Этот несложный прибор, собранный всего на двух транзисторах, представляет собой электронный секундомер, так как с его помощью можно отсчитывать интервалы времени, установленные по шкале.

По мере заряда конденсатора С1 напряжение на нем растет, а ток заряда постепенно уменьшается. Ток стока (и практически равный ему ток истока) падает, и снижается падение напряжения на резисторе R4. Это приводит к нарастанию отрицательного напряжения на базе транзистора VT2. При достижении этого напряжения определенного порога транзистор VT2 открывается и начинает работать генератор звуковой частоты, который на нем собран. Генерация обеспечивается наличием положительной обратной связи, которая подается с обмотки 2-3 трансформатора Т1 через конденсатор С2 на базу. Громкоговоритель ВА1 начинает воспроизводить звуковой сигнал, частота которого определяется индуктивностью обмотки и емкостью конденсатора С2. Теперь с помощью тумблера можно выключить

Принципиальная схема секундомера приведена на рисунке.

Электронный секундомер на двух транзисторах

В исходном состоянии, показанном на схеме, питание на устройство от батареи GB1 не подается, а конденсатор С1 разряжен. Для пуска секундомера включают тумблер SA1. При этом контактами SA1.2 подается питание на схему, а контакты SA1.1 размыкаются и резистор R1 отключается от конденсатора С1, который начинает заряжаться. Пока конденсатор разряжен, напряжение на затворе полевого транзистора VT1 относительно его истока равно напряжению источника питания +4,5 В и транзистор полностью открыт. Почти все напряжение источника питания падает, и потенциал базы транзистора VT2 относительно эмиттера близок к нулю. В результате он оказывается заперт.

По мере заряда конденсатора С1 напряжение на нем растет, а ток заряда постепенно уменьшается. Ток стока (и практически равный ему ток истока) падает, и снижается падение напряжения на резисторе R4. Это приводит к нарастанию отрицательного напряжения на базе транзистора VT2. При достижении этого напряжения определенного порога транзистор VT2 открывается и начинает работать генератор звуковой частоты, который на нем собран. Генерация обеспечивается наличием положительной обратной связи, которая подается с обмотки 2-3 трансформатора Т1 через конденсатор С2 на базу. Громкоговоритель ВА1 начинает воспроизводить звуковой сигнал, частота которого определяется индуктивностью обмотки и емкостью конденсатора С2. Теперь с помощью тумблера можно выключить питание с одновременным разрядом конденсатора С1 через резистор R1, приготовив схему к следующему включению.

Время, прошедшее с момента включения питания тумблером SA1 до появления звукового сигнала (выдержка), определяется скоростью заряда конденсатора С1, из-за чего он называется времязадающим. Скорость же его заряда зависит от постоянной времени заряда, равной произведению емкости G1 на сопротивление соединенных последовательно резисторов R2 и R3. Чем больше постоянная времени, тем медленнее заряжается конденсатор и тем больше выдержка. Для ее изменения служит переменный резистор R3. При указанных на схеме параметрах элементов минимальная выдержка, соответствующая минимальному сопротивлению резистора R3, составляет около одной минуты, а максимальная - около 15 минут. Если требуются меньшие выдержки, следует уменьшить емкость конденсатора С1. При ее уменьшении в 10 раз выдержка уменьшается примерно в 4 раза. Для установки той или иной выдержки переменный резистор R1 нужно снабдить шкалой и программировать ее с помощью обычного секундомера.

Монтаж схемы можно выполнить на плате, показанной на рисунке, без печатных проводников, используя в качестве опорных точек выводы деталей.

Электронный секундомер на двух транзисторах

В качестве трансформатора Т1 используется любой выходной трансформатор от малогабаритного транзисторного радиоприемника. Конденсатор С1 должен иметь минимальную утечку. Поэтому целесообразно применить танталовый конденсатор типа ЭТО или К52 с рабочим напряжением 6 В.

Электронные часы-будильник построены на микросхеме К145ИК1901.

Электронные часы-будильник на К145ИК1901

(нажмите для увеличения)

Давно известная схема часов, выполненных на микросхемах серии К176, до сих пор привлекает внимание радиолюбителей простотой реализации разнообразных доработок: начиная от приставок "тик-так" и заканчивая узлами коррекции по шестому сигналу московского времени. Приставка к часам, описанная в этой статье, имитирует секундную стрелку с помощью светодиодов.

