Шаговый двигатель в часах как работает
Перейти к содержимому

Шаговый двигатель в часах как работает

  • автор:

Шаговый двигатель в часах как работает

Изучая описание к прибору Analyzer-Q1, пришел к заключению, что каждый приходящий на шаговый двигатель импульс на самом деле состоит из серии более коротких импульсов. А та самая "длина импульса" — это есть длительность этого пакета. Т.е. здесь же помимо значений амплитуды, периода и длительности еще всплывает параметр скважности, или заполнения. Ранее не приходилось встречать упоминаний об этом.
Тот же прибор Q-Test 6000, имеющий функцию генератора для прокрутки колесной системы, не оговаривает данного параметра.

Собственно вопрос: у всех ли блоков импульсы представлены такими пакетами и одинаковы ли параметры импульсов в пакетах?
На примере работы Analyzer-Q1 была представлена осциллограмма с длинной пакета (импульса) 7,8 мс, состоящая из 8 импульсов длительностью порядка по 0,5 с (скважность 50%).

В кварцевых часах используется 2 типа импульсов:
1. Фиксированный
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-68.jpg

То, что Вы называете "скважностью", мне известно под словосочетанием "уровень мощности".

Witschi говорит о 8-ми уровнях (стадиях) работы часов с переменными импульсами:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-69.jpg

Часы стремятся к работе на 1-й стадии, т.е. на уровне мощности 50%, в связи с чем каждые 8 минут (4 минуты), пытаются перейти на меньший уровень мощности.Обратите внимание, на всплеск энергопотребления на 4-й минуте, это не дефект колесной системы, это и есть попытка модуля перейти на другой уровень мощности:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-70.jpg

Если состояние колесной системы позволяет сделать этот переход, то он происходит, к сожалению, состояние последней, в приведеннмо примере не позволяет это сделать, и уровень остается на 75%:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-71.jpg

В идеале, часы работают на 50% мощности, если он равен 75%, то это уже не есть хорошо (по моим наблюдениеям часы с таким уровнем мощности имеют энергопотребление свыше 1.5 микроампер, что выше нормы, в примере 1.75).

Думаю, что такого, не видели даже в Witschi 😆

Armer, позвольте задать вопрос.

Каким образом модуль понимает, что шаговый двигатель сделал шаг?
Я читал о каком-то контуре на модуле, котрый это определяет.

По возможности обьясните не очень сложно 😆

Думаю, что такого, не видели даже в Witschi 😆

Честно говоря, меня поначалу совершенно запутал этот "уровень мощности", так как в Q-Test, я проверял колесную систему только изменением ширины импульса — отчего в сознании плотно засела мысль, что хорошие часы работают на небольшой ширине импульса (2,6 — 4,9).
Получив Аналайзер, установив на него часы, пришел в замешательство, увидев что большинство часов работает на ширине импульса 7.8 😯 . Сначала думал что это глюк, потом пришел к выводу, что ранее мне неизвестный параметр (уровень мощности), играет как раз ключевую роль в правильной интерпритации показателей.
Попрактиковавшись на обоих приборах до меня дошло, что на самом деле, если в Q-Test часы могут работать на небольшой ширине импульса — это вовсе не означает, что они на самом деле на ней работают. Q-Test задает 100% уровень мощности.
Таким образом Аналайзер, отражает реальную картину во всех деталях.

Должен отметить крайнюю скудность информации по новым данным. Табличку с 8-ю стадиями работы, я чудом обнаружил в презентации с сайта, естессна в жутком качестве.

Что касается того, насколько это востребовано, то должен заметить, что на этот "уровень мощности" сделана своего рода ставка в этом приборе. Мне трудно пока судить, насколько необходимо введение этого параметра, но он, безусловно, отражает реальные процессы протекающие в часах.

Летом будущего года должны нарисоваться представители Witschi, надеюсь что они прольют больше света на это дело.

Так работает не совсем исправный механизм ЕТА F 03. 😆
Честно говоря — был в шоке 😯

Есть фиксированный импульс, есть переменный. а тут 😯 .. даже не знаю.. фиксированно-переменный 😆 😆 😆

При этом потребление находится в районе 2.7 микроампер.

Вот и верь после этого людям (с) стих

Если Вы имеете ввиду потребление часов, то минимальный показатель я встречал у калибра ЕТА Е03.001 (0.1 микроампер), причем он настолько мал, что в Q-Test , при установке щупов на контактные зоны механизма, лампочка "open" периодически мигает, показывая что цепь не замкнута. Analyzer более чувствителен.
Что касается максимального, то тут пределов совершенству не существует 😆 , в Analyzer обозначено 12 микроампер, хотя уверен, что при глюках блока может быть больше.

Шаговый двигатель в часах как работает

Изучая описание к прибору Analyzer-Q1, пришел к заключению, что каждый приходящий на шаговый двигатель импульс на самом деле состоит из серии более коротких импульсов. А та самая "длина импульса" — это есть длительность этого пакета. Т.е. здесь же помимо значений амплитуды, периода и длительности еще всплывает параметр скважности, или заполнения. Ранее не приходилось встречать упоминаний об этом.
Тот же прибор Q-Test 6000, имеющий функцию генератора для прокрутки колесной системы, не оговаривает данного параметра.

