2 Схемы
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов
Самодельные часы с маятником
Радиолюбители делают самые разнообразные электронные часы: на LED индикаторах, на лампах, другие оригинальные виды часов. Предлагаемые в этой инструкции часы хоть и тоже электронные, но используют для отсчёта времени колебательное движение маятника. Это так называемые часы со свободным маятником.
Точность таких часов зависит от конструкции его маятника, от минимизации влияния температуры, от способа подвода энергии, поддерживающей колебательное движение маятника и получения энергии от маятника. В классических механических часах отвечает за это механизм захвата и набор зубчатых колес.
Чтобы точность часов была как можно лучше, маятник должен колебаться абсолютно свободно, не обременённый механизмами. А энергия передаваться очень маленькими порциями в момент, когда маятник находится в нижнем положении и только в том случае, когда амплитуда колебаний маятника уменьшается ниже допустимой величины. Передача энергии в слишком больших дозах, вызывает увеличение амплитуды колебаний, что приводит к снижению точности. Амплитуда колебаний маятника не должна превышать нескольких градусов.
Принципиальная схема часов
Основой маятниковых часов выступает конструкция с прикрепленным на конце подшипником с неодимовым магнитом. В основании размещена индукционная катушка. В результате движение маятника непосредственно над катушкой, в катушке индуцируется напряжение, которое передается в микропроцессор PIC12F683, что анализирует наведённое напряжение и в нужный момент подает на катушку импульс напряжения, поддерживающий движение маятника.
- Когда магнит на конце маятника приближается к катушке — в катушке наведенное напряжение отрицательное,
- когда он проходит над серединой катушки — напряжение имеет нулевое значение,
- когда отходит — положительное значение.
Амплитуда импульсов индуцированных в катушке зависит от скорости перемещения магнита над катушкой, а, следовательно, и от амплитуды колебаний маятника. Путем измерения напряжения после строго определенного времени прохода через маятник точки равновесия, можно оценить какова амплитуда колебаний, а следовательно, следует ли предоставить импульс стимулятору колебаний, или нет. Чем выше будет добротность системы, тем реже будет нужно создавать этот импульс.
Для отображения времени применён кварцевый механизм часов, приводимый в действие батареей 1,5 В. В нём снимаем пластину с кварцевым резонатором и схемой, используя только сам механизм. Выводы двигателя-катушки подключаем к портам микроконтроллера. МК генерирует импульс каждую секунду по очереди то на одном, то на втором выводе катушки.
Всего было сделано несколько разных часов с различной длиной маятника. Самый большой был маятник с длинной 1000 мм, где полупериод колебаний составлял ровно 1 секунду. Еще были с полупериодом колебаний 1/3 секунды (110 мм) и 1/4 секунды (60 мм). Таким образом, импульс для шагового двигателя был сформирован, соответственно, на первое, третье или четвертое прохождение маятника над точкой равновесия.
Часы питаются литий-ионным аккумулятором типа 18650, их хватит на несколько месяцев работы. Для процессора используется стабилизатор LM385-1.2, дающей напряжение 1,2 вольта. Когда процессор обнаруживает, что напряжение аккумулятора упало ниже 3,28 В, это сигнализируется каждые две секунды. Таймер может работать и с батареей севшей до 2 В, но следует избегать такого глубокого разряда из-за возможности порчи батареи.
Индукционная катушка должна иметь несколько тысяч витков. В данных часах мотали 2000-3000 витков провода 0,12. Катушки не имеют сердечника и намотаны на каркасе диаметром 6 мм. Стержень маятника необходимо выполнить из материала с возможно малым коэффициентом теплового расширения, хорошо подходит удилище из углеродного волокна. Длинну маятника следует подобрать так, чтобы получить требуемый период колебаний. Следует учитывать возможность точной настройки периода колебаний, чему служит дополнительный груз размещенный на маятнике — латунная гайка, поворот которой меняет распределение массы на маятнике.
Внимание: рядом с магнитом на конце маятника не должны находиться ферромагнитные материалы — стальные гвозди и винты. Также будьте осторожны с латунными и медными элементами. Движущийся в их непосредственной близости магнит возбуждает в них вихревые токи, которые тормозят движение магнита. Поэтому основу часов стоит делать из дерева, пластика, ламината, мрамора и т. д.
Электронная схема содержит только процессор в подставку, стабилитрон через резистор 100 ком и разъемы для батареи, катушки и шагового двигателя. Собрана схема на небольшой печатной плате, вырезанной из универсальной пластины. Файлы hex, содержащие прошивку процессора — скачайте тут.
Источник
Часовой механизм из фанеры
В этом руководстве мастер-самодельщик расскажет нам, как спроектировать и изготовить часы с механизмом из дерева. Для изготовления таких часов мастер использовал следующие
Инструменты и материалы:
-Фанера;
-Крепеж;
-Дюбель;
-Нить;
-Дрель;
-Фрезерный станок с ЧПУ;
-Надфили;
-Наждачная бумага;
-Столярный клей;
-Ножницы;
-Отвертка;
-Ножовка;
-Бутылка;
-Компьютер с ПО;
Шаг первый: проектирование
Всю разработку часового механизма мастер сделал в программе Tinkercad. Tinkercad — это бесплатное и простое в использовании приложение, для создания 3D-моделей и превращения их в настоящий продукт простым, увлекательным и интуитивно понятным способом.
