Электронные часы функции

Устройство и принцип действия электрических часов

Электрические часы по конструкции принципиально отличаются от механических. Если в механических часах индивидуального пользования движение стрелок происходит за счет энергии, подаваемой от заводной пружины, то в электрических часах эта энергия получается от миниатюрной круглой, дискового типа батарейки (элемента) размером с небольшую пуговицу, размещенной в платине механизма. Энергия батарейки через привод приводит в действие регулятор. Регулятор передает колебания через храповое устройство и далее через редуктор на стрелочный механизм. Для перевода стрелок имеется устройство, аналогичное устройству в механических часах.

Электрические часы обладают более высокой точностью хода по сравнению с механическими.

Преимущество электрических часов заключается и в том, что они не требуют ежедневного завода, так как электрическая батарейка обеспечивает энергией непрерывную работу механизма в течение 12-24 мес.

Электрические часы по принципу действия подразделяют в зависимости от конструкции привода на контактные и бесконтактные (транзисторные), или иначе их называют электронно-механическими. В зависимости от конструкции регулятора часы бывают балансовыми и камертонными.

Контактные наручные часы. Они имеют магнитоэлектрический привод баланса. Источником питания служит миниатюрная батарейка (гальванический элемент) напряжением 1,3 В. Импульс баланса вызывается с помощью контакта, замыкающего электрическую цепь питания привода регулятора хода. Привод сообщает балансу импульс в результате взаимодействия полей постоянного магнита и электрической катушки. Энергия баланса через колесную систему передается на стрелки.

Механизм контактных электрических часов собран в три ряда. В верхнем ряду размещен баланс, в среднем – магнитная система, батарейка и колесная передача, в нижнем – стрелочный механизм.

Ось баланса из полюсов батарейки, установленной в часовом механизме, контактирует с токосъемной шинкой и соответственно с колонкой, изолированной от всего механизма. Колонка несет контактную пластинку, которая проходит через проволочную петлю, закрепленную на второй пластинке, тоже изолированной от механизма. Второй полюс батарейки подсоединен ко всему механизму.

Ток от батарейки поступает на баланс и затем попадает на катушку, закрепленную в прорезе обода баланса. Один конец катушки подсоединен к балансу, второй конец – к контактному штифту. Рядом с контактным штифтом помещен камень, который взаимодействует со второй пластинкой.

Под балансом находится миниатюрный постоянный магнит, закрепленный на магнитопроводе. Концентрацию магнитного поля на пути к катушке создает магнитопровод из электротехнической стали, имеющий форму скобы.

При колебании баланса контактный штифт, соприкоснувшись с контактной пластинкой, замыкает электрическую цепь, через катушку проходит ток и вокруг нее создается магнитное поле. При взаимодействии полей катушки и постоянного магнита возникает сила, стремящаяся вытолкнуть катушку из поля постоянного магнита. Баланс получает импульс.

При выходе катушки из зоны действия магнита контакт размыкается. Под воздействием спирали (волоска) баланс получает вращение в обратном направлении. В этом случае камень, установленный на балансе, соприкоснется со второй пластинкой, которая своей петлей захватит и отведет контактную пластинку настолько, что контактный штифт пройдет без соприкосновения с концом контактной пластинки. В результате этого балансу придается импульс одного направления.

Так как на балансе закреплен ролик, имеющий эллипс, последний при колебании баланса захватывает поочередно зубья храпового колеса, вращает его и одновременно через триб вращение передается секундному центральному колесу. Триб секундного центрального колеса вращает промежуточное колесо, в свою очередь триб промежуточного колеса передает движение минутному колесу, а установленный на втулке этого колеса триб вексельного колеса вращает часовое колесо.

Таким образом, баланс не только регулирует колебания, но и является двигателем колесной системы.

Размеры всех деталей электрической схемы в наручных часах весьма миниатюрны. Например, толщина изолированного медного провода катушки не превышает 15 мкм, толщина контактной пластинки менее 0,2 мм при ее ширине немногим более 0,5 мм и длине 10 мм. К недостаткам контактных наручных часов относится окисление контактов в процессе работы часов, что выводит их из строя.

Бесконтактные наручные часы. Эти часы (рис. 23), как и контактные, имеют магнитоэлектрический привод, но импульс, сообщаемый балансу, образуется не с помощью контакта, а посредством полупроводникового триода, т. е. тройного полупроводникового прибора, имеющего три вывода. Полупроводниковые триоды принято называть транзисторами (преобразователями); такое наименование в какой-то мере отражает принцип их действия.

