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:

Биотехнологии утилизации для выращивания пищи на Марсе 24.02.2026

В условиях дальних космических экспедиций каждая капля воды, каждый грамм пищи и каждый атом питательных веществ становятся бесценными. Для будущих колоний на Марсе ученые ищут решения, которые позволят минимизировать зависимость от поставок с Земли и создать автономные системы жизнеобеспечения. Одним из таких подходов становится переработка органических отходов для выращивания пищи прямо на планете. Идея основана на создании замкнутых биологических систем, где все используется повторно. Исследователи называют их "биорегенеративными системами жизнеобеспечения". Эти технологии объединяют знания микробиологии, агрономии и инженерии и позволяют превращать отходы человека в полезные ресурсы, включая удобрения для растений. Ключевой метод - анаэробное сбраживание, при котором органические отходы разлагаются без доступа кислорода. В ходе этого процесса образуются питательные соединения, которые затем можно использовать для обогащения почвы или реголита - рыхлого слоя пыли и обломков по ...>>

Нобелевская разработка собирает питьевую воду прямо из воздуха 24.02.2026

Доступ к чистой воде остается одной из самых острых проблем на планете, особенно в районах, подверженных ураганам, засухам и разрушению инфраструктуры. Современные технологии ищут пути решения этой задачи, и один из прорывов предложил нобелевский лауреат по химии 2025 года, профессор Омар Яги, разработав устройство, способное извлекать воду из сухого воздуха. Технология Яги основана на принципах ретикулярной химии, позволяющей создавать молекулярные материалы, которые эффективно улавливают влагу из атмосферы и конденсируют ее даже в условиях экстремальной сухости и пустынного климата. Такие установки могут обеспечивать автономный доступ к питьевой воде там, где централизованные системы водоснабжения недоступны или полностью разрушены. Компания Atoco, выпускающая эти устройства, сообщает, что они имеют размеры, сопоставимые с 20-футовым морским контейнером, и работают исключительно на низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды. Каждое устройство способно производить до 1 ...>>

Hyperloop готовится к запуску 23.02.2026

Современные транспортные системы сталкиваются с ограничениями скорости и комфорта, особенно на длинных межгородских маршрутах. В Европе активно исследуют технологию Hyperloop - инновационный способ перемещения пассажиров, который потенциально способен сократить время поездки между крупными городами до считанных минут и значительно изменить представление о путешествиях. Технология Hyperloop предполагает движение пассажирских капсул внутри герметичных труб, из которых частично откачан воздух. Такая конструкция снижает аэродинамическое сопротивление и позволяет теоретически развивать скорость более 900 км/ч. Если идея будет реализована, расстояния, которые сегодня преодолеваются за несколько часов, можно будет проходить за десятки минут. Инженеры прогнозируют, что маршрут между London и Paris потенциально можно будет пройти менее чем за полчаса, а поездки в Brussels или Amsterdam займут около 20-22 минут. Путь до Berlin при этом может составлять примерно один час, что существенно ус ...>>

Случайная новость из Архива Выращивание печени непосредственно в организме человека 07.04.2024 Трансплантация печени стала неотъемлемой частью медицинской практики для лечения тяжелых заболеваний этого органа. Однако недостаток донорских органов и осложнения, связанные с хирургическим вмешательством, создают потребность в альтернативных методах лечения. В этом контексте компания LyGenesis представила новаторский подход к восстановлению функции печени, основанный на использовании собственных клеток пациента. Американская биотехнологическая компания LyGenesis, базирующаяся в Питтсбурге, штат Пенсильвания, запустила клинические испытания своей клеточной терапии. Первому пациенту с острой печеночной недостаточностью были введены донорские клетки в лимфатический узел в верхней части живота. Проблема нехватки донорских органов для трансплантации остро стоит как в Соединенных Штатах, так и во всем мире. Ожидание подходящего органа может привести к трагическим последствиям, и альтернативные методы лечения становятся все более необходимыми. Метод, предложенный компанией LyGenesis, направлен на создание миниатюрных органов в лимфатических узлах с использованием донорских клеток. Одним из главных преимуществ этой терапии является возможность использования одного донорского органа для лечения нескольких пациентов. Кроме того, такой подход позволяет использовать ткани, которые ранее считались непригодными для трансплантации. После успешных экспериментов на животных компания перешла к клиническим испытаниям на людях. Первый пациент уже выписан из больницы и продолжает получать необходимые медикаменты под контролем врачей. Клетки начнут размножаться в лимфатическом узле, формируя структуру, которая сможет выполнять функции печени. По словам исполнительного директора LyGenesis Майкла Хаффорда, новая печень будет обладать высокой степенью васкуляризации, что позволит ей эффективно фильтровать кровь и поддерживать жизненно важные функции. Клеточная терапия, предложенная компанией LyGenesis, представляет собой революционный подход к лечению печеночной недостаточности. В случае успеха этот метод не только уменьшит ожидание на трансплантацию печени, но и значительно улучшит результаты лечения для многих пациентов, столкнувшихся с этой тяжелой проблемой.

Другие интересные новости:

▪ На Земле нашли Луну и Марс

▪ Климатическое оружие против аномалий погоды

▪ Технология Transcend SuperMLC

▪ Ремонт хрящей с помощью принтера

▪ Робот-спасатель для бассейнов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Охота на ведьм. Крылатое выражение

▪ статья Какие птицы научились защищаться от кукушек трелью-паролем? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по ремонту воздушных линий электропередач районов контактной сети. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Полиэтиленовая изоляция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чувствительный индикатор электромагнитного поля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026