Схема годин електроніка г 02. Ремонт настільних електронних годинників

Принципова схемагодинника приведена на рис. Вона містить три мікросхеми підвищеного рівня інтеграції серії К176, два транзистора і 36 інших дискретних елементів. Індикатор - плоский багаторозрядних, катодо-люмннесцентний, з динамічною індикацією ІВЛ1 - 7/5. Він має чотири цифри висотою 21 мм і дві розділові точки, розташовані вертикально.

Генератор секундних і хвилинних імпульсів виконаний на мікросхемі - ІМС1 К176ІЕ18. Крім того, ця мікросхема створює імпульси частотою проходження 1 024 Гц (висновок 11), які використовуються для роботи сигнального пристрою. Для створення переривчастого сигналу використовуються імпульси частотою проходження 2 Гц (вивід 6). Частота 1 Гц (висновок 4) створює ефект «миготіння» розділових точок. Імпульси частотою проходження 128 Гц, зрушені відносно один одного по фазі на 4 мс (висновки 1, 2, 3, 15) подаються на сітки чотирьох цифр індикатора, забезпечуючи їх послідовне свічення. Комутація відповідних лічильників хвилин і годин здійснюється частотою одна тисяча двадцять чотири Гц (висновок 11). Кожен імпульс, що подається на сітки індикатора, дорівнює по тривалості двох періодів частоти тисяча двадцять чотири Гц, т. Е. Сигнал, що подається на сітку з лічильників, буде двічі включений і виключений. Таким підбором частоти синфазних імпульсів забезпечується два ефекту: динамічна індикація і імпульсна робота дешифратора і індикатора.
Інтегральна мікросхема ІМС2 К176ІЕ13 містить лічильники хвилин і годин основних годин, лічильники хвилин і годин для установки часу сигнального пристрою, а також комутатори для перемикання входів і виходів »цих лічильників. Виходи лічильників через комутатор підключаються до дешифратор двійкового коду в семіелементний код індикатора. Цей дешифратор виконаний на мікросхемі ІМСЗ К176ІДЗ. Виходи дешифратора приєднуються до відповідних сегментах всіх чотирьох цифр паралельно. При віджатою кнопці S2 «Дзвінок» індикатор підключений до лічильників годин (для впізнання цього режиму точка блимає з частотою 1 Гц). Натиснувши кнопку S6 «Кор.», Виробляють установку лічильників годин (мікросхема К176ІЕ13) і подільників генератора хвилинної послідовності імпульсів (мікросхема К176ІЕ18) в нульовий стан. Після відпускання кнопки S6 годинник будуть працювати як зазвичай. Потім натисканням кнопок S3 «Мін» і S4 «Час» виробляють установку хвилин і годин поточного часу. В даному режимі можливе включення звукового сигналу. При натиснутій кнопці S2 «Дзвінок» до дешифратор і індикатора підключаються лічильники сигнального пристрою. У цьому режимі також висвічується чотири цифри, але миготливі точки гаснуть. Натиснувши кнопку S5 «Буд» і утримуючи її, натискають послідовно на кнопки S3 «Мін» і S4 «Час», встановлюють необхідний час спрацьовування сигнального пристрою, спостерігаючи за показаннями індикатора. Схема годин дозволяє встановлювати знижену яскравість світіння індикаторів за допомогою кнопки S1 «Яскравість». Однак при цьому слід пам'ятати, що при зниженій яскравості (кнопка S1 натиснута) включення звукового сигналу, а також установка часу годин і сигнального пристрою неможливі.
Блок живлення БП6 - 1 - 1 містить мережевий трансформатор Т, що створює напругу 5 В (з середньою точкою) для живлення напруження катода індикатора і напруга 30 В для живлення інших ланцюгів індикатора і мікросхем. Напруга 30 В випрямляється кільцевої схемою на чотирьох діодах (VD10 - VD13), а потім за допомогою стабілізатора на стабілітроні VD16 щодо »корпусу створюється напруга +9 В для живлення мікросхем, а за допомогою стабілізатора на стабілітронах VD14, VD15 і транзистора VT2 - напруга + 25 В (щодо катода) для харчування сіток і анодів індикаторів. Потужність, споживана годинами, не більше 5 Вт. Передбачено підключення резервного живлення для збереження часу годин при виключенні мережі. Може бути використана будь-яка батарея 6 ... 9В.

література МРБ1089

Доброго часу доби, шановні хабражітелі!

