Электронные часы

      Набор радиоэлектронный «Старт 2039 часы-будильник электронные, блочные» (радиоконструктор) предназначен для технического творчества детей в возрасте от 14 лет и старше. Он представляет собой набор собранных электронных блоков и деталей для сборки действующих электронных часов.

      Часы могут работать в следующих режимах:


      - отсчёт текущего времени (в часах и минутах, а по специальной команде — в минутах и секундах);
      - обратный отсчёт заранее установленного времени с выдачей звукового сигнала по его истечении (режим «Таймер») с максимальной выдержкой 59 минут 59 секунд;
      - выдача звуковых сигналов при совпадении текущего времени с заранее установленными значениями в двух независимых режимах (режимы «Будильник 1» и «Будильник 2»);
      - остановка индикации текущего времени (с продолжением его отсчёта), коррекция хода часов (установка точного времени по радио или телевизионным сигналам проверки времени), установка текущего времени, времени выдержки таймера, времени срабатывания будильников 1 и 2.

      Устройство и принцип работы.

      Радиоконструктор состоит из блока питания, блока индикации (светофильтр с собранной платой) и деталей (кнопок).

      Часы собраны на микросхеме DD1 (КР145ИК1911). Эта микросхема предназначена для управления устройствами (включением, выключением) в реальном масштабе времени. Одним из вариантов использования этой микросхемы является применение её в качестве оперативного устройства в электронных часах с программируемым будильником и таймером.

      Задающий генератор имеется внутри микросхемы. Его частота (в данном случае 32768 Гц) определяется резонатором BQ1, конденсаторами постоянной ёмкости C1, C2, конденсатором переменной ёмкости C4 и постоянным резистором R1.

      При отставании часов номиналы емкостей и резистора нужно уменьшить, а если часы спешат — увеличить.

      На выходах микросхемы J1...J7 формируется код семисегментных цифр. Для индикации этих цифр применяется индикатор HL1 типа ИВЛ1-7/5 (ИЛЦ4-5/7Л) с динамическим управлением, т.е. в каждый момент времени высвечивается только одна цифра, но переключение с одной цифры на другую происходит с высокой частотой и кажется, что все цифры светятся одновременно.

      Для реализации динамического режима используются выходы микросхемы D1...D4. Эти же выходы совместно со входами K1...K4 используются для управления режимами работы часов. С выходов Y5, Y6 на базу транзистора VT1 поступают сигналы двух будильников. На коллектор этого же транзистора поступает сигнал частотой 1024 Гц, полученный суммированием сигналов с выходов D2, D4 и сигнал частотой 1 Гц с выхода Y4. К коллектору транзистора VT1 подключена база транзистора VT2. В исходном состоянии (при отсутствии сигналов будильников) транзистор VT1 открыт и сигналы на базу транзистора VT2 не поступают.

      При наличии сигнала будильника с выхода Y5, Y6 транзистор VT1 закрывается и управляющие сигналы поступают на транзистор VT2.

      Таким образом, после усиления по мощности транзистором VT2, на звонке BQ2 формируется прерывистый сигнал при срабатывании будильников и непрерывный сигнал при срабатывании таймера.

      Мигание служебных знаков индикатора HL1 в секундном ритме осуществляется подачей сигнала частотой 1 Гц с выхода Y4 на аноды К и Л индикатора.

      Питание схемы часов стабилизировано параметрическим стабилизатором на стабилитроне VD4 и резисторе R11. Конденсаторы C6, C8, C9 сглаживают пульсации напряжения.

      Радиоконструктор имеет 9 кнопок (К1...К9) для управления режимами работы часов, которые обозначены на светофильтре буквами «Ч», «М», «К», «Т», «Б1», «Б2», «В», «С», «О». Их назначение следующее:
      - «Ч» - установка текущего времени в часах, в режиме «Таймер» - в минутах;
      - «М» - установка текущего времени в минутах, в режиме «Таймер» - в секундах;
      - «К» - коррекция текущего времени;
      - «Т» - включение режима «Таймер»;
      - «Б1» - режим «Будильник 1» - установка времени производится кнопками «Ч» и «М»;
      - «Б2» - режим «Будильник 2» - установка времени производится кнопками «Ч» и «М»;
      - «В» - вызов индикации показаний текущего времени;
      - «С» - включение отсчёта текущего времени в минутах и секундах;
      - «О» - остановка (фиксация) показаний индикатора.

      Проверка функционирования.

      Включить радиоконструктор в сеть. На индикаторе должно включиться показание “00 00”. Нажать кнопку «В», при этом должно включиться мигание служебных знаков на индикаторе в ритме секунд.

      При нажатии кнопки «С» должны высветиться показания минут и секунд и должен продолжаться посекундный отсчёт текущего времени (показание должно увеличиваться каждую секунду на единицу в младшем разряде).

      Нажать кнопку «К» - показания должны сброситься в «00 00».

      Нажать кнопку «Б1» - должна включиться индикация цифр «55 55».

      Нажать кнопку «В» - должна включиться индикация текущего времени в часах и минутах, включаться и выключаться индикация служебных знаков в ритме секунд.

      Нажать кнопку «Б2» - должна включиться индикация цифр «55 55».

      Нажать кнопку «Т» - показание должно уменьшаться каждую секунду на единицу в младшем разряде.

