Принципиальная схема

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 10. Из нее видно, каким образом соединяются все элементы и какие контакты корректора используются для подключения к часам.

Поскольку корректор не имеет собственного сетевого источника питания, а использует одно из питающих напряжений электронных часов от 5 В до 40 В, в схеме установлен стабилизатор напряжения, выполненный на микросхеме D3. Питающее напряжение подключается к контактам I (плюс) и 2 (минус) корректора. Конденсаторы СР1, С1-С3 обеспечивают дополнительную фильтрацию напряжения питания. Однокристальные часы корректора выполнены на микросхеме D2.

Кварцевый резонатор ВQ1 обеспечивает стабильную генерацию часов с частотой 32768 Гц. Конденсаторы С6 и СТ1 предназначены для коррекции частоты генератора часов. Питание микросхемы часов происходит либо от стабилизатора напряжения D3 через диод VD2, либо от элемента питания В1 напряжением 3, 6 В через диод VD3. Диоды обеспечивают защиту от разрядки элемента питания через остальные элементы схемы при отсутствии сетевого питания. Через защитный диод VD4 и токоограничивающий резистор R2 производится регулярная подзарядка элемента питания В1 до рабочего напряжения 3, 6 В от стабилизатора D3.

Избыток зарядного напряжения гасится на диодах VD2 и VD4. Резисторы R3 и R4 подтягивают интерфейсные линии шины I2 С к источнику питания. По этой последовательной двухпроводной шине с помощью линии синхронизации SСL и линии данных SDA происходит запись и чтение времени микроконтроллером D1 из однокристальных часов D2. Микроконтроллер работает под управляющей программой. записываемой и него внутрисхемно (без выпаивания) через разъем J1. Кнопка SВ1 предназначена для установки времени в однокристальных часах D3.

При пропадании питания данный контроллер сбрасывается при помощи диода VD1. При наличии напряжения в сети резистор R1 удерживает вход сброса контроллера в пассивном состоянии.

В качестве элементов задающего генератора для контроллера используется кварцевый резонатор BQ2 и конденсаторы С4 и С5. Управление электронными часами осуществляется через оптроны U1 и U2 по схеме полной гальванической развязки, что позволяет подключать корректор практически к любым электронным часам, имеющим кнопки коррекции часов и минут. Резисторы R5-R8 ограничивают ток управления через оптрон. Перечень элементов корректора приведен в табл. 1.

Допускается отклонение значений применяемых в схеме резисторов и конденсаторов на 20%.

В качестве кварцевого резонатора ВQ2 можно использовать любой другой от 1 МГц до 12 МГц с последующей коррекцией программы микроконтроллера. Сам микроконтроллер может быть в любом типе корпуса, поскольку не требуется его программирование на отдельном программаторе. В корректоре применен малогабаритный элемент питания B1 типа СR2032, который применяется в современных персональных компьютерах и является в настоящее время легкодоступным и недорогим элементом. Поскольку однокристальные часы корректора потребляют микроамперный ток от этого элемента, то его хватает на много лет работы.

Все элементы схемы можно распаять на небольшой макетной плате. Плата устанавливается внутри электронных часов в любом подходящем месте с обеспечением электрической изоляции от других элементов часов. Корректор можно включить до программирования контроллера с целью подстройки кварцевого генератора однокристальных часов. Для этого надо подключить высокоомный вход частотомера к выводу 2 микросхемы D2 и с помощью подстроечного конденсатора СT1 приблизить частоту генератора к значению 32768 Гц.

При подключении корректора к часам следует определить полярность сигналов на кнопках коррекции часов, минут и сброса с помощью простого тестера. Положительный контакт должен подключаться к коллектору оптрона, а отрицательный к эмиттеру. Контакты 9 и 10 корректора подключают к кнопке коррекции минут электронных часов, контакты 11 и 12 — к кнопке коррекции часов, а контакты 7 и 8 к кнопке сброса часов. Оставшиеся и незадействованные контакты 5 и 6 зарезервированы на предмет дальнейших расширений функций устройства.

рисунок 10. Принципиальная схема автоматического корректора часов