Почалася ця історія так. Під час роботи на об'єкті, що розмістився в будівлі колишнього заводу (здається, металоконструкцій) з довгою назвою (і, звичайно ж, імені чергового великого лідера партії) я побачив в купі мотлоху, що призначалася на викид, одну річ. Якась річ вдарила по мені страшним приступом ностальгії, бо точно така ж висіла в холі СКБ (з не менш довгим і багатоскладових назвою, ніж вищезгаданий завод), де працювала колись моя мама, і де пройшло чимало часу з мого дитинства. Зустрічайте - годинник «Електроніка 7-06».

Звичайно ж, я не міг встояти від спокуси відновити (а може бути, і доопрацювати?) Їх. Кому цікавий процес, а так само і кінцевий результат - прошу під кат (обережно, кілька схем і фото!).

1. Трохи теорії

Схема годин вільно доступна в інтернеті. Елементної базою є 176 серія мікросхем. Індикатори - газорозрядні типу ІВ-26. Нижче представлений оригінал схеми.


Мал. 1. Оригінальна схема, частина 1


Мал. 2. Оригінальна схема, частина 2

2. Почнемо-с

Годинники були витягнуті з купи сміття, відвезені додому і препаровані. Після очищення від сміття, що накопичилося всередині, перед моїми очима постало ось що.

Включаємо. В принципі, все працює. Але: індикатори вигоріли. Дістати такі ж ІВ-26 вже ніде. Гугл дає безліч посилань, що оповідають нам, як замінити ці ІВ-26 на світлодіоди, а то і на готові семисегментні збірки. Та тільки от же невдача - це виглядає вже зовсім не так ... осучаснений і тому попсово виглядає, я б сказав. Тому моє завдання номер один: відновити індикатори на світлодіодах, максимально зберігши при цьому зовнішній вигляд.

3. Табло

При погляді на гребінці з проводів, що ведуть до табло, а також на схеми цих табло з суматорами на діодах, мені стає трохи незатишно. Важкувато в налагодженні, запросто можна дроти переплутати. Та й слабкі виходи 176-й серії, щоб безпосередньо світлодіодами управляти. Плюс хотілося б мати можливість регулювання яскравості індикації, бажано за сценарієм теж - вночі висока яскравістьне зовсім доречна будинку. Стабільність опорного генератора на 25-ти річної давнини компонентах мені теж ніхто не гарантує. Прикинувши так і сяк, я вирішив видозмінити схему повністю.

Кожен індикатор - світлодіодна матриця 7 х 11, так виходить за кількістю точок на оригінальних ІВ-26. Управляє їй добре всім відома ATtiny2313. Вона ж зберігає в собі образи символів для відображення, таблицю знакогенератора, кажучи інакше. Навіть без всяких оптимізацій по 11 байт на символ в неї сотня символів точно влізе - значить, потенційно можна не тільки цифри писати на табло. І таких матриць у мене буде 4. А що відображати, вони нехай отримують по UART. Ну а власне що буде вважати час і відправляти по цьому інтерфейсу дані для табло - це пізніше. Я подумаю про це пізніше (с). Зате до кожної матриці підходить лише 3 дроти - GND, + 5V і Data. Я порахував, що односпрямованої лінії передачі для даного завдання цілком достатньо.

Індикація динамічна, для вибору рядків використовується вузол на регістрах 74HC595, а для вибору стовпчика - дешифратор 74HC238. Конструкція AVR + 74HC595 добре описана і інтересу не представляє. На жаль, SPI у tiny2313 якийсь порізаний, тому завантаження даних в регістри виконується програмно. Плюс до того при спробі використовувати SPI виникли проблеми з розводкою плати, тому я відмовився від цієї ідеї. Дешифратор підключений через транзисторную збірку ULN2003 для збільшення потужності.

Спочатку я планував використовувати для регулювання яскравості світлодіодів додатковий транзистор, керований за допомогою апаратного Шиман на таймері T0, але виникла проблема: ШІМ, накладаючись на динамічну індикацію (їх частоти, звичайно, не збігалися), породжував неприємне мерехтіння світлодіодів. Тому ШІМ програмний, а реалізований він за допомогою дешифратора вибору стовпчика. Як видно, індикатор-то має 7 стовпців, а виходів у дешифратора 8, і останній вихід не підключений. Вибираючи його, ми гасимо всю матрицю.

Струм світлодіодів обмежений опорами. Виходячи з документації на застосовані LED-5213-PGC-6cd, на них падає 3 - 3,5 В при струмі 20 мА, приймемо в середньому 3,2В. Плюс ще 1В падіння на ULN2003. Разом (5 - 3,2 - 1) / 0,02 = 40 Ом. Я взяв на 39 Ом.

