Так, в журналі "В допомогу радіоаматору" випуск 106 приведена схема електронного годинника з деталей радіоконструктора. На структурній схемі показано, що основою годинника служить велика інтегральна мікросхема DD, що містить блок зразкової частоти кварцового генератора G і оперативний пристрій ОУ, до якої підключають цифрові індикатори HG1 – HG4, блок управління годинником БУ і акустичний перетворювач HA. Перетворювач напруги ПН забезпечує живленням всі ланцюги і вузли годинника від одного загального джерела постійного струму напругою 12 В. А оперативний пристрій, що управляє знакосинтезирующими індикаторами, забезпечує роботу як секундоміра і будильника.

Джерелом живлення може служити акумуляторна батарея напругою 12 В (якщо годинник передбачається встановити в автомобілі) або випрямляч з такою ж вихідною напругою постійного струму. Споживаний струм від джерела напругою 12 В не перевищує 200 мА. Точність ходу годинника не гірше ±1 секунда в доба.

На електричній принциповій схемі годинника показано, що джерелом живлення мікросхеми DD1 служить стабілізатор напруги на стабілітроні VD1 і транзисторі VT1. Стабілізована напруга 15 В подається на висновки 15 і 12 мікросхеми. Загальним ланцюгу живлення її є висновок 12. Власна частота кварцового резонатора ZQ1 рівна 32768 Гц. Кнопкові вимикачі SB1 – SB2 утворюють блок управління оперативним пристроєм мікросхеми, який забезпечує управління цифровими індикаторами HG1 – HG4.

Знакосинтезірующий індикатор ВЕРБ – 3А є електронною лампою з катодом прямого напруження (висновки 7, 8), вісьма анодами з окремими висновками (1-6, 10 і 11) і загальною управляючою сіткою (висновок 9). Сім анодів виконано у вигляді вузьких смужок, створюючих стилізовану цифру 8, а восьмий – у вигляді крапки.

В годиннику однойменні аноди – елементи цифрових знаків всіх індикаторів сполучені між собою і підключені до відповідних висновків мікросхеми. На них в певні моменти часу з оперативного пристрою подається закодований сигнал, що синтезує один з елементів цифр. Одночасно на сітки індикаторів подається управляючий сигнал. В результаті одночасної дії сигналів коду і керівника на індикаторах висвічуються цифри від нуля до дев'яти. Індикатори HG1 і HG2 висвічують годинник, а HG3 і HG4 – хвилини поточного часу. Знак крапки в другому індикаторі, відділяючий значення годинника від хвилин, горить постійно.

Натисненням на кнопку SB1 <<К>> блоку управління коректують свідчення індикаторами поточного часу і часу автоматичного включення звукового сигналу будильника. Кнопкою SB5 <<Ч>> встановлюють годинник, а кнопкою SB4 <<М>> – хвилини поточного часу. Кнопка SB2 <<С>> служить для перекладу годинника в режим рахунку секунд поточного часу і на роботу як секундоміра з нульових значень часу. Кнопкою SB3 <<Б>> включають чекаючий режим будильника; при збігу заздалегідь встановленого і поточного часу пьезокерамический дзвінок HA1, підключений до висновку 10 мікросхеми, видає звуковий сигнал частотою близько 2 кГц.

Подстроєчним конденсатором C1, що входить в кварцовий генератор зразкової частоти, можна коректувати точність <<хода>> годинника.

Нитки напруження знакових індикаторів сполучені паралельно і харчуються від загального джерела напругою 12 вольт через гасячий резистор R18. Дільник напруги R16R17 і двоханодний стабілітрон VD2 утворюють середню точку ниток напруження, щодо якої на елементи індикаторів подається через резистори R4 – R15 негативна напруга для усунення мерехтіння елементів цифр, що відображаються, що вимикаються.

