En determinados circuitos podemos requerir de pulsos de reloj segundero para usarlos como base de tiempo. Hay circuitos integrados que cumplen esta función, pero ¿sabías que con muy poco dinero puedes tener un circuito que te genere estos y otros pulsos? ¿Y que incluso los puedes usar para hacer señalizaciones con leds para, por ejemplo, circular en bicicleta advirtiendo de tu presencia? Aquí propongo una forma baratísima de generar pulsos con precisión de 1 segundo para diversas aplicaciones.

La idea es sencillísima: sacar los pulsos de un reloj de cuarzo de bajo coste. En este caso he comprado uno en el bazar de mi barrio a poco más de 2 euros.

Es importante diferenciar dos tipos de relojes de cuarzo de sobremesa, ya que sus pulsos son diferentes:
-Segundero con movimiento por pasos: hace el típico sonido «click…click…click».
-Segundero con movimiento continuo: apenas suena, el segundero se mueve de forma uniforme.
El montaje aquí representado se basa en el primero de los casos.

Abro el reloj para acceder al circuito generador de pulsos, que es uno de los más típicos y fáciles de encontrar. Se trata de un SKW. La siguiente imagen muestra el circuito dentro del mecanismo del reloj.

En la siguiente imagen puede verse el circuito separado de la mecánica. Es un simple vibrador sincronizado con un cristal de cuarzo que tiene tres salidas:
1-Buzzer: genera una secuencia repetitiva de 4 pulsos y una pausa dentro de cada segundo.
   Estos pulsos solo se generan cuando existe un puente entre masa y la entrada ACT.
2-CLK1: Genera un pulso positivo de 30ms cada 2 segundos exactos.
3-CLK2: Genera un pulso negativo de 30ms cada 2 segundos, pero alternados con los anteriores.

Por tanto, las salidas CLK1 y CLK2 generan entre sí pulsos cada segundo, uno positivo, otro negativo, y así sucesivamente.

La siguiente imagen muestra cómo es el circuito de reloj.

En el esquema que muestro a continuación se representa cómo se conecta este circuito de reloj a unos leds, aunque las salidas +BUZZ, CLK1 y CLK2 se pueden enviar a unos transistores, activando sus bases, para poder activar circuitos con más carga o tensión como arrays de leds. Estos leds pueden usarse, por ejemplo, para mostrar nuestra presencia en la carretera cuando vamos en bicicleta.

Los leds 1 y 2 están conectados en modo complementario, uno inverso al otro y ambos en paralelo. Esto asegura que uno se encienda con los pulsos de la salida CLK1 y el otro con los pulsos de la salida CLK2. La cadencia de ambos entre sí será de 1 segundo exacto por pulso. Si se requiere usar en una misma línea ambos pulsos se puede emplear un par de diodos 1N4148 uniendo ambas salidas en una.
El led 3 solo se encenderá cuando la entrada ACT esté derivada a masa, como puede verse en la foto de la placa de circuito impreso (puente J1).

Para entender cómo son los pulsos de este circuito de reloj y cómo están sincronizados entre ellos he elaborado este gráfico explicativo. En él pueden verse las tres salidas y qué estados tienen en cada momento. Esta cadencia se repite de forma infinita mientras el circuito esté alimentado a una tensión de 1V a 3V. Aunque el circuito está diseñado para funcionar a 1,5V se puede alimentar a 3V para usar las salidas directamente sobre leds de 3mm, sin necesidad de resistencias. Si se necesita más tensión de salida la solución es usar transistores conectados a tensiones más altas.

Las salidas CLK1 / CLK2 pueden tener múltiples aplicaciones, por ejemplo pulsos de segundos para activar relojes digitales, contadores, etc. También se puede usar una de las salidas para hacer un piloto de aviso (de presencia de una alarma, por ejemplo), ya que puede iluminar brevemente un led cada 2 segundos. En este caso una pila de litio CR2032 puede durar bastante tiempo.
La salida BUZZ se puede usar por ejemplo para alertar de nuestra presencia cuando vamos en bicicleta en vías transitadas por otros vehículos.

La siguiente animación muestra cómo se verían los leds si se conectaran a las tres salidas de forma simultánea, pero se pueden conectar individualmente a cualquier salida.

La salida BUZZ es una señal modulada que se envía en forma de 4 breves pulsos seguidos de una pausa, y así de manera continua. Corresponde a la alarma del reloj, que en realidad se enviaría a un piezoeléctrico. Sin embargo, si se envía a un led se encenderá, ya que los 4 pulsos modulados llevan una tensión igual a la tensión de alimentación del circuito. Así es como se vería la señal de la salida BUZZ en el osciloscopio.

Si se observa un aumento de la frecuencia de los pulsos de la salida BUZZ al conectarla a un led o transistor se puede cargar añadiendo en paralelo una resistencia de 12Ω. Esto ocurre porque al quitar el piezoeléctrico se elimina también la carga resistiva que éste proporciona a la salida, pudiendo modificar sus propiedades.

Por su parte, las señales CLK1 y CLK2 se verían de esta forma en el osciloscopio digital. Como puede apreciarse, unos y otros pulsos son alternos pero entre sí guardan una distancia temporal de 1 segundo exacto. La base de tiempos del osciloscopio estaba puesta en 1 segundo. La magnitud vertical es de 1V/div, por tanto son pulsos de +3V y -3V.

En conclusión, un simple reloj de cuarzo de menos de 3€ nos puede proporcionar pulsos bastante precisos que pueden usarse para múltiples aplicaciones. Cada cual escoja la que le interese o abra nuevas posibilidades en el uso de este simple circuito.