Собственно вопрос: у всех ли блоков импульсы представлены такими пакетами и одинаковы ли параметры импульсов в пакетах?
На примере работы Analyzer-Q1 была представлена осциллограмма с длинной пакета (импульса) 7,8 мс, состоящая из 8 импульсов длительностью порядка по 0,5 с (скважность 50%).

В кварцевых часах используется 2 типа импульсов:
1. Фиксированный
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-68.jpg

То, что Вы называете "скважностью", мне известно под словосочетанием "уровень мощности".

Witschi говорит о 8-ми уровнях (стадиях) работы часов с переменными импульсами:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-69.jpg

Часы стремятся к работе на 1-й стадии, т.е. на уровне мощности 50%, в связи с чем каждые 8 минут (4 минуты), пытаются перейти на меньший уровень мощности.Обратите внимание, на всплеск энергопотребления на 4-й минуте, это не дефект колесной системы, это и есть попытка модуля перейти на другой уровень мощности:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-70.jpg

Если состояние колесной системы позволяет сделать этот переход, то он происходит, к сожалению, состояние последней, в приведеннмо примере не позволяет это сделать, и уровень остается на 75%:
http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-71.jpg

В идеале, часы работают на 50% мощности, если он равен 75%, то это уже не есть хорошо (по моим наблюдениеям часы с таким уровнем мощности имеют энергопотребление свыше 1.5 микроампер, что выше нормы, в примере 1.75).

Думаю, что такого, не видели даже в Witschi ��

Armer, позвольте задать вопрос.

Каким образом модуль понимает, что шаговый двигатель сделал шаг?
Я читал о каком-то контуре на модуле, котрый это определяет.

По возможности обьясните не очень сложно ��

Думаю, что такого, не видели даже в Witschi ��

Честно говоря, меня поначалу совершенно запутал этот "уровень мощности", так как в Q-Test, я проверял колесную систему только изменением ширины импульса — отчего в сознании плотно засела мысль, что хорошие часы работают на небольшой ширине импульса (2,6 — 4,9).
Получив Аналайзер, установив на него часы, пришел в замешательство, увидев что большинство часов работает на ширине импульса 7.8 �� . Сначала думал что это глюк, потом пришел к выводу, что ранее мне неизвестный параметр (уровень мощности), играет как раз ключевую роль в правильной интерпритации показателей.
Попрактиковавшись на обоих приборах до меня дошло, что на самом деле, если в Q-Test часы могут работать на небольшой ширине импульса — это вовсе не означает, что они на самом деле на ней работают. Q-Test задает 100% уровень мощности.
Таким образом Аналайзер, отражает реальную картину во всех деталях.

Должен отметить крайнюю скудность информации по новым данным. Табличку с 8-ю стадиями работы, я чудом обнаружил в презентации с сайта, естессна в жутком качестве.

Что касается того, насколько это востребовано, то должен заметить, что на этот "уровень мощности" сделана своего рода ставка в этом приборе. Мне трудно пока судить, насколько необходимо введение этого параметра, но он, безусловно, отражает реальные процессы протекающие в часах.

Летом будущего года должны нарисоваться представители Witschi, надеюсь что они прольют больше света на это дело.

Так работает не совсем исправный механизм ЕТА F 03. ��
Честно говоря — был в шоке ��

Есть фиксированный импульс, есть переменный. а тут �� .. даже не знаю.. фиксированно-переменный �� �� ��

При этом потребление находится в районе 2.7 микроампер.

Вот и верь после этого людям (с) стих

Если Вы имеете ввиду потребление часов, то минимальный показатель я встречал у калибра ЕТА Е03.001 (0.1 микроампер), причем он настолько мал, что в Q-Test , при установке щупов на контактные зоны механизма, лампочка "open" периодически мигает, показывая что цепь не замкнута. Analyzer более чувствителен.
Что касается максимального, то тут пределов совершенству не существует �� , в Analyzer обозначено 12 микроампер, хотя уверен, что при глюках блока может быть больше.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Решил поделиться реализацией идеи сделать настенные стрелочные часы с модулем RTC и синхронизацией с NTP сервером. Вот что в итоге получилось.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

В начале планировал сделать что-то вроде макета, но образец получился вполне рабочий, хотя слегка и громоздкий. И так как всё нА чисто переделывать желания не было, решил собрать в корпус то, что уже сотворил. И вышло, на мой взгляд, вполне законченное изделие.

Дальше меньше слов, больше картинок.

Так всё выглядело в проекте. Конечно в начале пришлось просчитать все шестерни с учетом количества шагов на оборот у двигателей и кратности количества секунд, минут и часов на циферблате.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Задняя рамка механизма часов с установленными шаговыми двигателями, датчиками холла и подшипником вала секундной стрелки.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Ведущие шестерни. Модуль — 1.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Ведомые шестерни с вклеенными магнитами. 60, 90 и 120 зубов. В качестве валов использовал трубки телескопических антенн от радиоприемников.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.Передняя рамка с подшипником вала часовой стрелки.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.Корпус.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Механизм в сборе.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

На циферблат пластик переводить не стал ).

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Деления, как и цифры, распечатал. и приклеил на клей.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Вид с задней стороны с установленной электроникой.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Возможно кому-то будет интересно, какие электронные модули были использованы:

Микроконтроллер Arduino Pro mini (3,3v 8MHz);

Модуль часов реального времени DS3231;

WiFi модуль ESP-01;

Три драйвера шагового двигателя A4988;

Модуль сенсорной кнопки TTP223;

DCDC преобразователь 12v to 3,3v (модель не помню);

Питание от адаптера 12В.

