Egyszerű és kényelmes séma a propeller óra összeszereléséhez. Óra propeller Ideje elkezdeni

Emlékszel ezekre? Egy ideje meghódították az internetet. Kiderült, hogy ez elég gyakori. Nézze meg, hogyan készítheti el őket saját maga...

Ezek a vicces elektro-optikai néz keltsd azt az illúziót, hogy a számok a levegőben lógnak.

Egy hét LED-ből álló, gyorsan forgó csík világít bizonyos időpontokban, amiből az az optikai effektus, hogy egy hétszer harminc pont méretű, diszkrét eredménytábla van a szeme előtt. Hogyan működnek óra propeller?

A motor tengelyére egy kis áramköri kártya van felszerelve, amelyre függőlegesen az elektronikus töltés és hét LED van felszerelve. Ha gyorsan forog, bármely pontszerű fényforrást az ember folyamatos fénysávként érzékel. A mikroprocesszor a beprogramozott programnak megfelelően időben modulálja (be- és kikapcsolja) az egyes LED-ek megvilágítását úgy, hogy a levegőben lógó számokat jelenítse meg, mivel maga a tábla olyan gyorsan villog, hogy a szem nem tudja követni a mozgását . Hasonló hatást alkalmaznak például egy katódsugárcsőben, ahol bizonyos pillanatokban jelet adnak egy folyamatosan pásztázó elektronsugaras képernyőre.

Az eredeti kép letöltése az óra-propeller séma szerzőjétől

Tervezés:

Az óra egy kis áramköri lapra van összeszerelve. Ez az alkatrészeket és LED-eket tartalmazó tábla a motor tengelyén forog. Felmerül a kérdés, hogyan lehet a táblát energiával ellátni? A probléma megoldására különféle lehetőségeket mérlegeltek. Először is két motor használható: az egyik fő, amely forgatja az áramkört, a második pedig a tengelyén található, és generátor üzemmódban működik. Használhat forgó transzformátort vagy csúszógyűrűket is. Kényelmesebb módja azonban a feszültség eltávolítása a főmotor forgórész tekercséből. Ehhez egy kis finomításnak kell alávetni a motort: ​​távolítsa el a csapágyat a tengely egyik oldaláról, és hagyjon szabadon egy lyukat, amelyen keresztül átvezetheti a vezetékeket.

A motor belsejében három tekercs van, amelyeken keresztül váltakozó áram folyik, 120 ° -kal eltolva. Ezeknek a tekercseknek a végeihez vezetékeket kell forrasztani, amelyeket azután a kártya háromfázisú egyenirányítójához kell csatlakoztatni, hogy ismét egyenáramot kapjanak. Ennek a módszernek az előnyei közé tartozik, hogy egyúttal a motor tengelyének helyzete is szabályozható, ha egy fázist a mikrokontroller mérőbemenetére csatlakoztatunk.

Az elektromos motor fejlesztése:

Vegyen egy használaton kívüli forgófejű motort egy Sharp vagy Samsung videomagnóból. A projektben használt motor JPA1B01 jelzésű, de az adatlap szerint RMOTV1007GEZZ. Óvatosan távolítsa el a keféket (a házon lévő kis lyukakon keresztül). Kérjük, vegye figyelembe, hogy a forgórész egyik vége golyóscsapágyban van rögzítve, a másik vége pedig egy siklócsapágyas burkolatnak támaszkodik, amelyet el kell távolítani. Ragassza vagy forrassza a golyóscsapágy tengely tetejére (a másik oldalon), hogy megerősítse a tengelyt. Állítsa be a tengely magasságát egy satuban tartva, és enyhén megütögetve. Forrassza a három vezetéket a motor forgórészén lévő három rögzítőbetéthez. Ragasszon egy kis menetes perselyt a tengelyre azon az oldalon, ahol kijön a furatból, rögzítse alatta a vezetékeket és szerelje össze a motort. A nagyobb szerkezeti stabilitás érdekében ezt a motort a videofej egységhez ragaszthatja.

