Электронные часы

Рассказать в:


В настоящее время выпускается множество моделей настенных электронно-механических кварцевых часов с шаговым двигателем. В них, как правило, используется бескорпусная интегральная микросхема — генератор-делитель с внешним кварцевым резонатором, залитая черным компаундом. Однажды она вышла из строя, другой найти не удалось (да ее трудно было бы и запаять), поэтому пришлось собрать ее аналог из дискретных компонентов. Схема электронных часов из дискретных компонентов изображена на рис.1.
Электронные часыЗадающий генератор собран по традиционной схеме на основе КМОП-инвертора. охваченного обратной связью на элементах DD1.1, R1, R2, С1, С2, BQ1. Кварцевый резонатор BQ1 имеет частоту 32768 Гц. Через буферный элемент DD1.2 опорный сигнал поступает на тактовый вход счетчика DD2 типа К561ИЕ16, обладающего коэффициентом деления 2 в 14 степени = 16384, так что на его выходе "2 в 13 степени" сигнал имеет частоту 2 Гц. Этот сигнал поступает на два последовательно включенных делителя частоты (каждый из них делит ее на два) на основе триггеров DD3.1 и DD3.2, так что на выходах последнего присутствуют прямой и инверсный сигналы с частотой 0,5 Гц (другими словами — один перепад в секунду).

Чтобы передвинуть ротор шагового двигателя, двигающего секундную стрелку, на одну позицию, необходимо подать в его обмотку сначала импульс одной полярности, затем — другой, чтобы по обмотке сначала шел ток от начала к концу, а затем — от конца к началу. Эту задачу выполняет каскад на транзисторах VT1...VT4. Прямой и инверсный сигналы на их базы поступают с выхода триггера DD3.2 через токоограничительные резисторы R3, R4. Пусть в определенный момент времени на прямом выходе триггера DD3.2 имеется высокий уровень, а на инверсном — низкий. При этом открыты транзисторы VT1 и VT2, и ток протекает от левого (по схеме) к правому концу обмотки L1 шагового двигателя. В следующий момент на прямом выходе присутствует низкий уровень, на инверсном — высокий; при этом открыты транзисторы VT4, VT3. и ток протекает от правого (по схеме) к левому концу обмотки. Направление магнитного потока в магнитопроводе двигателя меняется на противоположное, и этот перепад, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита ротора, передвигает последний на одну позицию. Далее процесс периодически повторяется. Резистор R5 ограничивает ток через обмотку двигателя, уменьшая ЭДС самоиндукции.

Для питания схемы используется источник с напряжением +5 В, который может быть собран, в частности, по схеме, изображенной на рис.2. Здесь используется понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 9 В и интегральный стабилизатор КР142ЕН5А. Можно использовать любой другой источник с напряжением 5...15 В, однако при повышенном напряжении питания возрастает ЭДС самоиндукции, наводимая в обмотке шагового двигателя, поэтому в этом случае необходимо параллельно включить двуханодный стабилитрон КС162А, ограничивающий выбросы.

В устройстве использованы интегральные микросхемы серии 564 (DD1, DD3), которые можно заменить на ИМС серии К561 (однако при этом увеличатся габариты платы), транзисторы КТ3102 (VT1, VT4), КГ3107 (VT2, VT3) с любым буквенным индексом, которые можно заменить, соответственно, на КТ315 и КТ361. Конденсаторы — КМ-5 (С1), КМ-6 (С3 на рис.1, С2 на рис. 2), К50-35 (С1, С3 на рис.2), резисторы — С2-22-0,125 или аналогичные; диодный мост — КЦ405А (VD1). Кварцевый резонатор должен быть на частоту 32768 Гц. Резонаторы с такой частотой используются, в частности, в кнопочных манипуляторах "мышь", причем отбираются они с достаточно высокой точностью (пять резонаторов, извлеченных из пришедших в негодность манипуляторов одной партии тайваньского производства, показали точность не хуже 0,1 Гц при прочих равных условиях).

Точность хода часов определяется точностью настройки частоты задающего генератора (она должна быть равной 32768 Гц), ее подгонка осуществляется подстроечным конденсатором С2. Эту процедуру следует выполнить, по возможности, с помощью частотомера.




Раздел: [Часы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru