Pamätáte si ich? Pred časom dobyli internet. Ukazuje sa, že je to celkom bežné. Pozrite sa, ako si ich môžete vyrobiť sami...
Tieto vtipné elektro-optické sledovať vytvorte ilúziu, že čísla visia priamo vo vzduchu.
Rýchlo sa otáčajúci pás siedmich LED diód sa v určitých časových bodoch rozsvieti, z čoho je optický efekt, že pred vašimi očami je diskrétna výsledková tabuľa s rozmermi sedem krát tridsať bodov. Ako fungujú hodinová vrtuľa?
Na hriadeli motora je namontovaná malá obvodová doska, na ktorej je vertikálne namontovaná elektronická náplň a sedem LED. Pri rýchlom otáčaní človek vníma akýkoľvek bodový zdroj svetla ako súvislý pás svetla. Mikroprocesor v súlade s naprogramovaným programom moduluje (zapína a vypína) osvetlenie každej LED v čase tak, že dochádza k efektu zobrazovania čísel, ktoré sa zdajú byť zavesené vo vzduchu, pretože samotná tabuľa bliká tak rýchlo, že oko nie je schopné sledovať jeho pohyb. Podobný efekt sa využíva napríklad v katódovej trubici, kde sa v určitých momentoch privádza signál na kontinuálne skenujúcu obrazovku s elektrónovým lúčom.
Na stiahnutie pôvodného obrázku od autora schémy hodiny-vrtuľka
Dizajn:
Hodiny sú zostavené na malej doske plošných spojov. Táto doska s komponentmi a LED sa otáča na hriadeli motora. Vzniká otázka, ako dodať energiu doske? Na vyriešenie tohto problému boli zvážené rôzne možnosti. Po prvé, možno použiť dva motory: jeden hlavný, otáčajúci obvod, a druhý, umiestnený na jeho hriadeli, pracujúci v režime generátora. Môžete tiež použiť rotačný transformátor alebo zberacie krúžky. Pohodlnejším spôsobom je však odstrániť napätie z vinutia rotora hlavného motora. Aby ste to dosiahli, musíte motor trochu vylepšiť: odstráňte ložisko z jednej strany hriadeľa a nechajte voľný otvor, cez ktorý môžete pretiahnuť drôty.
Vo vnútri motora sú tri vinutia, ktorými preteká striedavý prúd, fázovo posunutý o 120°. Na konce týchto vinutí je potrebné prispájkovať drôty, ktoré sa potom pripájajú k trojfázovému usmerňovaču na doske, aby sa opäť dostal jednosmerný prúd. Medzi výhody tejto metódy patrí skutočnosť, že súčasne je možné riadiť polohu hriadeľa motora, ak je jedna fáza pripojená na merací vstup mikrokontroléra.
Vylepšenie elektromotora:
Vezmite nepoužitý motor s rotačnou hlavou z videorekordéra Sharp alebo Samsung. Motor použitý v tomto projekte má označenie JPA1B01, ale podľa údajového listu sa nazýva RMOTV1007GEZZ. Opatrne vyberte kefy (cez malé otvory v kryte). Upozorňujeme, že rotor je na jednom konci upevnený v guľôčkovom ložisku a na druhom konci sa opiera o kryt s klzným ložiskom, ktorý je potrebné odstrániť. Prilepte alebo prispájkujte ho na vrch osi guľôčkového ložiska (na druhej strane), aby ste zosilnili hriadeľ. Výšku nápravy upravte tak, že ju podržíte vo zveráku a jemne na ňu poklepete. Prispájkujte tri vodiče k trom montážnym podložkám na rotore motora. Na os na strane, kde vychádza z otvoru, prilepte malú priechodku so závitom, pod ňu upevnite vodiče a zostavte motor. Pre väčšiu štrukturálnu stabilitu môžete tento motor prilepiť k videohlavnej jednotke.