Elektronikus alkatrészek szerelése:

Az óra alkatrészeit lemezelt furatokkal ellátott áramköri lapra forrasztják. A kimenetek vezetékekkel vannak összekötve. A 16C84 mikroprocesszor alá 18 tűs aljzatot kell telepíteni, mivel az külön programozóban van programozva. Hét R1B.R1H terhelési ellenállás alatt kényelmes a megfelelő DIP-ellenállás mátrix használata, amely lehetővé teszi a LED-ek fényerejének kísérletezését. Diszkrét 120 ohmos ellenállások is használhatók. Jól működnek, bár a 16C84 túlfeszültség-határon. Előre gondold meg, hogyan fogod kiegyensúlyozni ezt a táblát, hogy legyen rajta hely. Az alkatrészeket lecserélheti más hasonló tulajdonságokkal rendelkező alkatrészekre. A szerző egy 47 000 uF-os ultrakapacitív tárolókondenzátort használt az áramkörben, hogy a korrekció és az időbeállítás során a motor teljesítményének kikapcsolása után az óra ne induljon vissza. Használhat helyette 0,47 uF-os ionisztort. Ne feledje csak azt, hogy a LED-eket megkerülve kell táplálni. Kerámia rezonátort csak 4 MHz-es frekvenciához szabad használni, mert attól függ az óra pontossága (illetve ha más frekvenciájú rezonátort használunk, akkor ennek megfelelően módosítani kell a programot).

Programozás 16S84

A 16C84 mikrokontroller programozásához bármilyen elérhető programozót használhat. A webhely bináris firmware fájlt tartalmaz (letöltés). Az Assembly nyelvű forráskód megtalálható. Programozáskor feltétlenül állítsa be a következő opciókat: wathdog időzítő (WDT) - OFF, rezonátor. normál XT-kristály.

Végső összeszerelés és időzítés:

Rögzítse a táblát alkatrészekkel és LED-ekkel a motor tengelyére. Forrassz három tápvezetéket. Adjon feszültséget a motorra. A névleges feszültség 6,2 V, de 5 V és 7,5 V között változtatható. Csak azt kell figyelembe venni, hogy az egyenirányító diódák csökkenése miatt a kártyán lévő 5 V-os feszültség megfelel a motor tápfeszültségének. 6,2 V. Feszültség rákapcsolása után az óra 12:00-at mutat. Ha ez nem így van, akkor talán az a tény, hogy a tárolókondenzátor nem merült le teljesen. Kapcsolja ki a tápfeszültséget, és rövidre rövidre zárja le a 4-es és 5-ös érintkezőket a mikrokontroller alaphelyzetbe állításához. Ezt követően újra bekapcsolhatja a tápfeszültséget, ellenőrizze, hogy az óra működik-e, kapcsolja ki a tápellátást és állítsa be a pontos időt az „Óra”, „Tíz perc”, „Percek” gombokkal. Ha a számok visszafelé jelennek meg, fordítsa meg a feszültség polaritását a motoron. Kísérletezhet a tábla kiegyensúlyozásával, habszivacs elhelyezésével a motortalp alá, hogy csökkentse a vibrációt, stb.

Diagramokkal. és valami ilyesmit kapsz:

Itt van egy másik lehetőség.

Az interneten sok szokatlan elektronikus projektet találhatunk, ami nem hagy nyugodni a kíváncsi elmének.
És bár a „propeller óra” korántsem újdonság a nagy weben, én, miután egy szép pillanatban megbotlottam egy stroboszkóp hatású óraáramkörben, nem tudtam elhaladni.

Egy kis elmélet

Az eszköz fő ötlete egy gyorsan forgó alapra szerelt LED-csoport mikrokontrolleres vezérlése.

