Первичные часы своим руками
Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте
Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки
Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)
Алфавитный указатель статей в книгах и журналах
Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта
Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов
Техническое обеспечение:
Михаил Булах
Программирование:
Данил Мончукин
Маркетинг:
Татьяна Анастасьева
При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua
сделано в Украине
Простые первичные часы
В небольших организациях и фирмах хотели бы использовать вторичные часы с шаговыми двигателями на 24 В, но для этого нужна «часовая станция»,
обеспечивающая их работу. Покупка такой станции по карману далеко не каждому предприятию, к тому же ее обслуживание требует определенных затрат. В решении этой проблемы могут помочь радиолюбители-конструкторы. Им вполне по силам построить простую «часовую станцию», рассчитанную на небольшое число вторичных часов. Один из вариантов такой станции уже был описан С. Алексеевым (см. «Радио», 1985, № 10, с. 44,45). В публикуемой ниже статье вниманию читателей предлагается описание еще одних первичных кварцевых часов, в которых иначе решена проблема изменения полярности поступающего на вторичные часы импульсного напряжения 24 В.
Станция рассчитана на подключение пяти вторичных часов. Ее принципиальная схема приведена на рисунке. Генератор минутных импульсов выполнен на микросхеме DD1 и кварцевом резонаторе ZQ1 на частоту 32 768 Гц, включенных по типовой схеме [1]. С выхода микросхемы DD1 (выв. 10) минутные импульсы поступают на счетный вход триггера DD2. Триггер изменяет свое состояние каждый раз, когда на его входе появляется положительный перепад напряжения. Прямой и инверсный выходы триггера соединены с базами транзисторов VT1, VT2 и VTЗ, VT4, включенных по мостовой схеме. Мост изменяет полярность напряжения, приложенного к двигателям вторичных часов, в зависимости от состояния триггера. При единичном состоянии триггера открыты транзисторы VT1, VТ4 и через цепь С6, С7[2]. обмотки электродвигателей вторичных часов течет импульс тока.
При изменении состояния триггера открываются транзисторы VТ2. VТЗ и полярность подключения источника питания к нагрузке также меняется. Диоды VD1, VD2 устраняют возможность переполюсовки конденсаторов С6, С7. Емкости конденсаторов подбирают в зависимости от числа подключенных к устройству вторичных часов, добиваясь надежного управления их ходом. На схеме указана емкость для случая подключения пяти часов.
В качестве источника питания используется аккумуляторная батарея из десяти элементов Д-0,55. которая применяется в носимых радиостанциях. Подойдет и любая другая аккумуляторная батарея напряжением 12 В.
При эксплуатации батарею необходимо подзаряжать током примерно 10 мА. Из соображений безопасности эксплуатации в зарядном устройстве следует применить маломощный сетевой трансформатор.
Влияние сетевых помех можно заметно снизить, намотав экранную обмотку и обеспечив ее надежное заземление. Дополнительного снижения помех добиваются с помощью дросселя, включенного в разрывы плюсового и минусового проводов, соединяющих выпрямитель и аккумуляторную батарею. Его обмотки можно намотать одновременно двумя монтажными проводами на кольце из феррита М2000НМ. Размеры кольца должны быть такими, чтобы на нем разместилось 10. 15 витков. Выход выпрямителя и аккумуляторную батарею необходимо зашунтировать конденсаторами емкостью от 0,033 мкФ и более с малой паразитной индуктивностью. В частности, они не должны быть бумажными. Подробнее об этом можно прочитать в [3].
Среднее значение тока разрядки и зарядки батареи оценивается путем опытной установки энергетического баланса между ними. Для этого в первые месяцы эксплуатации часовой станции необходимо понаблюдать за напряжением аккумуляторной батареи. Оно должно быть равным 13 В. что соответствует 60% емкости ее зарядки. При обнаружении заметной тенденции к снижению или повышению напряжения батареи следует увеличить или уменьшить ее зарядный ток подбором балластного резистора.
При подключении часов к сети с заведомо нестабильным напряжением вместо балластного резистора рекомендуется установить стабилизатор тока. Его выполняют по схеме, приведенной на рис. 7,а статьи С.Семушина «Источники тока и их применение» (см. «Радио». 1978. № 2, с. 44). На вход следует подать напряжение 26 В. При этом для установки тока стабилитрона V1 не более 8 мА, возможно, потребуется подобрать сопротивление резистора R8. Резисторы R1-R6 удобнее заменить переменным резистором. Вместо транзисторов ГТ403Г и ГТ308В подойдут соответственно КТ814В и КТ361В.
Применение этого стабилизатора гарантирует неизменность установленного баланса зарядки-разрядки батареи.
При установившемся напряжении на батарее 13 В про существование часов можно «забыть», не забывая, однако, своевременно переводить их на летнее и зимнее время.