Коротко по функционалу:После включения питания устанавливается время, получаемое от RTC модуля. За тем происходит синхронизация времени с NTP сервером и повторная установка времени (стрелок) (0:21). Сенсорная кнопка — единственный орган управления. При первом её «нажатии» все стрелки должны установиться на 12 часов. Это момент срабатывания датчиков. При этом необходимо убедиться, что все стрелки находятся на 12 и при необходимости подкорректировать их. При повторном «нажатии» кнопки, часы возвращаются в рабочий режим, и через несколько секунд производится принудительная синхронизация времени с NTP сервером (0:52). В дальнейшем в автоматическом режиме синхронизация происходит 1 раз в неделю. Впрочем, можно настроить и иной алгоритм работы.

Пластик: PLA от FDplast.

На этом всё. Благодарю за внимание.

Комментарии, замечания, конструктивная критика, идеи приветствуются. На вопросы отвечу.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Принцип работы часовых механизмов

Чем механические часы отличаются от кварцевых? Этот вопрос является одним из наиболее часто задаваемых, его время от времени слышат люди, жизнь которых так или иначе связана с часами. Настало время внести ясность!

Мы не будем вдаваться в сложные термины, описывающие принципы работы часовых механизмов, а изложим основной смысл.

Главное отличие механических часов от кварцевых заключается в источнике питания, который, в свою очередь, приводит в действие механизм часов. В механических часах источником питания служит движение пружины, скрытой в особом барабане. Владелец заводит свои часы – и тогда пружина внутри корпуса закручивается, после чего начинает раскручиваться, «оживляя» механизм. Неравномерное раскручивание пружины, влекущее за собой неточность хода – ощутимый недостаток механических часов. Механические часы в целом весьма капризны – они не смогут порадовать своего обладателя точной работой при сильном холоде или жаре. Расхождение с точным временем на несколько секунд в сутки является нормой для большинства механических часов. О том, какие еще факторы влияют на точность часов, мы уже писали в одной из наших статьей.

В любом случае, механические часы – не что иное, как машина времени, путешествие первым классом на которой обойдётся очень недешево. Они позволяют нам прикоснуться к вечности, побывать в прошлом, когда все детали механизма изготавливались и настраивались вручную. Механические часы позволяют насладиться плавным ходом стрелок, а если их задняя крышка ещё и прозрачна, то с наслаждением любоваться работой искусно выполненного механизма. Механические часы – лучший друг и товарищ человека, чей образ жизни предполагает спокойное, плавное течение.

Кварцевые часы работают от другого источника питания – батарейки. Она взаимодействует с электронным блоком, основой которого является кристалл кварца, в честь которого эти часы и получили своё название. Импульс от электронного блока попадает на шаговый двигатель, он поворачивает стрелки на циферблате. Точность хода кварцевых часов выше, чем механических. Всё благодаря кристаллу кварца, заложенного в основу электронного блока – он обеспечивает высокую стабильность посылаемых импульсов. Кварцевые часы, в отличие от механических, не нужно время от времени подзаводить, батарейки хватает на несколько лет работы.

Кварцевые часы стоят в основном дешевле, чем механические. Почти все операции по их сборке выполняет автоматика. Кварцевые часы неприхотливы – они будут работать при таких температурных условиях, в которых механические уже вышли бы из строя. Кварцевые часы лучше переносят удары и воздействие вибрации. Лучшие кварцевые часы обладают показателем отклонения времени 5 секунд в год. Кварцевые часы станут надёждой и опорой для всех приверженцев активного образа жизни.

Не чип-тюном единым: винтажные перекидные часы

Всем привет! Сегодня мне хочется написать об одном из своих долгостроев, который, наконец, успешно завершился. И, при всей моей любви к автомобилям и ковырятельству в их прошивках, данный пост будет отступлением от этой темы. Поехали…

А начинается это всё много-много лет назад. Думаю, каждый хоть раз смотрел фильм "День сурка". И, как вы думаете, что больше всего запомнилось ребенку из этого фильма? �� Правильно: офигенные перекидные часы-радио, которые каждое утро в фильме играли одну и ту же музыку.

Лет пять назад я перематривал этот фильм, и мне до безумия захотелось такие часы. Первая попытка обзавестись такими с успехом провалилась: будучи в одной из командировок на Лонг-Айленде, NY, была куплена современная пластиковая интерпретация подобных часов, без радио.

Надо сказать, эта китайская поделка на батарейках работала из рук вон плохо: подвисал перекидной механизм, часы безбожно врали, в итоге часы были в сердцах разбиты и выкинуты. Идея подвисла на год-другой.

Как-то под новый год, или на старый новый год, основательно подшофе, пересматривая фильм в очередной раз, нетрезвый мозг догадался залезть на E-Bay на барахолку. Об этом я вспомнил только месяца два или три спустя, когда по почте мне пришла коробка из Штатов, в которой обнаружились настоящие старые перекидные часы General Electric с радио, 73го года выпуска, изготовлено в Сингапуре. Это было невероятно: ощущать в руках кусочек истории, именно то, что хотелось заполучить. Часы пахли чем-то таким, что я чувствовал только в старых американских кафе и барах. Было невероятно уютное ощущение держать их в руках. Конечно, часы были не совсем такие, как в фильме, но такие, как я хотел.