Рис. 23. Схема балансовых бесконтактных наручных часов: а – схема транзистора; б – схема часов: 1 – баланс; 2 – магнитопровод; 3 – два постоянных магнита; 4 – катушка возбуждения или катушка освобождения; 5 – импульсная катушка; б – транзистор; 7 – батарейка

К полупроводниковым веществам относят германий (Ge), кремний (Si), селен (Se), окислы некоторых металлов и ряд других аналогичных веществ. Свойство полупроводников, используемых для производства транзисторов, состоит в том, что при некоторых специально создаваемых условиях эти вещества могут преграждать путь электрическому току, т. е. становиться как бы изоляторами, или проводить ток в определенном направлении.

Для изготовления транзисторов из кристалла германия (Ge) вырезают пластинку, размеры которой измеряются долями миллиметра. С обеих сторон пластинки наносят капельки индия (In), после чего нагревают пластинку до температуры 500-600°С. Расплавленный индий растворяет германий, и по обе стороны пластинки возникают участки сплава индия и германия. Толщина оставшегося слоя германия, разделяющего оба участка сплава, не превышает 0,05 мм. Этот слой называют основанием или базой, участки же сплавов – эмиттером и коллектором. К базе, эмиттеру и коллектору припаивают выводы, после чего изготовленный триод заключают в герметический защитный корпус.

В спокойном состоянии транзистор, как говорят, заперт, т. е. он не проводит ток между коллектором и эмиттером. Однако если между коллектором и базой включить источник постоянного тока так, чтобы к базе был подведен отрицательный полюс батарейки, то транзистор откроется. Его коллектор – эмиттерный переход – приобретает способность проводить электрический ток.

Баланс в этих часах имеет миниатюрный магнитопровод, с внутренней стороны которого закреплены два постоянных магнита. На платине механизма установлены две миниатюрные катушки, одну из которых называют катушкой возбуждения, другую – импульсной. При колебании баланса и прохождении над катушками двух постоянных магнитов в катушке возбуждения возникает электродвижущая сила, транзистор мгновенно открывается (при разомкнутом контакте транзистор закрыт, т. е. он не проводит ток), и ток от батарейки поступает в импульсную катушку. Вокруг этой катушки возникает сильное магнитное поле, которое вступает во взаимодействие с магнитным полем двух постоянных магнитов. Происходит взаимное отталкивание этих полей, которое и сообщает балансу импульс. При выходе постоянных магнитов из зоны катушек электрическая цепь размыкается.

Под воздействием спирали баланс меняет направление своего вращения й процесс силового импульса повторяется в другом направлении. В свою очередь колебания баланса передаются на стрелочный механизм через устройства, аналогичные используемым в контактных часах.

Камертонные наручные часы. Такие часы имеют магнитоэлектрический транзисторный привод, питаемый источником тока от миниатюрной батарейки напряжением 1,3 В.

В качестве регулятора колебаний служит миниатюрный камертон в виде двух разомкнутых ветвей V-образной формы, неподвижно закрепленный на платине. Частота колебания камертона 360 Гц.

Камертон изготовляют из специальных сплавов, состав и обработка которых обеспечивают стабильную упругость и геометрические размеры при изменении температуры окружающей среды. На концах ножек камертона закреплены магнитопроводы, изготовленные из электротехнической стали. К внутренней стороне основания магнитопроводов прикреплены постоянные магниты. В зазоре между магнитопроводами и постоянными магнитами находятся катушки, намотанные на пластмассовые каркасы, которые закреплены на платине. С одной стороны расположена катушка возбуждения, которая имеет промежуточный отвод, разделяющий ее на две неравные части, с другой стороны находится импульсная катушка. Катушка взаимодействует с транзистором. В эту же цепь включена батарейка как источник питания.

Для улучшения режима открытия транзистора и ограничения амплитуды колебания камертона в схеме имеется сопротивление (резистор) миниатюрных размеров и два конденсатора.

При колебании ножек камертона вдоль катушек происходит перемещение постоянных магнитов вместе с магнитопроводами, в катушке возбуждения возникает электродвижущая сила, которая открывает транзистор, и ток от батарейки поступает в импульсную катушку. Возникающее магнитное поле этой катушки, воздействуя на камертон, сообщает ему силовой импульс для поддержания непрерывных колебаний.

