图为数码显示日历时钟电路,能同时显示月、日、时、分、秒和星期,月、日、星期自动转换,每天可定闹 2 次,并有 59min 以内的睡眠定时功能。该日历时钟走时准确、调校方便、夜间看时清楚、制作容易。
工作原理:电路的核心 IC1 是一片 PMOS 大规模集成电路 LM8364。4 脚为 12/24 小时制选择端,高电平为 24 小时制;6 脚悬空时应从 7 脚输入 60Hz 时基信号,接高电平时应从 7 脚输入 50Hz 时基信号;5、8、9、10、11、12、14、16、18 脚分别接高电平时可实现其相应的功能。当闹或睡眠定时信号到来时,17 脚、42 脚或 15 脚输出的是可持续 59min 的高电平信号,控制 VT4,再由 VT4 控制蜂鸣器;VT4 也可控制其他电路(如继电器、收音机)。2、3、20~41 脚可直接驱动 LED 数码管作显示,这些引脚除了能输出“时分”信号外,还能输出“月日”和“秒”信号,是公用的。
把 5 脚和 10 脚同时接高电平,将在“时分”输出端输出“月日”;把 10 脚接高电平、5 脚接低电平,将在“分”输出端输出“秒”。图中的 IC2 是一片 CMOS 十进制计数/分配器集成电路 CD4017,就是为 IC1 的 5 脚、10 脚适时提供高电平的,这样 IC1 就快速反复地输出月日、时分、秒信号。IC2 还控制着 VT1~VT3,使数码管显示某一内容时其他内容不显示;由于人眼的视觉暂留现象,观察不到数码管的闪烁,看到的是月日时分秒同时显示。IC2 还起到调校选择的作用:按下 AN1,显示内容将被随机锁定,显示内容就是当前可调校的内容;反复按下 AN1 可选择需要调校的内容。
IC3 是一片 CMOS 14 位二进制串行计数分频和振荡集成电路 CD4060,以它为核心构成时基信号发生电路,分别给 IC1 和 IC2 提供 60Hz 和 240Hz 的时基信号。该电路决定时钟的走时精度,可微调 C2 使日误差在 0.3s 之内。若要进一步提高走时精度,应稳定 IC3 的工作电压,或采用其他 50Hz/60Hz 时基信号发生电路、使用谐振频率更高的晶振。
以 IC4 的 CD4017 为核心构成星期显示电路。IC4 的时基信号(天)由 IC1 的 42 脚(闹 2)提供,其复位端(15 端)接第 7 个输出端(6 脚)。当 IC1 的 42 脚输出高电平时,IC4 的输出端 3、2、4、7、10、1、5 脚依次变为高电平,直接驱动发光二极管显示星期。在该电路中,星期天的显示没有用 3 脚的高电平,而是由电源经电阻 R3 限流后提供电流,这样表示星期天的 LED 就一直亮着,作为参照物,使夜晚看星期更方便准确。由于 IC1 的闹 2 时间往往不设置在零点,星期的转换可能会滞后几小时,但对使用没有大的影响。若每天需定闹 2 次,须将闹 2 设置在闹 1 之前;若每天只需定闹 1 次,则可把闹 2 设置在零点,断开 R10,用闹 2 提供准确的星期显示时基信号,只用闹 1 实现定闹功能。
当交流供电中断时,由电池继续给 IC1、IC3、IC4 供电,定时、计时功能保持,但 IC2 停止工作,VT1、VT2、VT3 截止,LED 显示部分不亮,这样可以延长电池供电时间。使用交流供电时,可通过 R1 给电池充电。
元器件选择:集成电路 IC1 选择 LM8364,IC2 选择 CD4017B,IC3 选择 CD4060B,IC4 选择 CD4017B。三极管要选用 NPN 型,放大倍数大些为好。显示用的 10 个 LED 数码管和 9 个发光二极管应选用高亮或超高亮度型,数码管选用共阴极型,颜色及尺寸大小可根据自己的爱好选用,例如显示日期用绿色 0.8 英寸数码管,显示时间用 0.8 英寸红色数码管,显示秒用 0.56 英寸红色数码管,发光二极管中心一个选用红色、环形 6 个选用绿色、2 个选用黄色。电池可选用 3.6V/60mAh 的镍镉电池。蜂鸣器应选用 7.5V 或 9V 小型蜂鸣器。8 个按钮可直接选用电视机选台用的 8 位自锁开关(须去掉弹簧,使之失去自锁功能)。变压器应选用功率 3W、次级交流电压 9V 的。
