Amatorilor de automatizări le prezint un ceas pentru televizor. Circuitul care este „eroul” acestui articol este integratul specializat MMC351, produs de Întreprinderea „Microelectronica”. Este un circuit ce face parte din categoria CMOS. Circuitul are o bază de timp pilotată de un cuarț cu frecvența de 32 768 Hz; ieșirea informațiilor pentru display este multiplexată și apare la pinii 14, 13, 12, 11, iar la pinii 7, 8, 9, 10 apar ieșirile pentru comanda anozilor (catozilor) display-ului. Pentru decodificarea informației multiplexate am folosit un decodor de la BCD la 7 segmente. În funcție de tipul de afișaj de care dispunem (cu catod comun sau cu anod comun), vom folosi decodorul MMC4511 pentru catod comun și, respectiv, CDB447 pentru anod comun. Integratul MMC351 permite o alimentare de la +3 V la +18 V; în cazul folosit de mine el este alimentat la +5 V, tensiune determinată de tensiunea de alimentare a circuitului CDB447.
Circuitul MMC351 permite vizualizarea timpului până la ora 12:00, pentru demarcarea timpului AM/PM se folosește ieșirea din numărătorul de ore de la pinul 15, care după un ciclu de numărare de 12 ore va genera o tensiune de comandă pentru aprinderea unui LED, în acest caz L1. Conectarea decodorului cu display-ul se face prin intermediul rezistențelor R12–R18, rezistențe ce limitează tensiunea pe display, în funcție de valoarea lor alegem o luminozitate mai mică sau mai mare la display (atenție ca tensiunea pe segment să nu depășească 3 V, fapt ce ar duce la deteriorarea afișajului). Comanda anozilor se face prin grupul de rezistențe R7–R10 și tranzistoarele T2–T5. Grupul R6, R11, T1 face afișarea timpului AM/PM; grupul R5, T6 și R19 permite afișarea frecvenței de 1 Hz ce rezultă din lanțul de divizare, afișare ce se face pe punctele conținute în display. Oscillatorul este de tip RC, format din grupul R3, R4, C10, C11 și cristalul de 32 768 Hz (de tipul celor folosite în ceasurile de mână), plus inversorul/amplificator conținut în MMC351. Rezistența R4 poate fi între 5 și 20 MΩ; în cazul ales am folosit R4 de 6,8 MΩ. Pentru a scădea influența paraziților se conectează pe intrările de setare ore/minute câte o rezistență de 1,8 MΩ; în caz contrar precizia ceasului va lăsa de dorit. Prin folosirea unor rezistențe de calitate, de exemplu peliculare, în cazul rezistențelor R1, R2, R3 și R4 și al unor condensatoare de calitate pentru C10 și C11, veți avea satisfacția de a fi posesorii unui ceas de precizie bună. În cazul ceasului realizat de mine precizia este de +1 s la 10 zile.
Partea de alimentare se realizează cu un circuit MA7805. O mare atenție trebuie acordată realizării antiparazitării blocului de alimentare prin folosirea condensatoarelor C4–C9 de bună calitate. Montarea în televizor nu pune probleme deosebite.
Analiza tehnică a schemei electronice
Circuitul reprezintă un ceas digital sincronizat cu cristal de cuarț, optimizat pentru a fi montat în interiorul carcasei unui televizor vechi.