Montáž elektronických komponentov:
Komponenty hodín sú prispájkované na dosku plošných spojov s pokovenými otvormi. Výstupy sú prepojené vodičmi. Pod mikroprocesor 16C84 musí byť nainštalovaná 18-pinová pätica, pretože sa programuje v samostatnom programátore. Pod siedmimi záťažovými odpormi R1B.R1H je vhodné použiť príslušnú maticu DIP odporov, ktorá vám umožní experimentovať s jasom LED diód. Môžu sa použiť aj diskrétne 120 ohmové odpory. Fungujú dobre, aj keď pri limite nárazového prúdu 16C84. Vopred si premyslite, ako túto dosku vyvážite, aby na ňu bolo miesto. Komponenty môžete nahradiť inými s podobnými vlastnosťami. Autor použil v obvode ultrakapacitný akumulačný kondenzátor 47 000 uF, aby sa po vypnutí motora pri korekcii a nastavovaní času neresetovali hodiny. Namiesto toho môžete použiť 0,47 uF ionistor. Pamätajte len na to, že LED diódy musia byť napájané tak, aby to premostilo. Keramický rezonátor by sa mal používať iba pre frekvenciu 4 MHz, pretože od toho závisí presnosť hodín (alebo ak sa použije rezonátor pre inú frekvenciu, program musí byť zodpovedajúcim spôsobom upravený).
Programovanie 16S84
Na programovanie mikrokontroléra 16C84 môžete použiť akýkoľvek dostupný programátor. Stránka obsahuje binárny súbor firmvéru (na stiahnutie). Zdrojový kód jazyka symbolických adries možno nájsť. Pri programovaní nezabudnite nastaviť nasledujúce možnosti: wathdog timer (WDT) - OFF, rezonátor. normálny XT-kryštál.
Konečná montáž a načasovanie:
Upevnite dosku dielmi a LED diódami na hriadeli motora. Spájkujte tri napájacie vodiče. Pripojte napätie na motor. Menovité napätie je 6,2 V, ale môžete ho meniť medzi 5 V a 7,5 V. Len treba počítať s tým, že v dôsledku poklesu usmerňovacích diód 5 V napätie na doske zodpovedá napájaciemu napätiu motora o. 6,2 V. Po pripojení napätia by mali hodiny ukazovať 12:00. Ak to tak nie je, potom možno faktom je, že sa akumulačný kondenzátor úplne nevybil. Vypnite napájanie a krátko spojte kolíky 4 a 5, aby ste resetovali mikrokontrolér. Potom môžete znova zapnúť napájanie, uistite sa, že hodiny fungujú, vypnite napájanie a nastavte presný čas pomocou tlačidiel „Hodiny“, „Desiatky minút“, „Minúty“. Ak sú čísla zobrazené obrátene, otočte polaritu napätia na motore. Môžete experimentovať s vyvážením dosky, vložením peny pod základňu motora na zníženie vibrácií atď.
S diagramami. a dostanete niečo takéto:
Tu je ďalšia možnosť.
Nezvyčajné dynamické LED hodiny na motore z pevného disku.
Schéma zariadenia:
No, keď sú všetky pochybnosti odložené, môžeme začať ...
Na výrobu vrtuľových hodín potrebujeme:
* 2 listy zo sklenených vlákien, jeden je obojstranný (45 x 120 mm) a druhý je jednostranný (35 x 60 mm).
* Železo a chlorid železitý (na leptanie dosiek).
* Motor z jednotky HDD.
* Spájkovačka s tenkým hrotom, mini vrták.
Pre hodinky:
* Ovládač LED MBI5170CD (SOP16, 8 bit) - 4 kusy.
* Hodiny reálneho času DS1307Z/ZN(SMD, SO8) - 1 kus.
* Mikrokontrolér ATmega32-16AU (32K Flash, TQFP44, 16MH) - 1 kus.
* Quartz rezonátory 16MHz - 1 kus.