- Бирюков С. Цифровые устройства на МОП интегральных микросхемах. — М.: Радио и связь, 1990. с. 27.
- Каткова Н., Малое Н. Электролитический конденсатор в цели переменного тока — Радио, 1973. № 3, с. 52.
- Сергеев Б. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания. Справочник. — М.: Радио и связь, 1992. с. 144
Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.
Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.
Комментарии к статье:
Владимир
К сожалению, далеко не всем вторичным часам хватает духу — низковато напряжение! Попадаются ВЧ, так наз. Тип 110. У них две послед. соед. катушки по 20500 витков пров. 0.1 мм и весьма слабенький магнит, даже не из АРМКО, а из простенькой еле-еле намагниченной сталюки. Им, бывает и 24 вольта не хватает для шага. Мне приходи-лось даже и 300 вольт от отдельного выпрямителя давать, и только тогда они реагировали на разнополярные импульсы. Не бойтесь: сопротивление огромное, импульс короткий, не сгорит ничего!
Источник
Первичные часы своим руками
Автор: Алексей
Опубликовано 11.02.2010
Раздобыл я как-то на работе вот такие часы, оставшиеся со староглиняных времен, а когда-то работавших повсеместно. Это так называемые «вторичные часы», то есть сами по себе они ходить не умеют. Для того, чтобы они пошли, им нужно подавать импульсы амплитудой 24 вольт каждую минуту, причем каждый следующий импульс противоположной полярности относительно предыдущего. Импульс должен быть длиной около секунды. А устройство, которое эти импульсы дает, называется «первичные часы».
Так как я — большой любитель ретро-музыки, ретро-техники и вообще всего того, чему больше 10 лет, я решил эти часы оживить и повесить у себя на радость себе!
А часы, судя по штампу, оказались 1962 года выпуска!
Первичных часов у меня не было, схемы не сохранилось, поэтому родилась вот такая схема:
А почему не на микроконтроллере? — спросите вы.
А потому что у меня завалялись часовые микросхемы, тоже с глиняных, но не очень старых времен. А микроконтроллеры я пока научился только прошивать, а писать прошивки еще нет. Вот научусь — и сделаю такие часы на микроконтроллере (задумки уже есть).
Теперь о схеме. 176ие18 — собственно главная часовая микросхема, с задающим генератором 32768 Гц, выдающая для наших нужд минутные и секундные импульсы.
Минутные импульсы берем для формирования импульсов для вторичных часов, а секундные подаем на 176ие4, пара которых считает нам секунды, а также используем для подгона вторичных часов по необходимости. С помощью триггера 176тм2 делим минутный импульс пополам, то есть каждый следующий минутный импульс будет выходить с соседнего выхода триггера. Это необходимо для смены полярности импульсов. На 176ие7 собрано два одновибратора, которые выдают нам импульсы нужной длительности (около одной секунды). Далее импульсы поступают на ключи, коммутирующие 24 вольта для вторичных часов. Можно было, конечно, и на релюшках сделать, но хотелось, чтобы было тихо и красиво. Поэтому сначала сделал ключи на транзисторах VT3-VT6, а потом на полевых ключах IRF7343 (в даташите пишут, что они держат до ампера, поэтому к ним таких часов можно подключить
30-40 шт., у моих сопротивление катушки 1кОм.). IRF7343 ставятся вместо VT3-4 и VT5-6.
Я добавил два светодиода HL1 и HL2, которые показывают наличие минутных импульсов, один — положительного, второй — отрицательного.
Переключатель S1 служит для переключения вида работы часов (ход, стоп, подгон).
Ход — импульсы подаются раз в минуту, часы идут.
Стоп — импульсы не подаются (например, если часы перевели на час назад — удержать один час).
Подгон — вместо минутных импульсов подаются секундные (например, если часы перевели на час вперед — нагнать один час).
Если индикация секунд не нужна, то убираются DD4 и DD5. Кренку тогда можно заменить на 78L09 (c током до 100 мА).
Итог: получились у меня вот такие «первичные» часы, к которым, в случае необходимости, можно подключить еще несколько десятков «вторичных» часов.
Источник
Первичные часы
Старшее поколение хорошо помнит большие стрелочные электрические часы на площадях и вокзалах СССР. Подобные часы, правда немного меньшего размера, часто можно было увидеть в школах, учреждениях и других общественных местах. И все они показывали одно и то же время, т.к. управлялись от одних главных часов – специальных маятниковых часов с переключающимися контактами.
Кое-где и сейчас можно увидеть висящие на стене старые стрелочные часы с хорошо читаемыми черными цифрами на белом циферблате. Правда, эти ведомые часы время давно не показывают, т.к. главные первичные механические часы были очень сложными и ненадежными и давно вышли из строя.