Трансформатор TS1 і транзистори VT2, VT3 утворюють двотактний перетворювач постійної напруги зовнішнього джерела живлення в змінну напругу частотою близько 2 кГц. Негативна напруга зовнішнього джерела подається безпосередньо на емітери транзисторів, а позитивне – на їх колектори – через обмотки III і IV трансформатора TS1. Напруга, що знімається з резистора R20 дільника R19R20, через обмотки I і II подається на бази транзисторів і створює на них позитивний зсув і тим самим забезпечує запуск перетворювача. В результаті дії позитивного зворотного зв'язку між ланцюгами колектора і базового транзисторів пристрій збуджується. При цьому в обмотці V трансформатора наводиться змінна напруга прямокутної форми, яка випрямляється діодами VD3 – VD6, включеними по мостовій схемі, і далі стабілізується стабілітроном VD1 і транзистором VT1.

Друга схема електронного годинника приведена в журналі В допомогу радіоаматору» випуск 112. Це схема електронного годинника з календарем.

В такому годиннику введена індикація днів тижня в буквеному вигляді на семисегментних індикаторах і схема автоматичної зміни інформації на індикаторах, які дві секунди висвічують час доби, а наступні дві секунди – стан календаря.

Інформація про поточний день тижня з висновків 7, 9, 10 мікросхеми К176ИЕ17 календаря перетвориться дешифратором DD1 з двійкового коду в позиційний десятковий 1, 2, 3., 7. На транзисторах VT1 – VT7 сигнал з дешифраторів посилюється, інвертується і подається на діодний шифратор виконаний на діодах VD1 – VD23, який формує управляючі напруги на окремі елементи індикаторів HG1, HG2.

Управління інформацією здійснюється мікросхемами DD2, DD3, створюючими дільника частоти, який ділить частоту один герц на чотири. З виходу дільника одиничні імпульси тривалістю дві секунди з висновку 13 мікросхеми DD2 поступають на висновок 2 мікросхеми К176ИЕ13. Коли на висновку 13 мікросхеми DD2 рівень логічної одиниці переходить в рівень логічного нуля, на висновку 12 з'являється рівень логічної одиниці, який подається на вхід мікросхеми К176ИЕ17 календаря.

При установці свідчень годинника, а також при необхідності постійної індикації часу доби або календаря необхідно протягом відповідних свідчень включити тумблер SA1, який забороняє проходження імпульсів частотою один герц і зупиняє роботу дільника частоти. При включеному тумблері SA1 відбувається періодична зміна індикації інформації з будильника і дня тижня.

Синхронізація установки свідчення годинника з свідченнями індикаторів здійснюється на мікросхемі DD3. Після установки годинника відключенням тумблера SA1 схема повертається в початковий стан.

Транзистор VT8 синхронізує свідчення календаря з свідченнями індикаторів днів тижня, тобто інформація про дні тижня відображається тільки під час індикації календаря.

Якщо немає необхідності періодичної індикації дня тижня, то схема доробки реалізується всього на двох мікросхемах DD2 і DD3. В цьому випадку в годиннику залишається чотири індикатори HG1 – HG4, які з періодом дві секунди показують дату і поточний час доби.

Третя схема електронного годинника була узята з набору «Старт‑7176». В цій схемі основою служить БІС на польових транзисторах яка забезпечує всі необхідні сигнали для управління індикатором HG1. Отсчет часу відбувається за допомогою подачі певної частоти на мікросхему кварцовим резонатором, в ньому є коректор для підстроювання правильного відліку часу. Мікросхемою управляє за допомогою дев'яти кнопок SB1‑SB9.

Даний годинник працює від сіті 220 Вольт 50 Герц, потрібна напруга для живлення всіх електричних вузлів забезпечує трансформатор. Для нормальної роботи электроннолучевого індикатора на катод з трансформатора подається змінна напруга 4,5 вольти, решту живлення і сигналів подає мікросхема. Для живлення мікросхеми у блоку живлення стоїть випрямляч і стабілізатор напруги, за допомогою яких БІС забезпечується живленням -25 вольт.