* Kremenné rezonátory 32kHz - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 100nF (0603 SMD) - 6 ks.
* Ker. kondenzátor 22pF (0603 SMD) - 2 kusy.
* Ker. kondenzátor 10mF*10v (0603 SMD) - 2 kusy.
* Rezistor 10kOm (0603 SMD) - 5 ks.
* Rezistor 200Om (0603 SMD) - 1 kus.
* Rezistor 270Om (0603 SMD) - 1 kus.
* Rezistor 2kOm (0603 SMD) - 4 kusy.
* Batéria hodiniek a držiak na ňu
* IR LED
* IR tranzistor
* LED diódy (0850) 33 kusov (jedna z nich (posledná) môže mať inú farbu)
Pre vodiča motora:
* Ovládač motora TDA5140A - 1 kus.
* Lineárny stabilizátor 78M05CDT - 1 kus.
* Kondenzátor 100 mF polárny (0603 SMD) - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 100 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* Kondenzátor 10 mF polárny (0603 SMD) - 2 kusy.
* Ker. kondenzátor 10 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 220 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* 20 nF - 2 kusy.
* Rezistor 10 kOm (0603 SMD) - 1 kus.
1) Najprv musíme vyrobiť 2 dosky.
2) Hľadáme starý nepotrebný pevný disk, aby sme z neho vybrali motor, v niektorých pevných diskoch motor nie je upevnený skrutkami, ale je vtlačený do puzdra, venujte pozornosť tomu pri výbere pevného disku, inak budete treba to vystrihnúť :)
Ahojte všetci! Chcem vám dať do pozornosti jednoduché vrtuľové hodiny, ktoré som zostavil na ovládač Atmega8. Sú vyrobené z cenovo dostupných dielov a ľahko sa replikujú a vyrábajú. Jediná vec je, že potrebujete programátor na flashovanie ovládača hodín a ovládacieho panela.
Na základňu hodín bol použitý bežný 120 mm ventilátor (chladič). K týmto hodinkám môžete použiť akékoľvek ventilátory s otáčaním v smere aj proti smeru hodinových ručičiek, pretože pri zbieraní týchto hodiniek som si trochu prerobil program a programovo prepol zobrazovanie symbolov z diaľkového ovládača.
Samotný obvod hodiniek je pomerne jednoduchý a je zostavený na mikrokontroléri Atmega8, na synchronizáciu ktorého sa používa hodinový kremeň s frekvenciou 32768 Hz.
Hodiny poháňa prijímacia cievka, do ktorej je prenášaná energia z generátora s vysielacou cievkou. Obe tieto cievky tvoria vzduchový transformátor.
So schémou a dizajnom generátora neboli žiadne špeciálne problémy, pretože bol použitý generátor z plazmovej gule.
Generátor je zostavený na spoločnom čipe TL494 a umožňuje meniť šírku a frekvenciu výstupných impulzov v širokom rozsahu.
Aj pri centimetrovej medzere medzi cievkami stačí napätie na spustenie hodín. Treba len brať do úvahy, že čím väčšia je medzera medzi cievkami, tým väčšiu šírku impulzu je potrebné urobiť a podľa toho sa zvyšuje aj odber prúdu zo zdroja.
Pri prvom zapnutí generátora nastavte šírku impulzu (pracovný cyklus) na minimum (gombík regulátora je v hornej polohe podľa schémy, to znamená, že 4. vetva cez odpor R7 je vytiahnutá na 14., 15., 2. úsek TL-494). Frekvenciu generátora krútime, až kým škrípanie nezmizne, je to približne 18-20 kHz (podľa ucha) a ak je niečo na meranie frekvencie, tak ju v rámci týchto hraníc patrične upravíme.
Na doske generátora je dodatočne namontovaný regulátor napätia na LM317 určený na nastavenie rýchlosti ventilátora.
Nie je na obrázku, nedokončil som to
. Pozrite si ukážkové video hodiniek v akcii.