После эйфории, настало понимание, что часы не мешало бы включить и проверить. В загашнике нашелся купленный давно китайский трансформатор для американских девайсов, которые не умеют переваривать 220В. Без этого девайса часы сгорели бы нафиг.

Включаем — ноль реакции. Какой-то чуть слышный шум из радио, часы не идут. Продавцу была выставлена претензия и половину денег он вернул, так что общие расходы не превысили 30-35 баксов, если я верно помню.

Следующим шагом, была разборка. Часы были заботливо раскручены, все винтики и крутелки сложены по коробочкам и пакетикам. Выяснилось, что часы не идут по причине умершего моторчика, который крутит зубчатые колёсики и перекидной механизм. Вообще эти часы в данном плане — сплошное читерство. Все помнят, что в штатах частота в сети 60 герц? Ну вот, теперь берем моторчик, который за 60 тактов аккуратно заставит механизм перейти на одну минуту вперёд, т.е. все рассчитано под этот параметр. Прикольно, да? А теперь задумайтесь, как и чем можно заменить такой моторчик у нас, где 50 герц… В общем, печалька, часы подвисли в разобранном состоянии на какое-то время, пока шерстился Интернет в поисках идей…

Где-то на просторах Интернета я прочел, что человек пытался оживить похожие часы при помощи микроконтроллера, только у него двигатель был живой, он просто имитировал 60 герц. Несформированная до конца идея прочно засела в мозгу. Я далеко не радиоэлектронщик, но, как говорится, "яжпрограммист", и было решено освоить Ардуино. Для чего был куплен Arduino Nano, шаговый двигатель с управляющим контроллером, набор проводков для соединения всего и вся.

Несложная программка, которая потихоньку крутила двигатель была написана очень быстро. И тут встала очередная проблема: как передать крутящий момент с вала двигателя на привод часов? Старый моторчик после разборки и попытки оживить его канул в лету, его пластиковая переходная шестеренка разлетелась еще на стадии разборки от старости и попытки склеить ни к чему не привели, да и она была слишкой маленькой для этого двигателя. Процесс завис еще на долгое время…

Как-то при очередном ковырянии на китайском Интернет аукционе случайно набрел на набор пластиковых зубчатых колесиков для игрушек и прочих поделок. И тут как током шибануло: вот оно!

Я купил такой набор и с нетерпением ожидал его. По приходу была подобрана шестеренка на вал шагового двигателя, и встречный на приемный вал перекидного механизма. Двигатель был закреплен на выгнутых из детского металлического конструкторах скобках в штатное место крепления старого моторчика. Подобрать параметры программы, чтобы двигатель прокручивался за минуту ровно столько, сколько требуется, было лишь вопросом времени — я вот сейчас как раз проверяю очередной набор параметров, и, надо сказать, точность уже такая, как нужно. Питание конструкции — от USB-порта компьютера, либо от китайской зарядки для Андроида, которая кстати нашлась — как раз 5В и около ампера на выходе, хотя реальное потребление основательно ниже.

Всё круто, но при замене зубчатых колес пропала одна функция: ручная коррекция времени. Раньше можно было покрутить одну спец-крутёлочку, которая было хитро через запорное кольцо с зубчиками подключена к переходным шестеренкам родного моторчика, но теперь таких шестерёнок больше не было, и крутелка не крутится, поскольку её держит вал шагового двигателя. Как же настроить время? Всё гениальное просто — добавляем кнопку! На одном из входов Ардуинки была повешена простейшая PULL UP кнопка: если нажата — крутим шаговый двигатель без остановки, таким образом минуты быстрее щёлкают вперёд. Кнопку-невидимку в итоге врезал в днище корпуса слева.

Теперь, когда механизм часов заработал, встал вопрос, что же делать с радио? После детального изучения конструкции, были найдены и исправлены окислившиеся контакты и пара отдающих концы конденсаторов. Радио зашумело бодрее, но качество приёма все еще оставалось никаким. Как ни странно, выносной антенны в сием девайсе не оказалось предусмотрено: проводок FM-антенны просто крепился к корпусу понижающего трансформатора на винтик. Открутив винтик, выяснилось, что шумы пропали. А, найдя и подключив антеннку от старого поломанного карманного радио вдруг нормально словилась радио-станция! Радости не было предела. Антеннку было решено закрепить на корпусе радиочасов, тем самым обеспечив качественный приём сигнала.

И всё бы ничего, но, в итоге, у нас получается в одном корпусе два отдельных устройства с разными источниками питания: часы на Ардуинке с адаптером от Андроида, и радио с трансформатором на 110В. Что же делать? Придуманное решение вряд ли назовут особо изящным, но для меня, как для не самого большого любителя паяльника, оно подошло идеально: андроидовская зарядка умеет работать от 110В, поэтому лишив её корпуса и подключив внутри корпуса часов к тем самым 110В вместо старого моторчика, вопрос был закрыт. Вся коробочка теперь питается от одного шнура.