Перемикачами SA1 задаєтьсяадреса плати. Такий підхід дозволяє зробити все 4 плати однаковими.
На жаль, металлизацию отворів в домашніх умовах я поки не подужав. Тому плата одношарова і кількість перемичок на ній може неприємно здивувати, хоч і зводилося до мінімуму всьому зусиллями.

Принципова схема приведена нижче.


Мал. 3. Принципова схема індикатора


А ось фото плати на одному з етапів виготовлення (тільки що нанесений і проявлений фоторезист).

Протокол обміну дуже простий:
Перший байт завжди FF, це заголовок пакета.
Другий байт - адреса плати.
Третій байт - дані для відображення, код символу згідно ASCII.
Четвертий - бажана яскравість в діапазоні 00 - FE.
В кінці - молодші 8 біт від суми всіх байт пакету, перевірка цілісності. Якщо сума дорівнює FF, замінюємо на FE. Приклад пакета:

FF 01 32 80 B2 - вивести символ «2» на платі з адресою 1, яскравість - половина від максимуму.

В процесі написання коду мені також прийшла ідея зробити так, що плата індикації в момент старту до отримання перших даних відображає свою адресу. Виявилося зручно при налагодженні.

4. Блок живлення

Рідний блок містить в собі трансформатор з двома обмотками: одна видає 22В, які застосовувалися для живлення анодів індикаторів, і 3,8В для харчування їх загострилася. Конденсатори, звичайно, свою ємність втратили, до того ж нам будуть потрібні +5. Значить, схему доведеться переглянути. Крім того, передбачається можливість живити логіку від 6 батарейок по 1,5 В, щоб не збивалася час при знеструмленні. Батарейки - це якось несерйозно, вимагають регулярної заміни, так що я переробив цей вузол на роботу зі стандартним акумулятором 6В, 4.5 А * год.
Однак ж, 22 * ​​1,41 = 31В. Нда, звичайної 7805 тут не обійдешся, хіба що ми хочемо прикрутити сюди ще й функцію кімнатного обігрівача. Нетривалий гуглінг, і на допомогу приходить LM2576-5.0 - інтегральний імпульсний стабілізатор з вихідним струмом до 3А, яка навіть знайшлася в місцевому магазині радіодеталей.
Пошук, де б мені сперти безоплатно запозичити схему зарядного пристроюз метою зменшення кількості створених велосипедів, привів мене сюди (взагалі, сайт присвячений саме велосипедам, що в контексті фрази кілька посміхається). Однак, схемку-то на лінійних стабілізаторах ... втім, існує версія вищезгаданої LM2576 з перебудовуваним вихідним напругою. Фактично, потрібно зліпити джерело з обмеженням виду «вихідна напруга приблизно 6 - 14В (з підстроюванням, щоб можна було і на 12В акумулятор підчепити), вихідний струм не вище 0,5 А (теж з підстроюванням)». Після деяких роздумів вийшло щось таке.


Мал. 4. Схема джерела живлення

Як змінити спосіб «зарядка / робота від акумулятора» проводиться звичайним механічним реле з обмоткою на 220В, підключеної паралельно первинній обмотці силового трансформатора. Кілька наївно, але, як не парадоксально, цілком працює.

5. Серце системи

Ось і настав той самий «пізніше», в якому я обіцяв собі подумати про те, що ж буде власне час вважати, і управляти індикаторами. А ще краще, якщо воно ще й синхронізувати його буде зі світовим. За NTP, наприклад. Або DAYTIME. Благо, що Wi-Fi в будинку є. І найголовніше, так. Мало не забув. У цьому годиннику таки залишився один рідний елемент індикації, який такий зворушливий, що я вважав за блюзнірським його міняти. Бо відтворити таке ж не зможу, та й робочий він цілком. Миготлива секундна точка на індикаторі ІВ-4! Ось ще їй треба блимати.

Я довго колупав форуми на предмет сполучення AVR і Wi-Fi, дивився, як це робили на Arduino ... але ціна мене пригнічує. І тут мій погляд впав на куплену з метою вивчення з подальшим створенням торрентокачалкі «малинку», що лежить на полиці ...

Ні, ну це навіть не гарматою по горобцях. Це просто удар головного калібру Зірки Смерті з метою знищення злих бактерій під обідком унітазу. А з іншого боку - чи не все одно, де ця торрентокачалка буде стояти? Місця під USB-HDD в корпусі годин більш ніж достатньо. Крім того, мій досвід роботи з * nix-системами поки не дуже значний - відмінний привід розширити кругозір. Приблизно ці думки промайнули у мене в голові, і доля малинки була вирішена. Ну нехай тоді ще вуличну температуру показує, что-ли ... якщо вже такими потужностями розжився. Та й знакогенератор табло тепер дозволяє плюси-мінуси малювати.