Предлагаемое устройство предназначено для доработки электронных часов на микросхемах серии К176. Оно способно включать светодиоды по любой заранее записанной программе. Напряжение питания дорабатываемых часов может быть в пределах 8...12 В.

Схема устройства показана на рис. 1. Элементом памяти, в котором записана программа, служит микросхема ПЗУ DS1. Объема памяти примененной микросхемы достаточно, чтобы занести в нее четыре программы управления светодиодами, которые переключаются в зависимости от комбинации управляющих сигналов на адресных входах А9 и A10DS1.

Электронная секундная стрелка

(нажмите для увеличения)

На резисторах R1 и R2 собран согласующий каскад, который понижает напряжение логического уровня, приходящего с часов, до уровня КМОП микросхем при напряжении питания 5 В. Если часы питают от пятивольтового источника, резисторы R1, R2 и стабилизатор DA1 исключают, подав частоту 1024 Гц непосредственно на вход СР счетчика DD1.

Динамическая индикация реализована на дешифраторе DD3 и ключевых транзисторах VT3-VT10. Счетчик DD1 перебирает по очереди 8 байт (по 8 бит), т. е. возможно подключить до 64-х светодиодов (лишние 4 бита просто не задействованы). Переключение происходит с большой частотой, и глаз этого не замечает.

Счетчики DD1 и DD2 соединены таким образом, что в результате деления через каждую секунду на выводах 5, 6, 11-14 DD2 происходит перебор двоичного кода от 0 до 63. Но поскольку минута составляет 60 с, введен узел коррекции на транзисторе VT1, который формирует короткий импульс сброса по окончанию минутного импульса. Таким образом, устройство синхронизируется каждую минуту, что также полезно в случае нажатия на кнопку коррекции часов, когда счетчик секунд микросхемы К176ИЕ18 обнуляется.

На транзисторе VT2 собран узел, который переключает программы в зависимости от освещенности. Если тактовый генератор часов собран на микросхеме К176ИЕ12, эта функция отсутствует.

Все детали устройства, кроме переключателя SA1, светодиодов и стабилизатора, смонтированы на плате из двустороннего стеклотекстолита (рис. 2).

Электронная секундная стрелка

Можно использовать односторонний стеклотекстолит, заменив печатные проводники перемычками. Неиспользуемые выводы микросхем обкусывают. Микросхема DS1 установлена на панельке.

Светодиоды смонтированы на восьми дугообразных платах, семь из которых содержат по восемь светодиодов, а восьмая - только четыре светодиода (всего 60 светодиодов). Все платы светодиодов соединены проводом МГТФ небольшого диаметра и соединяются с основной платой двумя восьмиштырьковыми телевизионными разъемами ОНп-ВГ-8, ОНп-ВГ-25 (на схеме не показаны). Совсем не обязательно располагать светодиоды в виде круга, их можно установить по периметру часов любой формы.

Конденсаторы С2, C3 и микросхема DA1 расположены на отдельной плате, причем DA1 установлена на небольшом теплоотводе площадью 30...40 см2.

В качестве ПЗУ DS1 можно использовать любую аналогичную микросхему: К573РФ5, 2716, 27c16. Данные для прошивки ПЗУ приведены в таблице.

Электронная секундная стрелка

(нажмите для увеличения)

В часах можно использовать любой фоторезистор. Вместо транзисторов КТ972А подойдут КТ815 с буквенными индексами В-Г. Подстроенный резистор R7 - СПЗ-38.

Устройство собрано в корпусе от электромеханических часов "Янтарь" размерами 24x24x4 см.

Электронная секундная стрелка

Расцветка светодиодов может быть любой, например, все красные (зеленые, желтые) или чередоваться. Красиво получается, если каждый пятый светодиод выделить другим цветом. При выборе светодиодов следует помнить, что падение напряжения на красном светодиоде меньше, т. е. он будет светиться ярче, чем зеленый или желтый. Лучше применить импортные светодиоды (особенно в качестве зеленых или желтых), так как они хорошо светятся при малом токе. Из отечественных светодиодов подойдут любые красные - АЛ307Б и др.

Так, в варианте, показанном на фото, в качестве красных светодиодов использованы АЛ307КМ, а в качестве зеленых - импортные L93SCG (хотя лучше использовать ненаправленные, так как обычно часы висят выше прямого взгляда смотрящего). Несмотря на непосредственное подключение светодиодов к ПЗУ, устройство обладает достаточной яркостью при комнатном освещении.

