这里向大家介绍一种儿童学习钟,它可使儿童们在游戏中自己学会认识钟表时间。
这只钟的外形见图1。它有可以任意拨动的时针、分钟和两只数字显示旋钮。转动这两只旋钮,可在钟面的显示窗口中显示出1、2……12小时数字和00、05……55分钟数字,使用此钟时可由老师或家长先转动时、分数字显示旋钮,设定一个时间,再让儿童拨动时、分针将此时间指示出来,如果正确,钟就会发出闪光和电子音乐声;也可以先拨动时、分针设定一个时间,再让儿童转动旋钮将此时间用数字显示出来也一样。

除此之外,在钟侧面的插口内插入一个两芯插头,连接到门口的按钮开关,还可作电子门铃使用。
电路原理
这只钟的电路见图2。它有四只单刀十二掷开关K\(_{1}\)~K4,分别称为时针开关、时数字显示盘(简称时盘)开关、分针开关、分数字显示盘(简称分盘)开关。它们各自的动触点分别和时针、时盘、分针、分盘一起同步转动。K\(_{1}\)和K2各有12个定触点,它们分别代表1~12各个小时,并且相同小时数的各个对应的定触点互相连接;K\(_{3}\)和K4也各有12个定触点,它们分别代表00~55各个分钟,并且相同分钟数的各个对应的定触点互相连接。很显然,只有当时针开关K\(_{1}\)和时盘开关K2都拨到相同小时,且分针开关K\(_{3}\)和分盘开关K4都拨到相同分钟时(即当指针所指示的时间和数字所显示的时间相同时),音乐集成块IC才能接通电源而工作。它输出的音频信号经BG\(_{1}\)和BG2放大,使扬声器Y发声,同时使发光二极管LED伴随乐曲声闪光。由于IC的触发端通过插口CK连接到电源正极,所以接通电源后能反复奏曲。当需要关掉电源时,只须将K\(_{1}\)~K4中任一开关拨动一下,使指针与数字显示的时间不一致即可,因此本钟没有设置电源开关。

图3是本钟的印制电路板图。印制板制作好以后,应在图中箭头所指部分涂一层乳白胶或环氧树脂胶,以免动触点接触而误发信号。也可使用双面印制板,将这些导线条从背面通过。

动触片共有4个,如图4所示。其中图4(c)为时盘开关和分盘开关动触片的外形。图4(a)(b)分别是时针开关和分针开关。这些动触片用厚约0.3mm的磷铜片按图4尺寸制作。在前端用锉掉尖端的钉子冲出一个直径约2mm的半圆球形触点,使其与定触点接触良好且不致磨坏定触点。再用0.5mm厚的铜片或铁片卷成内径4mm、长9mm的时针管和内径3mm、长13mm的分针管,要求两管套在一起后接触良好、转动灵活。然后分别将它们与动触片焊牢(见图5)。也可利用废钟上拆下的时、分针管,在上面焊上动触片,这样制作更为简便。


时盘和分盘用单面印制板照图6做成直径60mm的圆片共2片。在图示部位的铜箔面上用烙铁焊上4粒焊锡,作为动触片的限位柱,以便使动触片随圆盘一起转动。再在每只圆片中心孔中焊上一根锯掉钉头的φ4mm螺丝钉作轴。然后照图6用白色圆纸片写好时、分数字,分别贴在时、分盘的无铜箔面上。贴时注意将“9”小时和“45”分钟分别对准动触点所指的方向,即图6中箭头所指的方向。

指针轴是一只φ3mm螺丝钉,用螺母紧固在印制板的指针轴孔中,见图5。
时、分针用约2mm厚的彩色有机玻璃板或塑料板制作,形状根据自己爱好而定,图1的式样可供参考。
旋钮用牙膏盖代替。在盖内用环氧树脂胶粘合一只φ4mm螺母,以便与时、分盘轴旋合。
钟面用硬纸板参照图1绘制,用快刀将显示窗口和各个孔刻空。
外壳用有机玻璃板、塑料板或木板制作,内部尺寸为128×195×35(mm)\(^{3}\),前盖要求用透明材料,以便能看清钟面数字。
各开关装配时,可参照图7和图5进行。本钟电源使用两只2号电池,装在印刷板无铜箔面上。(李光宇 李光德)

(本钟已申请专利,如工厂要生产,请与作者联系)