Автомобильные часы на микросхеме КА1016ХЛ1

В продаже, в различных ларьках и автомагазинах, всегда есть очень большой выбор цифровых автомобильных часов на жидкокристаллических индикаторах. Подавляющее большинство этой продукции китайского полуподпольного происхождения, сделано на жидкокристаллических панелях, предназначенных для использования в карманных или настольных часах. Такие индикаторы боятся холода и тепла, прямых солнечных лучей, повышенной влажности, и быстро либо выходят из строя полностью и навсегда, либо частично и временно (летом от тепла индикатор темнеет и ничего не показывает, зимой от холода он светлеет и так же ничего не показывает, либо видны только отдельные сегменты). Кроме того, такие часы неудобны, — индикаторы не светятся и их ночью не видно.

Автомобильные часы на микросхеме КА1016ХЛ1Можно попытаться установить в автомобиле покупные отечественные или самодельные часы с электровакуумным индикатором, но и здесь возникают проблемы, — требуется источник повышенного напряжения, низкая механическая прочность стеклянного индикатора.

Для автомобиля, — оптимальный вариант это часы на светодиодных индикаторах повышенной яркости света. Но и здесь не все гладко, -имеющиеся в продаже китайские радиочасы на светодиодных индикаторах в автомобиле установить сложно из-за того, что они синхронизируются от электросети и нужно делать источник импульсов частотой 50Гц и «изобретать» систему ключей для осуществления динамической индикации с такой частотой.

В общем, легче часы сделать, чем подобрать в торговле. Обычно, радиолюбители часы на светодиодах делают на основе микросхем К176 или микроконтроллеров. Широко распространенные специализированные микросхемы типа К145ИК1901 КА1035ХЛ1, КА1016ХЛ1 универсальны и позволяют сделать часы с минимумом навесных деталей, но в типовом включении они предназначены для работы с электроваккумным индикатором и поэтому требуют относительно высокого напряжения питания.

Однако, если внимательно изучить схему, например, часов на базе КА1016ХЛ1 (Л 1) можно заметить, что сама микросхема питается относительно низким напряжением (15-18V), а напряжение 40V поступает через подтягивающие резисторы на сегменты и сетки вакуумного индикатора. Реально, микросхема КА1016ХЛ1 нормально работает при снижении напряжения питания до 8V. Практическое изучение выходов микросхемы КА1016ХЛ1 показало, что эти выходы

сделаны по схемам ключей, замыкающих вывод на положительный провод питания (на вывод 12). Ключи выполнены по открытым схемам, и находясь в разомкнутом состоянии, они высокоомны. К тому же, они обеспечивают небольшой ток в нагрузке. Эти обстоятельства не позволяют использовать выходы микросхемы КА1016ХЛ1 непосредственно для управления светодиодными индикаторами. Но, если выходы «подтянуть» резисторами к минусу питания и использовать для управления индикаторами буферные каскады, обеспечивающие достаточный ток на выходе, можно подключить светодиодный индикатор, например, такой как LFD5222. представляющий собой сборку из четырех семисегментных индикаторов, у которых объединены сегментные выводы, и отдельные общие выводы от каждого разряда. Но для этого потребуется две микросхемы типа К561ЛН2 и четыре транзисторных ключа.

Рассмотрим схему. Кнопками S1-S4 устанавливают коррекцию, сброс, минуты и часы. Частота задающего генератора стабилизирована резонатором Q1, а точность хода можно подогнать подстроечным конденсатором С5.

Питание на микросхему должно подаваться непосредственно от автомобильного аккумулятора. Гнездо «+АКК» отдельным проводником подключают прямо на попожительную клемму аккумулятора, а гнездо «GND» на его отрицательную клемму. Это снижает воздействие помех электросхемы автомобиля на работу часов.

Дополнительно, с той же целью, в схему введен дроссель L2 и конденсатор С2. Постоянная подача питания на микросхему обеспечивает сохранность хода в то время, когда автомобиль находится на стоянке и индикаторы часов выключены. В это время, ток потребпения минимален, и, практически не приводит к разряду аккумулятора. Активные уровни выходов сегментов (выводы 16, 18, 20. 19, 21, 17, 22)-единицы.

К нулю эти выходы «подтянуты» резисторами R1-R8. Здесь используется четырехразрядный светодиодный индикатор LFD5222, у которого активные уровни управления сегментами — нули, а уровни опроса — единицы. Микросхема D2 и два элемента микросхемы D3 служат не только буферными каскадами, усиливающими мощность логических сигналов, поступающих на сегменты индикатора, но и выполняют функции инверторов. Резисторы R9-R17 ограничивают токи через сегменты индикатора, обеспечивая равномерность его свечения и снижение нагрева микросхем D2 и D3. Для динамического опроса разрядов индикатора служат транзисторные эмиттерные повторители, способные работать на значительно большую нагрузку, чем выходы микросхемы типа К561ЛН2. Импульсы опроса поступают на базы этих транзисторов с выводов 9, 8, 7 и 6 микросхемы D1.

Для разделения разрядов часов и минут служит децимальная точка младшего разряда индикации часов. Для того, чтобы точка горела только в этом разряде, вход нижнего, по схеме, инвертора D3 подключен к выводу 8 D2, включающему этот разряд. В момент включения этого разряда подается питание на него через VT2 и логический ноль на вывод 3 HL1 с выхода D3.

Питание на коллекторы транзисторов VT1-VT4 подается от замка зажигания автомобиля, поэтому, индикаторы работают только тогда, когда включено зажигание.

Кнопки S1-S4 — без фиксации, миниатюрные кнопки «тумблерного» типа, импортного производства (крепятся гайкой). Кварцевый резонатор, — отечественный, часовой. Транзисторы КТ3102 можно заменить любыми n-p-п транзисторами, допускающими ток до 100mA. Вместо микросхем К561ЛН2 можно использовать микросхемы К561ЛЕ5 или К561ЛА7 (число используемых в схеме инветоров — 8). Но при этом, яркость свечения индикаторов может оказаться ниже, поскольку у этих микросхем ниже ток выхода, чем у К561ЛН2.

Вместо LFD5222 можно использовать практически любой четырехразрядный светодиодный семисегментный цифровой индикатор с общими анодами, рассчитанный на динамическую индикацию Если индикатор для статической индикации, — нужно все одноименные выводы сегментов соединить вместе. Не исключено применение и отдельных одноцифровых индикаторов, соединив все их одноименные выводы сегментов вместе, а общие аноды использовать для опроса индикатора.

Если будет нарушен порядок индикаторов, нужно соответственно перепаять эмиттеры транзисторов VT1-VT4.

Катушка L2 намотана на ферритовом кольце диаметрм 7 мм, она содержит 100 витков провода ПЭВ 0,12.


Еще интересно почитать:




Добавить комментарий