Недавно ко мне обратились с жалобой на крайне неточную работу электронных часов. За неделю они забегали вперед на несколько минут. Часы были изготовлены и приобретены более 10 лет назад, но по приведенной причине не использовались. Причиной вернуться к ним вновь, стало выгорание сегментов индикатора на других рабочих часах.
Часы электронные настольные с сигнальным устройством «Кварц-025 Интеграл» были изготовлены ОАО «Электроника» в Карачаево-Черкесской Республике.
Часы — будильник предназначены для отображения текущего времени в часах и минутах на светодиодном индикаторе, с возможностью ручной установки текущего времени и момента срабатывания будильника, выдачи музыкального звукового сигнала в режиме будильника. Питание часов от сети 220 В.
Достоинства часов: Яркие большие цифры, отлично видимые издалека, фактически могут играть роль ночника. Часы имеют простые настройки, занимают немного места и работают от сети. Питающий трансформатор часов удачно вынесен за пределы платы. Он хорошо охлаждается и служит устойчивой опорой для настольных часов.
Недостатки: Низкая точность часов и отсутствие возможности ее настройки. Отсутствие регулировки яркости индикатора. Низкая громкость сигнала будильника. Не работает кнопка выбора мелодии будильника.
После открытия корпуса часов, выяснилось:
— Часы собраны на базе типовой схемы на широкораспространенных «часовых» микросхемах серии К176 — К176ИЕ18, К176ИЕ13, К176ИД3 и вакуумно-люминесцентном индикаторе ИВЛ-7/5.
— Монтажная схема значительно упрощена, что снижает эксплуатационные характеристики, но в плате часов частично предусмотрена возможность для ее развития.
— Вместо «музыкальной» микросхемы УМС7-04 с набором мелодий, установлен блок на транзисторах с одной простой мелодией и выходом на пьезокерамический излучатель. Поэтому кнопка выбора мелодий является декоративной.
Возьмемся за доработку схемы.
1. Устраним причину неточности хода часов.
Рассмотрим типовую схему включения микросхемы К176ИЕ18:
Ведущая микросхема К176ИЕ18 была разработана специально для работы в схемах электронных часов. В состав микросхемы К176ИЕ18 входит генератор (выводы 12 и 13), рассчитанный на работу с внешним кварцевым резонатором (Z1) частотой 32 768 Гц. Внешний конденсатор С3 служит для точной подстройки частоты.
В реальной монтажной схеме, этого элемента найти не удалось. Вместо него был установлен постоянный конденсатор (на фото ниже — конденсатор голубого цвета, указан стрелкой). Но его емкость не соответствует требуемой частоте генератора, что привело к неточности хода часов.
Выпаиваем конденсатор и замеряем его емкость (10 pF).
Рекомендуемая емкость подстроечного конденсатора, согласно типовой схеме включения микросхемы К176ИЕ18 – 4…20 pF. Подбираем близкий по значению подстроечный конденсатор. Находим с емкостью 5…35 pF.
Выставляем по прибору, предварительно, несколько завышенную емкость и устанавливаем конденсатор на его место в плате.
Включаем и проверяем работу часов. При необходимости корректируем частоту генератора изменением емкости установленного переменного конденсатора, ускоряя или замедляя ход часов.
2. Введем регулировку яркости индикатора.
Большие яркие цифры зеленого цвета, при необходимости, могут играть роль ночника, но иногда яркая подсветка в ночной комнате мешает уснуть. Также следует помнить, что вакуумные люминесцентные индикаторы зеленого свечения в темноте кажутся значительно более яркими, чем при свете, поэтому желательно предусмотреть изменение яркости их свечения.
Для этой цели в микросхеме К176ИЕ18 предусмотрен вход Q (вывод 14 – см. типовую схему включения микросхемы). Подав уровень 1 (+9 вольт) на этот вход, можно в 3,5 раза уменьшить яркость свечения индикатора, за счет увеличения скважности импульсов на выходах микросхемы. Таким образом, обеспечивается возможность ступенчатой регулировки яркости свечения индикатора.
Двухуровневая регулировка скважности осуществляется подачей на вход Q одного из двух напряжений 0 или +9 вольт. Эту функцию можно выполнить введением в конструкцию часов двухпозиционного переключателя.
Кстати, в полной версии схемы часов эта функция предусматривалась, т.к. в плате имеются незадействованные крепежные отверстия, а на задней стенке корпуса часов имеется соответствующий рельеф.
Сверлим в плате необходимые дополнительные отверстия под переключатель и устанавливаем его на плату.
Находим на печатной плате дорожку идущую к входу Q (вывод 14) микросхемы К176ИЕ18. По факту она подпаяна к общему проводу (0 вольт). Острым ножом перерезаем ее. Это место на фото ниже, указано стрелкой (в данном варианте модификации часов). В других моделях часов возможны варианты печатной платы, но цель одна – отрезать связь ножки 14 микросхемы с общим проводом.
Подключаем двухпозиционный переключатель в схему.
Средний общий контакт переключателя подпаиваем к отсоединенной ножке 14 микросхемы. Второй контакт (один из крайних – по усмотрению) присоединяем к общему проводу. Третий оставшийся контакт подключаем к ножке 16 этой микросхемы. На нее подается питание +9 вольт.
В задней стенке корпуса часов, в дне кармана, напротив установленного переключателя, сверлим и прорезаем напильником прямоугольное окно для движка переключателя. Собираем плату и корпус часов. Движок переключателя не должен задевать за корпус часов. Любые дефекты переключателя (износ, люфты, качка контактов, слабая пружина) сразу отразятся на работе часов. Будет невозможна стабильная индексация и настройка часов.
Таким образом, установленный переключатель позволяет уменьшить яркость свечения индикатора при переключении движка в положение «9V». При этом следует учесть, что в этом положении переключателя блокируются цепи установки времени и сигнализации. Другими словами, установка текущего времени и будильника, производится только в положении «0V» высокой яркости.
3. Увеличение громкости сигнала будильника.
Сигнал будильника, в схеме, подается на пьезокерамический излучатель. Для повышения громкости излучателя, возможно использовать несколько вариантов. Это корректировка частоты генератора, до совпадения ее с собственной звуковой резонансной частотой излучателя, введение в схему дополнительных усилителей или управляемых автогенераторов, подбора дополнительных конденсаторов и катушек индуктивности для обеспечения механического и электрического резонанса. Эти способы подробно описаны в интернете.
Для небольшого повышения громкости будильника возможен более простой путь — подбор другого звукоизлучателя (электромагнитные, электродинамические). Например, использование наушника ТОН-2 сопротивлением 1600 ом, вместо пьезокерамического излучателя, позволяет увеличить громкость сигнала, получить приятный тембр звука. Вариантов выбора звукоизлучателя много и все зависит от Ваших возможностей. Подбор другого звукоизлучателя был сделан, но хозяин часов отказался от этого предложения.
Аналогичные изменения, для повышения эксплуатационных характеристик, возможны и на других моделях недорогих электронных часов построенных на базе типовой схемы на микросхемах серии К176, К561.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: