一、电路原理
面包板数字定时提醒器由时钟电路、倒计时电路、时间调整电路、节电电路和提醒驱动电路5部分组成。其电路由3节5号电池供电。开机后，数码管显示两位数字表示当前预设的时间是多少分钟。
此后，每过1分钟，数码管显示数字减1；当显示数字为“0”时，电路蜂鸣器发出鸣叫，提醒人注意时间到了。它可以在任何时候调整预定时间：例如当前显示20分钟，而需要定时15分钟，则只需按下快退按钮AN1将数字调整至“15”即可。电路如下图所示。
1．时钟电路
时钟电路的功能是产生一个周期是1分钟的计时脉冲。它由CD4060组成的晶振电路产生32768Hz信号，经过分频输出变成2Hz的信号传送到CD4040分频器；CD4040分频器组成120分频电路，将2Hz信号变成周期为1分钟计时信号传送到CD40110的减法计数器进行倒计时运算。
2.CD40110倒计时电路
CD40110是集计数、译码、驱动等功能于一身的集成电路，可输出驱动7段显示器，输出驱动电流达10mA以上。它的引脚接线图如下图所示。
它有两个时钟输入端CP+和CP-，分别担当加1和减1的运算；当一个时钟输入端计数工作时，另一个时钟输入端可以是任意状态。CO为进位（加法）输出端、BO借位（减法）输出端，常态下它们为高电平；在多片级联时，需要将CO和BO分别接至下级CD40110的CP+和CP-端。
引脚CR为清零端，CR=“|”时，计数器复零。
引脚CT为计数禁止端，当CT=“0”时计数器工作，CT=“1”时，计数器处于禁止状态，即不计数。引脚LE为显示锁存端，LE接高电平，显示数字保持不变，但它的内部计数器仍正常工作；关闭锁存功能后，可以继续显示当前时间。
笔段输出端a～g分别用来驱动7段数码管的相应字段。
本电路用2只CD40110组成级联计数器，可显示0～99分钟的时间。在定时器工作状态下，CD40110组成减法计数器，所显示时间为剩余时间；当计数器运算结果为零时，也就到了定时提醒器的预定时间；这时提醒电路的蜂鸣器HA发出呜叫。
3．时间调整电路
定时器有两个控制按钮AN1和AN2，可用来预设定时时间。电路可随时调整定时时间。如果需要减少当前的时间，可以按下快退按钮AN1；这时，由CD4060的Q6输出端产生的频率为512Hz的脉冲取代了原来由Q14输出端2Hz的脉冲；CD40110计数器的运算速度就比原来每分钟减1快了256倍，变成了大约每秒钟减4个数字。如果需要增加当前的时间，可按动快进按钮AN2；这时，由CD4060的Q13输出端产生的频率为4Hz的脉冲加到了CD40110计数器的时钟加法输入端CP+上，CD40110则受控每秒钟增加4。因为CD40110的两个时钟输入端是相互独立的，这时减法输入端仍然进行每分钟减1的运算，但对每秒钟加4的计算没有任何影响。
4．节电电路
节电电路有两种功能；一是当定时器正常工作时，数码管每秒钟亮半秒钟、熄灭半秒钟；另一个是数码管的十位数为零时，该数码管完全熄灭。数码管IC6的共阴端接有一个限流电阻R10，该电阻没有直接接地，而是通过一个T3三极管9014接地。
T3的基极通过电阻受CD4040的Ql端控制；该端，输出周期为1秒钟的方波，可以控制T3每秒钟导通半秒钟，这样就可以让显示分钟的个位数的数码管IC6每秒钟亮半秒钟。显示分钟的十位数的数码管IC7通过T1三极管9014，再串联到T3三极管9014接地；当分钟的十位数正常显示时，同样也是每秒钟亮半秒钟。
为了让数码管IC7为零时熄灭，在CD40110的7段数码管的“f、g”字段的两个输出端分别连接了两个CD4011与门逻辑电路，可将显示数字“0”时的信号取出并转变成逻辑值“0”；再用这个逻辑值0，也就是低电平通过电阻R8控制T1三极管，使数码管IC7不亮。其原理是这样的：当7段数码管显示数字“0”时，字段“f”为1，同时字段“g”为0；而其余9个数字“1、2、3、…9”的“f”、“g”
