sugli altri ingressi collegati ai primi vengono modificati tramite AND, lo stato del trigger non cambia.

Riso. 4. Diagrammi temporali che illustrano il funzionamento di un registro a cinque bit

Quando si costruiscono connessioni tra gli ingressi e le uscite dei flip-flop, come mostrato in Fig. 2, condizioni per l'installazione di ciascuno RS i trigger per lo stato desiderato vengono creati in base all'input precedente (D5) trigger e per impostare il primo RS grilletto { D6)- trigger D5 E D10.

Come si può vedere dalla figura. 4, che mostra diagrammi temporali che illustrano il funzionamento di un registro a cinque bit, trigger D5 commuta per caduta di ogni impulso positivo che arriva al suo ingresso di conteggio e controlla l'impostazione di tutti RS si attiva prima allo stato uno e poi allo stato zero. Si attivano i primi cinque impulsi di ingresso D6...D10 vengono impostati alternativamente su uno e cinque impulsi successivi li riportano nuovamente allo stato zero. Nel momento in cui l'ultimo trigger del registro passa allo stato zero, alla sua uscita viene generato un impulso per trasferire uno alla cifra più significativa.

I segnali provenienti dalle uscite del registro vengono convertiti da un decodificatore basato su elementi logici con un'uscita a collettore aperto (Dl,D2,D3.1,D3.2). I segnali per il controllo della sveglia e un indicatore digitale a segmenti vengono rimossi dalle uscite del decodificatore. La formazione dei numeri viene effettuata cancellando i segmenti non utilizzati. Il numero su ciascuna uscita del decodificatore corrisponde allo stato del registro in cui su questa uscita si forma un livello zero logico. I diodi del convertitore del codice decimale in indicatori a sette segmenti (diodi) collegati a questa uscita VI...,V14,V23...V26, resistori R1...R7) Attraverso il transistor di uscita aperto dell'inverter, i segmenti anodici non utilizzati dell'indicatore vengono bypassati, riducendo la tensione anodica su questi segmenti a circa 1 V. Di conseguenza, si spengono e si forma una figura corrispondente a questo stato del registro . Diodi V23...V28 può essere escluso dal circuito contatore dei secondi. Sono necessari solo nel contaminuti per evitare che le uscite del decoder influenzino reciprocamente l'ora in cui suona la sveglia.

Il contatore delle decine di ore (vedi Fig. 3) è costruito su due grilletti (microcircuiti D11,D12). Il primo è universale JK trigger, il secondo è un trigger con impostazione separata degli stati 0 e 1. Quando entrambi i trigger sono nello stato zero, un livello alto dall'uscita inversa RS grilletto (D12) va alla base del transistor chiave V28 e lo sblocca. Sul collettore del transistor V28 diminuisce al livello di zero logico e sull'indicatore H2 viene visualizzato il numero 0. Transistor V28 utilizzato per non installare un microcircuito aggiuntivo in cui verrà utilizzato solo l'inverter. Quando un trigger arriva all'input D11 del primo impulso del contatore delle ore, entrambi i trigger vengono impostati su uno. All'uscita dell'elemento appare un livello basso D3.3, e si forma il numero 1. Con l'arrivo del secondo impulso di ingresso, il trigger D11 ritorna allo stato zero e al trigger D12 rimane nell'unità, sin dai suoi input 3 e 7 dall'uscita inversa viene applicato il potenziale dello zero -gico. In questo stato, il contatore dall'uscita inversa del trigger D11 e uscita trigger diretta D12 agli ingressi dell'inverter D3.4 vengono ricevuti singoli livelli di tensione. All'uscita dell'inverter D3.4 appare un potenziale zero logico e sull'indicatore H2 si forma il numero 2.

Sul chip D14 e transistor V29 Il generatore di impulsi per l'azzeramento del contaore a mezzanotte è stato completato. Dopo venti o venti impulsi arrivano agli ingressi del contaore Freddo elemento D14.1 Arrivano i livelli logici uno e il dispositivo di ripristino è pronto per il funzionamento. Quando, dopo il ventiquattresimo impulso, il livello uno appare sull'uscita diretta del trigger D9 contaore, all'uscita dell'elemento D14.1 appare il livello zero. Di conseguenza, il multivibratore di standby sull'elemento è acceso D14.2 e transistor V29. Sul collettore del transistor V29 viene generato un impulso negativo che azzera il contaore.