Колебание ножек в свою очередь передается на храповое колесо посредством закрепленной на ножке пружинки, имеющей на конце заостренный камень. Этот камень толкает храповое колесо, заставляя его вращаться. Вращение колеса и триба передается через редуктор на стрелочный механизм.

После каждого колебания камертона вторая пружинка, закрепленная на платине, фиксирует положение храпового колеса, чтобы оно свободно не проворачивалось.

Храповое колесо при диаметре 2,5 мм имеет по окружности 300 мельчайших зубьев. Вращение колеса и работу пружинок можно заметить только при очень значительном увеличении (рис. 24).

Рис. 24. Схема наручных камертонных часов: 1 – миниатюрный камертон; 2 – чашеобразные магнитопроводы; 3 – постоянные магниты; 4 – крепление камертона винтом к платине часов; 5 – пластмассовые каркасы, закрепленные на платине часов; 6 – катушка возбуждения; 7 – импульсная катушка; 8 – эмиттер и база транзистора; 9 – батарейка (источник питания); 10 – миниатюрный резистор; 11 и 12 – малогабаритные конденсаторы; 13 – миниатюрная пружинка; 14 – заостренный камень; 15 – храповое колесо; 16 – пружинка, фиксирующая положение храпового колеса

В камертонных наручных часах отсутствует характерное тиканье, издаваемый колеблющимся камертоном звук напоминает комариный писк. Секундная стрелка у этих часов перемещается плавно, а не скачкообразно.

Камертонные наручные часы по сравнению с системой баланс-спираль более надежны при работе в сложных динамических условиях, так как они не имеют хрупких опор типа цапф.

Электронно-механические (бесконтактные с транзисторной схемой) крупногабаритные часы. Отечественная часовая промышленность выпускает их в виде будильников, настольных и настенных часов.

Будильник электронно-механический «Слава» производства Второго московского часового завода имеет механизм на 6 рубиновых камнях с центральной сигнальной стрелкой.

Механизм электронно-механического будильника типа Б-9м состоит из следующих основных узлов: колебательной системы, магнитоэлектрического привода, колесной системы, устройства для включения и выключения звонка в заранее заданное время, электрического звонка (зуммера) и источника постоянного питания.

Система привода и сигнальное устройство питаются от источника постоянного тока – батарейки типа «373» напряжением 1,5 В, расположенной отдельно от механизма в гнезде корпуса.

Работа будильника осуществляется следующим образом. При воздействии силовых импульсов от магнитоэлектрического привода баланс-спираль совершает колебательные движения, которые через дисковый преобразователь обеспечивают вращение колесной системы и движение стрелок. Дисковый преобразователь, состоящий из палетных дисков, узла баланса и ходового колеса, вращает узел ходового колеса. Вращение передается через ходовой триб на узел секундного колеса и далее через узел промежуточного колеса на узел центрального колеса, на оси которого находится минутная стрелка. На центральной оси насажен минутник, в зацепление с которым входит узел вексельного колеса. Через триб вексельного колеса вращение передается часовому колесу и часовой стрелке. Трибом перевода в зацеплении с сигнальным колесом сигнальная стрелка устанавливается на заданное время сигнала.

Продолжительность работы механизма от одного источника тока до 12 мес. Средний суточный ход будильника ± 30 с, период колебания баланса 0,4 с, продолжительность сигнала не более 5 мин. Работа сигнала может быть прекращена принудительно путем нажима на клавиш, находящийся на верхней части корпуса, который размыкает электрическую цепь питания звонка.

Часы электронно-механические в настенном и настольном исполнениях имеют магнитоэлектрический привод баланса; электронная схема на одном или двух транзисторах; источником питания служит батарейка типа «373» напряжением 1,5 В, продолжительность работы 12 мес.

В конструктивном отношении часы настенные, настольные и будильники мало отличаются друг от друга.

Электрические часы (настенные, настольные и будильники) могут иметь дополнительные устройства – календарь одинарный или двойной, показывающий числа месяца и дни недели, вмонтированную миниатюрную лампочку для подсвечивания циферблата в ночное время с питанием от одной и той же батарейки, которая используется для механизма часов и сигнального устройства.

Игорь Гладкобородов

Сердце электронных часов — кварцевый генератор. Он вырабатывает электрические импульсы с высокой точностью. Как маятник у механических часов, только работает гораздо быстрее.

Пьезоэлектрический эффект так же используется:

• — в пьезозажигалках для получения искры,
• — в микрофонах для преобразования звуковых волн в электромагнитные,
• — для сверхточного управления положения головки жесткого диска,
• — для подачи чернил в некоторых типах струйных принтеров.