В начале 2000-х годов я разработал и изготовил несколько экземпляров электронных первичных часов, которые с успехом заменяли механические часы. Думал, тема давно закрыта. Но по прошествии времени некоторые вещи из категории «хлам» переходят в категорию «ретро». Пришлось вспомнить о старой разработке для того, чтобы «оживить» прекрасно сохранившийся экземпляр стрелочных электромеханических ведомых часов.
Принципиальная схема главных первичных часов показана на рисунке. Микроконтроллер DD1 в конце каждой минуты поочередно формирует на выводе P1.2 или P1.3 импульс длительность 1 сек. При этом открывается транзистор VT1 или VT2 соответственно. Через двухтактные эмиттерные повторители на VT3, VT4 и VT5, VT6 импульсы с коллекторов транзисторов VT1 и VT2 через резистор R9, выполняющий роль предохранителя, поступают на ведомые вторичные часы. Таким образом на шаговом двигателе вторичных часов формируются импульсы с периодом 1 мин, амплитудой около 24 В, длительностью 1 сек и меняющейся каждую минуту полярностью.
Схема усилителя мощности на VT1-VT6 заимствована из статьи С.Бирюкова «Первичные кварцевые часы» в журнале «Радио», № 6 за 2000 г. Усилитель достаточно мощный, так что к одним главным первичным часам при необходимости можно подключить несколько вторичных ведомых часов.
Выключатель SA2 предназначен для ускоренного перевода стрелок вперед, а SA3 – для пуска часов по сигналу точного времени. Мигание светодиода HL1 сигнализирует о нормальной работе устройства.
Чертеж печатной платы показан на рисунке. Вид со стороны печатных проводников, размеры платы 63х60 мм. Транзисторы VT3 и VT5 должны быть составными, а VT4 и VT6 обычными с допустимым напряжением коллектор – эмиттер не менее 30 В. Трансформатор T1 можно использовать стандартный, с двумя обмотками по 9 В. На 24 В или 2х12 В не подойдет, после мостика получится около 35 В, для вторичных часов это слишком много. На вводе питания желательно добавить сетевой фильтр, например от компьютерного блока питания.
Точность хода часов определяется стабильностью частоты кварцевого генератора контроллера. Опорный кварц ZQ1 можно использовать на любую частоту в пределах от 4 МГц до верхней предельной для контроллера. Для AT89C2051 она равна 24 МГц. Калибровочные константы для конкретного кварца рассчитываются по формуле:
MidlB_LowB = 16+65536*HighB-F/12, где
HighB – старший байт константы,
MidlB – средний байт,
LowB – младший байт,
F – частота опорного кварца в Гц.
Порядок расчета следующий. Задаемся значением HighB в пределах 1-255 и рассчитываем MidlB_LowB. Это значение должно получиться в пределах 0-65535, т.е. должно уложиться в два байта. Если получается отрицательное или слишком большое значение, корректируем HighB и повторяем расчет. Полученные значения переводим в шестнадцатиричный формат с помощью, например, калькулятора Windows. Ввести их в программу контроллера можно двумя способами.
Во-первых, можно внести изменения в исходный текст программы. Для этого нужно открыть в текстовом редакторе файл 1_ch_1.asm, найти в самом конце этого файла метку TABCON и исправить значения константы. Кодировка файла MS DOS, для корректного отображения в Windows в текстовом редакторе нужно выбрать шрифт «Terminal». Затем следует сохранить исправленный файл. В одной папке с сохраненным файлом должны находиться файлы ASM51.EXE, MOD51 и 1_ch_1.bat. Для компиляции запускаем 1_ch_1.bat. Если все сделано правильно, в папке будут созданы новые файлы 1_CH_1.HEX и 1_CH_1.LST. Последний файл можно посмотреть в текстовом редакторе и убедиться, что при компиляции не было ошибок. Файл 1_CH_1.HEX нужно запрограммировать в контроллер.
Во-вторых, если используемый программатор допускает правку файла прошивки, можно просто исправить значения константы по адресам HighB – 110H, MidlB – 111H, LowB – 112H. Это последние байты прошивки, для кварца на 10 МГц их значения будут:
0110: 0D 48 DB
Учитывая, что кварц не всегда генерирует точно на той частоте, которая на нем написана, при наладке может потребоваться скорректировать точность хода часов. Для этого определяем, спешат или отстают ведомые часы и корректируем константу. Если часы спешат, нужно немного увеличить расчетную частоту кварца или просто УМЕНЬШИТЬ значение двух младших байт константы MidlB_LowB. И наоборот, если часы отстают, значение константы нужно УВЕЛИЧИТЬ. Пределы регулировки точности хода конденсатором C3 небольшие, примерно +/- 1 минута в неделю.
Источник
