3. Выбор и обоснование принципиальной схемы.

Эта схема хороша тем, что в ней используются микросхемы, производящиеся в больших количествах и имеющие множество аналогов. Из-за невозможности мультиплексного управления жидкокристаллическим индикатором данная схема содержит большое количество микросхем.

1. Описание работы схемы.

Предлагаемые электронные часы предназначены для визуальной регистрации информации на 4-разрядном жидкокристаллическом индикаторе с единым общим электродом для всех разрядов ИЖКЦ1-4/14, а именно:

-- текущего времени суток (минуты и часы);

-- месяца и числа.

Часы имеют будильник с музыкальным синтезатором, содержат всего 11 микросхем серий К176 и К561 и одну УМС-7.

Генератор импульсов и делитель частоты собраны на микросхеме DD1 К176ИЕ12 и резонаторе ZQ1 с частотой 32768 Гц. На выходах счётчика реализуются коэффициенты счёта : на выходе Q14 (вывод 4) - секундные импульсы; на выходе Q13 (вывод 6) - импульсы с частотой 2 Гц, используемые для установки показаний часов, будильника и календаря; на выходе Q4 (вывод 11) - импульсы с частотой 1024 Гц (для блока звуковой сигнализации); на выходах Т1 - Т4 (выводы 3, 2, 1, 15) - стробирующие импульсы с частотой повторения 128 Гц для управления индикаторами в режиме динамической индикации. Установка всех разрядов в нулевое состояние производится по входу R1 (вывод 5) напряжением высокого уровня. При внешнем соединении выхода Q14 и входа Т2 на выходе 10 выделяются одноминутные импульсы.

Для выполнения функции счётчиков единиц и десятков минут, единиц и десятков часов, узла программирования сигнального устройства применяется интегральная микросхема К176ИЕ13. Внутренний коммутатор обеспечивает поочерёдное подключение счётчиков всех разрядов к пяти информационным выходам микросхемы. Сигналы с них поступают на дешифраторы К176ИД2, представляющие собой регистр памяти и преобразователь двоично-десятичного кода чисел в коды семисегментного индикатора. Интегральная схема К561ЛС2 формирует сигналы управления загрузкой четырёх ИС К176ИД2. Из-за невозможности мультиплексного управления жидкокристаллическим индикатором схема электронных часов содержит большое количество микросхем. Для управления ЖКИ в данной схеме использован фазовый способ, основанный на подключении к сегментам и общему электроду переменного возбуждающего напряжения одной частоты. При поступлении импульсов в противофазе через ЖКИ протекает переменный ток и сегменты возбуждаются.

Микросхема К176ИЕ17 - календарь. В её состав входят следующие узлы : счётчик 40 импульсов - для счёта дней месяца, счётчик 12 импульсов - для счёта месяцев, счётчик 7 импульсов - для счёта дней недели и блок управления. Синхронизацию работы часов и календаря выполняет микросхема К561ТМ2. Начальная синхронизация ИС К176ИЕ12, К176ИЕ13 и К176ИЕ17 производится нажатием кнопки SW0 "Коррекция". Кнопка SW1 служит для вывода информации часов или календаря на ЖКИ. При нажатой кнопке осуществляется установка (перевод) будильника кнопкой SW4, а кнопками SW2 и SW3 соответственно устанавливается число и месяц.

Перевод часов и минут производится нажатием кнопок SW3 и SW2 при положении кнопки SW1, указанном на схеме.

В табл.1 приведена зависимость изменяемой информации от нажатых кнопок.

Табл.1

Т	Перевод
	ИЕ13
T0 (SW2)	Минут ТВ
T1 (SW3)	Часов ТВ
T0VT1 (SW2 и SW3)	Минут и часов ТВ
T0VT2 (SW2 и SW4)	Минут Б
T1VT2 (SW3 и SW4)	Часов Б
T0VT1VT2 (SW2, SW3, SW4)	Минут и часов Б

ТВ - текущее время,

Б - будильник,

К - календарь.

Микросхема УМС-7 - устройство музыкального синтезатора, представляющее собой ПЗУ и встроенный НЧ генератор.

Тактовые сигналы частотой 32768 Гц поступают с вывода 13 ИС К176ИЕ12 через делитель на резисторах на вход BQ (вывод 8) УМС-7.

При поступлении на вход 13 ИС сигнала HS с вывода 7 ИС К176ИЕ13 через согласующее устройство на диоде и резисторе включается сигнальное устройство будильника.

Выбор мелодии осуществляется нажатием кнопки P во время воспроизведения мелодии.

Нагрузкой ИС УМС-7 является пьезокерамический звонок ЗП-3, подключённый к выводам 1 и 14 ИС. Питается ИС от источника питания часов +9 В через стабилитрон КС162А напряжением 2,8 В .

Все микросхемы - серии К176 и К561. Вместо УМС-7 можно применить КР1004ХЛ7.

Монтаж и сборку электронных часов желательно производить поблочно, начиная с платы генератора импульсов и счётчиков. После сборки необходимо установить частоту генератора 32768 Гц. Затем приступают к сборке платы индикатора. Сначала впаиваются микросхемы К176ИД2 и К561ЛС2, а потом устанавливается индикатор ЖКИ (в корпусе от прибора комбинированного цифрового 43302). Обе платы для отладки соединяются при помощи гибкого монтажного провода, который потом заменяют на стойки из медного луженого провода диаметром 0,8..1,0 мм, расположив платы одна над другой [1].