Работу кварцевого генератора обеспечивает пьезоэлектрический эффект. Кварц — это такой кристалл, который изменяет свою форму, когда по нему проходит электричество, и наоборот: при изменении своей формы он вырабатывает электричество обратно.

Главная деталь генератора — пластинка из кварца нужного размера. От размера зависит частота собственных механических колебаний пластинки. Эту пластину закрепляют между двумя электродами, на которые подается переменный ток. Пластинка сгибается от тока и при разгибании сама вырабатывает электрический импульс. Частота этих импульсов равна частоте разгибаний – собственных механических колебаний пластинки.

Для электронных часов обычно используются генераторы с частотой 32768 герц, это 32768 импульсов в секунду. Такая частота удобна с технологической точки зрения, ведь это 2 в 15 степени. Чтобы понизить эту частоту до 1 герца надо уменьшить частоту в два раза 15 раз подряд.

Время течет куда медленнее, чем генератор вырабатывает электрические импульсы. Значит, нужно уменьшить количество импульсов до одного в секунду (1 герц). Для этого используется делитель частоты. Это электронная схема, которая уменьшает частоту входящих сигналов. На входе мы получаем 32768 герц, а на выходе — 1 герц. То, что нужно — часы могут показывать секунды.

Чтобы вывести время у нас есть три цифровых дисплея: секунды, минуты и часы. Раз в секунду мы получаем электрический импульс, который отправляем на дисплей с секундами, его значение увеличивается на один. Параллельно этот импульс отправляем на следующий делитель частоты, который уменьшает частоту в 60 раз: получаются минуты и отправляются на дисплей с минутами. Следующий делитель обеспечивает дисплей с часами.

Электронные часы со стрелками работают почти так же, только обходятся одним делителем. Электрический импульс раз в секунду приходит на миниатюрный электрический двигатель. Тот поворачивает шестеренку, двигающую секундную стрелку. Дальше работает механика: все преобразования для минутной и часовой стрелок идут через систему шестеренок.

Чем хороши электронные часы

В первую очередь такие модели приглянутся спортсменам, причем неважно, профессиональным или любителям позаниматься вечером в спортзале. Многие спортивные и дайверские электронные часы – электронные. Им не страшна вода, удары, царапины, они оборудованы подсветкой экрана и многими другими, необходимыми для активного образа жизни функциями. По сути, такие часы являются электронным напарником, который всегда будет рядом.

Кроме того, электронные часы оснащены секундомером, будильником, календарем и иногда также пульсометром, барометром, шагомером, счетчиком калорий и так далее. Можно сказать, что такие модели подойдут и для тех людей, которые просто следят за своим здоровьем или любят копаться в сложных механизмах.

Еще один момент – современные электронные часы могут иметь практически любой дизайн, который приглянется как детям, подросткам, так и старшему поколению. К примеру, это могут быть часы, выполненные в стилистике Микки Мауса, Халка и прочих мультяшных героев.

Ниже представляем список лучших электронных наручных часов.

Seiko SDGA003

Особенности этих часов следующие:

• Наличие электронной индикации;
• Стальное и PVD покрытие;
• Водонепроницаемы до глубины в 100 метров;
• Сапфировое защищенное стекло;
• Наличие следующих функций: календарь, будильник, секундомер, мировое время, таймер, индикатор заряда.

Если посмотреть на внешний вид этих часов, то ничего необычного не увидишь, разве что стальной корпус и «смоляное» покрытие. Главная особенность данной модели – технические характеристики, разобравшись в которых остается только удивляться современной часовой промышленности. Часы не только показывают точное время, но и способны на многое другое. Как было отмечено в характеристиках, часы оснащены защитным сапфировым стеклом с антибликовым покрытием, благодаря которому ими удобно пользоваться при любой погоде, даже при ярком палящем солнце. Технология экрана – электронные чернила, которые максимально экономно расходуют заряд. Существует пять различных стилей отображения информации на экране. Главная особенность наручных часов от Seiko – возможность подзарядки от солнечной энергии, то есть они практически вечные (как минимум, прослужат 20 лет). Если они будут находиться в полной темноте, то будут работать не меньше полугода. Если батарея приближается к исходу, то за 72 часа на экране высветится уведомление о том, что пора менять элемент питания.

В часы встроен точный календарь, учитывающий продолжительность месяца и високосные года. Благодаря высокоточному секундомеру можно отмерять отрезки времени до 10 часов. Стоит понимать, что это высокотехнологичная и премиальная модель с соответствующим ценником.