Sui microcircuiti D4,D13,D15(vedi Fig. 3) è stato installato un dispositivo per ridurre automaticamente la luminosità degli indicatori digitali durante le ore notturne. Alle 22 dalle uscite degli elementi D1.3 E D3.4 alle uscite dell'inverter D13.1,D13.2 verranno inviati segnali di zero logico. All'uscita dell'elemento D13.3 apparirà una caduta di tensione negativa, che stabilirà D15 per unità. Dall'uscita 9 grilletto D15 il livello andrà alla base del transistor V13 alimentazione (vedi Fig. 1). Transistor V13 si aprirà e devierà i diodi zener Vll,V12. Di conseguenza, la tensione di uscita dello stabilizzatore “+ 27 V” scenderà a 9 V e la luminosità degli indicatori diminuirà. Alle 05 allo stesso modo all'uscita dell'elemento D4.3(vedi Fig. 3) apparirà una caduta di tensione negativa, che imposterà il grilletto DJ5 al suo stato originale e la luminosità dei numeri aumenterà. L'introduzione di un dispositivo di controllo della luminosità si è resa necessaria a causa del bagliore molto intenso degli indicatori di notte. Il tempo durante il quale gli indicatori si illuminano con meno luminosità viene scelto arbitrariamente. Può essere modificato collegando gli ingressi dell'inverter D4.1,D4.2,D13.1,D13.2 alle corrispondenti uscite dei decoder.

Per aumentare la visualizzazione digitale, è possibile disattivare la visualizzazione dell'ora. Il pulsante viene utilizzato a questo scopo S11(vedi Fig. 1) con fissaggio indipendente. Quando viene premuto, la tensione anodica + 27 V e la tensione del filamento delle spie vengono spente.

Dopo che l'orologio elettronico è collegato alla rete elettrica, i trigger del contatore possono essere impostati su qualsiasi stato arbitrario. Per azzerare i contatori, utilizzare il pulsante S5, quando premuto, il pulsante “Set. 0" I contatori di secondi, minuti e ore sono collegati ad un bus comune a potenziale zero. Allo stesso tempo, gli ingressi dei microcircuiti R D4...D8 Il divisore di frequenza è disconnesso dal bus comune, il che equivale ad applicare loro un livello unitario, e anche il divisore di frequenza è impostato a zero.

Utilizzando un pulsante S4 la correzione manuale dell'orologio viene eseguita utilizzando segnali orari precisi. La correzione viene effettuata come segue.

Prima dell'inizio del sesto segnale, premere il pulsante S4. In questo caso il divisore di frequenza, i contatori dei secondi e dei minuti vengono azzerati e rimarranno inseriti fino alla pressione del pulsante. S4, Se prima di premere il pulsante S4 all'uscita del contatore dei minuti c'era un livello logico (l'orologio era in ritardo), quindi nel momento in cui viene premuto, una caduta di tensione negativa arriverà al contatore delle ore, cambiandone lo stato di uno. Se l'uscita del contatore dei minuti era al livello zero logico (l'orologio aveva fretta), alla sua uscita non viene generato alcun impulso e il contatore delle ore rimane nello stesso stato. Con l'inizio del sesto segnale, il pulsante S4 rilasciato, e da questo momento il conto alla rovescia continuerà.