      Перевести часы в режим индикации текущего времени нажатием кнопки «В». Нажать кнопку «Ч» - должны изменяться показания часов. Нажать кнопку «М» - должны изменяться показания минут. Нажать кнопку «С» - должны высветиться показания минут и секунд и должен продолжаться посекундный отсчёт текущего времени. При нажатии кнопки «О» показания минут и секунд должны зафиксироваться (остановиться).

      Нажать кнопку «Б1», затем кнопками «Ч» и «М» установить показание «00 01». Нажать кнопку «Б2», затем кнопками «Ч» и «М» установить показания «00 02».
      Нажать кнопку «В» - включается индикация текущего времени в часах и минутах (переход к показанию текущего времени в часах и минутах), включается и выключается индикация служебных знаков в ритме секунд. Нажать кнопку «К» - показание минут должно сбросится в «00». Кнопкой «Ч» установить показание часов в «00».

      При совпадении текущего времени с заранее установленными значениями (в данном случае «00 01» и «00 02») в двух независимых режимах (режим «Будильник 1» и «Будильник 2») будет включаться прерывистый звуковой сигнал в течение не менее 50 секунд. При нажатии кнопки «В» во время звучания сигнал должен прекращаться.

      Нажать кнопку «Т». Через одну секунду должен включиться непрерывный звуковой сигнал в течение не менее 50 секунд. При нажатии кнопки «В» во время звучания, сигнал должен прекращаться.

      Порядок установки текущего времени.

      Включить радиоконструктор в сеть. На индикаторе должно высветиться показание «00 00». Нажать кнопку «В», при этом должно включиться показание служебных знаков в ритме секунд. Кнопками «Ч» и «М» установить время (часы и минуты). Кнопка «К» выполняет роль коррекции текущего времени. С момента нажатия кнопки «К» и до её отжатия останавливается ход часов, о чём свидетельствует постоянно включенная индикация двух точек, а показание разряда минут устанавливается в «00». При этом показание разряда часов (минут в режиме секундомера) округляется в меньшую сторону, если в разряде минут индицировалось число меньше 50 и в большую, если число минут (секунд) было больше или равно 50.

      В момент начала шестого сигнала проверки времени, при отпускании кнопки «К» происходит запуск часов синхронно с сигналами точного времени. Кнопкой «Ч» устанавливается показание разряда часов, соответствующее текущему.

      Установка (или переход) показаний часов и минут не ведёт к нарушению синхронности отсчёта времени с момента запуска часов по сигналам проверки времени и может выполняться в любое время и неоднократно.

      Порядок установки и включения таймера.

      Нажать кнопку «В» - включится мигание служебных знаков в ритме секунд. Нажать кнопку «Б1». Установить необходимую продолжительность контрольного времени в минутах и секундах нажатием кнопок «Ч» и «М» соответственно. Нажать кнопку «Т» - включается таймер (начинается обратный отсчёт набранного времени). Показания времени уменьшаются на единицу в младшем разряде.

      При достижении показания времени, равным значению «00 00», включается непрерывный звуковой сигнал со временем звучания не менее 60 секунд. При нажатии кнопки «В» во время звучания, сигнал прекращается и осуществляется переход к текущему времени.

      Порядок установки будильников.

      Нажать кнопку «В» - включается мигание служебных знаков в ритме секунд. Нажать кнопку «Б1», установить нажатием кнопок «Ч» и «М» нужное время включения будильника. Нажать кнопку «Б2», установить нажатием кнопок «Ч» и «М» нужное время включения второго будильника. Нажать кнопку «В», при этом осуществляется переход к текущему времени (служебные знаки мигают в ритме секунд).

      При совпадении текущего времени с заранее установленными значениями в двух независимых режимах (режим «Будильник 1» и «Будильник 2») будет включаться прерывистый звуковой сигнал в течение не менее 50 секунд.

      При нажатии кнопки «В» во время звучания сигнал прекращается.

      ВНИМАНИЕ! При использовании режима «Таймер» установленное время второго будильника сбрасывается.

      Отсчёт текущего времени в минутах и секундах.

      Нажать кнопку «В» - включается мигание служебных знаков в ритме секунд. Нажать кнопку «С» - должны индицироваться показания минут и секунд и продолжаться посекундный отсчёт текущего времени (показания времени увеличиваются на единицу в секунду). Для перехода к показаниям текущего времени в часах и минутах нажать кнопку «В».

      Остановка индикации текущего времени.

      Для остановки индикации текущего времени в часах и минутах или в минутах и секундах нажать кнопку «О». Для перехода к показаниям текущего времени в часах и минутах нажать кнопку «В», а для перехода к показаниям текущего времени в минутах и секундах нажать кнопку «С».

      ВНИМАНИЕ! При нажатии кнопки «О» обеспечивается остановка (фиксация) индикации текущего времени в часах и минутах или в минутах и секундах с продолжение его отсчёта.

      Некоторые технические характеристики:
      - питание — сеть переменного тока 220 В/50 Гц;
      - потребляемая мощность — не более 8 Вт;
      - масса с блоком питания — не более 800 граммов;
      - габариты собранного радиоконструктора — 150 х 100 х 85 мм.

      ВНИМАНИЕ! Во избежание выхода из строя микросхемы за счёт статического электричества категорически запрещается брать (трогать) микросхему руками без предварительно одетого на руку браслета заземления. В качестве браслета заземления может служить металлический браслет ручных часов или просто кусок оголённого провода, намотанный на руку.

      Браслет заземления необходимо через резистор около 1 МОм соединить с «землёй». В домашних условиях заземлением могут служить труба водопровода или водяного отопления. Трубу в месте подключения заземляющего провода необходимо зачистить.