Apple Watch Series 3

Положительные качества:

• Высокопроизводительны;
• Наличие множества функций для фитнеса;
• Наличие встроенной сотовой связи;
• Мониторинг сердечного ритма;
• Продолжительный срок службы аккумулятора;
• Различные модели браслетов и корпуса.

Недостатки:

• На территории России не предусматривается версия LTE;
• Высокая стоимость.

Линейка третьего поколения представляет сразу две модели электронных наручных часов от Apple. Первая – классическая версия Apple Watch, имеющая обновленное оборудование и GPS. Вторая – умные часы с GPS и Cellular (поддерживает сотовую связь LTE).

LTE-версия дает следующие преимущества для пользователя:

• Без замены телефонного номера можно звонить и принимать вызовы;
• Можно получать смс, даже если нет под рукой iPhone;
• Доступность приложения «Карты»;
• Доступны чат-приложения (WeChat, Snapchat);
• Наличие голосового помощника

Часы выполнены не только в классическом серебристом цвете, но и в алюминиевом золоте, а LTE-версия и вовсе имеет красный цвет цифровой короны. Классическая версия, то есть та, которая с GPS, имеет алюминиевый корпус и стеклянный экран Ion-X. GPS + Cellular модель более оригинальная, так как изготавливается из нержавеющей стали, белой и серой керамики и стали Hermes.

Что касается производительности этих электронных часов, то они предполагают беспроводной чип W2, благодаря которому Wi-Fi и Bluetooth стали еще быстрее. Энергоэффективность модели повысилась на 50% по сравнению с предыдущей версией.

По большей части это не классические электронные наручные часы, а фитнес-трекер, позволяющий отслеживать многие данные, такие как: шаги, бег, калории, пульс, дистанция и так далее.

Huawei Watch 2

Huawei – популярная китайская компания, радующая своих потребителей новыми моделями современных устройств. Линейка Watch 2 включает в себя сразу две модели электронных часов: классическую версию (металл и кожа) и спортивную (металлический корпус и силиконовый браслет).

Спортивная версия является более функциональной, поэтому остановимся именно на ней и ознакомимся с ее особенностями.

Что касается внешнего вида, часы имеют коренастый пластиковый корпус и огромный обод по окружности. Благодаря этому модель способна выдерживать самые жесткие условия эксплуатации, поэтому для спортсменов это хорошее преимущество.

Дисплей имеет небольшие размеры, его диагональ – 1.2 дюйма, а разрешение 390 на 390 пикселей. Благодаря яркому экрану и широким углам обзора часами комфортно пользоваться даже при солнечной погоде. Конечно, большого экрана нет, но электронные часы пользуются спросом в первую очередь благодаря своей функциональности, а этого у Huawei Watch 2 достаточно.

Спортивная версия поддерживает LTE и имеет слот под сим-карту. Предполагается также встроенный пульсометр и защита от влаги и пыли (IP68). Тем не менее, плавать в них производители не рекомендуют.

За питание электронных часов отвечает процессор Qualcomm Snapdragon Wear 2100 (1.1 ГГц), имеющий следующие датчики: барометр, гироскоп, акселерометр, геомагнитный датчик, датчик пульса. Благодаря этим точным датчикам можно отследить пройденное расстояние, количество сожженных калорий, пульс и многое другое.

Среди встроенных технологий стоит отметить: GPS, Wi-Fi, NFC и Bluetooth – что очень важно современному пользователю. Благодаря батарее емкостью 420 мАч электронные часы способны функционировать в течении двух дней. При желании можно активировать функцию Watch Mode – с ней часы способны лишь отображать время и пройденные шаги, но жизнь устройства продлится до 25 дней.

Timex Tx49664

Особенности:

• Наличие электронной индикации;
• Пластиковый корпус;
• До 50 метров являются водонепроницаемыми;
• Пластиковое стекло;
• Многофункциональность.

Данные электронные часы, помимо того, что считаются относительно доступными, станут верным помощником в экспедиции или путешествии. Время, дата, давление, высота, температура, день недели и месяц – эти данные можно узнать, всего лишь взглянув на экран устройства. Имеются и другие вспомогательные функции: компас, подсветка, будильник, таймер и секундомер. Благодаря звуковым сигналам с электронными часами очень удобно работать, а при желании, чтобы отследить динамичность своего движения, можно активировать некий график. Влагостойкий и ударопрочный корпус этой модели способен выдержать большие нагрузки.