L'orologio elettronico comprende anche una sveglia (vedere Fig. 1), che comprende interruttori per la preimpostazione dell'ora S7...S10, inverter D12,D13, modello corrispondente D14, multivibratore in attesa D11, generatore di toni D15 e ULF a due stadi (transistor V24...V26). Quando l'orologio raggiunge l'ora impostata dagli interruttori S7...S10, a tutti gli ingressi dell'inverter D14 arriveranno i singoli livelli e la tensione alla sua uscita scenderà a zero. Transistor V22 si fermerà, smetterà di deviare il diodo zener V23, e all'amplificatore dei bassi dall'emettitore del transistor V21 verrà fornita una tensione di alimentazione di 4-9 V. Contemporaneamente all'uscita dell'elemento D15.1 verrà immesso il livello dell'unità logica 8 elemento D15.2, e il multivibratore (inverter D15.2,D15.3), generando impulsi con una frequenza di circa 1 kHz. Vengono brevemente interrotti dagli impulsi di un multivibratore in attesa (inverter DILI,D11.2), 5 elementi che arrivano all'input D15.3 con una frequenza di 1 Hz. Il multivibratore in attesa viene avviato facendo cadere secondi impulsi dal divisore di frequenza attraverso una catena di differenziazione C11R17. necessario per prolungare la durata degli impulsi provenienti dall'uscita in frequenza. La durata di questi impulsi è di circa 5 μs e non è sufficiente a modulare direttamente le oscillazioni del multivibratore principale. Dal rilascio dell'elemento 11 D15.3 Le oscillazioni dell'oscillatore arrivano all'ingresso ULF e vengono convertite da un altoparlante IN 1 in un segnale sonoro tonale interrotto alla frequenza di 1 Hz. Potenziometro R22 Il volume del segnale acustico viene regolato. Dopo che è trascorso 1 minuto, lo stato del contatore dei minuti cambierà. Di conseguenza, l'output dell'elemento D14 appare il livello logico, il transistor V22 la tensione all'uscita dello stabilizzatore parametrico (transistor V21 e diodo Zener V23), l'alimentazione dell'amplificatore ULF diminuirà a 0. Contemporaneamente all'ingresso 4 elemento D11.1 e ingresso 8 elemento D15.2 arriverà un livello zero logico, interrompendo i multivibratori. Spegnere la tensione di alimentazione ULF è necessario per eliminare il rumore riprodotto dall'altoparlante. Se necessario, un segnale acustico viene attivato utilizzando l'interruttore a pulsante 53. Diodi V17...V20 servono a proteggere gli ingressi del microcircuito D12,D13 dal contatto con la tensione +27 V dei contatori dei minuti e delle ore.

Le tensioni di alimentazione necessarie per il funzionamento dell'orologio vengono generate nell'alimentatore (vedi Fig. 1). Amplificatore di bordo A1 e transistor V7,V8 Viene realizzato lo stabilizzatore principale per l'alimentazione dei microcircuiti. Stabilizzatore a transistor V14 e diodo Zener V15 progettato per alimentare solo i microcircuiti della serie 217 che richiedono due sorgenti di tensione CC. La tensione di alimentazione dell'amplificatore operazionale, garantendone il normale funzionamento, è creata da due raddrizzatori: quello principale (diodo

Riso. 5: UN - analogo di un trigger di conteggio su elementi AND-NOT; B- analogicoR . S trigger su elementi AND-NOT

Il trasformatore 77 è realizzato su un nucleo ШЛ16X25. L'avvolgimento I contiene 2420 giri di filo PEV-2 0,17, avvolgimenti II e IV rispettivamente 60 e 306 fili PEV-1 0,23, avvolgimenti III e V rispettivamente 86 e 12 giri di filo PEV-1 0,8.

Nell'alimentatore, invece dei transistor P701, è possibile utilizzare i transistor delle serie KT801, KT807, KT904 (V9,V14), P702 (V8) o qualsiasi altro transistor potente, ad esempio le serie KT802, KT902. Transistor V8 installato su un radiatore con una superficie di circa 30 cm2. Si fissa sulla parete posteriore dell'orologio, isolandola dalla cassa mediante una guarnizione in mica e boccole isolanti. Transistor V9 installato anche su un radiatore con una superficie di 5 cm2. Le piastre in duralluminio a forma di U possono essere utilizzate come radiatori.

I contatori elettronici possono essere assemblati su chip di altre serie, ad esempio 133 e 155, che lo sono JK O D trigger. È possibile costruire contatori su elementi AND-NOT a due e tre ingressi inclusi in 217, 133, 155 e altre serie di microcircuiti. Gli analoghi dei trigger con ingresso di conteggio e dei trigger con installazione separata degli stati “O” e “1” utilizzati nell'orologio, realizzati su elementi NAND, sono mostrati in Fig. 5 un, b. Esempi di contatori realizzati JK flip-flop (chip 2TK171, 155TV1, 133TV1) e su D-trigger (chip 133TM2, 155TM2), mostrati in Fig. 6 un, b.

Riso. 6: UN - registro a tre cifre attivoJK trigger; B- circuito di registro a tre bitD trigger

Come indicatori digitali negli orologi elettronici, è possibile utilizzare gli indicatori IV-6 senza alcuna modifica nell'alimentazione, nonché IV-ZA, IV-8, riducendo la tensione del filamento a 0,8 V e sostituendo i diodi zener V10…U12 su D814A.