Video.
Samotná doska s hodinami je pripevnená k základni ventilátora. Zaistil som to obojstrannou páskou.
Potom som trochu prerobil obvod hodín z fotorezistora na infračervenú fotodiódu (obrázok nižšie).
Vo vysielači mám teraz namiesto jednoduchej LEDky infra.
Rezistor namiesto 2k dal 100k.
Zodpovednými momentmi pri výrobe hodín je výroba vzduchového transformátora a vyrovnanie (alebo skôr vyváženie) dosky hodín na základni ventilátora.
Berte tieto chvíle vážne.
Vzduchový transformátor.
Ako základ som vzal bežný 120 mm chladič s bronzovými priechodkami. Doska hodín je prilepená k základni obojstrannou páskou.
Odhryzneme čepele z chladiča a zbrúsime a zarovnáme pilníkom, brúsnym papierom. Cievky sú vyrobené na ráme z káblového kanála. Ja som na takýto dizajn neprišiel, len som tento nápad prevzal z internetu. Na navíjanie transformátora je základňa vyrobená z káblového kanála. Každých 5 mm urobíme na bokoch kanálika zárez a opatrne ho zložíme do kruhu, vyberieme priemer tak, aby tesne priliehal k plastovej základni ventilátora.
Ďalej na tŕň z káblového kanála navinieme 100 závitov smaltovaného drôtu s priemerom 0,25.
Prúdovú spotrebu zmontovaného transformátora som dostal 200 mA (to je s pomerne výraznou medzerou medzi cievkami).
Vo všeobecnosti sa spolu s motorom ventilátora získava prúdová spotreba v oblasti 0,4-0,5A.
Vyrábame aj primárnu (vysielaciu) cievku, ale snažíme sa, aby medzi cievkami bola minimálna medzera. Vysielacia cievka obsahuje aj 100 závitov drôtu 0,3 (môžete použiť rovnakých 0,25).
V schéme mám pre tieto cievky mierne odlišné údaje o vinutí.
Platené hodiny.
Lišta s LED diódami je vyrobená na sklolamináte. Vyvŕta sa v nej otvor, do tohto otvoru sa vloží kúsok trubice z teleskopickej antény a prispájkuje sa k doske (trubku antény je potrebné očistiť od lesklého povlaku). Môžete použiť akúkoľvek vhodnú rúrku, alebo pripevniť dosku iným spôsobom, napríklad pomocou skrutky s maticami.
Dosku s LED som pripojil k hodinovej doske obyčajným smaltovaným (navíjacím) drôtom, oproti montážnemu je tuhší a pri otáčaní sa nestrapká.
Na vyváženie celej dosky z druhej strany nalepíme horúcim lepidlom skrutku s priemerom 3-4 mm, na druhú stranu na skrutku naskrutkujeme rôzne matice - dosiahneme minimálne vibrácie.
Ak chcete skontrolovať výkon dosky s hodinami - skrátime fotorezistor pomocou skrutkovača, pinzety, zatiaľ čo LED diódy by mali blikať.
Hodiny začnú fungovať, keď sa na 5. nohe atmega objaví 5V (logická jednotka). To znamená, že keď je fotorezistor osvetlený, na 5. nohe by malo byť 5V,
Keď fotorezistor nie je osvetlený, na 5. nohe atmega by mala byť logická 0 (asi 0V), na to vyberieme odpor k zemi z 5. nohy. Diagram je 2 kOhm, ja som dostal 2,5 kOhm.
V spodnej časti na základňu ventilátora nalepíme LED tak, aby pri každej otáčke motora ventilátora prešiel fotorezistor čo najbližšie k svetelnému zdroju (LED).
Diaľkové ovládanie.
Ovládací panel je určený na ovládanie chodu hodín, prepínanie režimov zobrazenia indikáciou (zmena smeru otáčania ventilátora), nastavenie času hodín.