Casio Men’s W800H-1AV «Classic”

Главная особенность данного электронного помощника в том, что он доступен – всего 16 долларов. Являются классическими «бочкообразными часами» — недорогой американский электронный хронометр. Пользуются популярностью эти наручные часы благодаря своей простоте. Да и вес их очень мал – всего 32 грамма. Оснащены большим экраном, выполнены в минималистичном черном цвете, а вот функций здесь не так много, как хотелось бы. Что касается корпуса и браслета – они изготовлены из пластика. Да, не самый прочный и популярный материал, но зато удобный и без излишеств.

Защитный экран часов способен выдержать определенные нагрузки. Предусматривается также функция водонепроницаемости – до 100 метров. Как заявляют сами разработчики – именно такой формат часов должен быть востребован среди спортсменов, ведь в них нет ничего лишнего, они легкие, неубиваемые, показывают точное время и ими легко управлять.

MIO ALPHA

Данная модель наручных электронных часов считается универсальной, так как способны не только показывать время, но и работать в качестве пульсометра. Благодаря технологии Bluetooth они могут синхронизироваться с iOS и Android. Для изготовления корпуса был использован пластик высокого качества. Благодаря силиконовому ремешку часы удобно сидят на руке и не сползают даже в экстремальных условиях. Класс водонепроницаемости – WR200, то есть с ними можно погрузиться в воду с аквалангом.

Главная особенность Mio Alpha – пульсометр для измерения сердечного ритма. Уникальность технологии в том, что на задней крышке часов имеется лазер, считывающий пульс в реальном времени. Чтобы получить результаты, достаточно подключиться к смартфону. Дополнительное преимущество в возможности задать «Зоны контроля пульса», установив верхнюю и нижнюю границу. Имеется полоска, загорающаяся тремя цветами, отталкиваясь от которой можно понять, низкий пульс и выше нормы.

Благодаря универсальности эта модель наручных часов пользуется спросом как среди женщин, так и мужчин.

В современном мире появляется очень много интересных и необычных гаджетов, среди которых и электронные часы. Наилучший способ определиться с подходящей моделью – изучить ее характеристики в интернете, после чего прийти в магазин и «поклацать», попробовать все функции. На месте продавец-консультант подскажет и расскажет о любом параметре. Цена и назначение – главная отличительная характеристика современных электронных часов. Более дешевые показывают время и имеют определенные функции, а с дорогостоящих моделей можно даже совершить вызов или отправить смс, что очень удобно с текущим ритмом жизни.

Настольные часы

Привлекательная цена на настольные часы сделала их распространение повсеместным, ведь настольные часы доступны для любого человека.

Настольные электронные часы с различными функциями

Если же обсуждать настольные часы с точки зрения качества, необходимо упомянуть японские настольные часы, например «Casio». Настольные часы этого производителя отличаются функциональностью, долговечностью, простотой использования и качеством комплектующих материалов. Кроме того, настольные часы имеют настолько разнообразный модельный ряд, что вам не придется долго решать эту задачу, будто сложный сканворд, напротив — вы легко сможете настроить себя, чтобы выбрать подходящие именно вам настольные часы нужного цвета и приглянувшегося дизайна.

Настенные часы

Дом, офис или рабочий кабинет — любое место своего постоянного пребывания человек стремится облагородить. Именно для решения такой задачи подойдут настенные часы «Casio».

Настенные часы Casio в белой рамке

Не только комфорт в каждый дом, но даже непередаваемое ощущение того, что твое жилище превратилось в настоящий рай, могут привнести выбранные с любовью настенные часы. Кухню, коридор или гостиную способны преобразить настенные часы. Будучи качественной вещью, выпущенной известным брендом, например, «Casio», настенные часы — желанный аксессуар для любого помещения. Настенные часы способны добавить шарм в интерьер, настроить человека на восприятие прекрасного. Ведь помимо сугубо практического назначения красивые настенные часы призваны решить эстетическую задачу. Настенные часы отражают статус, вкус и индивидуальность своего владельца. Кроме того, настенные часы, безусловно, придают уют любому помещению, в котором они находятся, а ведь такая задача в других случаях достигается большими усилиями.

Умные часы

Так называемые умные часы нередко сравнивают с коммуникатором. Кроме стандартной задачи определения времени, умные часы снабжены расширенными функциями. Первые умные часы легко справлялись с простыми заданиями, выполняя функции калькулятора, устройства для игр либо осуществляя перевод текста. Сегодня умные часы можно назвать компьютерами, потому что они могут поддерживать мобильные браузеры, управлять различными приложениями, работать как переносные плееры. Есть умные часы, способные к приему звонков, просмотру почты и ответам на сообщения.