Як прикрутити до rPi годинник реального часу, а також як її взагалі включити, провести початкову настройку, встановити туди торрент-клієнт - сказано багато разів до мене. Втім, деяку кількість посилань, що здалися мені корисними, я все ж наведу нижче.

Вуличну температуру я беру з Рамблера. Вибір обумовлений перевагами моєї другої половинки.

Отже, поетапно всі дії з «малиною»:

Ось читаємо, як подружити її з Wi-Fi-адаптером TP-Link TL-WN725N.

А ось - як встановити VNC-сервер, може стати в нагоді.
дохідливо розписано, як підняти Samba.
А ось, як працювати з вбудованим UART.

Ось такий скрипт синхронізує час зі світовим за допомогою NTP.

timesync.sh

#! / Bin / bash sudo service ntp stop sleep 5 sudo ntpdate time.nist.gov time.windows.com sleep 5 sudo service ntp start

Цей скрипт читає з Рамблера погоду, складаючи прийняті дані в файл

getweather.sh

##! / Bin / bash URL = "http://api.rambler.ru/weather/informer?content_type=xml" FILENAME = / home / pi / clock / weather.dat WEATHER = $ (curl $ (URL) | grep -o -E "( )[\+\-]?{1,2}(<\/temp>) "| Grep -o -E" [\ + \ -]? (1,2) ") if [-z $ (WEATHER)] then echo" Get weather failed! "Else echo -ne" "> $ (FILENAME ) echo -ne $ (printf "% + 03d" $ (WEATHER)) >> $ (FILENAME) fi

Основний скрипт, передає дані через UART для відображення:

send.sh

#! / Bin / bash DATAPATH = / home / pi / clock / weather.dat declare -i LOW_BRIGHT = 5 declare -i HIGH_BRIGHT = 100 send_data () (DATA = $ 1 LEN = $ (# DATA) stty -F / dev / ttyAMA0 cs8 -cstopb raw speed 19200> / dev / null for ((i = 0; i<$LEN; i++)); do ADDRESS=$(printf "%d" $(($i+1))) CHAR=$(printf "%d" ${DATA:$i:1}) if [ "$CHAR" = "0" ] then CHAR=32 fi HOUR=$(date | cut -c 12-13) if (("$HOUR" >"20")) || (( "$ HOUR"< "7")) then BRIGHTNESS=$(printf "%d" $LOW_BRIGHT) else BRIGHTNESS=$(printf "%d" $HIGH_BRIGHT) fi CHECKSUM=$((($ADDRESS+$CHAR+$BRIGHTNESS-1)%256)) if [ "$CHECKSUM" = "255" ] then CHECKSUM=254 fi ADDRESS=$(printf "%o" $ADDRESS) CHAR=$(printf "%o" $CHAR) BRIGHTNESS=$(printf "%o" $BRIGHTNESS) CHECKSUM=$(printf "%o" $CHECKSUM) MESSAGE="\0377\0$ADDRESS\0$CHAR\0$BRIGHTNESS\0$CHECKSUM" echo -ne "$MESSAGE$MESSAGE" >/ Dev / ttyAMA0 done) if [ "$ 1" = "time"] then HOUR = $ (date | cut -c 12-13) MINUTE = $ (date | cut -c 15-16) TIME = "$ (HOUR) $ (MINUTE) "send_data $ TIME exit 0 fi if [" $ 1 "=" weather "] then WEATHER = $ (cat $ (DATAPATH)) if [-z $ (WEATHER)] then echo" No weather info found "exit 0 fi send_data "$ WEATHER" exit 0 fi if [ "$ 1" = "startup"] then send_data "HELO" sleep 5 send_data "HABR" sleep 5 send_data "" exit 0 fi echo "Usage: send.sh time | weather | startup "exit 0

І - так. Точкою секундної кліпаємо.

blink.sh

#! / Bin / bash sudo echo "25"> / sys / class / gpio / export sudo echo "out"> / sys / class / gpio / gpio25 / direction while true do echo "1"> / sys / class / gpio / gpio25 / value sleep 0.5 echo "0"> / sys / class / gpio / gpio25 / value sleep 0.5 done