Все начинается с выбора необходимой формы. Есть несколько способов сделать это, Basic Shapes (базовые фигуры) и Shape Generators (генератор фигур).
Базовые фигуры — это примитивные фигуры (Коробки, Цилиндры, Сферы), эти фигуры можно комбинировать друг с другом для создания практически чего угодно.
Генераторы фигур позволяют быстрее создавать сложные фигуры. Вы можете найти пружины, изогнутый текст, шестерни.
Зайдя в В> ALL> Shape Generators можно изменить фигуру. Поместите механизм на рабочую плоскость. Чтобы изменить свойства шестерни, нажмите на нее во всплывающем окне. Можно изменить шаг, высоту и количество зубьев.
Некоторые фигуры нужно совмещать. Чтобы сделать это, нужно разместить фигуры в нужном порядке. Для изменения размера, дальше нужно выделить цилиндр, затем нажать белый квадрат на одной из нижней части цилиндра и изменить его длину и ширину. Белый квадрат, в верхней части цилиндра, изменит свою высоту.
Используя выравнивание, мастер выровняю обе части по центру.
Скачать файл можно здесь .
Шаг второй: резка деталей
Вырезать детали можно вручную или с помощью ЧПУ-станка. Мастер вырезает частично на станке, и дорабатывает вручную.
Источник
Делаем миниатюрные часы с маятником
Делаем миниатюрные часики-ходики настенные для миниатюр и микротюр масштабов 1:96-1:144.
Несколько человек спрашивали меня, как я делаю свои миниатюрные грецкие орешки и ссылку на «подробный мастер-класс». Всё и сразу в один мастер-класс никак не влезет, потому попробую кусочками. Сегодня настенные часы.
- бумага для корпуса (я беру полоски для квиллинга — они идеальны по ширине), для крыши, для гирь и для циферблата;
- нитки (в мастер-класс я взяла люрекс);
- клей ПВА;
- пайетки или украшение для нейл-арта;
- глосси акцент;
- ножницы;
- нож;
- иголка;
- дырокол края или угла с маленьким кружочком;
- линер самый тонкий или каллиграфическое перо;
- краска акриловая металлик и кисть — опционально.
1. Делаем циферблат — для этого нужен дырокол края или угла — они ажурные и там часто бывают малюсенькие детальки.
Вот такой у меня — и нам нужен один кружочек, показанный стрелкой, из офисной бумаги. Можно восопльзоваться режущим плоттером, если есть и не лень %:)
Заодно здесь обратите внимание — какая часть пайеток нам нужна будет.
На этом кружочке рисуем линером или перышком циферблат — лучше нарисовать штук 5, чтоб выбрать потом лучший. И покрываем капелькой глосси акцента (фотографии нет, но это простой шаг). Пока глосси сохнет, делаем сами часы.
2. Отрезаем полоску 3 мм на 17 мм бумаги цвета дерева или коричневого. Загибаем по краям по 4 мм внутрь и всё это дела сворачиваем пополам. Получаем такую заготовку для корпуса часов.
2. Ножом продавливаем текстуру брёвнышек на корпусе.
Насквозь не прорезать!
4. Готовим «механизм» — гири и маятник. Гири будут висеть на ниточках, но обычные нитки очень толстые для этой роли, потому берём иголку и распушаем 5 мм кусочек нитки на волокна.
У меня люрекс, начинку я выбросила, оставила витую «цепочку».
На два волокна наклеиваем прямоугольные кусочки бумаги — гирьки — размером 0,5 на 1 мм. Маятник состоит из палки и кружочка. Палку вырезаем из бумаги — из нитки не годится, обвиснет, а ему нужна жёсткость. В качестве кругляшка берём или украшение для ногтей, или побочный продукт из упаковки пайеток — вот эти мелкие кружочки от дырочек (см. первое фото)!
Склеиваем кружок и палочку. Приоткрываем заготовку корпуса, смазываем внутри клеем, и всю начинку — гири и маятник — размещаем внутри. Регулируем длину гирь и угол раскачки маятника. Закрываем корпус и сушим.
5. У меня маятник вышел бездарным — рыже-бензиново-фиолетовый, не нашлось подходящих пайеток, потому я осторожно перекрашиваю его в золотой цвет.
6. Высохший циферблат приклеиваем на место, где он должен быть.
7. Теперь видно, как можно сформировать корпус: острым ножом отсекаем одинаковые уголки, получаем «домик».
8. Берем полосочку бумаги для крыши — 5 мм на 1,5 мм. Сгибаем пополам. Рядом капаем каплю клея. Макаем крышу внутренней стороной в клей и сажаем на место.
9. Острыми ножницами отрезаем излишки крыши, чтоб не торчали:
Сушим. И пристраиваем в свою микротюрку. Например, так:
Источник