A kód egy külső megszakítástól ismétlődő hurkot határoz meg. Tegyük fel, hogy a teljes sorozatfelvétel hossza 15 ms. Ez alatt az idő alatt minden LED n-szer kigyullad. Alacsony forgási sebességnél az emberi szem az összes LED-ből egyszerre csak egyetlen felvételt észlel. De érdemes növelni a forgás gyakoriságát, és a közös csomag kis intervallumai elkezdenek nyúlni az X tengely mentén, és a szem már elkezdi felfogni a nem egyidejű válaszokat. Ez addig fog folytatódni, amíg a forgás egy bizonyos határfrekvenciája meg nem történik, ekkor egy 15 ms-os intervallum egy bizonyos hosszúságúra bővül az X tengely mentén, amelynél a villogási intervallumok a közös csomagon belül már egyértelműen megkülönböztethetők lesznek, és olyan számokat rajzolnak ki, amelyek összeadja az összképet. A forgási sebesség további növelése az impulzusok teljes sorozatának megnyúlásához vezet, és a számok olvashatatlanná válnak.

A táblát SMD alkatrészekre tervezték át, mert minél kisebb súlyú a tábla, annál kisebb a ventilátor terhelése.

A forgó rész egy alaplapból és egy jelzőtáblából áll, amelyre a LED-ek vannak felszerelve.

Egyenirányító diódaként SS12 Schottky diódákat használtam. A mikrokontroller alá forrasztottam egy 18 tűs aljzatot, mivel „üres indítás” kellett.

A kar hossza ízlés szerint állítható, figyelembe véve a világító rész kényelmes megfigyelését. Véleményem szerint a 90-110 fokos söprés az optimális. A 90 foknál kisebb sweep opció összehozza a számokat, a 110 foknál nagyobb érték pedig túlságosan megnyújtja a képet az átmérőben.

Kezdetben 65 mm-es vállhosszt választottam, de a tapasztalat nem járt sikerrel, és a kész deszkát lefűrészeltem 45 mm-re.

A LED-ekkel ellátott tábla így néz ki.

7 fő LED-je és 2 háttérvilágítású LED-je van. Minden LED 5 mm átmérőjű.

A két tábla összekötése a csatlakozó betétek forrasztásával történik. A táblákat marattam, a szerelést elvégeztem, összekötöttem. Most rá kell helyezni őket a ventilátor rotorjára.
Ehhez 3 lyukat fúrtam 120 fokos terpeszben.

3 mm átmérőjű, 20 mm hosszúságú süllyesztett fejű csavarokat illesztettem beléjük. Rögzítettem az anyákon, és rögzítettem rájuk a deszkákat.

A szekunder tekercs végeit a táblához forrasztotta. A kijelzőtábla másik oldalára kompenzáló ellensúlyt tettem, hogy csökkentsem a verést forgás közben.

Eljött a mikrokontroller nélküli alapjárati futás ideje. A forgórészt a lapokkal a helyére tettem a ventilátorra és rákapcsoltam az RF generátort, a ventilátor még mindig mozdulatlan. A háttérvilágítás LED-jei világítanak. Megnéztem a feszültséget a bemeneten, 10 voltra süllyedt, ez normális. Marad egy szinkronizáló optocsatoló felszerelése, amely infravörös fotodiódából és infravörös LED-ből áll. Az IR LED-et a ventilátor aljára ragasztottam és a +12 V-os fő tápról tápláltam egy 470 Ohmos ellenálláson keresztül. Egy közönséges IR fotodiódát forrasztottam a táblára.
Az optocsatolót úgy szereltem fel, hogy forgás közben a fotodióda a lehető legközelebb repüljön a LED felett.

programoztam.
A vezérlőt beszereltem a foglalatba, a rotort rögzítőgyűrűvel rögzítettem.

Ideje indulni!