Пару вечеров ушло на то, чтобы разместить всё новое аккуратно внутри корпуса, придумать как и прикрепить антенну, и…данный текст пишется под звуки музыки от этих часов, пока они тихо-мирно тикают. Ощущение как в детстве: аналоговое радио не сравнить с теперешними нынешними цифровыми приёмниками. "Теплые ламповые" ощущения добавляет родная оранжевая подсветка перекидных цифр. В общем, здорово �� Осталось только проверить точность хода и закрутить последние несколько винтиков…

Шаговый двигатель в часах как работает

За основу взяты настенные стрелочные кварцевые часы. Они могут быть оформлены как угодно, но в 99% случаев внутри стоит стандартный китайский механизм с пластмассовыми деталями. Вот такой:

Вскрываем корпус, попутно отмечая наличие свободного места, что нам очень на руку.

Аккуратно разбираем механизм, стараясь не забыть, какая шестеренка куда ставится.

Часы приводятся в движение шаговым двигателем, который состоит из статора с обмоткой и ротора с постоянным магнитом. На обмотку раз в секунду подаются электрические импульсы, и с каждым импульсом ротор поворачивается на 180°. Вот двигатель в разобранном виде:

Плата часового генератора закреплена с обратной стороны обмотки. Вот как она выглядит:

Пересадка мозга

Управлять часовым механизмом будет микроконтроллер ATtiny13A, выбранный, в основном, по принципу «ставим, что есть». На двигатель нужно подавать импульсы чередующейся полярности длительностью примерно 100 мс. Каждый импульс перемещает секундную стрелку на одну отметку.
Как видим, все очень просто: подключаем контроллер двумя выводами к обмотке, подаем питание… Стоп! Но ведь часы питаются от одной полуторавольтовой батарейки, а минимальное рабочее напряжение для ATtiny13A — 1,8 вольт. Как быть? На самом деле, контроллеры AVR могут работать и при напряжении питания 1 вольт и даже ниже (например), но при выполнении двух условий. Во-первых, тактовая частота должна быть низкой, в районе десятков килогерц. Во-вторых, тактирование должно осуществляться от внешнего источника.
Где взять внешний тактовый сигнал? Решение очевидно: от штатного часового генератора. Он вырабатывает сигнал частотой 32 768 Гц (2 15 Гц), снять который можно с одного из выводов кварца (с какого именно — определяется экспериментально). Берем нашу плату и припаиваем к ней провода для снятия питания, тактового сигнала, а также для управления двигателем. Нужно также перерезать дорожки от родного генератора к выводам обмотки.

Схема подключения микроконтроллера проста, как две копейки:

Только прошу обратить внимание на два момента. Во-первых, при сверхнизком напряжении питания выходные ключи портов открываются не полностью, поэтому, для уменьшения сопротивления, выводы запараллелены попарно (PB0 с PB1, и PB2 с PB4). Во-вторых, конденсатор в цепи питания следует поставить танталовый, с минимальным током утечки.
Контроллер смонтирован на обрезке макетной платы и прекрасно расположился в свободном пространстве в углу корпуса:

Поскольку перепрошить МК непосредственно в схеме не удастся, настоятельно советую не припаивать его намерво, а установить в панельку.

Прошивка

Логика работы часов следующая: интервалы между шагами секундной стрелки имеют случайную длительность, но полный оборот она должна проходить ровно за минуту, чтобы не нарушалась точность хода. Экспериментальным путем было установлено, что минимальный интервал между импульсами составляет 1/4 секунды, попытка двигать стрелку быстрее приводит к пропуску шагов. От этого и будем отталкиваться, пусть длительность каждого интервала будет кратна этому минимальному значению. Удобно будет разделить минуту на 240 «тиков» по четверти секунды каждый.
Главная проблема, возникшая при написании прошивки, состояла в том, как случайным образом разбить минуту на 60 интервалов. Потратив пару часов и исписав несколько листов бумаги, я составил два алгоритма. Первый заключался в формировании массива из 240 элементов, в который помещались номера всех «тиков». Затем из массива случайным образом выбирались 59 элементов, каждый из которых представлял собой номер «тика», на котором происходило бы движение стрелки. Второй алгоритм заключался в делении четырехсекундного интервала (16 «тиков») случайным образом на две части, каждая из которых затем также делилась надвое. После выполнения этих операций над 15 интервалами, получалось 60 значений в диапазоне от 1 до 13 «тиков», причем сумма всех этих значений составляла ровно 240.
К сожалению, ни первый, ни второй алгоритмы мне не удалось реализовать на ATtiny13 ввиду крайне малого объема памяти этого МК (1 КБ FLASH и всего 64 байта SRAM). Наверное, какой-нибудь гуру ассемблера смог бы это сделать, но я поступил проще и жестко забил в код одну таблицу длительностей интервалов. То, что ритм движения стрелки будет повторяться каждую минуту, не должно сразу броситься в глаза.
Программа устроена следующим образом. Каждый «тик» (1/4 секунды) по таймеру генерируется прерывание, во время которого проверяется номер «тика», и, если нужно, подается напряжение на обмотку двигателя, а также из таблицы извлекается длительность следующего интервала. Через 100 мс генерируется второе прерывание, по которому напряжение, подаваемое на обмотку, отключается. Всё остальное время контроллер находится в спящем режиме для уменьшения энергопотребления. Ссылка на полный исходный код приведена в конце статьи.
Необходимо также прошить Fuse-биты контроллера для того, чтобы включить режим внешнего тактирования (значения, отличные от заводских, выделены):

