隨著時間的推移,科學技術的不斷發展,人們對時間計量的精度要求越來越高,應用越來越廣。怎樣讓時鐘更好的為人民服務,這就要求我們不斷設計出新型的電子時鐘。
目前,電子時鐘已經廣泛應用于個人家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場所,成為人們日常生活活動中不可少的必須品。它不僅有基本的時間功能,還有定時功能,并且可擴展為定時對家電等電氣產品的自動控制,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行控制;可增加溫度傳感器,進行實時溫度顯示,進一步擴展為利用不同的溫度某些電氣產品進行自動控制;也可增加濕度傳感器,進行實時濕度顯示,以便對濕度進行控制,方便人們的生活。由于數字集成電路的發展和石英晶體振蕩器的廣泛使用,使的數字時鐘的精度遠遠超過老式鐘表,鐘表的數字化給人們的生產生活帶來了極大的方便,諸如整點提示、定時報警、定時廣播、自動啟閉路燈,定時開關烘箱等,所有這些,都是以鐘表數字化為基礎的。因此研究數字時鐘及其應用,有著非常現實的意義。
簡易電子鬧鐘的電路如圖所示,電路由電子延遲開關與振蕩器等兩大部分組成。
三極管VT1、VT2組成復合管,它與電阻RP及電容C1構成延遲電子開關電路,開機后,電源經電位器RP向電容Cl充電,當C1兩端電壓低于VT1基極的開門電平時,VT1與VT2均處于截止狀態,由VT3與VT4組成的音頻振蕩器停振不工作,揚聲器B無聲。
隨著充電不斷進行,C1兩端電壓逐漸升高,當C1兩端電壓升至VT1基極的開門電平時,VT1、VT2就由原來的截止態轉變為導通態,VT2的發射極電流就經電阻R2注入VT3的基極,使VT3、VT4構成的振蕩器立即起振,揚聲器B就發出響亮的“嘟”報信聲,喚你起床,同時LED發光顯示。
起床后,可以關閉電源開關,即將開關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,可為第二次開機作延遲準備。R1的阻值不能為零,否則放電電流過大,日久后易使開關接點燒壞。
電路的延遲時間主要由Rp與C1的充電時間常數決定,調節電位器Rp的阻值可以調整電路的定時時間,圖示數據可在一小時內連續可調。若想再加大延遲時間,可以增大Rp或C1的數值。
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型獨石電容器。B用YD57—2型等8Ω小型電動揚聲器,S為2X2小型拔動式開關,電源G可用5號電池兩節。
下圖是本機印制電路板圖,印制電路板尺寸為50mmX35mm。將安裝好的電路板裝人事先準備好的木制或塑料小盒里,RP旋軸伸出機盒并配上旋鈕與度盤,并在盒面適當部位開一小孔以便讓發光管LED從里面伸出。
這個電路只要接線無誤,一般不用調試就能正常工作。改變RP阻值可以調節定時時間,可以通過試驗測出定時時間,并標在RP的旋鈕度盤上。若嫌揚聲器B發聲的音調不好聽,可以增減電容C3的容量,改變叫聲音調,直至滿意為止。以后使用時,在午睡前,只要將RP旋至預定的定時時間上,將開關S拔向上方,預設時間一到電子鬧鐘就會發聲。平時不用時,只要將開關S拔向下方即可。