Az első befogadás, és egyszerre volt elégedett és ideges. Az áramkör működött, a LED-ek 12:00-at adtak ki, ahogy kell, de a kép homályos volt az X tengely mentén, elkezdtem a „lekérdezést”, ennek eredményeként arra a következtetésre jutottam, hogy cserélni kell a fotodióda. Túl nagynak bizonyult az MK külső megszakításából származó műveleti terület terjedése.

Úgy döntöttem, hogy egy keskenyebb sugárzási mintázatú fotodiódát teszek, és a LED-et is fekete elektromos szalaggal ragasztottam.

A választerület 2-3-szorosára csökkent, és az ezt követő beillesztés örömet okozott: az elmosódás teljesen eltűnt.

Ismét megjegyzem, hogy az alacsony fogyasztású ventilátorok nem gyorsítják fel ezt a kialakítást a kívánt sebességre, és a kép villogni fog a szemében. Háromszor újraírtam a projektet, és csak a ventilátor opcióját 0,4 A paraméterekkel; 4,8 W; 3200 rpm remekül működött.

A kialakítás nyilvánvaló hátránya, hogy nincs tartalék akkumulátor a vezérlőhöz. Igen, igen, az idő alaphelyzetbe áll minden alkalommal, amikor a fő + 12 V-os tápfeszültséget eltávolítják.

Tehát a Propeller órák gyártásához a következő alkatrészekre van szükségünk:
Órához:

* Illesztőprogram LED MBI5170CD (SOP16, 8 bit) - 4 db.
* Valós idejű óra DS1307Z/ZN(SMD, SO8) - 1 db.
* ATmega32-16AU mikrokontroller (32K Flash, TQFP44, 16MH) - 1 db.
* Kvarc rezonátorok 16MHz - 1 db.
* Kvarc rezonátorok 32kHz - 1 db.

* Ellenállás 100nF (0603 SMD) - 6 db.
* Ker. kondenzátor 22pF (0603 SMD) - 2 db.
* Ker. kondenzátor 10mF * 10v (0603 SMD) - 2 db.
* 10 kOm ellenállás (0603 SMD) - 5 db.
* 200Om ellenállás (0603 SMD) - 1 db.
* 270Om ellenállás (0603 SMD) - 1 db.
* 2kOm ellenállás (0603 SMD) - 4 db.
* Még kell: óra elem, tartó hozzá, IR LED, IR tranzisztor, LED-ek (0850) 33 db (ebből egy (az utolsó) más színű is lehet)

Motorosnak:

* TDA5140A motormeghajtó - 1 db.
* Lineáris stabilizátor 78M05CDT - 1 db.
* Ker. kondenzátor 100 mF poláris (0603 SMD) - 1 db.
* Ker. kondenzátor 100 nF (0603 SMD) - 1 db.
* Ker. kondenzátor 10 mF poláris (0603 SMD) - 2 db.
* Ker. kondenzátor 10 nF (0603 SMD) - 1 db.
* Ker. kondenzátor 220 nF (0603 SMD) - 1 db.
* 20 ta - 2 darab.
* 10 kOm ellenállás (0603 SMD) - 1 db.

Sziasztok! Egy egyszerű propellerórára szeretném felhívni a figyelmet, amit az Atmega8 vezérlőre szereltem össze. Megfizethető alkatrészekből készülnek, és könnyen reprodukálhatók és elkészíthetők. Az egyetlen dolog, hogy az óravezérlő és a vezérlőpult felvillantásához programozó kell.

Az óra alapjául egy hagyományos 120 mm-es ventilátort (hűtőt) használtak. Ehhez az órához bármilyen ventilátor használható, az óramutató járásával megegyező és ellentétes forgatással is, mert amíg ezt az órát gyűjtöttem, kicsit újraírtam a programot és programozottan átállítottam a távirányítóról a szimbólumok megjelenítését.
Maga az óra áramköre meglehetősen egyszerű, és az Atmega8 mikrokontrollerre van felszerelve, amelynek szinkronizálásához 32768 Hz-es órajel-kvarcot használnak.
Az órát egy vevőtekercs táplálja, amelyre az energiát egy adótekerccsel ellátott generátor viszi át. Mindkét tekercs egy légtranszformátort alkot.

