这款石英钟循环控制器的电原理图见上图，印刷电路图见下图。石英钟循环定时器由秒脉冲极性转换电路、串行计数定时器、二极管与门电路、秒脉冲指示灯电路、执行电路及讯响器电路等组成。

　　我们知道，石英钟机芯产生的是一种一秒正脉冲，一秒负脉冲的秒脉冲驱动信号，其是驱动石英钟马达作来回旋转运转的源动力，其输出脉冲幅度约为1.5V左右。而 们要制作的循环定时器电路需要的是每秒一次的负脉冲秒信号，并且要求其输出的秒脉冲幅度，能够稳定地触发使用6V电源电压的CD4040计数器进行可靠计数。因此，电路采用了D1、D2二极管将石英钟输出的正负脉冲信号，通过二极管转换成每秒一次的负脉冲信号。再利用VT1将幅度约为1.5V的秒脉冲信号，转换成适应计数器CD4040触发信号幅度的秒脉冲信号，以稳定触发CD4040计数器进行计数。CD4040是12位二进制串行计数器，通过给予秒脉冲信号对其触发，然后在其输出端采用不同方案的连接，就可以产生1秒~4095秒的计数延时，即最长可达68分钟的单程延时。CD4040串行计数器的真值表见附表。D5~D16、R4组成简单的具有12输入端的二极管与门电路。

　　根据CD4040计数器的Q1～Q12输出端的计数、分频系数，选择各种“输出端和二极管与门的连接”方案，就可以达到在4095秒范围内的任意循环延时时间。当和与门输入电路连接的计数器输出端都转为高电平时，与门电路输出（a端）高电平。否则，当与门输入端有一路为低电平时．a点就被钳制在低电平状态。因此，当计数延时时间达到设定值时，a点输出高电平，使VT2、VT3得到正向偏置电流而饱和导通，于是J1吸合，控制电器动作。同时，IC2音乐片被触发，讯响器放出音乐声响，表示延时时间已到达。这时b点的高电平同时通过C3加至IC1的(11)脚复位端(R)，使CD4040计数器复位置零，以使电路重新开始新一轮的循环计数延时。

　　D17、C2的作用可延长VT2、VT3的饱和导通状态时间，防止因CD4040被置零后，与门电路输出的低电平使VT2、VT3的导通饱和时间缩短，影响J1的稳定吸合。VT4、R7、R8、LED1是秒脉冲状态指示电路，正常显示状态为一秒点亮，一秒熄灭。既可显示电路工作情况，又可美观循环定时器。

　　元器件及制作说明：秒脉冲信号源选用小型台式石英钟，在石英钟的集成电路与马达驱动线圈相连的二个脚上，分别引出二条导线与Dl、D2联接来输出秒脉冲信号。Dl、D2采用2AP9等锗材料二极管，利用锗材料二极管压降小的特点，有利于稳定驱动VT1，以产生足够幅度来触发CD4040的可靠计数。VT1选用低噪声前置三极管9014，B值选用大于120。IC1采用12位二进制串行计数器CD4040，利用对秒脉冲的计数来达到延时的目的。

　　从真值表中可以看出，当计数达到2时Q2端输出高电平，计数达到4时Q3端输出高电平，计数达到8时Q4端输出高电平，以此类推。其输出端输出的高电平状态，要保持到计数次数再次达到该输出端计数值时，该输出端才翻转为低电平状态，并进位使下一位输出端输出高电平。例如Q6端输出高电平时计数值为32，当再次计数达到32时，Q6端转为低电平，并使Q7端输出高电平，因此，Q7端的计数值为64。由于 们这里采用了秒脉冲计数的方案，所以，计数64就等于延时64秒。

　　如果 们需要循环定时为60秒，只要将CD4040的Q6、Q5、Q4、Q3四个输出端分别和与门的四个二极管相连接，这时延时时间就等于：32+16+8+4=60（秒），当连接的四个Q输出端都输出高电平时，与门输出高电平VT1、VT2导通，Jl吸合、IC2被触发，音乐声响。

　　如果要延时300秒，  选取256+32+8+4=300的方案，那么只要将CD4040相应的Q9、Q6、Q4．Q3输出端分别和与门的二极管连接，就可以实现延时300秒的循环定时功能。通过这样的连接方式可以组成从1秒至4095秒的延时时间。R1—R8电阻建议选用RJ型0.25W的金属膜电阻，根据电路具体情况，R1电阻可在47k~150k之间选用。C2电容器在1 u F～4.7 u F之间选用，采用耐压50V、漏电流小于1uA的电解电容器。J1宜选用HG4123等型号的中功率继电器，其触点允许电流为5A 220VAC。J1的动作主要是启动或关闭电气控制系统，电器的运行时间由控制系统设定，或由循环定时器循环控制。稳压电源部分，采用电源变压器有中心抽头的全波整流方式。

　　石英钟循环定时器使用的元器件，均采用容易购买的常用通用元器件，有利于降低成本和易于制作。石英钟如果采用扫描状走时的机芯，因其输出的不是秒脉冲，故秒脉冲电路需重新设计，不能直接使用。在设定循环延时时间时，需连接的计数器输出端和与门输入端，应采用短接线用焊锡焊接的方法进行可靠连接，以免影响延时的可靠性。该石英钟循环定时器具有电路简单，制作容易，成本低廉，稳定可靠等特点。