Obvod diaľkového ovládania je zostavený na mikrokontroléri ATTINY2313. Na doske je samotný MK inštalovaný s páskovaním a šiestimi tlačidlami určenými na ovládanie hodín.
Puzdro na diaľkové ovládanie som nemontoval, takže len foto samotnej dosky.
Informácie o účele tlačidiel diaľkového ovládača;
Nastavenie hodín H+ a H-
Nastavenie minút M+ a M-
Zmena smeru R/L (pre skrutky v smere a proti smeru hodinových ručičiek)
zmena písma (tenké, tučné a nápisové webové stránky)
pri označení stránky tlačidlami H + a H - upraví sa šírka štítku.
Priložený archív obsahuje všetky potrebné súbory na zostavenie hodiniek;
Archív pre článok
Ak máte nejaké otázky ohľadom dizajnu hodiniek, opýtajte sa ich na fóre, pokúsim sa čo najviac pomôcť a odpovedať na vaše otázky.
A tak na výrobu hodiniek Propeller potrebujeme tieto diely:
Pre hodinky:
* Ovládač LED MBI5170CD (SOP16, 8 bit) - 4 kusy.
* Hodiny reálneho času DS1307Z/ZN(SMD, SO8) - 1 kus.
* Mikrokontrolér ATmega32-16AU (32K Flash, TQFP44, 16MH) - 1 kus.
* Quartz rezonátory 16MHz - 1 kus.
* Kremenné rezonátory 32kHz - 1 kus.
* Rezistor 100nF (0603 SMD) - 6 ks.
* Ker. kondenzátor 22pF (0603 SMD) - 2 kusy.
* Ker. kondenzátor 10mF*10v (0603 SMD) - 2 kusy.
* Rezistor 10kOm (0603 SMD) - 5 ks.
* Rezistor 200Om (0603 SMD) - 1 kus.
* Rezistor 270Om (0603 SMD) - 1 kus.
* Rezistor 2kOm (0603 SMD) - 4 kusy.
* Potrebujeme ešte: batériu do hodiniek, držiak na ňu, IR LED, IR tranzistor, LED (0850) 33 kusov (jeden z nich (posledný) môže byť inej farby)
Pre vodiča motora:
* Ovládač motora TDA5140A - 1 kus.
* Lineárny stabilizátor 78M05CDT - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 100 mF polárny (0603 SMD) - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 100 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 10 mF polárny (0603 SMD) - 2 kusy.
* Ker. kondenzátor 10 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* Ker. kondenzátor 220 nF (0603 SMD) - 1 kus.
* 20 ta - 2 kusy.
* Rezistor 10 kOm (0603 SMD) - 1 kus.
Konečne si splnil svoj dávny sen – vyrobil vrtuľové hodinky! Tento nápad som dostal pred pár rokmi, keď som videl prácu týchto hodiniek na You Tube.
Implementáciu nápadu skomplikovala skutočnosť, že všetky schémy, a na internete ich je veľa, sú implementované na PIC ovládačoch a stále sa mi to nepodarilo flashnúť. Skúšal som kopu programátorov, no buď som mal krivé ruky, alebo vtedy vstali hviezdy, no všetky moje pokusy boli neúspešné. A na mikrokontroléroch Atmel som nenašiel žiadne obvody, s programovaním ktorých nemám problémy. Snažil som sa povzbudiť známych programátorov, aby napísali program pre AVR, ale nenašiel som v ich dušiach odozvu. Možno by táto myšlienka zostala pochovaná pod troskami zrútenej nádeje, ale nedávno som začal prezerať svoju zbierku rôznych obvodov na diskoch, ktoré som kúpil na blšom trhu ...
malá aktualizácia . Ukázalo sa, že pre našich čitateľov je ťažké zopakovať hodiny vyrobené vyššie. Preto bola vyrobená zjednodušená verzia, bez použitia strojov. Podrobné
