数显时间继电器以其定时精确、显示清晰将逐步取代模拟时间继电器的位置。但其价格较为昂贵,用拨盘开关预置定时时间,操作较为复杂。因此笔者采用市场上廉价的数显时钟电路组件,设计了一种时间继电器电路,沿袭了模拟时间继电器用电位器调整定时时间的特点,定时时间则由时钟电路组件显示。该电路以时钟电路LM8560、双基阴显示屏组件为主体,配合控制电路组成。定时预置时间1分至1小时59分可调,定时误差与市电频率稳定度有关,通常在±0.1%以内。
工作原理
电原理图如图所示,以下分为两步简述该电路工作过程。

50赫市电经F1整形后输入至由IC3组成的T触发器进行分频。输出的25赫方波信号作为F3的门控信号控制由IC2组成的180kHz振荡源,每当IC3的Q2端为高电平时,IC2就会输出约含3600个脉冲串通过F3、F2进入时钟电路LM8560的输入端;同时,由IC4组成的宽度可调的单稳电路从IC3的Q2端上跳至高电平起,输出由电位器RP所调定宽度的高电平脉冲,经F4反相后控制时钟电路IC5的校分端,对定时时间进行预置。根据LM8560的定时预置特性,在定时预置期间(即校分端为高电平期间),每当输入端进入25个脉冲后,显示屏上的定时显示值将从1小时59分起减少一分钟,直至校分端变为高电平,减数停止,显示屏显示相应的定时预置值,因此,调节RP改变校分端的低电平时间可以改变预置定时时间,从而使定时时间从1分至1小时59分可调。电路在上述工作过程中,每当IC3的Q2端为高电平时,三极管V1截止,显示屏被消隐;而当IC3的Q2端为低电平时,显示定时预置值。同时在Q2端上跳至高电平的瞬间,V4截止片刻,切断IC5的电源,使IC5在下一个周期重新预置RP调定的定时值。因此IC4的输出脉宽一旦调定,每个周期中Q3的输出脉宽相同,由于人眼的光学暂留性质,将从显示屏上看到恒定的预置值。在整个预置状态中,LM8560输出始终为高电平,但是由于IC8的Q4端被置于低电平上,因此继电器KR并不吸合。
在任一时刻按下按钮SB,因为二极管VD8的作用,只有当IC3的Q2端为高电平时(此时预置值已确定,定时时间必定为预置值),电路进入定时执行状态。电容器C5存储的电压通过按钮触点加入IC6的两个置位端,IC3的Q4端转变为高电平,继电器KR吸合,并将高电平信号反馈至IC3的两个置位端,使IC3的Q4端维持高电平,继电器RP始终吸合;同时IC3的Q2端输出低电平不再受触发电平控制,结果使IC2停振,IC4无预置脉冲输出,保证LM8560输入端在市电50赫信号控制下进入定时执行过程。屏上显示值从预置值开始减小,直至定时结束,预置显示值被减至零,LM8560输出低电平,继电器断开,整个电路回复至定时预置状态,显示预置的时间,以便下次启动。在启动过程中,引入的定时误差小于20mS。在定时过程中,若需执行时间结束,则按动一下SB,由于电容器C5上的电压已通过R5放电降为低电平,此低电平的加入使IC3的置位电平触除,电路亦恢复至定时状态。
元件选用、安装调试
双阴时钟电路LM8560及显示屏采用市售套件。LM8560的管脚排列及显示屏的接线方法可参考1986年9期《无线电》,预置电位器应用100K多圈电位器,以得到高的预置分辨率。电容器C\(_{3}\)应选用温度特性好、性能稳定的电容器,电路中未标型号的二极管均可用1N4148。(徐文)