Компьютерная мышь для кварцевых часов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

В настоящее время выпускается множество моделей настенных электронномеханических кварцевых часов с шаговым двигателем. В них, как правило, используется бескорпусная интегральная микросхема - генератор/делитель с внешним кварцевым резонатором, залитый черным компаундом. И надо ж было случиться, что именно этот электронный узел вышел из строя в часах, служивших мне верой и правдой не один год.

Требовавшейся микросхемы раздобыть не удалось (да и трудно было бы ее, бескорпусную, впаять в прежнюю печатную плату). Пришлось собрать аналог из дискретных компонентов (рис. 1). В частности, задающий генератор выполнить на основе КМОП-инвертора DD1.1, охваченного обратной связью.

Рис. 1. Схемное решение по замене бескорпусной МС (генератор-делитель частоты) в настенных электронно-механических часах самодельной сборки на дискретных элементах с использованием кварцевого резонатора от сломанной компьютерной "мыши" (нажмите для увеличения)

Примененный мною кварцевый резонатор BQ1 имеет частоту 32768 Гц. Через буферный элемент DD1.2 опорный сигнал приходит на тактовый вход счетчика DD2 К561ИЕ16 с коэффициентом деления 2:14 = 16384. Значит, на его выходе "2:13" будем иметь "желанный двухгерцевый". Этот сигнал поступает далее на два последовательно включенных делителя частоты (у каждого коэффициент деления равен двум) на основе триггеров DD3.1 и DD3.2. Ну а в итоге будет на выходах присутствовать прямой и инверсный сигнал с частотой 0,5 Гц (другими словами - один перепад в секунду).

Чтобы повернуть ротор шагового двигателя, приводящего секундную стрелку на одну позицию, необходимо подать в его обмотку сначала импульс одной полярности, затем - другой. Именно тогда потечет там "правильный" ток: сперва от начала к концу, а позже - от конца к началу обмотки.

С выполнением требуемого алгоритма успешно справляется каскад на транзисторах VT1 - VT4. Прямой и инверсный сигналы поступают на базы поименованных полупроводниковых триодов с выхода триггера DD3.2 через токоограничительные резисторы R3, R4.

Пусть в определенный момент на прямом выходе триггера DD3.2 имеется высокий уровень, а на инверсном - низкий. При этом открыты транзисторы VT1 и VT2 - и ток протекает от левого (по схеме) к правому концу обмотки L1 шагового двигателя.

В следующий момент на прямом выходе присутствует низкий уровень, на инверсном - высокий; при этом открыты транзисторы VT4, VT3 - и ток протекает от правого (по схеме) к левому концу обмотки. Направление магнитного потока в магнитопроводе двигателя меняется на противоположное, и этот перепад, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита ротора, передвигает последний на одну позицию. Далее процесс периодически повторяется. Резистор R3 ограничивает ток через обмотку двигателя, уменьшая ЭДС самоиндукции.

Для обеспечения самодельного устройства электропитанием служит сетевой адаптер. Он тоже может быть изготовлен в условиях любой домашней мастерской, благо принципиальная электрическая схема такого адаптера особой сложностью не отличается (рис. 2). Здесь используются понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 9 В (подойдет "выходничок" от любого старого многолампового радиоприемника), интегральный стабилизатор КР142ЕН5А, выключатель да тройка конденсаторов, два из которых - большеемкостные, электролитические.

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сетевого адаптера для часов (нажмите для увеличения)

Разумеется, можно приспособить для питания и любой другой источник, способный обеспечить на выходе 5-15 В постоянного тока. Однако следует учитывать, что при повышенном напряжении питания возрастает ЭДС самоиндукции, наводимая в обмотке шагового двигателя. Значит, во избежание каких бы то ни было осложнений придется подключить параллельно нагрузке двуханодный полупроводниковый стабилитрон КС162А, ограничивающий выбросы.

В устройстве использованы интегральные микросхемы серии 564 (DD1, DD3), которые можно заменить К561-м (однако при этом увеличатся габариты печатной платы), хотя в качестве DD2 рекомендуется применять только серию К561, а DA1 - КР142. Транзисторы КТ3102 (VT1, VT4), КТ3107 (VT2, VT3) с любым буквенным индексом в конце наименования можно в случае необходимости заменять на, соответственно, КТ315 и КТ361, а выпрямительный мост КЦ405А (VD1) - на аналогичный или даже более мощную диодную сборку.

Конденсаторы желательно выбирать из широко распространенных КМ-5 (С1), КМ-6 (С3 на рис. 1 и С2 на рис. 2), К50-35 (С1, С3 на рис. 2), а резисторы - из столь же доступных С2-22-0125 или их аналогов.

