Описание и применение
По своей сути КР1016ВИ1 — это однокристальный многопрограммный таймер-часы, то есть законченный «мозг» электронных часов с будильником, собранный на одном кристалле. Микросхема ведёт отсчёт текущего времени в часах и минутах, хранит день недели и, помимо простого показа времени, умеет запоминать и отрабатывать до шестнадцати независимых программ (будильников) с периодом программирования семь суток — каждая привязана к дню недели и номеру канала управления. Внутри объединено всё необходимое: генератор тактовых импульсов, устройство ввода, регистры текущего времени и памяти программ, ПЗУ, блок управления и индикации, узел синхронизации, схема поиска программы и, что важно, встроенный формирователь звукового сигнала — именно он превращает срабатывание будильника в характерный писк без дополнительной обвязки.
Работает микросхема в паре с внешним кварцевым резонатором на 32 768 Гц — классической «часовой» частотой, деление которой и даёт точную секундную базу. Индикация рассчитана на вакуумно-люминесцентные индикаторы (типовое применение — с ИЛЦ3-5/7): время выводится в восьмисегментном коде, рядом отображаются день недели и номер канала в режиме таймера. Управление сведено к нескольким кнопкам — показ времени, программирование, режим таймера, коррекция/сброс и запись, — так что на КР1016ВИ1 можно построить полноценные программируемые часы малым числом деталей. Кристалл довольно сложный для своего времени: он содержит несколько тысяч интегральных элементов и выпускался в 28-выводном пластиковом корпусе.
Главная ценность КР1016ВИ1 не в том, чтобы просто показывать время, а в автоматизации аппаратуры по расписанию. Каналы управления позволяли в заданные моменты включать и выключать внешние устройства, поэтому микросхему ставили в бытовую технику с таймерным запуском — магнитофоны и телевизоры (запись передачи по расписанию, автоматическое включение), а также в самостоятельные программируемые таймеры. На её основе выпускались серийные изделия, например трёхканальные таймеры «Сигнал-201» и «Электроника 7-21», а у радиолюбителей она стала популярной базой для самодельных электронных будильников и часов с расширенными функциями.
В ряду отечественных таймеров КР1016ВИ1 стоит особняком: если широко известная КР1006ВИ1 — это аналоговый одновибратор/мультивибратор (клон NE555), то «1016-я» относится к совсем другому классу — это цифровая часовая БИС с памятью программ. Её зарубежным функциональным аналогом (близким по назначению, но не по схемотехнике и цоколёвке) считается японская MN1435 производства Matsushita (Panasonic), что типично для советской микроэлектроники того периода, ориентировавшейся на удачные импортные решения. Появление такой микросхемы отражало общий тренд конца 1980-х — переход от часов, собранных из россыпи счётчиков и дешифраторов, к единому специализированному кристаллу, на котором готовые «умные часы с будильником и таймером» умещались буквально в несколько корпусов.
Корпус КР1016ВИ1
Условное графическое обозначение
- 1 — напряжение питания индикации (-35 В)
- 2 — выход регистра канала
- 3 — выход сигнала будильника
- 4...6 — входы клавиатуры
- 7 — вход регистра памяти
- 8 — выход регистра памяти
- 9 — тактовые импульсы (8,192 кГц)
- 10 — выход генератора (32,768 кГц)
- 11 — напряжение питания
- 12 — выход кварцевого генератора
- 13 — вход кварцевого генератора
- 14 — общий
- 15 — выход сегментов 1, Вкл., ПРГ., Тайм.
- 16 — выход сегментов д, суббота
- 17 — выход сегментов ж, воскресенье
- 18 — разряд «номер канала»
- 19 — разряд дней недели
- 20 — разряд десятков часов
- 21 — разряд едениц часов
- 22 — разряд десятков минут
- 23 — разряд едениц минут
- 24 — выход сегментов е, пятница
- 25 — выход сегментов г, четверг
- 26 — выход сегментов в, вторник
- 27 — выход сегментов б, среда
- 28 — выход сегментов а, понедельник
Схема включения КР1016ВИ1
Электрические параметры КР1016ВИ1
| 1 | Номинальное напряжение питания | -12 В ± 10 % |
| 2 | Выходное напряжение низкого уровня: по выводам 15...28; по выводам 2,3; по выводам 8...10 | -8 В; -2,5 В; -10 В |
| 3 | Выходное напряжение высокого уровня: по выводам 15...28; по выводам 2,3; по выводам 8; по выводам 9,10 | -30 В; -8 В; -5 В; -9,5 В |
| 4 | Ток потребления | не более 1,7 мА |
| 5 | Входной ток низкого уровня | не более 480 мкА |
| 6 | Входной ток высокого уровня | не более 5 мкА |
| 7 | Частота кварцевого генератора | 32,768 кГц |
Предельно допустимые режимы эксплуатации КР1016ВИ1
| 1 | Напряжение питания | -10,8...-13,2 В |
| 2 | Максимальное напряжение питания индикации | -40 В |
| 3 | Максимальное входное напряжение высокого уровня: по выводам 4,5,6; по выводам 8,12 | -40 В; Uп В |
| 4 | Максимальное входное напряжение низкого уровня: по выводам 4,5,6; по выводам 7,13 | Uп-3 В; -40 В |
| 5 | Максимальное сопротивление нагрузки: по выводу 9; по выводу 8 | 1000 кОм; 100 кОм |
| 6 | Максимальная емкость нагрузки: по выводам 9,10; по остальным выводам | 200 пФ; 300 пФ |
| 7 | Температура окружающей среды | -10...+70 °C |
Зарубежные аналоги
MN1435
Литература
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 7. / А. В. Нефедов. — М.: ИП РадиоСофт, 1998г. — 640 с.: ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги: Справочник. Перельман Б.Л., Шевелев В.И. «НТЦ Микротех», 1998г., 376 с. — ISBN 5-85823-006-7.