Тепер додамо все це господарство в cron:
# M h dom mon dow command 0/15 * * * * /home/pi/clock/timesync.sh 0/15 * * * * /home/pi/clock/getweather.sh * * * * * sleep 00; /home/pi/clock/send.sh time * * * * * sleep 10; /home/pi/clock/send.sh weather * * * * * sleep 15; /home/pi/clock/send.sh time * * * * * sleep 25; /home/pi/clock/send.sh weather * * * * * sleep 30; /home/pi/clock/send.sh time * * * * * sleep 40; /home/pi/clock/send.sh weather * * * * * sleep 45; /home/pi/clock/send.sh time * * * * * sleep 55; /home/pi/clock/send.sh weather
І ... і все. Вішаємо на стіну, насолоджуємося, ностальгуємо. Фото процесу (клікабельно), а також традиційне привітання жителям Хабра можна побачити нижче.

Увага! Автору статті при народженні вирізали художнє почуття, як майбутньому інженеру непотрібне. Цінителям незаваленних горизонтів, композиції кадру і всякого іншого балансу білого прохання на цьому місці припинити читання і перейти відразу до коментарів, щоб уникнути отримання серйозних душевних травм.


Кріплення плат індикації на шасі. Поруч лежить плата блоку харчування.


Фарбуємо проржавілі задні кришки.


Перше включення в зібраному вигляді. Плати відображають свої адреси.


Всі елементи встановлені на шасі.


Побільше, та ж стадія.


Пакуємо в корпус.

І - логічне завершення!



Час.


Температура за бортом.



Всі схеми, друковані плати і прошивки можна взяти

Опис ремонту електронного годинника Янус, Виробництва СРСР. Основою даного годинника є мікросхема К145ІК1901 - поширений радянський контролер для побудови електронного годинника. Час відображається на великому індикаторі ІВЛ1-7 / 5 зеленого кольору. На основі досвіду роботи і лагодження такого годинника можна зробити висновок, що найчастіше виходить з ладу кварцовий резонатор, висихають електролітичні конденсатори, а також згасають електровакуумні індикатори. Індикатори, які виходили з ладу через перегорання нитки розжарення ще не траплялися. Звичайно ремонтувати будь-яку електроніку найкраще зі схемою. Ось схожі дві схеми. Якщо що - мікросхеми К145ІК1901 і КР145ІК1901 при ремонті взаємозамінні.

Другий варіант схеми

Призначення кнопок управління

  • SB1- "М" - установка поточного часу в хвилинах, в режимі "Т" - в секундах;
  • SB2- "Ч" - установка поточного часу в годинах, в режимі "Т" - в хвилинах;
  • SB3- "К" - корекція поточного часу;
  • SB4- "С" - режим секундоміра;
  • SB5- "О" - зупинка індикації;
  • SB6- "Т" - режим таймера;
  • SB7- "Б1" - режим "будильник 1", установка часу проводиться кнопками "Ч" і "М".
  • SB8- "В" - виклик індикації показань поточного часу, наприклад, після установки будильників;
  • SB9- "Б2" - режим "будильник 2".

В даному випадку годинник довго лежали без діла і нарешті, через років 5, знадобилися. Спочатку була ідея купити готові світлодіодні - з великими цифрами, сантиметрів 5-10 висотою. Але подивившись на ціну за 1000 рублів зрозумів, що краще реанімувати старі.

Розбираємо корпус і оглядаємо схему з деталями - все досить складно, в порівнянні з сучасними,. Блок живлення на кшталт нескладний - безтрансформаторний, але далі знижена напруга 10 В перетворюється дуже хитрим інвертором на багатообмотувальних кільці, в 27 вольт харчування анода індикатора ШВЛ-1.

Ознак життя ніяких, запобіжник і діоди в нормі, але ось харчування на конденсаторі фільтра (1000 мкф 16 В) всього 4 вольта.

Беремо лабораторний регульований блок живлення і подаємо на годинник покладене за схемою напруга 10 В, контролюючи струм. Все запрацювало - індикатор засвітився і стала блимати точка секунд. Струм склав близько 80 мА.

Очевидно проблема в конденсаторі. І винуватцем виявився не електроліт фільтра, як можна відразу подумати, а майже втратив ємність баластовий мережевий, на 400 В 1 мкф. Паралельно йому припаяв другий аналогічний і при включенні в мережу 220 В пристрій запрацював. Напруга відразу піднявся до 10,4 В.

На цьому ремонт можна вважати завершеним, а 1000 рублів, вже виділених на покупку - зекономленими. З цього робимо висновок: не лінуйтеся самостійно лагодити побутову техніку і електроніку, адже крім економії грошей на покупку нової, ви будете відчувати радість від успішно виконаної роботи і гордість перед домашніми :)