Более жесткий подход - к выбору кварцевого резонатора, который должен быть настроен на частоту 32768 Гц. Именно такой используется, в частности, в кнопочных манипуляторах "мышь".

Погрешность хода часов определяется точностью настройки частоты задающего генератора. Юстировка здесь осуществляется подстроенным конденсатором С2. Эту процедуру следует выполнять, по возможности, с помощью электронносчетного частотомера.

Монтаж часов осуществляется на печатной плате из двусторонне фольгированного текстолита или гетинакса размерами 60x40x1,5 мм (рис. 3).

Рис. 3. Топология печатной платы самодельного устройства

Автор: В.Василенко

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Восприятие цвета меняется по временам года 27.08.2015 Хотя глаза у всех людей устроены одинаково, зрительное восприятие может заметно отличаться. Например, известно, что при тяжелой депрессии все видится в сером цвете, и это вовсе не фигура речи: несколько лет назад исследователи из Университета Фрайбурга измерили активность клеток сетчатки глаза у нескольких пациентов с клинической формой депрессии и выяснили, что их сетчатка плохо чувствует цветовой контраст - как если бы изображение, предмет были погружены в серую дымку. Дело все в том, что подавленное, депрессивное состояние сопровождается проблемами с некоторыми нейромедиаторами, которые нужны не только в нервных цепочках, отвечающих за эмоции, но и для передачи зрительного импульса. (В скобках уточним, что антидепрессанты на "посерение" мира никак не влияли.) Но восприятие цвета отличается и у вполне здоровых людей, без психологических проблем. Например, совсем недавно мы писали о том, как память мешает нам различать цвета: мы склонны все цветовые оттенки сводить к нескольким цветам, которые по каким-то причинам сделали для себя основными. Другой фактор "цветокоррекции" - культурно-языковые особенности: считается, что если в языке есть обозначение для какого-нибудь цвета, то человек и будет его отличать среди других. (Классический пример: слово "голубой" помогает носителям русского языка лучше различать соответствующий цвет по сравнению с носителями английского, у которых этот оттенок обозначается просто как "светло-синий".) При всем при том долгое время полагали, что красный, желтый, зеленый и синий все видят одинаково, без разночтений. С психофизиологической точки зрения все четыре называют чистыми цветами, тогда как остальные получаются составными и неизбежно воспринимаются с оттенками: например, в оранжевом всегда будут видны доли желтого и красного, и вот тут-то как раз проявляются культурные и психологические "цветофильтры". Впоследствии и тут возникли уточнения: хотя у всех людей есть представление о чистом красном и чистом зеленом, но на деле чистые цвета могут располагаться немного на разных длинах волн. И только желтый как будто оказывается всеобщей константой: в самых разных культурах его видят вообще одинаково. Однако, как выяснили исследователи из Йоркского университета, желтый в нашем восприятии тоже непостоянен, только его непостоянство обусловлено не индивидуальными психологическими особенностями, и не культурными, а - временем года. В экспериментах Алекса Уэйда (Alex Wade) и его коллег участвовали 67 мужчин и женщин: их вводили в абсолютно темную комнату, давали время на то, чтобы глаза привыкли к темноте, а потом просили на специальном устройстве выбрать такой желтый цвет, который кажется им "настоящим", чистым желтым. Опыт повторяли в январе и в июне, и, как пишут авторы работы в Current Biology, зимой и летом выбор был разный, то есть "зимний чистый желтый" отличался от "летнего чистого желтого". Как именно и где именно происходит корректировка цветового баланса, на уровне ли сетчатки, или уже в зрительной коре мозга, мы пока не знаем, но сам факт можно объяснить сезонными различиями в окружающей среде. Зимой слабеет освещенность и цветовая насыщенность того, что мы видим вокруг, и изменение в цветовом зрении, вероятно, играет компенсаторную роль. Причем в течение дня никаких таких перемен в видении желтого нет. Теперь было бы интересно узнать, есть ли сезонность в восприятии остальных цветов, и как видят тот же желтый цвет те, кто живет в других географических широтах, где зима и лето выглядят иначе, чем на севере Англии.

Другие интересные новости:

▪ Камера, работающая как сетчатка человеческого глаза

▪ Ультрафиолет против близорукости

▪ Перстень-лаборатория для больных

▪ Точный прогноз заморозков с помощью ИИ

▪ Электрический трейловый велосипед McLaren

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Условия ограниченной видимости - туман, белая мгла, темнота, сумерки. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что общего у Багса Банни, Братца Кролика и пасхального кролика? Подробный ответ

▪ статья Смородина обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Терморегулятор EBERLE Fre 525 22. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электронные трансформаторы для галогенных ламп на 12 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026