Web o staré elektronice

Po dalším pátrání jsem objevil další pěkné schéma digitronových hodin. Tentokrát nebudeme využívat síťový kmitočet, ale použijeme oscilátor řízený krystalem. Takové hodiny jsou potom mnohem přesnější, nezrychlují ani nezpomalují a jsou proto nanejvýš spolehlivé.

Zpoždění popř. zrychlení hodiny řízených krystalem je cca 1s za den, což je prakticky nepatrné a navíc pokud je oscilátor dobře sladěný a použijeme kvalitní krystal může být toto zpoždění nebo zrychlení ještě nižší - až 0,5s na den, což je opravdu dobré. Pochopitelně by šli hodiny udělat ještě přesnější které se prakticky vůbec nezrychlují ani nezpožďují-takovým hodinám se říká atomové hodiny, ale to je zbytečné, protože pokud si dáme záležet budou nám klasické hodiny řízené obyčejným krystalem fungovat také velmi dobře. Navíc při použití levných dostupných součástek bychom těžko dosáhli atomového času. Pro konstrukci takových hodiny jsem si stanovil několik podmínek:

1) Postavit je pouze z klasických IO- tzn řada 74xx a 40xx.

2) Nepoužívat žádné mikrořadiče ani procesory atd...

3) Postavit je na co nejmenším prostoru ( u mě 100 x 75mm bez digitronů, ty jsou na externí desce)

4) Jako napájecí zdroj použít jeden transformátor s potřebným napětím - tj. 7V, které se následně stabilizují na 5V a 160V pro digitrony.

ZAPOJENÍ:

Hodiny pracují s kmitočtem 32,768 kHz, který je v děličích dělen na kmitočet nižší - 1Hz. Narozdíl od předchozích hodin, které byly čistě z TTL logiky zde použijeme i jeden CMOS integrovaný obvod a to obvod speciálně vyrobený pro krystalové oscilátory. Jedná se o 12bit čítač typu 4060. Jak je vidět ve schématu je tento oscilační obvod vybaven i kapacitním trimrem s rozsahem 5-35pF, kterým můžeme oscilátor doladit na co nejpřesnější frekvenci. CMOS 4060 je však jediným CMOS obvodem v celých hodinách, ostatní IO jsou již TTL. Přeztože CMOS logika se může napájet napětím od 3 do 18V, TTL vydrží max. pouze 5V. Zvolíme proto 5V zdroj pro CMOS i TTL. Bylo by zbytečné navrhovat 2 zdroje, zapojení by se tak značně zkomplikovalo a proč si přidělávat práci ne? Zvolíme včak takový zdroj, který bude stabilizovaný, je to lepší, protože zdroj napětí bez stabilizace má velké výchylky naptětí, což by nedělalo dobře CMOSu ani TTL. Proto použijeme stabilizátor 7805. Ten je lepší chladit hliníkovým chladičem, aby se nám zbytečně nepřehříval. Odběr takových hodiny je cca 500-700mA. Ale zpátky ke kmitočtům. Kmitočet z ocsilátoru je dále zpracováván obvodem 7474 (74LS74) a obvody 7400 (MH74LS00). Ty kmitočet upraví na nízkou frekvenci 1Hz a ta je dále čítána čitači 7490 (74LS90). Ty impulsy ,,počítají" a posílají je ve čtyřmístných kódech na vstupy převodníků a budičů 74141, ty ho dekódují a převedou na číselnou hodnotu, která se pak zobrazuje v digitronech. Digitrony potřebují pro rozsvícení napětí 140-170V. Je proto potřeba použít takové trafo, které by mělo dvě sekundární vinutí-např. 6,3V 1A / 180V 70mA. Mohli bychom použít i nějaký násobič ať už Villardův nebo IO MC34063, který je pro tyto násobiče napětí určený. To už je na každém, které zapojení použije. Nároky na stabilizaci tu nejsou žádné a proto při použití tranformátoru postačí jednoceatný usm. a filtrace kondenzátorem 5uF/300V. Vzhledem k tomu, že používáme i CMOS integrovaný obvod, bude možná lepší použít dvojcestný usm. protože GND zdroje 5V a 170V jsou společné, tak aby nám nešlo nějaké rušení z jednocestného usm. použijeme raději Gratzův můstek. Ale možná že to nebude potřeba, protože většina CMOS už má dnes ochranu proti zkratu staticou elektřinou atd. I tak ale doporučuji CMOS NEPÁJET TRAFOPÁJKOU ALE POUŽÍT RADĚJI PATICI DIL16. To samé pak uděláme i u TTL, protože i když nejsou tak citlivé na statickou elektřinu, je lepší je nepájet a pouze zasunout do patic, lépe nám pak pujde výměna porouchaného IO.

SCHÉMA:

 Pochopitelně by se dalo udělat ještě několik dalších doplňků-např dvojtečky z doutnavek mezi hodinami a minutami a mezi minutami a seknudami-což jsem udělal. Další takovou pěknou věcí by mohlo být blikání dvojteček v rytmu sekund, což mi ale připadalo zbytečné jako naši politici, protože vidím běžící sekundy na digitronech ne? Ale to je samozřejmě na každém z nás jak si hodiny upraví. Digitrony můžeme třeba ještě podsvítit modrými LED jako tomu je např. zde: http://www.postreh.com/phprs/view.php?cisloclanku=2008022101 , kde jsou další digitronové hodiny, které využívají CMOS 4017. Jejich zapojení je o něco jednodušší než toto, ale zase je potřeba použít spínací tranzistory. Tomu my jsme se zde vyhnuli použitím obvodů 74141.

Obvody 74141 možná nebude snadné sehnat, protoře je už jen minimum výrobců, kteří by tento obvod vyráběli. Ten se totiž používal výhradně pro řízení digitronů.

Pokud by bylo potřeba tyto obvody koupit a nebyly by nikde doma v šuplíku obraťte se na stránky pana Jaromíra Bučka, kde tento obvod můžete sehnat.

http://www.bucek.name/index3_info.php?id=ttl74tdat_mh74141_30c00_

V případě, že by je již neměl na skladě, napište si inzerát do nějaké burzy, popř. zaběhněte na sběrný dvůr s elektronikou a zkuste najít staré digitronové hodiny, kde naleznete nejen 74141 (snad budou ještě funkční :-D) ale i trafo, které dává napětí pro logiku i pro digitrony. No a samozřejmě digitrony. U pokladů nalezených na sběráku je jediné riziko a to takové, že ty součástky uvnitř už nemusí být funkční, proto je lepší mít takových nalezených hodiny několik.