Разработка таймера

Содержание

1. Схема электрическая принципиальная

2. Описание работы схемы таймера

3. Размешение элементов

4. Спецификация

5. Слои

6. Список связи (Netlist)

7.Протокол верификации

8. Программа для N/CDrill

9.Программа для фотоплоттера

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная.

2. Описание работы схемы таймера

Таймер собран на микросхемах повышенной степени интеграции и энергоэкономичности. При отключенной индикации устройство потребляет всего доли микроватта, в ждущем режиме расходуемый им ток не превышает 0,3 мА. Блок индикации, выполненный на миниатюрных светодиодных индикаторах, может быть встроен в любое удобное место радиоаппаратуры. Интегральная микросхема К176ИЕ18 специально разработана для использования в электронных часах. В ее состав входит генератор, рассчитанный на работу с внешним кварцевым резонатором частотой 32 768 Гц, и два делителя частоты с коэффициентами деления 2¹⁵ =32768 и 60. Сопротивление резистора R1 может находиться в пределах 10-33 МОм. Конденсатор С3 служит для точной подстройки частоты. На выходах Т1-Т4 DD1 формируются импульсы с частотой 128 Гц и скважностью 4, сдвинутые между собой на четверть периода. Они необходимы для коммутации разрядов индикатора в часах при динамической индикации. Сигнал с частотой 1 Гц с вывода 4 микросхемы можно использовать для зажигания разделительной точки. В данном устройстве он сигнализирует о работе часов в режиме "будильник-таймер".

МС К176ИЕ18 имеет специальный формирователь звукового сигнала. При подаче на вход HS импульса положительной полярности с одноименного выхода микросхемы DD2 на выводе 7 DD1 появляются пачки отрицательных импульсов с частотой заполнения 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек - 0,5 с, период заполнения - 1 с. Выход Q3 (вывод 7) выполнен с "открытым" стоком и позволяет подключать излучатели сопротивлением более 50 Ом без эмиттериых повторителей.

Микросхема DD2 содержит счетчики минут и часов, регистр памяти будильника, цепи сравнения и включения звукового сигнала, цепи формирования сигналов цифр в двоичном коде при динамической индикации. При уровне 1 на выходе Т1 DD1, на выходах А-В-С-D DD2 присутствуют сигналы, соответствующие в двоичном коде цифре единиц минут: при таком же уровне на выходе Т2 - сигналы десятков минут и т. д. На выходе Q1 (вывод 12) формируются импульсы для записи сигналов цифр в триггеры памяти микросхемы DD3. С выхода HS (вывод 7 DD2) снимается сигнал будильника, используемый для запуска выходного реле К1, коммутирующего выключатель питания в режиме таймера. Реле включено в катодную цепь триннстора VS1, управляющий вход которого подключен через согласующий повторитель на транзисторе VT5 к выводу 7 DD2. Напряжение питания 9 В на все три микросхемы подается на вывод 16, а с общим проводом соединяют вывод 8.

При подаче питания счетчики часов и минут, а также регистр памяти автоматически переводятся в нулевое состояние. Для установки счетчика минут нажимают на кнопку SB2. При этом показания разрядов минут в индикаторе начинают меняться с частотой 2 Гц от 0 до 59 (далее снова 0 и т.д.).

В момент перехода от числа 59 к 00 показания счетчика часов увеличатся на единицу. Если нажать на кнопку SB3, то с той же частотой будут изменяться показания разрядов часов (от 00 до 23). При нажатой кнопке SB4 на индикаторе появится время включения сигнала будильника. Если одновременно нажать на кнопки SB2 и SB4, то показания разрядов минут включения будильника станут изменяться, как и при нажатой кнопке SB2, однако в разряде часов переключения не будет. При одновременно нажатых кнопках SB3 и SB4 устанавливают показания разрядов часов будильника, но при переходе из состояния 23 в 00 осуществляется перевод в нулевое значение разрядов минут. Кнопка SB5 служит для коррекции хода часов в процессе эксплуатации. Если нажать на кнопку SB5 и отпустить ее спустя секунду после шестого сигнала поверки времени, то появится нулевое показание разрядов минут. После этого можно установить показание разрядов часов в индикаторе, нажав кнопку SB3. При этом ход минут не будет нарушен. Следует помнить, что при показаниях индикатора в пределах от 00 до 39 состояние счетчика часов при нажатии и отпускании кнопки SB5 не изменяется. В интервале же от 40 до 59 минут после отпускания кнопки SB5 значения разрядов часов увеличатся на 1. Если текущее время и время включения сигнала будильника не совпадают, на выходе HS (вывод 7 DD2) присутствует уровень логического 0. При совпадении показания на выходе HS появляются импульсы положительной полярности с частотой повторения 128 Гц и скважностью 16. Когда их подают на излучатель через эмиттерный повторитель, то раздается сигнал, напоминающий звук механического будильника. Сигнал прекратится, как только текущее время перестанет совпадать с временем включения будильника, то есть через 1 мин. Для согласования микросхем К176ИЕ18 и К176ИЕ13 с индикатором используется дешифратор DD3 и ключи на транзисторах VT1-VT4.

3. Размешение элементов

4. Спецификация