笔者设计了一个时钟定时电路，可以实现直通、定时开关、闹钟定时等功能，该电路制作容易、走时准确、使用方便，不仅可以用于控制音响设备的定时开关，还可以应用到其他需要定时控制的电子设备中。该电路包含了大尺寸高亮度LED显示屏，能显示12小时制的时间、上下午及闹钟功能是否开启。其定时功能有1小时定时及半小时定时两种，定时启动后，连接的电子设备开启，1小时或半小时后自动停止。如果定时与闹钟功能结合使用，就可实现在预定时间上控制设备启动，启动后持续1小时或半小时，然后自动关闭设备。笔者用该电路与音响设备连接，能实现晚上音乐伴随入睡，而早晨被新闻播报唤醒。

　　该电路分为以下几部分：

　　1.定时电路总体电路及半小时定时电路如下图所示。开关S3为直通开关，时钟输出继电器K1提供时钟定时(按预约时间启动或定时1小时)，K2提供半小时定时。这三者的关系是：S3或K1动作，则K2不能动作，S3与K1可以同时动作，三者不会冲突。

　　在下图的半小时定时电路中，电源电压经电容C4转为电流源，在负载电阻不太大的情况下，电流由电容确定。

　　220V/50Hz电压加在IUF电容上可得到69mA的交流电流有效值，经整流滤波变为62.lmA的直流电流。继电器K2线圈电压为l2V，电阻为400Ω，动作电流为30mA。若采用0.56VF/400V的电容，提供的电流为0.56x62=34.7mA。按动SB6，电路通电后，上图中C点电位即电容C5上的电压按指数规律由0上升，而D点电位立即建立，因此C点电位低于D点电位，三极管VTI、VT2均截止，电流只流过R3、LED3及R4、R6、K2两条支路，K2通电，接点闭合，向负荷供电。流过R3、LED3的电流为4.7mA，流过R4、R6、K2的电流为30mA，按图中电阻数据，则可计算出直流电压为16.4V。R3电阻值为3.lkΩ，可取3kΩ。加入R4的目的是使D点电位起码低于电源正极两个二极管压降，加入R6 的目的是适当调整D点电位，从而改变定时。D点电位为 13.4V，K2的电压为 12.OV。

　　电容C5 充电至14.7V时VTI、VT2导通，K2失磁。时间常数T=C5 xR5，C5取1000μF，R5取800kΩ，则时间常数为800s。

　　据此计算定时时间为30.2min，如果要求不同的定时，只需调整R5即可。

　　该电路制作的要点是要挑选漏电小的电容C5。一般耐压高的电容漏电要小一些，可用l5V电源向电容充电，稳定后串入微安表测虽漏电流，应在lμA-2μA内。

　　2. 时钟电路在下图所示的时钟电路中，采用LM8560 (或功能相似的TMS3450)。

　　1-14脚为显示器各笔划的输出。15脚为电源正极。16脚为闹输出，该脚在时钟到达设定闹点时，输出用2Hz调制的约900Hz的音频信号(频率与R1、C1有关)，经 VD3、C2整流、滤波后得到一个直流电压，通过三极管VT3启动继电器 K1 (下文所谓”启动闹”均指启动K1)。17脚为睡眠 (即59分定时)输出，16脚与17脚信号经VDI、VD2组成的或门启动K1。18脚为闹关闭。19脚为闹时显示。二极管VD4、VD5用于判断是正常时间显示还是闹钟时间显示。20脚为电源负极。21、22脚用于校分校时，为避免误调时间，开关S1应有三个位置，即校时、切换、校分，不校正时，应放切换位。23脚为睡眠启动。24脚在闹钟正闹时，按一次SB4会停闹，隔 9分钟会再次启动闹。如闹钟未动作而处于59分定时中进行，则按一次SB4，会停止59分定时。25脚为 50Hz/60Hz信号输入。

脚为50Hz/60Hz选择，26脚接正极时为50Hz，悬空为60Hz。27脚接的电容C1和电阻R1不可缺少。28脚悬空为12小时制。将图2中S2开关放在“显示闹时”位置，按SB3，则显示分与秒，此时可以校秒：S1放在“校时”的位置，如果秒数值小于30，按SB5，则秒归0，如果秒数值大于30，按SB5，则秒加1。校好后将S1、S2开关放回正常位置即可。

