Разработка принципиальной схемы блока коррекции времени

Теперь последним неразработанным блоком часов остался блок коррекции времени. Приступим к его разработке.

Наиболее простой схемой будет обладать устройство установки содержимого счетчика минут и счетчика часов. Как уже было определено при разработке структурной схемы, для коррекции времени на вход счетчика минут или счетчика часов должна подаваться частота 4 Гц с выхода одного из двоичных счетчиков предварительного делителя тактовой частоты.

Блок коррекции времени можно выполнить на основе цифрового коммутатора, который будет подключать к счетному входу счетчиков либо импульсы с выхода предыдущего блока, либо частоту установки нового показания часов 4 Гц.

Выберем микросхему цифрового коммутатора. Как и в предыдущих случаях, основным критерием будут габариты этой микросхемы и потребляемый ею ток. По предъявленным параметрам наилучшим образом подходит микросхема. Эта микросхема может коммутировать как цифровые, так и аналоговые сигналы. Габариты микросхемы SN74LVC1G3157DRLR составляют 1,6´1,6 мм.

Для переключения входов коммутатора логический уровень на его управляющем входе будем изменять при помощи кнопки. Такую схему мы уже неоднократно применяли ранее. Схема счетчика минут с устройством коррекции показаний приведена на рисунке 10.12.

Рисунок 10.12 – Схема счетчика минут с устройством установки внутреннего состояния

В нормальном режиме работы часов на управляющий вход A коммутатора D2 через резистор R2 от источника питания подается высокий потенциал. При этом на тактовый вход C десятичного счетчика D3.1 поступают импульсы с периодом повторения 1 сек.

При замыкании контактов кнопки установки минут S1 на управляющем входе коммутатора D2 формируется низкий потенциал. В результате на выход коммутатора будет поступать сигнал установки показаний минут 4 Гц. Конденсатор C1 служит для того, чтобы не возникало ложных импульсов установки времени за счет дребезга контактов кнопки S1.

Схема установки внутреннего состояния счетчика часов строится подобным образом, поэтому приводить ее не имеет смысла.

Несколько отличается схема установки счетчика секунд. При нажатии на кнопку установки секунд необходимо сбросить счетчик секунд (записать во все его разряды нулевое значение). Для этого достаточно подать потенциал на вход сброса R, однако мы уже использовали входы сброса для формирования модуля счета 60. Поэтому в данной схеме тоже потребуются коммутаторы, которые позволят схеме либо работать в режиме счетчика секунд, либо оставаться в сброшенном состоянии.

Разработанная принципиальная схема счетчика секунд с блоком установки его в нулевое состояние приведена на рисунке 10.13.

Рисунок 10.13 – Схема счетчика секунд с устройством сброса

В данной схеме кнопка установки секунд S1 формирует сигнал сразу на оба коммутатора. Кроме того, в ней отсутствует схема устранения дребезга контактов. Это связано с тем, что при любом количестве нажатий на кнопку установки секунд счетчик устанавливается в одно и то же состояние.

На этом разработка принципиальной схемы часов завершается. Часы можно считать классическим примером использования цифровых счетчиков. Теперь рассмотрим примеры использования последовательного регистра.