Для розширення можливостей мікросхеми в журналі радіо №6 описана приставка-будильник до цього годинника, яка представляє звуковий генератор і працює від -9 вольт. Для реалізації цієї схеми щоб отримати -9 вольт треба: зібрати помножувач напруги, випрямляч і перетворювач.

Електронний годинник, розроблений в даній ВКР, за допомогою приставки працюють режимі: відлік і видача на індикатор значення поточного часу з можливістю його корекції і обнулення (в годиннику і хвилинах, а по спеціальній команді – в хвилинах і секундах): зворотний відлік наперед встановленого часу з видачею управляючого сигналу по його закінченні з максимальною витримкою 59мин. 59 сік.; видача управляючих сигналів при збігу поточного часу з наперед встановленими значеннями в двох незалежних регістрах (режим «Будильник 1» і «Будильник 2»); зупинка індикації поточного часу з продовженням його відліку.

Вибір технічного рішення

Електронний годинник, приведений в журналі В допомогу радіоаматору» випуск 106 володіють наступними недоліками:

1. Може трапитися, що елементи цифр індикаторів змонтованого годинника, що світяться, мерехтітимуть, а пьезокерамический дзвінок видавати безперервні безладні звуки. Причина тому – збудження мікросхеми К1016ХЛ1. Щоб усунути це явище, треба ланцюг живлення мікросхеми заблокувати керамічним конденсатором місткістю 0,047 або 0,068 мкФ, включивши його між її висновками 12 і 15 або паралельно виходу стабілізатора напруги (конденсатор C7).

2. Знайдений в роботі годинника, – помітний на слух звук невключеного пьезокерамического дзвінка. Його причина – недостатнє згладжування пульсацій струму на виході двухполупериодного випрямляча VD3‑VD6. Для усунення цього явища треба електролітичний конденсатор C3 замінити або підключити паралельно йому конденсатор місткістю 5…10 мкФ на напругу не менше 50 В.

3. Великі мимовільні втрати енергії джерела живлення. Річ у тому, що транзисторний перетворювач разом із стабілізатором напруги, що живить мікросхему і анодні ланцюги знакових індикаторів, споживає від джерела напругою 12 Через струм, не перевищуючу 15 мА, а нитки напруження всіх індикаторів – не більше 190 мА. Разом закруглено 200 міліамперів або, по потужності, 2,4 Вт. Але щоб напруга на нитках напруження індикаторів була в межах 0,85…1 Вт, живлення на них подається через резистор R18, що гасить надмірну напругу близько 11 В. Вот і виходить, що велика частина потужності, споживаної годинником від джерела живлення, марно розтрачується на нагрів цього резистора.

Як уникнути ці мимовільні втрати енергії джерела живлення? Якщо годинник передбачається експлуатувати в автомобілі і живити їх від його акумуляторної батареї, то на трансформаторі TS1 перетворювача можна передбачити додаткову вторинну обмотку, розраховану на безпосереднє живлення від неї ниток напруження знакових індикаторів. Резистор R18 виявляється зайвою деталлю, яку видаляють.

Для живлення годинника в домашніх умовах треба, звичайно, використовувати мережний блок, розрахований на роздільне живлення ланцюгів мікросхеми і ниток напруження індикаторів, що також дозволить виключити резистор R18.

В даному проекті не розглядалася схема вищезгаданого годинника, тому що вони володіють значно серйозними недоліками, усунути які вельми не просто. Крім того електрична принципова схема такого годинника складається з великого числа старих елементів, знайти які дуже важко.

Схема електронного годинника з календарем, приведена в журналі В допомогу радіоаматору» випуск 112, не розроблялася тому що, вона не допрацьована і не зрозуміла і, крім того, складається з великої кількості елементів, таких як транзистори, резистори і діоди.

Схема електронного годинника, з набору «Старий 7176» була вибрана, тому що: а) вона відповідає моєму первинному бажанню зібрати ретро годинник; би) основна схема перевірена в справності; в) годинник може володіти розширеними функціями управління і роботи.