- Baza de timp: Oscilația este generată de un cristal de cuarț standard de 32 768 Hz legat la pinii integratului principal
MMC 351. CondensatoareleC10șiC11(de ordinul picofarazilor) împreună cu rezistențele de valoare mare formează rețeaua de acord a oscilatorului intern. - Procesarea datelor (Ceasul): Integratul CMOS românesc
MMC 351numără impulsurile și generează intern orele și minutele. Ieșirea de date este una de tip multiplexat (datele pentru fiecare cifră sunt trimise pe rând, pe aceleași fire, dar la momente de timp diferite). Ieșirea de la pinul 15 comandă tranzistorulT1pentru a aprinde LED-ulL1care indică formatul AM/PM. Un semnal de control de 1 Hz este trimis prinT6la punctele dintre ore și minute (separatorul clipitor). - Decodificarea și Afișarea: Semnalele logice de timp în format multiplexat sunt trimise în decodorul BCD la 7 segmente
CDB 447(sau echivalentul7447). Acesta transformă codul digital în semnale capabile să aprindă segmentele afișajului cu anod comunMDE 2574. RezistențeleR12–R18limitează curentul prin segmente pentru a preveni arderea afișajului. - Multiplexarea anozilor: Tranzistoarele
T2–T5(comandate prin rezistențeleR7–R10) deschid pe rând alimentarea pentru fiecare cifră a afișajului, în perfectă sincronizare cu datele trimise de decodor. - Sursa de alimentare: Circuitul integrat stabilizator
MA7805(echivalent7805) reduce tensiunea nestabilizată din secundarul transformatorului (redresată prin puntea de diodeF1–F4) la o valoare fixă de +5 V. Condensatorul electroliticC2realizează filtrajul principal, în timp ce condensatoarele mici ceramice (C4–C9) elimină paraziții de înaltă frecvență din rețeaua televizorului.
Lista de piese
- R1, R2 — 1,8 MΩ
- R3 — 100 kΩ
- R4 — 6,8 MΩ
- R5 ÷ R10 — 4,7 kΩ
- R11 — 500 Ω
- R12 ÷ R18 — 220 Ω
- R19 — 220 Ω
- C1 — 100 μF / 10 V
- C2 — 100 nF
- C3 — 4 700 μF / 16 V
- C4, C5 — 100 nF / 250 V / 50 Hz
- C6 ÷ C9 — 100 nF / 250 V / 50 Hz
- L1 — MDE1533 V
- C10 — 45 pF
- C11 — 5 ÷ 36 pF
- XTAL — 32768
- T1 ÷ T6 — BC170
- TR — transformator rețea „Cosmos” sau „Gloria”
Ghid de înlocuire cu piese moderne
- Rezistențele (R1 ÷ R19): Se găsesc cu ușurință în comerț. Se recomandă folosirea unor rezistențe moderne cu peliculă metalică (toleranță 1%, putere standard de 0,25 W), deoarece oferă o stabilitate termică mult mai bună decât cele vechi cu peliculă de carbon.
- C1, C3 (Condensatoare electrolitice): Componentele moderne sunt mult mai compacte. Se pot înlocui cu condensatoare electrolitice radiale standard. Pentru siguranță și durabilitate, este recomandat ca noul C3 să fie ales la o tensiune de lucru mai mare, de 25 V în loc de 16 V.
- C2, C4 ÷ C9 (Condensatoare de decuplare și antiparazitare):
-
- Pentru C2, se poate folosi un condensator ceramic multistrat (MLCC) de 100 nF la 50 V.
- Pentru C4 ÷ C9, textul original indică o utilizare direct pe rețeaua de curent alternativ (250 V / 50 Hz). Pentru securitate modernă, folosiți exclusiv condensatoare cu film poliester de tip clasa X2, certificate pentru siguranță la rețea, având o tensiune nominală de 275 V AC sau 305 V AC.
-
- L1 (Afișaj/Indicator): În textul inițial este listat ca un indicator specific epocii (posibil un bloc optic sau o componentă dedicată). Se poate înlocui cu succes cu orice LED modern roșu sau verde de 3 mm sau 5 mm (de înaltă eficiență).
- C11 (Condensator variabil / trimmer): Trimmerele ceramice vechi românești sunt greu de găsit. Se înlocuiește cu un condensator trimmer modern miniatural (ceramic) cu o plajă similară, de exemplu 5-40 pF (de culoare verde, cod standard).
- XTAL (Cristal de cuarț): Se înlocuiește direct cu un cuarț modern de tip „ceas” de 32,768 kHz în capsulă cilindrică miniaturală (de tip foarfecă – tuning fork).
