Є. Суховерхов UA3AJT

Описується нижче пристрій, зібране на мікросхемах серії К176, може виконувати функції годинника, будильника, таймера і секундоміра. Воно містить три ідентичних каналу відліку часу, що працюють від загального тактового генератора. У кожний з них входять лічильники хвилин і годин і регістр пам’яті з ланцюгами порівняння. Управління лічильниками і регістром пам’яті в кожному з каналів роздільне. Стан лічильників і регістрів пам’яті відображається на одному індикаторі.

Принципова схема блоку відліку часу (блок D1) показана на рис. 1. На рис. 2 наведена схема блоку управління (А1) і межблочного сполуки, на рис. 3 – блоку живлення (G1). Оскільки блоки D1 ​​і А1 тісно пов’язані один з одним, то їх робота описана спільно.

На мікросхемі D1-DD1 виконані кварцовий генератор і дільник частоти. На її виходах крім хвилинних імпульсів (на виході 10) присутній ще цілий набір сигналів різної частоти, що дозволяє досить просто реалізувати динамічну індикацію стану лічильників, яка, до речі, і застосовується в цьому пристрої. Сигнали з виходів Т1 – Т4 цієї мікросхеми надходять на індикатор HG1 для комутації його розрядів. Крім того, імпульси з виходів 77 – ТЗ використовуються для попередньої установки стану лічильників і регістрів пам’яті, що знаходяться в мікросхемах D1-DD3 (1 канал), D1-DD4 (2 канал) і D1-DD5 (3 канал).

При натисканні на кнопки A1-SB3-AI-SB5 через їхні контакти імпульси з виходів Т1 – ТЗ надходять на відповідні входи А комутаторів D1-DD2.1 – D1-DD2.3. Залежно від того, на вході З якого з них присутня в цей момент логічна 1 (визначається положенням кнопок A1-SB6, A1-SB7), ці імпульси проходять на вхід Р мікросхеми D1-DD3, DI-DD4 або D1-DD5. Якщо кнопки A1-SB6, A1-SB7 не натисканням (як показано на схемі), то імпульси передустановки надходять на мікросхему D1-DD3. Якщо їх потрібно подати на лічильник і регістр у другому каналі, крім однієї з кнопок A1-SB3 – A1-SB5 потрібно натиснути ще й A1-SB6, якщо в третьому – То замість останньої кнопку A1-SB7.

Кнопками A1-SB6 і A1-SB7 управляють також

Рис. 2. Блок керування роботою комутаторів D1-DD7 – D1-DD9, що включають дешифратор D1-DD10 до виходу обраного каналу.

Коригування лічильників хвилин в каналах виробляють по входу К у відповідних мікросхемах кнопкою A1-SB2. Крім того, у другому і третьому каналах передбачена можливість установки в нуль всіх розрядів лічильника і регістра пам’яті. Для цього відключають напругу живлення мікросхем D1-DD4, D1-DD5 кнопкою A1-SB1.

Перший канал пристрою використовується як будильник. Сигнал про збіг поточного часу з заданим на виході мікросхеми D1-DD3 подається на генератор D1-DDI, до якого підключений звуковий індикатор А1-НА1.

Другий канал призначений для включення, а третій – для виключення виконавчого пристрою. Сигнал збіги з другого каналу через інвертор D1-DD6.1 надходить на тригер, зібраний на елементах D1-DD6.2 і D1-DD6.4. При цьому на виході тригера (вивід 11 D1-DD6.4) з’явиться рівень логічного нуля, який подається на виконавчий пристрій, що складається з проміжного G1-K2 і кінцевого А1-К1 реле, і змушує їх спрацювати.

Сигнал збіги з третього каналу через інвертор D1-DD2.4 надходить на другий вхід тригера на елементах D1-DD6.2, D1-DD6.4. При цьому на його виході з’являється високий логічний рівень, і виконавче пристрій повертається в початковий стан.

Через елемент D1-DD6.3 подається команда на примусове відключення виконавчого пристрою. Входи цього елемента підключені до ланцюгів управління другого і третього каналів (входи С D1-DD8 і D1-DD9), тому для подачі цієї команди необхідно одночасно натиснути кнопки A1-SB6 і A1-SB7.

Проміжне реле G1-K2 включено в ланцюг електронного ключа на транзисторі G1-VT3. Через контакти G1-K2.1 – G1-K2.3 подається напруга мережі до діодному мосту G1-VD1, навантаженням якого є обмотка кінцевого реле А1-К1. Його контакти комутують напругу мережі на зовнішнє навантаження, що підключається перемикачем A1-Q2.1- A1-Q5.1. Якщо вони знаходяться в положенні, показаному на схемі, мережеве напруга, минаючи контакти кінцевого реле, надходить на вихідні клеми A1-XS4 – A1-XS8. Це дає можливість користуватися підключеними до пристрою приладами без підключення їх до зовнішньої розетки. Якщо необхідно автоматизувати процес комутації навантаження в заданий час, то потрібно замкнути контакти відповідного тумблера (A1-Q2-AI-Q5), попередньо встановивши програму для другого і третього каналів. Світлодіод A1-HL1 сигналізує про підключення зовнішніх навантажень до контактів кінцевого реле.

Для того щоб виконавчий пристрій не спрацьовує при відключених навантаженнях, перемикачі вибору навантаження мають додаткові контакти A1-Q2.2 – A1-Q5.2, які блокують роботу проміжного реле G1-K2.