Gli orologi elettronici sono realizzati su circuiti stampati. Quando si installano i microcircuiti su un circuito stampato, è necessario seguire le raccomandazioni fornite nella raccolta "Per aiutare il radioamatore", vol. 70, 1980, pag. 32 e la rivista “Radio”, 1978, n. 9, p. 63.

La configurazione di un orologio elettronico inizia con la verifica della corretta installazione. Quindi accendere l'alimentazione e controllare le tensioni di uscita degli stabilizzatori nell'alimentatore. Resistenza trimmer R11(vedi Fig. 1) impostare la tensione sull'emettitore del transistor V8 pari a 5,5 V. Quando si installano elementi riparabili, tutti gli altri componenti dell'orologio elettronico dovrebbero iniziare a funzionare immediatamente e non necessitano di regolazione.

Quando si controlla il divisore di frequenza, è necessario tenere presente che la durata dei suoi impulsi in uscita è molto breve e quindi possono essere osservati direttamente solo utilizzando uno speciale oscilloscopio (ad esempio S1-70). La funzionalità del divisore di frequenza è giudicata dal funzionamento del primo grilletto del contatore delle unità dei secondi. Se il trigger si sposta da uno stato stabile a un altro ogni secondo di tempo, il divisore di frequenza funziona correttamente.

BBK 32.884.19

Revisore: Candidato di Scienze Tecniche A. G. Andreev

Per aiutare il radioamatore: Collezione. vol. 83/B80Comp. N. F. Nazarov. - M.: DOSAAF, 1983. - 78 p., illustrato. 35k.

Vengono fornite descrizioni di strutture, diagrammi schematici e metodi per il calcolo di alcuni dei loro componenti. Vengono presi in considerazione gli interessi dei principianti e dei radioamatori qualificati.

Per una vasta gamma di radioamatori.

2402020000 - 079

IN------31 - 83

072(02)-83

BBK 32.884.19

PER AIUTARE UN RADIOAMATORE

Numero 83

Compilato da Nikolaj Fedorovich Nazarov

Editore M. E. Orekhova

V. A. Klochkov

Redattore d'arte T. A. Khitrova

Redattore tecnico 3. I. Sarvina

Correttore I. S. Sudzilovskaya

Consegnato al set 01.02.S3. Firmato per la pubblicazione il 01/06/83. G - 63726. Formato 84X108 1/32.

Carta per stampa rotocalco. Carattere tipografico letterario. Stampa alta. Condizionale p.l. 4.2. Ed. accademica l. 4.18. 700.000 copie (1a z- 1 - 550.000). Ordine n. 3 - 444. 35 edizione. N. 2/g - 241, Casa editrice dell'Ordine del Distintivo d'Onore 1?9P0, Mosca, I-110, Viale Olimpico. 22 L'impresa principale dell'associazione di produzione repubblicana "Poligrafkniga". 252057, Kiev, st. Dovzhenko, 3

Offro per la revisione e l'eventuale ripetizione questo design dell'orologio sugli indicatori luminescenti sovietici IV-11.

Il circuito (Figura 1) è abbastanza semplice e, se assemblato correttamente, funziona immediatamente. L'orologio si basa sul microcircuito k176ie18 ed è un contatore binario specializzato con generatore e multiplexer.

Il microcircuito K176IE18 comprende un generatore (pin 12 e 13), progettato per funzionare con un risuonatore al quarzo esterno con una frequenza di 32.768 Hz e due divisori di frequenza con fattori di divisione di 215 = 32.768 e 60.

K176IE18 dispone di uno speciale generatore di segnali audio. Quando un impulso di polarità positiva viene applicato al pin di ingresso 9 dall'uscita del microcircuito K176IE13, sul pin 7 del K176IE18 compaiono pacchetti di impulsi negativi con una frequenza di riempimento di 2048 Hz e un ciclo di lavoro di 2. La durata del burst è di 0,5 s, il periodo di riempimento è di 1 s.

Riso. 1. Schema circuitale di un orologio elettronico basato su microcircuiti della serie K176 e indicatori IV-11.

L'uscita del segnale audio (pin 7) è realizzata con drain “aperto” e permette di collegare emettitori con resistenza superiore a 50 Ohm senza inseguitori di emettitore. Come base ho preso il diagramma dal sito “radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480”.