Умные часы с множеством функций

Иногда умные часы функционируют исключительно вместе со смартфоном. Тогда умные часы становятся дополнительным экраном, извещающим хозяина о приеме уведомлений — их можно настроить на поддержку соцсетей, звонков или календарных напоминаний.

По словам президента компании «Casio», Казухиро Касио, новинка — японские умные часы, модель которых они собираются выпустить, выйдет в марте 2017 года. Приобрести ее первыми и оценить новые цифровые технологии, обещающие человеку рай на земле, смогут японцы и американцы.

В. Кузнецов

Применение

Широко распространено применение электронных часов в транспорте, но необходим дисплей с подсветкой, чтобы его показатели можно было видеть разное время суток, вместо того, чтобы ночью мысленно решать сканворд о том, который теперь час. Питание, как правило, осуществляется за счет аккумулятора транспортного средства.

Мусульмане пользуются специальными часами. Прибор пятикратно сигнализирует о начале намаза благодаря устройству, способному автоматически рассчитать зависимость нахождения Солнца по отношению к определенной местности и времени.

Настольные электронные часы с подсветкой

Виды

Бывают модели часов, которые общей микросхемой конструктивно объединены с иными устройствами технического характера (например, будильник). Иногда в моделях то или иное устройство необходимо дополнительно настроить.

В некоторых традиционных образцах кварцевых часов со стрелками, надеваемых на руку, так же, как и в электронных, наблюдается наличие дисплея с цифрами. Данные модели называют гибридными.

Кварцевые часы со стрелками и дисплеем с цифрами

Часы могут объединять с радиоприемником. В этом случае их оснащают возможностью настроить громкость, а также переключать диапазоны. Подобный переключатель также выполняет функции выключателя.

Принцип работы электронных часов

Для начала хотелось бы рассказать о принципе работы электронных часов, для того что бы понять как ведется отсчет времени и индикация.

Структурная схема изображена в приложении 1. Элементарные часы могут быть реализованы благодаря тому, что имеется возможность получать импульсы со стабильным временным интервалом. Если в некоторый момент начать подавать их на счетчик, то накапливающиеся в нем число соответствует промежутку времени, отсчитанному от указанного монета.

Поэтому основу электронных часов составляет генератор стабильной частоты и счетчики с определенными модулями счета.

Импульсы стабилизированные кварцем генератора поступают на отделитель частоты, на входе которого получаются импульсы с периодом в одну секунду. Они заполняют счетчик СТ1 секундных импульсов, изменяющий модуль счета. Каждый импульс его переполнения увеличивает содержимое счетчика СТ2 с модулем счета. Максимальное число счетчиков СТ1 и СТ2 составляет 59. С поступлением следующего секундного импульса счетчики СТ1 и СТ2 обнуляются и импульс переноса с СТ2 записывает единицу счетчик СТ3. Следующая единица в СТ3 будет записана через минуту. Счетчики СТ3 и СТ4 (десятки минут) имеют модуль счета соответственно равной модулям счета СТ1 и СТ2. С выходом счетчика СТ4 импульсы переноса с периодом в один час заполняют счетчик СТ5 (единицы часов), с которого каждые 10 часов импульсы переноса заполняют счетчик СТ6 (десятки часов), имеющий модуль счета. Максимальное число в счетчиках СТ1 – СТ6 соответствует времени 23 часа 59 минут 59 секунд. Поступающий после этого секундный импульс вызывает пополнение всех счетчиков – устанавливает их в ноль, начинается счет времени следующих суток.

Описание схемы электрической принципиальной

Электрическая схема часов на БИС К145ИК1901 приведена на чертеже приложении 2. В них микросхема DD1 обеспечивает все необходимые сигналы для управления индикатором HG1. Микросхемой управляет посредством девяти кнопок SB1-SB9.

Данные часы работают от сети (220 Вольт 50 Герц), нужное напряжение для питания всех электрических узлов обеспечивает трансформатор. Для нормальной работы электроннолучевого индикатора на катод с трансформатора подается переменное напряжение 4,5 вольта, остальное питание и сигналы подает микросхема. Для питания микросхемы у блока питания стоит выпрямитель и стабилизатор напряжения, с помощью которых БИС обеспечивается питанием -25 вольт.

