隨著時間的推移,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對時間計量的精度要求越來越高,應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時鐘更好的為人民服務(wù),這就要求我們不斷設(shè)計出新型的電子時鐘。
目前,電子時鐘已經(jīng)廣泛應(yīng)用于個人家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘I罨顒又胁豢缮俚谋仨毱?。它不僅有基本的時間功能,還有定時功能,并且可擴(kuò)展為定時對家電等電氣產(chǎn)品的自動控制,可以避免多種控制器的混淆,利用一個控制器對多路電器進(jìn)行控制;可增加溫度傳感器,進(jìn)行實(shí)時溫度顯示,進(jìn)一步擴(kuò)展為利用不同的溫度某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動控制;也可增加濕度傳感器,進(jìn)行實(shí)時濕度顯示,以便對濕度進(jìn)行控制,方便人們的生活。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛使用,使的數(shù)字時鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表,鐘表的數(shù)字化給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的方便,諸如整點(diǎn)提示、定時報警、定時廣播、自動啟閉路燈,定時開關(guān)烘箱等,所有這些,都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此研究數(shù)字時鐘及其應(yīng)用,有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。
簡易電子鬧鐘的電路如圖所示,電路由電子延遲開關(guān)與振蕩器等兩大部分組成。
三極管VT1、VT2組成復(fù)合管,它與電阻RP及電容C1構(gòu)成延遲電子開關(guān)電路,開機(jī)后,電源經(jīng)電位器RP向電容Cl充電,當(dāng)C1兩端電壓低于VT1基極的開門電平時,VT1與VT2均處于截止?fàn)顟B(tài),由VT3與VT4組成的音頻振蕩器停振不工作,揚(yáng)聲器B無聲。
隨著充電不斷進(jìn)行,C1兩端電壓逐漸升高,當(dāng)C1兩端電壓升至VT1基極的開門電平時,VT1、VT2就由原來的截止態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通態(tài),VT2的發(fā)射極電流就經(jīng)電阻R2注入VT3的基極,使VT3、VT4構(gòu)成的振蕩器立即起振,揚(yáng)聲器B就發(fā)出響亮的“嘟”報信聲,喚你起床,同時LED發(fā)光顯示。
起床后,可以關(guān)閉電源開關(guān),即將開關(guān)S拔向下方(即圖示位置),聲光信號即停止。同時電容C1儲存的電荷將通過電阻R1泄放,可為第二次開機(jī)作延遲準(zhǔn)備。R1的阻值不能為零,否則放電電流過大,日久后易使開關(guān)接點(diǎn)燒壞。
電路的延遲時間主要由Rp與C1的充電時間常數(shù)決定,調(diào)節(jié)電位器Rp的阻值可以調(diào)整電路的定時時間,圖示數(shù)據(jù)可在一小時內(nèi)連續(xù)可調(diào)。若想再加大延遲時間,可以增大Rp或C1的數(shù)值。
元器件選擇與制作
VT1—VT3可用9011、9013型等硅NPN三極管,β≥100;VT4要用3AX31B型等鍺PNP三極管,β≥50。LED可用普通紅色發(fā)光二極管。
Rp用小型旋軸線性電位器,其余電阻均用RTX—1/8W型碳膜電阻器。C1用CD11—10V型小體積電解電容器,C2、C3為CT4型獨(dú)石電容器。B用YD57—2型等8Ω小型電動揚(yáng)聲器,S為2X2小型拔動式開關(guān),電源G可用5號電池兩節(jié)。
下圖是本機(jī)印制電路板圖,印制電路板尺寸為50mmX35mm。將安裝好的電路板裝人事先準(zhǔn)備好的木制或塑料小盒里,RP旋軸伸出機(jī)盒并配上旋鈕與度盤,并在盒面適當(dāng)部位開一小孔以便讓發(fā)光管LED從里面伸出。
這個電路只要接線無誤,一般不用調(diào)試就能正常工作。改變RP阻值可以調(diào)節(jié)定時時間,可以通過試驗(yàn)測出定時時間,并標(biāo)在RP的旋鈕度盤上。若嫌揚(yáng)聲器B發(fā)聲的音調(diào)不好聽,可以增減電容C3的容量,改變叫聲音調(diào),直至滿意為止。以后使用時,在午睡前,只要將RP旋至預(yù)定的定時時間上,將開關(guān)S拔向上方,預(yù)設(shè)時間一到電子鬧鐘就會發(fā)聲。平時不用時,只要將開關(guān)S拔向下方即可。