三、指针式电子钟整点触发信号的获取
(程远 毕凌云)常见的指针式电子钟集成电路一般都只有1个“秒脉冲”输出信号,每秒钟输出1个脉冲去驱动微电机,使秒针走1个小格。其分针和时针都是靠齿轮传动工作的,没有对应的电信号。有一些电子报时钟产品,采用机械方法,靠簧片接触送出整点报时信号,其可靠性和有效工作年限等都不理想。
图5是通过对“秒脉冲”计数来获取整点报时触发信号的。三极管VT1的作用是电平匹配:由于指针式电子钟,一般只用1节1.5V电池,而4040集成电路的工作电压范围是3~18V,至少需要用2节1.5V电池供电,所以加入VT1,提升秒脉冲信号电平,可以提高计数电路的可靠性。4040及其外围电路组成3600秒循环计数电路,其输入端“CP”管脚,每接收0~3600个秒脉冲时,输出端Q12Q11……Q1,将从000000000000累加变为111000010000。此时VD1~VD4和R3组成的二极管“与门”电路,输出高电平,经三极管VT2隔离放大后,加至4040的复位端“R”管脚,使4040复位,输出端又变成000000000000,完成了一个循环周期。这样,每间隔3600秒(1个小时),在VT2的发射极可得到一个脉冲信号,可以用它触发音乐报时电路。

SB是手动复位按键。为了使VT2输出脉冲信号是在整点时刻,在启用本电路时,需要先做一次校调。方法很简单:在电子钟正常计时,到达任一整点时刻时,用手按一次SB按键即可。以后每到整点时刻它就都可以自动报时了。对于有打点功能或用语言报时的电路,则还需要事先校调一次报时电路,使打点数或报时语言与实际时间相符。给指针式电子钟增加的整点打点和报时电路,最好是另外用电池供电。
四、半点报时电路
如果希望电子钟在每个小时的30分时刻也有报时信号,其报时电路最好是选用“叮咚”门铃之类的较简单的音乐电路。数字钟的半点触发信号,可以从“十分”位的“C”字段取出。图6是“十分”位“C”字段在1个小时期间的波形图,由图可知:每当数字钟从“29”分变化到“30”分的时刻,“十分”位的“C”字段将出现唯一的一次上升沿脉冲信号。图7是给LM8361加装半点报时功能的电路。其中VT66A21S是“叮咚”门铃音乐三极管,其外形如图8所示。它体积小巧,使用方便。对于LM8560等动态显示数字钟,读者可适当修改触发电路。



指针式电子钟的半点触发电路,可在图5的电路中加入图9的半点触发部分即可。图9可以与图5共用同一个4040集成块。整点报时的初始状态调定之后,半点报时的初始状态也就随之调好了。

五、中止报时电路
在夜晚和午睡期间,人们都希望电子钟能够中止报时。实现夜间不报时的方法有很多,最简单的方法是在音乐集成电路的输出端与功放三极管的基极之间,串入一个光敏电阻器。光敏电阻器的阻值在黑夜可比白天增大几百倍,因此晚上熄灯之后,可以自动中止报时。晚间在灯光下的报时音量,也可以自动减小。适当调整好功放三极管的工作点,可以得到白天、晚间、夜间的三种最佳工作状态。这种方法对于各类电子钟全都适用。
实现午间中止报时,则需要根据具体情况分别采用不同的方法。图10是让LM8361数字钟在夜间和下午2点中止报时的电路。图11是“小时个位”的“C”字段的波形图。由图可知:在2~3点时,“小时个位”的“C”字段为低电平(此时“小时十位”的“C”字段也为低电平),图10的三极管VT1截止,使音乐报时集成电路的输出信号不能到达功放三极管VT2的基极,停止发声,因而可以使主人在下午1~3点的午睡不被打扰。接入“小时十位”的“C”字段的作用,是为了在中午12点的时刻,仍然能够正常报时。


图12是让指针式电子钟在夜间和白天的任意2个小时期间自动中止报时的电路。例如,想让电子钟在每天下午2点和3点都不报时,启用时,可以在下午4点整按一次按钮SB,以后每天下午的2点和3点就都将自动中止报时了。2:30和3:30的半点报时也会自动中止,其工作原理,读者可自行分析(图12中的4040外围电路与图5相同)。