Напруга мережі на блок живлення таймера надходить через вимикач A1-Q1. Однак якщо його не включати, пристрій буде працювати в економічному режимі, так як паралельно AI-Q1 підключена ланцюжок Al-Rl, А1-С1, через яку на блок

Рис. 4. Розташування елементів на платі блоку DI

живлення надходить знижена напруга. При цьому всі вузли пристрою залишаються працездатними, в тому числі і індикатор, яскравість світіння якого дещо знижується. Повна яскравість з’являється автоматично при подачі звукового сигналу будильника або включення виконавчого пристрою. Це досягнуто тим, що сигнал з виведення 6 мікросхеми D1-DD3 після випрямлення діодом GI-VD2 подається на елемент G1-DD1, на виході якого включений електронний ключ на транзисторі GI-VT2 з реле G1-KI. Контакти останнього при звуковому сигналі шунтируют ланцюг GI-RI, GI-CI. Вона ж замикається і контактами вихідного реле Α1-ΚΙ.1 на час включення виконавчого пристрою.

Блок живлення таймера-годин забезпечує напруга напруження (~ 5В) і анодів (-27 В) індикатора, напруга живлення мікросхем і реле (+ 9В). Струм, споживаний мікросхемами, в середньому дорівнює 0,2 мА. У разі включення сигналу будильника він зростає до 7 мА. Щоб забезпечити стабільність напруги живлення мікросхем в цих умовах, застосований буферний джерело – акумулятор GI-GBI (7Д-0.1) заряджуваний через резистор G1-R5. Цей резистор підбирають таким чином, щоб струм зарядки акумулятора при напрузі 8,4 В не перевищував 0,5 мА (при економічному режимі роботи блоку живлення). У разі відключення мережі акумулятор з резервного джерела перетворюється в основний.

Конструктивно таймер-годинник можна виконати в різних варіантах: у вигляді самостійного виробу або суміщеними з іншою апаратурою, наприклад з магнітофоном, тюнером, підсилювачем 34, радіомаяків і т. п. Автор зробив його разом зі стереофонічним підсилювально-комутаційним пристроєм, зібраним на базі наявних у продажу радіолюбительських наборів «Фон-3» і «Фон-4». Слід зазначити, що промисловістю випускаються набори для складання годин з будильником «Ефект-2», «Ефект-3», «Ефект-4». Такі набори повністю підходять для складання описаного пристрою, необхідно лише поповнити його відсутніми мікросхемами.

Блоки DI і GI зібрані на окремих платах розмірами 70 X 120 мм. Монтаж елементів в блоках Dl, GI можна виконати навісними провідниками, наприклад проводом ПЕВ-2 діаметром 0,25 … 0,31 мм (крім силових і високовольтних ланцюгів). Для зручності пайки елементів провідники на платі в основному розташовують з боку деталей, пропускаючи їх на іншу сторону плати в отвори, просвердлені у вільних місцях з кроком

10 .. .15 мм. Монтаж ланцюгів, гальванічно пов’язаних з мережею, необхідно виконувати проводом перерізом не менше 0,25 мм2 з гарною ізоляцією.

На рис. 4 показано розташування основних елементів на платі блоку D1 з точки зору мінімальної довжини провідників при виготовленні друкованої плати. Перший висновок мікросхем позначений точкою.

При правильному монтажі пристрій починає працювати відразу після підключення до нього джерела живлення. Точність ходу годинника налаштовують за методикою, описаною в [1]. Роботу виконавчого пристрою перевіряють наступним чином. Після включення живлення і короткочасного натискання кнопок A1-SB1 і A1-SB2 повинен зазвучати сигнал будильника, а на всіх розрядах індикатора хвилин, годин і регістрах пам’яті повинен бути нуль. Потім включають один з перемикачів AI-Q2- A1-Q5. До відповідного виходу (A1-XS4-AI-XS8) приєднують, наприклад, настільну лампу. У цей час повинен засвітитися світлодіод A1-HL1. Далі слід одночасно натиснути (на 1 … 2 с) кнопки A1-SB7 і A1-SB4. При цьому спрацює виконавчий пристрій і включить настільну лампу (світлодіод гасне).

Після закінчення звукового сигналу натискають одночасно кнопки AI-SB6 і A1-SB7.

Про деякі деталі конструкції. Три пари замикаючих контактів вихідного реле А1-К.1 марки РПУ2 (його обмотка розрахована на постійну напругу 220 В), з’єднані паралельно, здатні комутувати потужність до 1 кВт. Однак кожна навантаження, що підключається до виходу пристрою, обмежується потужністю, яку можуть комутувати перемикачі A1-Q2-A1-Q5. В якості цих перемикачів можна використовувати кнопки ПКН-41, тумблери МТ-3, ТП1-2. У таймері використані кнопки A1-SB1-A1-SB7 марки КМ-1.

Блок індикаторів A1-HG1 можна замінити індикаторами ІВ-6, у яких однойменні сегменти з’єднують між собою. Для напруження цих індикаторів трансформатор блоку живлення повинен мати обмотку на напругу 1 В.

Трансформатор блоку живлення намотаний на муздрамтеатрі ШЛ16X16. Обмотка I містить 4000 витків дроту ПЕВ-2 0,22, обмотка II – 500 витків ПЕВ-2 0,2, обмотка III – 95 витків ПЕВ-2 0,51. Якщо потрібно отримати напруга напруження 1 В, обмотка III повинна містити 20 витків дроту ПЕВ-2 0,51.

Література 1. Алексєєв С. Застосування мікросхем серії KI76.- Радіо, 1984, № 4-6.

Кращі конструкції 31-й і 32-й виставок творчості радіоаматорів / Упоряд. В. М. Бондаренко М .: ДОСААФ, 1989, – 112 с., Іл.