A generátor felépítésével és kialakításával nem volt különösebb probléma, mivel plazmagolyóból készült generátort használtak.

A generátor egy közös TL494 chipre van összeszerelve, és lehetővé teszi a kimeneti impulzusok szélességének és frekvenciájának széles tartományban történő megváltoztatását.
Még a tekercsek közötti egy centiméteres rés esetén is elegendő a feszültség az óra elindításához. Csak azt kell figyelembe venni, hogy minél nagyobb a rés a tekercsek között, annál nagyobb impulzusszélességet kell készíteni, és ennek megfelelően a forrás áramfelvétele is nő.

Amikor először kapcsolja be a generátort, állítsa az impulzusszélességet (kihasználtsági ciklust) minimálisra (a szabályozó gomb a diagram szerint a felső helyzetben van, azaz az R7 ellenálláson keresztül a 4. láb a A TL-494 14., 15., 2. szakasza). A generátor frekvenciáját addig tekerjük, amíg a nyikorgás megszűnik, ez kb 18-20 KHz (fülre hangolás), és ha van mit mérni a frekvencián, akkor ennek megfelelően állítjuk be ezen határok között.
A generátorlapon az LM317 feszültségszabályozója is össze van szerelve, amely a ventilátor sebességének beállítására szolgál.
Nincs rajta a diagramon, nem fejeztem be
. Tekintse meg a bemutató videót az óráról működés közben.

Videó.

Maga az óralap a ventilátor aljához van rögzítve. Kétoldalas ragasztószalaggal rögzítettem.

Utána az óraáramkört kicsit átírtam fotoellenállásról infra fotodiódára (alábbi ábra).
Az adóban egy egyszerű LED helyett most infravörös van.
Az ellenállás 2k helyett 100k-t tesz.

Az órák gyártásának felelős mozzanatai a légtranszformátor gyártása és az óralap beszabályozása (vagy inkább kiegyensúlyozása) a ventilátor alján.

Vedd komolyan ezeket a pillanatokat.

Levegő transzformátor.

Egy normál 120 mm-es hűtőt vettem, bronz perselyekkel. Az óralap kétoldalas ragasztószalaggal van az alapra ragasztva.
Leharapjuk a pengéket a hűtőről, és reszelővel, csiszolópapírral ledaráljuk, szintezzük. A tekercsek egy kábelcsatornából készült kereten készülnek. Nem én találtam ki egy ilyen tervet, csak az internetről vettem az ötletet. A transzformátor feltekercseléséhez kábelcsatornából egy alap készül. 5 mm-enként bemetszést készítünk a csatorna oldalain és óvatosan körbe hajtjuk, úgy választjuk meg az átmérőt, hogy jól illeszkedjen a ventilátor műanyag alapjára.

Ezután a kábelcsatorna tüskéjére 100 fordulatnyi zománcozott huzalt tekercselünk, amelynek átmérője 0,25.
Az összeszerelt transzformátor áramfelvétele 200 mA-t kaptam (ez a tekercsek közötti elég észrevehető hézaggal van).
Általában a ventilátormotorral együtt az áramfelvétel 0,4-0,5 A tartományban van.
Elkészítjük a primer (adó) tekercset is, de igyekszünk a minimális hézagot a tekercsek között kialakítani. Az adótekercs 100 menetes 0,3-as vezetéket is tartalmaz (ugyanazt a 0,25-öt használhatja).
A diagramon kissé eltérő tekercselési adataim vannak ezekhez a tekercsekhez.

Fizetni kell az órákat.

