Самая распространенная микросхема для электронных часов — БИС К145ИК1901. До сих пор выпускаются различные электронные часы-будильники с сетевым питанием на К145ИК1901 и эта микросхема одна из наиболее доступных на прилавках магазинов радиодеталей. Микросхема содержит программируемый таймер - часы, работающий на электролюминисцентный индикатор, для построения законченной конструкции требуется минимальное количество навесных элементов.


Но несмотря все явные преимущества, имеется и существенный недостаток — применение микросхемы ограничено стационарными конструкциями, питающимися от сети. Дело в том, что номинальное напряжение питания микросхемы 27В, а это неудобно, по тому что, например, напряжение борт-сети автомобиля 12-14В, не более, а для питания нити накала индикатора используют переменное напряжение.

В описываемой конструкции часов эти проблемы решены: нить накала питается постоянным током, а для повышения напряжения до 27-30В используется импульсный преобразователь.

Принцип работы часов

Микросхема D1 — К145ИК1901 включена по типовой схеме без использования функции будильника. Управление часами производится кнопками без фиксации — S1-S7. Индикатор — вакуумный Н1, на его сегментные аноды поступают импульсы с выходов J1-J7 (сегменты А - G). Динамический опрос цифр производится путем переключения сеток индикатора импульсами, следующими с выходов D1-D4.

Эти же импульсы используются и для опроса кнопок управления. Питание накальной цепи индикатора производится от замка зажигания автомобиля, поскольку это самая энергоемкая цепь часов. Таким образом, при выключенном зажигании напряжение на накал не поступает и индикатор погашен, а при включенном зажигании цифры светятся.

Одна из необходимых функций любых автомобильных часов со светящимися индикаторами — необходимость ночного снижения яркости их свечения. При том, в дневное время яркость свечения индикаторов должна быть максимальной. В данном случае эта проблема решается смещением отрицательно потенциала на катоде прямого накала индикатора, а именно, при помощи электромагнитного реле Р1, обмотка которого подключена к цепям габаритный огней автомобиля.

В дневное время габаритные огни погашены и контакты реле находятся в положении показанном на схеме. При этом на катоде (нити накала) наибольший (по модулю) отрицательный потенциал, и напряжение между анодами и катодом получается наибольшим, а яркость максимальной. При включении габаритных огней реле притягивает контакты и их положение меняется на обратное показанному на схеме.

В результате потенциал анода смещается в сторону положительных напряжений и напряжение между анодами и катодом получает ниже, а вследствие, и ниже яркость свечения цифр.

Накальное напряжение (4В) устанавливается подбором сопротивлений R9 и R7 (R9=R7) при обесточенном реле, а затем подбором сопротивления R8 при притянутых контактах реле. При переключении реле напряжение на нити накала (методу выводами 1 и 16 Н1) должно быть неизменным 4-4.2В (после прогрева нити).

Для повышения напряжения питания микросхемы и индикаторов до 27-ЗОВ используется преобразователь напряжения. Он содержит мультивибратор с мощным выходом на микросхеме D2, вырабатывающий импульсы частотой 75 кГц, которые поступают на умножитель напряжения на диодах VD1-VD5. Преобразователь обеспечивает ток в нагрузке до 9 mА, что более чем достаточно (схема часов, без учета накала, потребляет ток не более 5 mА).

Индикатор ИВЛ1-7/5 можно заменить на любой другой аналогичный, имеющий не менее 4-х разрядов. Можно использовать и многоразрядный индикатор типа ИВ-27, но большая часть его разрядов останется не использованной. В любом случае, нужно подбором R7-R9 установить напряжение накала, которое требуется для того индикатора, который будет применен.

Реле Р1 — РЭС-22 с катушкой на 12В, но можно использовать и другое реле, имеющее соответствующие контактные группы и намотку на 12 В.
Точность хода устанавливается подстройкой подстроечного конденсатора С3.