Эволюция электронных часов

Или как эти часы сделать первичными и приспособить для управления сетью вторичных

Электромеханические часы, которые мы видим на улицах городов, в помещениях различных организаций и учреждений, промышленных предприятий, называют вторичными. Они управляются разнополярными минутными импульсами, поступающими от часов первичных. Но центральные первичные часы промышленного изготовления — устройство громоздкое, да и точность их хода, как правило, невелика.

Первичные часы для сети вторичных можно создать на базе электронных часов заводского изготовления, если дополнить их приставкой, формирующей соответствующие сигналы управления. Примером может служить приставка, схема которой показана на рис. 1. Базовыми служат часы Электроника 7-06К с блоком коррекции по сигналам точного времени, подключенным к радиотрансляционной сети, благодаря чему достигнута высокая точность хода.

В приставке триггер DD1.1 и транзистор VT2 с электромагнитным реле К 1 в коллекторной цепи образуют переключатель полярности минутных импульсов, а триггер DD1.2 и транзисторы VT3 — VT5 — формирователь коротких управляющих импульсов. Напряжение 9В питания триггеров и транзистора VT1 подается от источника питания электронных часов, совместно с которыми приставка работает, а для питания транзисторов VT2 — VT5 — от любого внешнего источника постоянного тока напряжением 24 В.

Минутные импульсы электронных часов (вывод 10 микросхемы К176ИЕ12), следующие с частотой 1/60 Гц, поступают на вход С счетного триггера DD1.1 и через резистор R1 на базу транзистора VT1. Состояние триггера DD1.1 изменяется по положительному спаду минутного импульса. При единичном его состоянии открывается транзистор VT2, срабатывает реле К1 и его контакты К 1.1 подключают провод Б сети вторичных часов к плюсу источника 24 В, а контактами К 1.2 — провод А к коллектору составного транзистора VT4VT5, который в это время закрыт. Такое переключение проводов линии означает подготовку ее для прохождения импульса тока через сеть вторичных часов.

Роль формирователя коротких импульсов выполняет триггер DD1.2, работающий как одновибратор [Л]. Он срабатывает по отрицательному спаду входного минутного импульса, инвертируемого транзистором VT1, т. е. через 30 с после срабатывания электромагнитного реле. Формируемый импульс длительностью около 2 с, усиленный по току транзистором VT3, открывает составной транзистор VT4VT5, в результате чего в сети появляется мощный импульс, переводящий механизмы вторичных часов на одну минуту вперед.

Следующий минутный импульс, поступивший на вход приставки, переключает триггер DD1.1 в нулевое состояние, отчего транзистор VT2 закрывается, реле К1 обесточивается, а его контакты, возвращаясь в показанное на схеме положение, изменяют полярность подключения проводов сети к источнику напряжения 24В и составному транзистору. А через 30 с в сети вновь появится короткий импульс тока, который переведет вторичные часы еще на минуту вперед. Так приставка вырабатывает разнополярные минутные импульсы длительностью 2 с и амплитудой 24 В..

Благодаря тому, что электромагнитное реле переключается при закрытом транзисторном ключе или обесточенной линии вторичных часов, контакты реле не обгорают.

Сеть вторичных часов, подразделенных на группы, подключают к приставке через блок ускоренного переведения стрелок вперед и плавкие предохранители. В блоке использован трехпозиционный тумблер П2Т-7 (SA2) с фиксацией в среднем и двух крайних положениях. Тумблер SA1 необходим для переключения полярности проводов линии при первоначальном запуске часов, когда невозможно подогнать вторичные часы с точностью до минуты. Дело в том, что при подаче питания на часы и приставку мы не можем определить, в каком намагниченном состоянии остались магниты роторов шаговых двигателей вторичных часов и какой полярности импульс требуется для следующего шага двигателя. Поэтому при установке вторичных часов на текущее время иногда не удается подогнать их ход с точностью до 1 мин без изменения полярности линейных проводов.

Возможный вариант монтажа деталей электронной части приставки на печатной плате показан на рис. 2. Электромагнитное реле устанавливают на плате с помощью кронштейна с отверстиями для крепежных винтов. Выводы его обмотки и контактов соединяют с платой гибкими проводами.

Микросхему К176ТМ2 можно заменить на К176ТМ1, К561ТМ2, К561ТМ1. Транзисторы — любые кремниевые соответствующей структуры и мощности. Реле К1—РЭС6, паспорт РФО.452.102. Но можно применить другое реле, срабатывающее при напряжении 15... 20В и имеющее две группы контактов на переключение.

К приставке можно подключить до 200 вторичных часов, при этом установка транзистора VT5 на теплоотвод не требуется.