SELFPRGEN = 1
DWEN = 1
BODLEVEL1 = 1
BODLEVEL0 = 1
RSTDISBL = 1
SPIEN = 0
EESAVE = 1
WDTON = 1
CKDIV8 = 1
SUT1 = 1
SUT0 = 0
CKSEL1 = 0
CKSEL0 = 0

Спешу заметить, что после установки фьюзов данным образом контроллер нельзя будет перепрошить без внешнего источника тактирования.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Решил поделиться реализацией идеи сделать настенные стрелочные часы с модулем RTC и синхронизацией с NTP сервером. Вот что в итоге получилось.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

В начале планировал сделать что-то вроде макета, но образец получился вполне рабочий, хотя слегка и громоздкий. И так как всё нА чисто переделывать желания не было, решил собрать в корпус то, что уже сотворил. И вышло, на мой взгляд, вполне законченное изделие.

Дальше меньше слов, больше картинок.

Так всё выглядело в проекте. Конечно в начале пришлось просчитать все шестерни с учетом количества шагов на оборот у двигателей и кратности количества секунд, минут и часов на циферблате.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Задняя рамка механизма часов с установленными шаговыми двигателями, датчиками холла и подшипником вала секундной стрелки.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Ведущие шестерни. Модуль — 1.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Ведомые шестерни с вклеенными магнитами. 60, 90 и 120 зубов. В качестве валов использовал трубки телескопических антенн от радиоприемников.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.Передняя рамка с подшипником вала часовой стрелки.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.Корпус.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Механизм в сборе.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

На циферблат пластик переводить не стал ).

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Деления, как и цифры, распечатал. и приклеил на клей.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Вид с задней стороны с установленной электроникой.

Стрелочные часы на шаговых двигателях. Синхронизация с NTP сервером.

Возможно кому-то будет интересно, какие электронные модули были использованы:

Микроконтроллер Arduino Pro mini (3,3v 8MHz);

Модуль часов реального времени DS3231;

WiFi модуль ESP-01;

Три драйвера шагового двигателя A4988;

Модуль сенсорной кнопки TTP223;

DCDC преобразователь 12v to 3,3v (модель не помню);

Питание от адаптера 12В.

Коротко по функционалу:После включения питания устанавливается время, получаемое от RTC модуля. За тем происходит синхронизация времени с NTP сервером и повторная установка времени (стрелок) (0:21). Сенсорная кнопка — единственный орган управления. При первом её «нажатии» все стрелки должны установиться на 12 часов. Это момент срабатывания датчиков. При этом необходимо убедиться, что все стрелки находятся на 12 и при необходимости подкорректировать их. При повторном «нажатии» кнопки, часы возвращаются в рабочий режим, и через несколько секунд производится принудительная синхронизация времени с NTP сервером (0:52). В дальнейшем в автоматическом режиме синхронизация происходит 1 раз в неделю. Впрочем, можно настроить и иной алгоритм работы.

Пластик: PLA от FDplast.

На этом всё. Благодарю за внимание.

Комментарии, замечания, конструктивная критика, идеи приветствуются. На вопросы отвечу.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Как работает шаговый электродвигатель?

Для работы практически всех электрических приборов, необходимы специальные приводные механизмы. Предлагаем рассмотреть, что такое шаговый двигатель, его конструкцию, принцип работы и схемы подключения.

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель представляет собой электрическую машину, предназначенную для преобразования электрической энергии сети в механическую энергию. Конструктивно состоит из обмоток статора и магнитомягкого или магнитотвердого ротора. Отличительной особенностью шагового двигателя является дискретное вращение, при котором заданному числу импульсов соответствует определенное число совершаемых шагов. Наибольшее применение такие устройства получили в станках с ЧПУ, робототехнике, устройствах хранения и считывания информации.

В отличии от других типов машин шаговый двигатель совершает вращение не непрерывно, а шагами, от чего и происходит название устройства. Каждый такой шаг составляет лишь часть от его полного оборота. Количество необходимых шагов для полного вращения вала будет отличаться, в зависимости от схемы соединения, марки двигателя и способа управления.

Преимущества и недостатки шагового электродвигателя

К преимуществам эксплуатации шагового двигателя можно отнести:

  • В шаговых электродвигателях угол поворота соответствует числу поданных электрических сигналов, при этом, после остановки вращения сохраняется полный момент и фиксация;
  • Точное позиционирование – обеспечивает 3 – 5% от установленного шага, которая не накапливается от шага к шагу;
  • Обеспечивает высокую скорость старта, реверса, остановки;
  • Отличается высокой надежностью за счет отсутствия трущихся компонентов для токосъема, в отличии от коллекторных двигателей;
  • Для позиционирования шаговому двигателю не требуется обратной связи;
  • Может выдавать низкие обороты для непосредственно подведенной нагрузки без каких-либо редукторов;
  • Сравнительно меньшая стоимость относительно тех же сервоприводов;
  • Обеспечивается широкий диапазон управления скоростью оборотов вала за счет изменения частоты электрических импульсов.