Durante l'assemblaggio, l'autore di questo articolo ha scoperto errori significativi nel circuito stampato e nella numerazione di alcuni pin, inoltre la versione del sigillo proposta dall'autore è stata realizzata in layout, il che non è molto conveniente, e in più la vista dal lato delle parti contemporaneamente ai conduttori dal lato della saldatura.

In poche parole, una vista dall'alto in una versione trasparente; quando si disegna uno schema di conduttori, è necessario capovolgere il sigillo orizzontalmente in una versione speculare, un altro aspetto negativo.

Sulla base di tutto ciò, ho corretto tutti gli errori nel layout del sigillo e l'ho immediatamente tradotto in un'immagine speculare. La foto (Figura 2) mostra il circuito stampato dell'autore con cablaggio errato. La foto (Figure 3 e 4) mostra la mia versione, il sigillo specchiato corretto, visto dal lato dei binari.

Riso. 2. Circuito stampato originale (con errori!).

Riso. 3. Corretto il sigillo specchiato per il diagramma dell'orologio, vista dal lato dei binari (indicatori).

Riso. 4. Sigillo specchiato corretto per il circuito dell'orologio, vista dai binari (logica).

Ora qualche parola sullo schema. Durante l'assemblaggio e il test del circuito, ho riscontrato gli stessi problemi delle persone che hanno lasciato commenti all'autore, ovvero: riscaldamento dei diodi zener, forte riscaldamento dei transistor nel convertitore, riscaldamento dei condensatori di spegnimento, un problema di riscaldamento.

Alla fine, i condensatori di spegnimento sono stati realizzati per una capacità totale di 0,95 microfarad: due condensatori erano da 0,47x400 V e uno da 0,01x400 V. Il resistore R18 è stato sostituito dal valore indicato nel circuito a 470k. I diodi Zener sono i nostri d814v.

Il resistore R21 nella base del convertitore è stato sostituito con 56k. Il trasformatore è stato avvolto su un anello strappato da un vecchio cavo di collegamento tra il monitor e l'unità del sistema informatico. L'avvolgimento secondario è avvolto con 21x21 spire di filo da 0,4, l'avvolgimento primario contiene 120 spire di filo da 0,2.

Questi sono, tuttavia, tutti i cambiamenti nello schema che hanno permesso di eliminare le difficoltà di cui sopra. I transistor del convertitore diventano piuttosto caldi, penso 60-65 gradi, ma funzionano senza problemi.

Riso. 5. Scheda predisposta per logica orologio.

Inizialmente, invece di KT3102 e 3107, ho provato a installare una coppia di KT817, 814: funzionano anche, un po 'caldi, ma in qualche modo non sono stabili. All'accensione, il convertitore si avviava ogni due volte.

Non ho cambiato nulla e ho lasciato tutto così com'è. Come emettitore, ho utilizzato l'altoparlante di un telefono cellulare che ha attirato la mia attenzione e l'ho installato. Il suono non è troppo forte, ma abbastanza da svegliarti la mattina.

Riso. 6. Schede logiche e indicatori per l'orologio su IV-11.

E l'ultima cosa che può essere considerata uno svantaggio o un vantaggio è la possibilità di un'alimentazione senza trasformatore. Indubbiamente, durante l'installazione o qualsiasi altra manipolazione del circuito, c'è il rischio di subire una grave scossa elettrica, per non parlare di conseguenze più terribili.

Riso. 7. Aspetto di un orologio trascurato senza cassa.

Durante il test e la configurazione ho utilizzato un trasformatore step-down per 24 volt alternati sul secondario. L'ho collegato direttamente al ponte a diodi, non ho trovato nessun pulsante come quello dell'autore, ho preso quello che avevo a portata di mano, li ho infilati nei fori lavorati della custodia e basta.

Riso. 8. Aspetto dell'orologio finito sugli indicatori IV-11.

Riso. 9. Aspetto dell'orologio finito sugli indicatori IV-11 (vista da un angolo).

Il corpo è realizzato in compensato pressato, incollato con colla vinilica e rivestito con pellicola decorativa. Il risultato è stato abbastanza tollerabile. Il risultato del lavoro svolto: un'ora in più a casa e una versione funzionante corretta per chi vuole ripeterlo. Invece di IV-11, puoi installare IV3,6,22 e simili. Tutto funzionerà senza problemi, tenendo conto ovviamente della piedinatura.

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