Налаживание устройства заключается в подборе резистора R2 - амплитуда импульсов на нем должна быть в пределах 4...5 В. Резистор R7 подбирают так, чтобы переключение яркости происходило синхронно с часами.

Устройство потребляет ток 200 мА при всех включенных светодиодах и 50 мА при одном включенном светодиоде.

Коэффициент передачи тока транзистора VT2 при изменении температуры будет меняться, поэтому будет меняться и коэффициент делителя R6-вход VT2. Чтобы уменьшить это влияние, в качестве R7 можно использовать подстроечный резистор, включенный по схеме потенциометра, а резистор R6 исключить, подключив базу транзистора VT2 непосредственно к фоторезистору часов. Сам транзистор VT2 желательно применить серии КТ3102.

Таблица прошивки ПЗУ

Автор: А.Плясов, г.Иваново

Устройством, изготовленным по приведенной на рисунке схеме, можно с помощью любых электронных часов на микросхеме К145ИК1901, например, собранных из набора "Старт-7176" [1], включать на заданное время трехфазный электродвигатель или другую мощную нагрузку.

Электронные часы управляют электродвигателем

Часы соединяют с пускателем электродвигателя (отделен на схеме штрих-пунктирной линией) гибким трехпроводным кабелем, для подключения которого на корпусах часов и пускателя можно установить не показанные на схеме разъемы. Электробезопасность обеспечена тем, что цепи, связанные с сетью, изолированы от низковольтных цепей электронных часов и соединены лишь с контактами реле К1.1 и кнопки SB2.

В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, обмотки реле К1 и пускателя КМ1 обесточены. Действуя согласно инструкции по эксплуатации часов, записывают в регистр их таймера требуемую выдержку, после чего кратковременно нажимают на кнопку SB2. Одна группа ее контактов дублирует кнопку пуска таймера, вторая - замыкает цепь питания обмотки пускателя КМ1. Благодаря специально предусмотренным в пускателе блокировочным контактам он останется сработавшим, а двигатель - включенным и после отпускания кнопки.

По истечении заданной выдержки на некоторое время открывается внутренний полевой транзистор микросхемы К145ИК1901, канал которого связывает между собой ее выводы 24 и 27. В результате будет открыт транзистор VT1 и сработает реле К1, размыкая контакты К1.1. Цепь обмотки пускателя КМ1 будет разорвана, и его разомкнувшиеся контакты выключат двигатель. При необходимости сигнал выключения двигателя можно подать и вручную с помощью кнопки SB3, не дожидаясь окончания выдержки.

С повторным нажатием на кнопку SB2 табло часов вновь отобразит заданную выдержку и двигатель включится еще раз. Если выдержку требуется изменить, не дожидаясь окончания текущей, следует обнулить таймер, воспользовавшись кнопкой SB 1 [2].

Транзистор VT1 - любой средней мощности структуры n-p-п с h21э более 100 и Uкэ макс не менее 30 В. Диод VD1 выбирают с обратным напряжением не менее 30 В. Реле К1 - РЭС22 (паспорт РФ4.523.023-00) с током срабатывания 19 мА и сопротивлением обмотки 650 Ом. Его можно заменить другим с рабочим напряжением 24...27 В, способным коммутировать переменное напряжение 220 В при токе до 0,1 А

Предлагаемое устройство уже многие годы работает безотказно.

Литература

  • Георгиев К. Часы-будильник из набора "Старт 7176". - Радио, 1986, № 6, с. 40-44.
  • Губарев А. Еще одна кнопка в часах на БИС К145ИК1901. - Радио,1987, № 5, с. 47.
  • Автор: В.Сербин, г.Ставрополь

    Этот таймер удобно использовать там, где нет устойчивого электроснабжения. Он позволяет экономно расходовать энергию батарей, поскольку сразу после окончания заданной выдержки времени таймер автоматически переходит в дежурный режим. Отсчет интервала времени сопровождается "тиканьем", что информирует о нормальном функционировании прибора.

    Таймер обеспечивает отсчет выдержек времени от 1 до 99 мин. Его принципиальная схема представлена на рис. 1.

    Экономичный таймер с батарейным питанием

    (нажмите для увеличения)

    Прибор состоит из узла отсчета времени, элементов звуковой сигнализации и устройства отключения. В узел отсчета времени входят кварцевый генератор с делителем частоты на микросхеме DD1, двухдекадный десятичный счетчик на микросхемах DD2. DD3 и цепь начальной установки на элементах R3, C3.