　　如果不采用LM8560这样的专用时钟集成电路，而从60进制的计数器开始则会事倍效半。

　　3.频率源

　　通常时钟频率源的设计有两种方案，第一种采用MM5369，该集成电路在同一型号下以有无后缀AA为标志，有两种完全不同的输出，MM5369输出的是窄脉冲，lOOHz，其第7脚为经过缓冲的频率测试点。而MM5369AA输出的是基本对称的方波，60Hz。两种IC均可与LM8560连用。

　　石英晶体振荡电路在普通温度使用范围内能获得百万分之几的频率稳定度。为了追求更高的精度，笔者来用了第二种方案。

　　第二种方案采用温补晶体振荡电路(TCXO)，其振荡频率在0℃-50℃范围内，温度稳定性为lppm或以下。

　　笔者用7.68MHzTCXO设计了一种频率源，如下图所示。可以进行分频的IC很多，如74HC39O，笔者选用的IC仅是手边有的元件而已。如图3所示，温补晶体电路电源电压为5V，但输出的却是7.68MHz的近似正弦波，其负半周波电位约为-5V。因此先采用74HCOO与非门对其整形，输出近似从OV-5V的方波。经过IC274HC4O2O的26=64的分频(输出脚为4)得到l20kHz的窄脉冲，再经过IC3-5的1000分频，得到l20Hz的窄脉冲，再经过IC6的2分频得到60Hz占空比为50%的方波，波形非常好。该方波不能直接驱动LM8560，而需经过接口电路将OV-5V左右的幅值升至OV一11V。由于频率要达到7.68MHz，IC1-2需要采用74HC系列的高速CMOSIC，其电源电压为2V-6V，为频率的稳定，采用5V稳压电源供电。如采用15.36MHz的温补晶体振荡电路也可以，只需将IC2的分频系数改为27=128(输出脚为6)即可。若用恒温晶体振荡电路，温度稳定性更可达0.lppm或以下。

　　4.显示电路及电源LED显示板用LM8560及CD4066直接驱动的缺点是驱动电流小，显示亮度不高。LM8560笔划驱动电流能力只有l8mA。为了驱动尺寸为l32nunx44HDn的LED显示板，测量LM8560各笔划输出脚的电压为6.5V/50Hz/60Hz的方波，因此对1-14输出脚都加了图2虚线框内的射极跟随电路。设射极跟随三极管BE结压降为0.65V，LED压降为1.8V，则电阻R2上的压降幅度约为4V，选择电阻R2为200a，则电流为2。实际测量，LED是可以安全工作的。对于LM8560的第1及第14两脚，电阻可加大至300Ω，相应地两相LED的共阴极至地的电流由CD4066驱动两个D669A三极管来提供，得到较大的电流与亮度。在直流电源电压l2V时最大总电流约为400mA，功率为4.8W，可选1OVA/9V的电源变压器。为降低功耗，除频率源外的电路未采用稳压电源供电。在通电后如果不显示闪动的12：00，而是其他不规则的符号，则有可能LED电源相位搞反，将两相LED电源调换即可。

　　本制作的时钟电路板、控制面板电路板及温补晶体频率源印制电路板见本期配刊光盘。本电路制作容易，使用效果良好。

　　妇后菌：时钟定时电路是各种电子设备中常用到的功能电路，如何让该电路性能可靠稳定且简单易制是设计者们(包括本文作者)不断追求的目标。编者在阅读本文时查阅了《无线电》杂志以前刊登的文章，今年第5期刊登的一篇名为《用PIC单片机制作LED数字钟》的文章也介绍了类似功能的电路，所不同的是，该文章使用的是常用的8位单片机PlCl6F84A，电路非常简洁，编者把该文的简单介绍和电路附在本文之后，读者可以发现单片机电路相对于传统电路能利用其软件优势，在保持电路性能特点的前提下大幅减少元件数量，降低成本，提高可靠性。希望读者能在对比中学习，在学习中提高，从传统电路向单片机电路迈进。