- T1 ÷ T6 (Tranzistoare BC170): BC170 era un tranzistor bipolar NPN de mică putere în capsulă TO-92 (cu o configurație specifică a pinilor). Se poate înlocui direct cu omniprezentele tranzistoare NPN BC547B sau 2N3904 (atenție la identificarea corectă a pinilor Emitor-Bază-Colector la montarea pe cablaj).
- TR (Transformator rețea): Transformatoarele mici din aparatele radio comuniste „Cosmos” sau „Gloria” scoteau în jur de 8V-12V AC. Acesta poate fi înlocuit cu orice transformator miniatural de rețea modern capsulat (pentru cablaj), care oferă în secundar o tensiune cuprinsă între 8 V AC și 9 V AC, capabil să debiteze un curent de minimum 300 mA–500 mA
Circuitele integrate
1. MA7805 (Stabilizator de tensiune +5 V)
-
- Echivalent modern direct: LM7805 sau L7805CV în capsulă TO-220.
- Detalii: Este un înlocuitor perfect „pin la pin”.
MA7805a fost denumirea istorică (folosită de Tesla sau IPRS), însă configurația pinilor (1: Intrare, 2: Masă, 3: Ieșire) și parametrii tehnici au rămas neschimbați până în prezent.
2. CDB 447 (Decodor BCD la 7 segmente, Anod Comun)
-
- Echivalent modern direct: 74LS47 sau 74HC47 în capsulă DIP-16.
- Detalii: Seria
CDBreprezintă denumirea românească pentru circuitele logice TTL standard din seria 7400. Cifra47s-a păstrat. Varianta74LS47(Low-power Schottky) sau74HC47(High-speed CMOS) se potrivește perfect în soclu și respectă exact aceeași configurație a pinilor pentru controlul afișajelor cu anod comun. [1]
3. MMC 351 (Circuit integrat specializat pentru ceas auto/TV)
- Echivalent istoric identic: KS7308 (produs de Samsung în anii ’80).
- Situația actuală:
MMC 351(produs de Microelectronica București) este o componentă complet scoasă din producție (obsoletă) de peste trei decenii. Nu există un echivalent modern direct în cataloagele actuale care să aibă aceeași capsulă DIP-16 și aceeași logică internă multiplexată. [1, 2, 3]
💡 Cum se rezolvă problema cipului MMC 351 în prezent?
Dacă nu deții deja cipul original
MMC 351 recuperat dintr-un stoc vechi, ai la dispoziție două alternative de construcție modernă:Opțiunea A: Trecerea la un microcontroler (Recomandat)
Cea mai simplă, ieftină și precisă metodă actuală este înlocuirea completă a blocului logic (
MMC 351 + CDB 447 + tranzistoare de multiplexare) cu o singură plăcuță de dezvoltare miniaturală, cum ar fi un Arduino Nano sau un cip ATmega328P.-
- Cum funcționează: Conectezi cuarțul de 32 768 Hz direct la microcontroler (sau folosești un modul de ceas în timp real extrem de precis, precum DS3231).
- Avantaj: Microcontrolerul va prelua software rolul ambelor circuite integrate vechi. Acesta poate comanda direct un afișaj digital modern (de tip TM1637 sau ecran LCD), reducând numărul de fire și componente din carcasă cu peste 80%.
Opțiunea B: Folosirea integratului CD4543 (Dacă ai deja MMC 351, dar vrei flexibilitate)
Dacă deții cipul
MMC 351 dar vrei să renunți la decodorul învechit CDB 447, comunitățile de electroniști au adaptat schema originală utilizând circuitul integrat CMOS standard CD4543. [1]- Avantaj:
CD4543îți permite să folosești în montaj atât afișaje moderne cu Anod Comun, cât și cu Catod Comun, configurare care se face simplu prin legarea unui singur pin de control (pinul 6 Ph) la masă sau la linia de plus (+5 V). [1]
