电脑程控打铃器已广泛用于学校自动打铃、广播操自动播放和路灯自动控制,其中两路打铃器用昨较多,可按要求输入时间进行定时开、关设备。时钟打铃器具有走时准确、操作简单方便、停电不影响走时和打铃程序,且可按人们要求随时编写和清除打铃及电器控制程序等优点,深受学校欢迎。
一、工作原理
原理方框图见图1,
电路原理图见图2,各集成块引脚排列见图3。
由大规模集成电路LM8362 14级分频器CD4060组成走时电路。LM8362与常见的LM8361功能基本相同,当38脚接电源正极时,时钟为24小时制;若40脚为高电平,则点亮“十时”笔画段的E,即a、g、e、d段;1脚为b段;2脚c段;CD4060与晶振32768Hz等组成简单而又准确的60Hz时基电路,为打铃器提供准确的时钟。
存储器HM6116P(HM6117、V61C16P、TC5517均同)是2K×8位的静态RAM,程控信息可随时编写或清除。它共有11根地址线、2048个地址单元;LM8362输出的23个笔画段中的17个笔画段与CD4081一起组合11位地址信号,提供给HM6116P,使24小时内每一分钟都可以形成一个有效地址。由于笔段信号输出各脚可等效为一开关,当某一笔段不被点亮时,LM8362相应脚呈高阻状态,相当于等效开关断开,对地连接R12~R26使相应地址线可靠处于“0”电平;当某一笔段点亮时,由于D2~D14的接入可使显示屏公共阴极对地稳压在2.1V左右,加上发光管保证了地址线在4.8V左右,可靠处于“1”电平状态。R12~R26、D12~D14的接入较理想地解决了显示笔段信号与CMOS及存储器地址之间的电平配合问题。“十时”b、c段分别与8路模拟开关CD4051的10、11脚相连,与9脚一起,共同形成一个选通控制信号,以便识别0时、10时,b、c均为高电平,则选通8通道4脚。为20位时,b为高电平,
c为低电平则选通6通道9脚,再与其他段一起构成一个有效地址,并从该地址中取出有效控制内宾,通达存储器HM6116P数据线中的D1、D2、D3与IC3 CD4051中的开关15、16、18组成打铃信号输入/输出控制;D4、D5、D6与IC4 CD4051中的15~18组成电器控制输入/输出信号控制。
K1是选择读/写程序控制键,内按HM6116P的21脚WE(非)端,它是编程写入端,即接通高电平时,RAM处于“读”状态;接低电平时,RAM处于“写”状态。K2为打铃预置开关,置高电平时,配合K1可设置打铃时间;置低电平时,可消除多余的打铃时间。K3为电器控制预置开关,原理同K2。CD40513脚IS为开关公共端,打铃器工作时,它为电平输出脚。当预置时间到达时,对应地址单元的1,通过CD4001模拟开关选择,则存在器使IC3的3脚输出一分钟高电平;由D15、R27、Q2送至NE555组成的单稳态延时电路,时间一般为10~20秒,调W可改变延时时间。同理,IC43脚输出一分钟高电平,经D16送给双D触发器CD4013的3脚(这里只用一个D触发器),1脚输出高电平Q3导通、继电器J2吸合,一分钟后3脚高电平消失,由于D触发器特性,1脚将保持高电平不变;当IC4再一次输出高电平时,IC6翻转,1脚变为低电平,J2释放。K4为临时作用电器开关,每按一次可改变一次继电器“吸合”与“释放”状态。
电源220V经变压器降压、整流、滤波后约13V供Q1使用,经三端稳压7806输出约为7.2V供IC6、IC7及继电器使用;再经D5、D6降压后为6.5V供IC1、IC8、IC3、IC4用,最后经D19降压为5.5V供IC5、IC2用。这些是检修中的电压测试点。
交流停电时,内部6V电池工作。由于D6的隔离,只供给LM8362、CD4060、HM6116P、CD4081、CD4051,保证了停电继续走时、输入时间程序不变、显示屏不显示,达到省电的目的,四节一号电池一般可用半年至一年。