A LED-es rúd üvegszálból készül. Egy lyukat fúrnak bele, ebbe a lyukba egy teleszkópos antenna csövet helyeznek, és a táblához forrasztják (az antenna csövét meg kell tisztítani a fényes bevonattól). Használhat bármilyen megfelelő csövet, vagy más módon rögzítheti a táblát, például csavar anyákkal.
A LED-es táblát közönséges zománcozott (tekercselő) vezetékkel kötöttem az óralaphoz, a szerelőhöz képest merevebb és forgás közben nem kopik.

A teljes tábla kiegyensúlyozására a másik oldalon forró ragasztóval ragasztunk egy 3-4 mm átmérőjű csavart, a másik oldalon különféle anyákat csavarva rá a csavarra - minimális vibrációt érünk el.
Az óralap teljesítményének ellenőrzéséhez - csavarhúzóval, csipesszel lerövidítjük a fotoellenállást, miközben a LED-eknek villogniuk kell.
Az óra akkor kezd működni, amikor az 5V (logikai egység) megjelenik az atmega 5. lábán. Vagyis amikor a fotoellenállás világít, az 5. lábon 5V-nak kell lennie,
Amikor a fotoellenállás nem világít, akkor az atmega 5. lábán legyen egy logikai 0 (kb. 0V), ehhez az 5. lábról választunk ki egy ellenállást a talajhoz. A diagram 2 kOhm, nekem 2,5 kOhm van.
Alul, a ventilátor alapjára ragasztjuk a LED-et úgy, hogy a ventilátormotor minden egyes fordulatánál a fotoellenállás a lehető legközelebb haladjon a fényforráshoz (LED).

Távirányító.

A vezérlőpanel az óra működésének vezérlésére, a kijelzési módok jelzéssel történő váltására szolgál (a ventilátor forgásirányának megváltoztatása), az óraidő beállítására.

A távirányító áramkört egy ATTINY2313 mikrokontrollerre szerelték fel. A táblán maga az MK hevederrel és hat gombbal van felszerelve, amelyek az óra vezérlésére szolgálnak.

A távirányító tokját nem én raktam össze, így csak egy fotó a tábláról.

Információk a távirányító gombjainak rendeltetéséről;
H+ és H- órabeállítás
M+ és M- perc beállítás
R/L irányváltás (az óramutató járásával megegyező és ellentétes csavarokhoz)
betűtípus-módosítás (vékony, félkövér és feliratos webhely)
a helyszín H + és H gombokkal történő felcímkézésekor - a címke szélessége beállítható.

A mellékelt archívum tartalmazza az óra összeszereléséhez szükséges összes fájlt;

Archívum a cikkhez

Ha kérdésed van az óra dizájnnal kapcsolatban, tedd fel a fórumon, igyekszem segíteni és válaszolni a kérdéseidre, amennyire csak tudok.

Végül megvalósította régi álmát – propeller órát készített! Ez az ötlet néhány éve lángra lobbant, amikor megláttam ennek az órának a munkáját a You Tube-on.
Az ötlet megvalósítását nehezítette, hogy az összes séma, és csak nagyon sok van belőlük az interneten, PIC vezérlőkön van megvalósítva, és még mindig nem sikerült flashelni. Kipróbáltam egy csomó programozót, de vagy görbe volt a kezem, vagy felálltak a csillagok ekkor, de minden próbálkozásom sikertelen volt. És nem találtam olyan áramkört az Atmel mikrokontrollereken, amelyek programozásával nincs gondom. Próbáltam bátorítani az ismerős programozókat, hogy írjanak programot az AVR-hez, de nem találtam választ a lelkükben. Lehet, hogy az ötlet egy összeomlott remény romjai alatt maradt volna, de nemrég elkezdtem nézegetni a különféle áramkörök gyűjteményét lemezeken, amelyeket egy bolhapiacon vásároltam ...

kis frissítés . A fent elkészített óra nehezen ismételhető volt olvasóink számára. Ezért egy egyszerűsített változat készült, gépek használata nélkül. Részletes