    Рассмотрим работу таймера подробнее. При замыкании контактов переключателя SA1 напряжение питания поступает на триггер на элементах DD5.1, DD5.2. который за счет подключения конденсатора С5 к его входу устанавливается в состояние лог. 1. В результате открывается транзистор VT2. питание подается на микросхемы DD1 - DD4 и начинается отсчет времени, заданного переключателями SA3 (десятки минут) и SA2 (единицы минут). При этом на выв. 12 микросхемы DD4 будет уровень лог. 0, а на выв. 11 - уровень лог. 1. Через элемент DD4.4 на базу транзистора VT1 проходят импульсы частотой 2 Гц с выв. 6 микросхемы DD1. Эти импульсы имеют форму меандра, поэтому излучатель BF1, подключенный к коллектору транзистора VT1, издает щелчки с частотой 4 Гц. воспринимаемые на слух как характерное "тиканье".

    По окончании выдержки времени на обоих подвижных контактах переключателей SA3 и SA2. а затем и на выв. 3 элемента DD4.2 и выв. 12 элемента DD4.3 микросхемы DD4 появляется уровень лог. 1. Элемент DD4.3 пропускает сигнал частотой 1024 Гц. Через элемент DD4.4 и транзистор VT1 он поступает на излучатель, который начинает подавать прерывистые тональные сигналы. Подача сигнала продолжается в течение одной минуты, после чего отрицательный перепад напряжения на выходе элемента DD4.2 через дифференцирующую цепочку C4R9 переключает триггер на элементах DD5.1. DD5.2. Транзистор VT2 закрывается, снимая питание с узла отсчета времени и элементов звуковой сигнализации. Таймер переходит в дежурный режим. Ток. потребляемый им в этом режиме, составляет примерно 4 мкА. Для повторного запуска таймера необходимо с помощью переключателя SA1 выключить питание и через несколько секунд вновь его включить.

    При сборке таймера использованы резисторы КИМ (R2) и МПТ-0.125 (остальные). Микросхемы К176ИЕ8 и К176ЛА7 заменимы аналогичными серий К561, 564. Резонатор ZQ1 может быть любым на 32768 Гц даже с отклонением частоты в несколько герц от указанного номинального значения. Пьезоизлучатель подойдет и другой, но в этом случае возможно снижение громкости Звучания. Переключатели SA2, SA3 - ПП10, SA1 - любой малогабаритный. При отсутствии барабанных переключателей ПП10 допустимо заменить их галетными или кнопочными П2К с взаимовыключением. Для питания устройства можно использовать батарею "Корунд" и ее зарубежные аналоги. Работоспособность прибора сохраняется при снижении напряжения до 6 В.

    Детали таймера смонтированы на печатной плате из стеклотекстолита размерами 65x52 мм (рис. 2). На этой же плате установлены переключатели SA2 и SA3 и излучатель BF1. Последний закреплен со стороны печатных проводников параллельно плате и изолирован от нее прокладкой из плотного картона.

    Экономичный таймер с батарейным питанием

    Выступы корпуса ЗП-3 припаяны в удобных местах к дорожке общего провода. Неиспользованные входы микросхемы DD5 соединены с ее выводом 14.

    Корпус таймера изготовлен из фольгированного стеклотекстолита. Размеры стенок выбраны исходя из габаритов платы и переключателей. Внутри корпуса необходимо предусмотреть отсек со съемной крышкой для размещения батареи. Лицевая сторона переключателей (барабаны и окна с цифрами), а также выключатель SA1 выведены на переднюю панель прибора. В одной из боковых стенок сделаны отверстия напротив излучателя BF1.

    Таймер, собранный из исправных элементов, должен заработать сразу. Если же после включения питания щелчков пьезоизлучателя не будет, следует проверить подачу питающего напряжения на микросхемы DD1- DD4. а затем работу кварцевого генератора. При отсутствии генерации может потребоваться подбор одного из конденсаторов CI, С2 или обоих сразу. Желаемую громкость щелчков пьезоизлучателя устанавливают подбором резистора R7.

    Для изменения времени звучания тонального сигнала при окончании выдержки можно использовать ждущий мультивибратор, выполненный на двух свободных элементах микросхемы DD5 (на схеме не показаны).

    Резистор R6 и транзистор VT1 можно исключить, подключив излучатель к выходу элемента DD4.4 непосредственно или через резистор R7.

    Автор: Д.Никишин, г.Калуга

    Навигация

    Инструкции по эксплуатации

    Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.