电子钟走时准确,使用方便,物美价廉,深受人们的喜爱。如果每到一个整点时刻,都能够演奏一首不同的乐曲,再加上具有打点报时的功能,就更是锦上添花了。
常见的电子钟可分为数字式和指针式两大类,本文将介绍给这两类电子钟增加音乐报时功能的基本方法和一些相关问题。
一、音乐报时集成电路的选用
电子钟的报时电路,应选用存有12首或16首乐曲的音乐集成电路,使每一个整点时刻分别演奏一首特定的乐曲,不仅可以增添情趣,还可以区分时间。16首乐曲的电路,通常是在晚10点至早5点期间不报时,以便不影响主人睡眠;12首乐曲的电路,也可以通过外加少量元件,实现自定时间之内不报时或减小音量的功能。
目前常见的12首和16首乐曲集成电路主要有CIC48系列、HFC48系列和KD48系列等等。其中有些品种,每次演奏完乐曲之后,还可以打点报时,如HFC483、KD-482B、482D和482GB等等。另外,还有可以用汉语普通话报时的集成电路,如KD-482H,每到整点时刻可以播放:“现在时刻:上午(或下午、晚上)几点整”的语言。
音乐报时电路的触发方式有上升沿触发和下降沿触发两种,与电子钟取出的触发信号连接时,应注意采用不同的连接电路。
二、数字式电子钟整点触发信号的获取
实现整点报时,需要在每一个整点时刻,给音乐集成电路送去一个触发信号。该信号可以从数字钟“十分”位的“b”字段或“g”字段获得。图1(a)是数码管示意图。图1(b)是共阴极数码管静态显示数字钟的“十分”位的“b”字段和“g”字段在1个小时期间的波形变化图。由图可知:每当数字钟从显示“59”分变化到显示“00”分的时刻,其“十分”位的“b”字段将出现唯一的一次上升沿脉冲信号,而“g”字段则出现唯一的一次下降沿脉冲信号,所以可以分别用它们触发两类音乐报时电路。

数字钟的显示方式有静态显示和动态显示两种。静态显示数字钟集成电路的显示输出管脚,与显示屏的各数字段是一一对应的。而动态显示数字钟集成电路的显示输出管脚,则是轮流给两个字段送信号,与加在双阴极(或双阳极)显示屏两个阴极(或阳极)上的信号相配合,共同确定每一字段何时点亮。这两种数字钟需要采用不同的连接电路去触发音乐报时电路。
图2是从典型的静态显示数字钟集成块LM8361取出整点触发信号的电路。因为LM8361的工作电压通常为9V~12V,而一般音乐集成电路的工作电压范围是1.3V~5V,所以需要用R1和R2降压。C1和R3是微分电路,可以避免数字钟在非整点时刻的干扰造成误触发。

图3是从典型的动态显示数字钟集成块LM8560取出整点报时触发信号的电路。图4是LM8560的第8脚与双阴极显示屏的第1阴极之间,在一个小时之内的波形变化图,与图1(b)比较,差别主要是LM8560第8脚点亮“十分”位“b”字段的信号是不连续的(通常是120Hz或100Hz脉冲信号)。图3利用二极管VD的单向导通特性和电容器C的存储电荷功能,使三极管VT的基极在数字钟显示“00”~“49”分时,始终为高电平,保持导通状态,而在显示“50”~“59”分时,通过R1和R2将C存储的电荷放尽,使VT截止。因而等到“59”分进位到“00”分的时刻,VT可以从截止变为导通,在其集电极可获得每1小时内唯一的一次下降沿脉冲信号。图 3中的R1和R2也兼有分压作用。其具体数值,可根据数字钟和音乐报时电路两部分实际的电压差等因素自行确定。(未完待续) (程远 毕凌云)

