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发表于 2012-7-7 14:58:33
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看来数字钟的话题不太火,我再拱一下
本次制作数字钟有些体会和经验教训,现详细说明:
------显示驱动集成块用了5个CD4543和一个CD4511,这是因为家里有几个4511,虽然它的6像b,9像q,但用在仅有0/1/2的“拾时”无妨。实际做出来后发现有个小遗憾,就是4511和4543在白天模式(即正常电压)时,亮度一致,但在睡眠模式(低电压)时,4511的亮度下降率大于4543,即“拾时”的亮度明显低于其他5个数码管。如有欲仿制的朋友可全用4543,不过4511的消隐是第4脚,“0”电平消隐;4543的消隐是第7脚,“1”电平消隐。这部分要重新设计了。
------晶振的接法有两种,精度其实差不多,取决于晶振本身。不过一种可调,我用收音机上的那种3/20微调电容,配合固定电容的增减,精度可调到约五天相差一秒。要求不高的朋友可用简易接法,顶多过个十几天对时的时候按一下清零键吧。本电路清零时,在快7分~慢2分之间是“多退少补”的,如9 :07:59以前和8 :58 :01 以后清零就都变成9 :00 :00了。
------CD4060的12脚是reset,原本接地,做好后发现对时时,按下清零键,虽然个分和拾秒个秒都变零了,但由于4060未清零,从00到01秒的时间总比标准时间快约0.2~0.8秒。于是将其12脚也接到清零电路,理论上应该可以同步了,但实际上很考验按键的手法(即按下后松手的时间),我这个笨手练习多次也很难做到完全同步。顺便说一下,所谓的标准时间我是用中央电视台每整点前后半分钟显示的时间,要注意由于地方有线转播的缘故,中央台几个频道的时间是不一致的,所以要固定用一个频道(我只用中央一套)。
------CD4060输出的是2Hz,用半个CD4013分频为1Hz的秒信号,试验中发现不同厂家甚至同一厂家的4013都有不同,有的分频很好,有的在脉冲的正半周负半周都翻转,即输出仍是2Hz,换这个集成块的另半边试试一般就好了,记得将不用半边的输入端接地。
------秒/分/时的进位电路不少是用电阻和二极管组成的与门,由于电阻阻值的大小影响很大、调试麻烦,搞不好就进位不清零或者清零不进位。用集成块则简单可靠。这里我用的是四-2输入端与非门MC14011,原因是我只有它而已,而且它几乎不耗电,我实测在5V时多数测不出电流,少数在0.008mA以下。(可用CD4011代替)
------整点报时电路的原理是用“时”进位脉冲,不过这个脉冲时间极短,所以用CD4011组成延时电路。图中4011-D第一个门作反相器,后面3个门组成单稳态延时电路,时间常数取决于RC(图中RC数据延时约0.3~0.35秒)。
------闹钟电路是用半个CD4082,在设定的时间输出高电平到CD4081,输入的还有CD4060产生的2Hz和1024Hz信号以及CD4518供“拾秒”的“A”端。如设定时间为6点30分,则在6点30分零10秒~20秒时蜂鸣器响20下,20~30秒停,30~40秒再响20下,40~50秒停,50~60秒再响20下。即在一分钟之内响三次,每次10秒钟响20下,再间隔10秒钟。虽说是到了设定时间又延后10秒闹钟才响,不过我想大概没有人会在乎这10秒钟的吧。
------整点报时和闹钟电路通过二极管或门共用一个蜂鸣器。这里说明一下,这个设计是针对不带音源的蜂鸣器或用小喇叭的。实际因我的蜂鸣器自带音源,不需CD4060提供的1024Hz音源,所以CD4081的第2脚第9脚与4060的第5脚断开接高电平(即电源)了。
------显示屏白天关闭晚间开启电路为求简捷,取“个时”的“D”端作信号。比如早上8点时,D端高电平通过二极管和一个隔直电容触发CD4013使其翻转,输出端Q如原本低电平,则变为高电平使CD4543消隐、显示屏关闭;傍晚18点时D端再次高电平使CD4013翻转,Q为低电平,显示屏开启。按S3键输入正脉冲使触发器翻转则可达到手动开/关显示屏的目的。
要有手动是必须的。因为1.老婆子学会后,常常天亮一起床等不到自动关屏的8点就把它关了
2.不知是不是CD4013的原因,8点关屏从未失败过,但18点开屏却很少成功,经常得手动开屏不可,换了几个4013都一样,就随他去了,反正18点开也早了一点。
------CD4511(拾时)的消隐是双重控制的,一是8~18点的白天自动/手动消隐,二是首位的“0”自动消隐(如图-1的7 :58就不是07 :58),这是由一个与门(半个CD4011-B)控制的。
调试电子钟部分时,JP-1和JP-2跳线帽分别插电源和地,使其不消隐,电子钟部分正常后改插回来。
------钟控收音机电路也很简单,另半个CD4082在选定的时间输出高电平触发另半个CD4011,Q输出高电平使三极管D667导通,收音机工作。调整带*号的电阻的大小,使三极管空载输出为3.2~3.5V(因我的收音机是3V的)
------收音机和闹钟的定时电路用CD4028十进制译码器,因我4028少而4011多,所以“拾时”的译码改用4011,反正它只有0/1/2三个数。时间选择未用波段开关方式,因其体积太大;现用电脑用的那种双排插针,收音时间选择用跳线帽,闹钟时间用单线插头,见先前的内部图。
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