К недостаткам применения шагового двигателя относятся:

  • Может возникать резонансный эффект и проскальзывание шагового агрегата;
  • Существует вероятность утраты контроля из-за отсутствия обратной связи;
  • Количество расходуемой электроэнергии не зависит от наличия или отсутствия нагрузки;
  • Сложности управления из-за особенности схемы

Устройство и принцип работы

Принцип действия шагового двигателя

Рис. 1. Принцип действия шагового двигателя

На рисунке 1 изображены 4 обмотки, которые относятся к статору двигателя, а их расположение устроено так, что они находятся под углом 90º относительно друг друга. Из чего следует, что такая машина характеризуется размером шага в 90º.

В момент подачи напряжения U1 в первую обмотку происходит перемещение ротора на те же 90º. В случае поочередной подачи напряжения U2, U3, U4 в соответствующие обмотки, вал продолжит вращение до завершения полного круга. После чего цикл повторяется снова. Для изменения направления вращения достаточно изменить очередность подачи импульсов в соответствующие обмотки.

Типы шаговых двигателей

Для обеспечения различных параметров работы важна как величина шага, на который будет смещаться вал, так и момент, прилагаемый для перемещения. Вариации данных параметров достигаются за счет конструкции самого ротора, способа подключения и конструкции обмоток.

По конструкции ротора

Вращаемый элемент обеспечивает магнитное взаимодействие с электромагнитным полем статора. Поэтому его конструкция и технические особенности напрямую определяют режим работы и параметры вращения шагового агрегата. Чтобы на практике определить тип шагового мотора, при обесточенной сети необходимо провернуть вал, если ощущаете сопротивление, то это свидетельствует о наличии магнита, в противном случае, это конструкция без магнитного сопротивления.

Реактивный

Реактивный шаговый двигатель не оснащается магнитом на роторе, а выполняется из магнитомягких сплавов, как правило, его набирают из пластин для уменьшения потерь на индукцию. Конструкция в поперечном разрезе напоминает шестерню с зубцами. Полюса статорных обмоток запитываются противоположными парами и создают магнитную силу для перемещения ротора, который двигается от попеременного протекания электрического тока в обмоточных парах.

С переменным магнитным сопротивлением

С переменным магнитным сопротивлением

Весомым плюсом такой конструкции шагового привода является отсутствие стопорящего момента, образуемого полем по отношению к арматуре. По факту это тот же синхронный двигатель, в котором поворот ротора идет в соответствии с полем статора. Недостатком является снижение величины вращающего момента. Шаг для реактивного двигателя колеблется от 5 до 15°.

С постоянными магнитами

В этом случае подвижный элемент шагового двигателя собирается из постоянного магнита, в котором может быть два и большее количеством полюсов. Вращение ротора обеспечивается притяжением или отталкиванием магнитных полюсов электрическим полем при подаче напряжения в соответствующие обмотки. Для этой конструкции угловой шаг составляет 45-90°.

С постоянным магнитом

С постоянным магнитом

Гибридные

Был разработан с целью объединения лучших качеств двух предыдущих моделей, за счет чего агрегат обладает меньшим углом и шагом. Его ротор выполнен в виде цилиндрического постоянного магнита, который намагничен по продольной оси. Конструктивно это выглядит как два круглых полюса, на поверхности которых расположены зубцы ротора из магнитомягкого материала. Такое решение позволило обеспечить отличный удерживающий и крутящий момент.

Устройство гибридного шагового двигателя

Устройство гибридного шагового двигателя

Преимущества гибридного шагового двигателя заключатся в его высокой точности, плавности и скорости перемещения, малым шагом – от 0,9 до 5°. Их применяют для высококлассных станков ЧПУ, компьютерных и офисных приборах и современной робототехнике. Единственным недостатком считается относительно высокая стоимость.

Для примера разберем вариант гибридных ШД на 200 шагов позиционирования вала. Соответственно каждый из цилиндров будет иметь по 50 зубцов, один из них является положительным полюсом, второй отрицательным. При этом каждый положительный зубец расположен напротив паза в отрицательном цилиндре и наоборот. Конструктивно это выглядит так:

Расположение пазов гибридника

Расположение пазов гибридника

Из-за чего на валу шагового двигателя получается 100 перемежающихся полюсов с отличной полярностью. Статор также имеет зубцы, как показано на рисунке 6 ниже, кроме промежутков между его компонентами.

Принцип работы гибридного ШД

Рис. 6. Принцип работы гибридного ШД

За счет такой конструкции можно достичь смещения того же южного полюса относительно статора в 50 различных позиций. За счет отличия положения в полупозиции между северным и южным полюсом достигается возможность перемещения в 100 позициях, а смещение фаз на четверть деления предоставляет возможность увеличить количество шагов за счет последовательного возбуждения еще вдвое, то есть до 200 шагов углового вала за 1 оборот.

Обратите внимание на рисунок 6, принцип работы такого шагового двигателя заключается в том, что при попарной подаче тока в противоположные обмотки происходит подтягивание разноименных полюсов ротора, расположенных за зубьями статора и отталкивание одноименных, идущих перед ними по ходу вращения.

По виду обмоток

На практике шаговый двигатель представляет собой многофазный мотор. Плавность работы в котором напрямую зависит от количества обмоток – чем их больше, тем плавне происходит вращение, но и выше стоимость. При этом крутящий момент от числа фаз не увеличивается, хотя для нормальной работы их минимальное число на статоре электродвигателя должно составлять хотя бы две. Количество фаз не определяет числа обмоток, так двухфазный шаговый двигатель может иметь четыре и более обмотки.

