Анализ поставленной задачи

В ходе выполнения дипломной работы необходимо разработать электронные часы.

Необходимо рассмотреть алгоритмы регулирования времени, выбрать базовое схемотехническое решения для выполнения поставленных задач, произвести выбор элементной базы, а также составить комплект документации к устройству: структурную и функциональную схемы устройства, электрическую принципиальную схему, а также чертежи печатной платы.

Разработка устройства должна проходить с использованием микроконтроллеров, применение которых позволит расширить функционал схемы, сделать ее более гибкой в настройке, а также упростить добавление новых функций в уже имеющуюся схему, т.е. рассмотреть возможность дальнейшей модернизации устройства.

Электронные часы — часы, в которых для отсчёта времени используются периодические колебания электронного генератора, преобразованные в дискретные сигналы, повторяющиеся через 1 с, 1 мин, 1 ч и т. д.; сигналы выводятся на цифровое табло, показывающее текущее время, а в некоторых моделях также число, месяц, год, день недели (Рис.7).

Рисунок 7. Современные электронные часы

Основа электронных часов — кварцевый генератор стабилизированных электрических колебаний, с микросхемой, предназначенной для вычисления времени и вывода сигналов на цифровой дисплей. Часы с питанием от сети переменного тока могут не иметь собственного генератора и использовать частоту сети.

Время на дисплее отображается в виде цифр (например: 13:20).

Питание — от сети переменного тока или химических элементов питания, в том числе миниатюрных (в наручных электронных часах).

Существуют электронные часы, конструктивно объединённые (на базе общей микросхемы) с микрокалькулятором, а также электронные часы-будильник, и другими техническими устройствами.

Некоторые модели наручных кварцевых часов (со стрелками) имеют цифровой дисплей электронных часов (так называемые гибридные часы) (Рис.8).

Рисунок 8. Гибридные часы

Часы с радиоприемником имеют ручку регулятора громкости, ручку настройки и переключателя диапазонов AM\MW\FM, который одновременно является выключателем (Рис.9).

Поправка показаний электронных часов, когда часы отстают или спешат, в некоторых часах вносят поправку в показания часов, точность хода самих часов при этом остаётся прежней.

Рисунок 9. Часы с радиоприемником

Поправка точности хода электронных часов, когда с поправкой показаний делается и поправка хода часов, то есть меняется или тактовая частота задающего генератора или меняется коэффициент деления счётчика-делителя. Такая коррекция существует лишь в некоторых электронных часах.

Электронные часы могут быть со своим собственным дисплеем (в основном ЖК — в моделях с автономным питанием от гальванических элементов, или вакуумно-люминесцентный индикатор — в моделях, питающихся от электросети) или могут выводить данные на экран устройства, в состав которого они входят. В компьютерах электронные часы входят в состав материнской платы и могут настраиваться через BIOS или ОС; для бесперебойной работы в то время, когда компьютер выключен, они используют элемент питания, установленный на материнской плате (батарейка, аккумулятор или ионистор).

Электронные часы также используются в транспортных средствах. Такие часы имеют светящийся дисплей, который видно в любое время суток, и часто питаются от аккумуляторной батареи самого средства передвижения.