Генератор звукового сигнала собран на двух инверторах – элементе DD1.3 и транзисторе VT5. Инвертор DD1.3 охвачен отрицательной обратной связью через резистор R12 , выводящий его на линейный участок характеристики при подаче с выхода элемента DD1.2 лог.1 кабеля генератора срываются, транзистор VT5 закрывается,. Разрешающим сигналом является лог. 0 на выходе элемента DD1.2. Он возникает при лог. 1 из выхода Б1 и Б2 микросхемы DD2.Сигнал будильника прерывается импульсами с частотой 1 Гц, поступающим с выхода S микросхема DD2 . Те же импульсы через транзистор VT4 поступают на аноды разделительных точек индикатора и вызывают их мигание.

Отметим, что микросхема DD2 включена несколько необычно – вывод 14 соединен с общим приводом, на вывод 7 подано напряжение – 9 В. Сигналом лог. 1 для нее служит напряжение 0 вольт а сигналом лог. 0 – напряжение – 9 вольт.

Электронные часы могут работать в следующих режимах:

– отсчет и выдача на индикатор значения текущего времени с возможностью его коррекции и обнуления (в часах и минутах, а по специальной команде – в минутах и секундах) ;

– обратный отсчет заранее установленного времени с выдачей управляющего сигнала по его истечении с максимальной выдержкой 59мин. 59 сек.;

-выдача управляющих сигналов при совпадении текущего времени с заранее установленными значениями в двух независимых регистрах (режим «Будильник 1” и «Будильник 2”);

-остановка индикации текущего времени с продолжением его отсчета.

Клавиатура управления обеспечивают подачу необходимых команд с помощью кнопок SB1…SB9. Управление осуществляется таким образом:

– SB1 (Ч) устанавливает часы в режиме отсчета текущего времени, а также будильников 1, 2 и установка минут в режиме таймера,

– SB2 (М) отвечает за установку минут в режиме отсчета, будильников 1 и 2; установка секунд в режиме таймера,

– SB3 (Б1) вызов на индикатор времени срабатывания будильника 1 или времени отсчета таймера,

– SB4 (Т) запускает таймер,

– SB5 (С) вызов на индикатор минут и секунд текущего времени,

– SB6 (О) фиксация показаний индикатора во всех режимах,

– SB7 (В) вызов на индикатор часов и минут текущего времени,

– SB8 (К) коррекция показаний часов в режиме отсчета текущего времени и обнуление разрядов минут и секунд

– SB9 (Б2) вызов на индикатор времени срабатывания будильника 2.

Описание структурной схемы

Структурная схема часов представлена на чертеже, по ней можно определить принцип работы часов.

Начну описание с блока питания (БП). В этом курсовом проекте блок питания предназначен для преобразования напряжения в сети (которое очень высокое) в нужное для работы индикатора. Для правильной работы АЛУ стоит выпрямитель и стабилизатор напряжения.

Частотозадователь нужен для обеспечения нужной частоты импульсов для АЛУ, где импульсы, следующие с периодом в одну минуту, поступают на первый счетчик минутных импульсов ( >). Каждый импульс его переполнения увеличивает содержимое второго счетчика ( >). Максимальное число в этих счетчиках составляет >. С поступлением следующего минутного импульса эти счетчики обнуляются, и импульс переноса со второго счетчика записывается в третий счетчик ( >). Следующая единица будет записана в третий счетчик через час. С третьего счетчика каждые 10 часов импульсы переноса заполняют четвертый счетчик ( >). Максимальное число в четырех счетчиках соответствует времени 23 часа 59 минут. Поступающий после этого минутный импульс вызывает переполнение всех счетчиков – устанавливает их в нуль, начинается счет времени следующих суток.

Для управления АЛУ, в этих часах есть блок управления (БУ) с помощью которого ведется настройка и управление временем, будильниками и позволяет использовать часы как таймер.

Для работы генератора звука собран умножитель напряжения, который питается от напряжения индикатора и умножает его чуть больше чем в 2 раза. Для работы преобразователя стоит выпрямитель, который переводит из переменного напряжения в постоянное. Преобразователь напряжения переводит из положительного напряжения в отрицательное от которого питается генератор звука. Для возбуждения ГЗ микросхема передает импульс.

Все команды во время настройки, управления и вообще работа часов выводится на электроннолучевой индикатор который представляет собой обычное табло состоящие из четырех восьмерок разделяющих на две группы чисел двумя мигающими точками.