字段与此不同。CD4011连接在“g”端的非门把0变成1，再由一个与非门把这个1与“f”端的1变成0输出到T1三极管。
5．提醒驱动电路
提醒驱动电路用来在到达预定时间后，发出呜叫声；由门电路、T2三极管T2和蜂鸣器HA组成。蜂鸣器由T2驱动。控制T2基极的除了二极管D5、D6外，还有一个电阻R6；T2同时受到D5、D6组成的或门和来自R6的1Hz的脉冲信号控制。在定时等待状态下，二极管门D5、D6总有一个输出“1”；此时T2基极为高电平，蜂鸣器不发声。当倒计时电路运算结果为“00”分钟时，二极管D5、D6均不导通；此时T2基极受到1Hz脉冲信号控制，蜂鸣器发出每秒钟响半秒钟的间歇叫声。
二、组装与实验
整机共有7个集成电路，可在1整块面包板上完成组装。组装好的电路作品如下图所示。 图中，集成电路从左到右分别是IC1、IC2、IC5、IC4、IC7、IC6、IC3。电路中两个数码管均为超高亮度的LED数码管，每个字段只需1mA电流即可获得满意的亮度；所用限流电阻R9、R10均为200Ω；如果采用其他型号的数码管，可调整电阻R9、R10的阻值，以得到合适的显示亮度。
电路组装无误后，无须调整即可通电使用。
开机后电路显示为个位数，并且每秒钟闪亮一次即为工作正常。驱动十位数字的CD40110的“CR”端接有开机自动清零电路C3和R7；它们组成微分电路，可在开机瞬间给CR端提供一个正脉冲，使十位输出为零。
可使用快进或快退按钮将时间调整到预设时间。调整时会发现，当快退时原来闪亮的显示数字变得恒亮。这是因为数码管的亮度是受到CD4040的Q1输出端的1 Hz信号控制的；当快退时，CD4040的Q1输出端的频率变成了256Hz；数码管在这样的频率控制下，每秒钟闪亮256次，眼睛是无法分辨的；当然，这时它的亮度会降低一半；仔细观察会发现这一现象。
当快进调整时，会发现数码管处于闪亮状态，但仍能看清所有显示的数字。最初的电路设计在进行快进调整时，数码管仍然每秒钟熄灭半秒钟；这样在快进调整过程中，数字看起来是间断变化的。为了让按下快进按钮时，可以看到数码管显示的所有数字，电路增加了二极管D4；它把4Hz的快进脉冲与1Hz的间歇控制脉冲叠加在一起，然后输出到T3三极管的基极；驱动T3三极管的脉冲信号除了频率变成2Hz之外，更主要的是占空比由原来的0.5增加到了0.75；这就保证了在快进调整过程中可以看见所有的数字变化。
三、电路说明
从理论上说，本电路的定时误差很小，可以做到分秒不差。但实际上并做不到1秒钟都不差。
这是因为所谓能够做到分秒不差仅在一种情况下是对的，那就是当开机后不进行任何时间调整，利用原来的默认预设时间工作。如果进行了时间调整，则不能保证时间分秒不差了。
例如，开始后显示8分钟，如果正好需要这个结果，定时器可以保证8分钟后提醒时间到了，并且是分秒不差。如果需要定时20分钟，当进行手动调整，将时间预设到20分钟时；这时倒计时器实际工作时间只能小于20分钟。也就是说，定时器实际上会在19分钟至20分钟之间的一个时间内进入到时提醒状态——这个定时器的误差是负59秒。
怎样使定时器做到分秒不差呢？这就要分析产生误差的原因在哪里。原来，当我们进行手动调整预设时间时，无论是快进还是快退，CD4040计数器都在工作；它的任务是输出周期60秒的时钟信号给CD40110。当手动调整结束后，CD4040的计数结果是不确定的：它可能处于一个周期60秒中的任何一个时刻。而要做到分秒不差就是要求当手动调整时间结束后的一瞬间，CD4040计数器正好从O秒开始计数。
一种解决方案是让电路在每次手动调整时间后，CD4040都能够自动清零。建议有兴趣的读者自己设计电路，解决这一问题。
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