Униполярный

Униполярный шаговый двигатель отличается тем, что в схеме подключения обмотки имеется ответвление от средней точки. Благодаря чему легко меняются магнитные полюса. Недостатком такой конструкции является использование только одной половины доступных витков, из-за чего достигается меньший вращающий момент. Поэтому они отличаются большими габаритами.

Униполярный ШД

Для использования всей мощности катушки средний вывод оставляют не подключенным. Рассмотрите конструкции униполярных агрегатов, они могут содержать 5 и 6 выводов. Их количество будет зависеть от того, выводится срединный провод отдельно от каждой обмотки двигателя или они соединяются вместе.

Схема а) с различными, б) с одним выводом

Схема а) с различными, б) с одним выводом

Биполярный

Биполярный шаговый двигатель подключается к контроллеру через 4 вывода. При этом обмотки могут соединяться внутри как последовательно, так и параллельно. Рассмотрите пример его работы на рисунке.

Биполярный шаговый двигатель

Биполярный шаговый двигатель

В конструктивной схеме такого двигателя вы видите с одной обмоткой возбуждения в каждой фазе. Из-за этого смена направления тока требует использовать в электронной схеме специальные драйверы (электронные чипы, предназначенные для управления). Добиться подобного эффекта можно при помощи включения Н-моста. В сравнении с предыдущим, биполярное устройство обеспечивает тот же момент при гораздо меньших габаритах.

Подключение шагового двигателя

Чтобы запитать обмотки, потребуется устройство способное выдать управляющий импульс или серию импульсов в определенной последовательности. В качестве таких блоков выступают полупроводниковые приборы для подключения шагового двигателя, микропроцессорные драйвера. В которых имеется набор выходных клемм, каждая из них определяет способ питания и режим работы.

В зависимости от схемы подключения должны применяться те или другие выводы шагового агрегата. При различных вариантах подведения тех или иных клемм к выходному сигналу постоянного тока получается определенная скорость вращения, шаг или микрошаг линейного перемещения в плоскости. Так как для одних задач нужна низкая частота, а для других высокая, один и тот же двигатель может задавать параметр за счет драйвера.

Типичные схемы подключения ШД

В зависимости того, какое количество выводов представлено на конкретном шаговом двигателе: 4, 6 или 8 выводов, будет отличаться и возможность использования той или иной схемы их подключения Посмотрите на рисунки, здесь показаны типичные варианты подключения шагового механизма:

Схемы подключения шагового двигателя

Схемы подключения различных типов шаговых двигателей

При условии запитки основных полюсов шаговой машины от одного и того же драйвера, по данным схемам можно отметить следующие отличительные особенности работы:

  • Выводы однозначно подводятся к соответствующим клеммам устройства. При последовательном соединении обмоток увеличивает индуктивность обмоток, но понижает ток.
  • Обеспечивает паспортное значение электрических характеристик. При параллельной схеме увеличивается ток и снижается индуктивность.
  • При подключении по одной фазе на обмотку снижется момент на низких оборотах и уменьшает величину токов.
  • При подключении осуществляет все электрические и динамические характеристики согласно паспорта, номинальный токи. Значительно упрощается схема управления.
  • Выдает куда больший момент и применяется для больших частот вращения;
  • Как и предыдущая предназначена для увеличения момента, но применяется для низких частот вращения.

Управление шаговым двигателем

Выполнение операций шаговым агрегатом может осуществляться несколькими методами. Каждый из которых отличается способом подачи сигналов на пары полюсов. Всего выделяют тир метода активации обмоток.

Волновой – в таком режиме происходит возбуждение только одной обмотке, к которой и притягиваются роторные полюса. При этом шаговый двигатель не способен вытягивать большую нагрузки, так как выдает лишь половину момента.

Волновое управление

Полношаговый – в таком режиме происходит одновременная коммутация фаз, то есть, возбуждаются сразу обе. Из-за чего обеспечивается максимальный момент, в случае параллельного соединения или последовательного включения обмоток будет создаваться максимальное напряжение или ток.

Полношаговое управление

Полушаговый – представляет собой комбинацию двух предыдущих методов коммутации обмоток. Во время реализации которого в шаговом двигателе происходит поочередная подача напряжения сначала в одну катушку, а затем сразу в две. Благодаря чему обеспечивается лучшая фиксация на максимальных скоростях и большее количество шагов.

Полушаговое управление

Для более мягкого управления и преодоления инерции ротора используется микрошаговое управление, когда синусоида сигнала осуществляется микроступенчатыми импульсами. За счет чего силы взаимодействия магнитных цепей в шаговом двигателе получают более плавное изменение и, как следствие, перемещение ротора между полюсами. Позволяет в значительной степени снизить рывки шагового двигателя.

Без контроллера

Для управления бесколлекторными двигателями применяется система Н-моста. Который позволяет переключать полярность для реверса шагового двигателя. Может выполняться на транзисторах или микросхемах, которые создают логическую цепочку для перемещения ключей.

Схема Н-моста

Как видите, от источника питания V напряжение подается на мост. При попарном включении контактов S1 – S4 или S3 – S2 будет происходить движение тока через обмотки двигателя. Что и обусловит вращение в ту или иную сторону.

С контроллером

Устройство контроллера позволяет осуществлять управление шаговым двигателем в различных режимах. В основе контроллера лежит электронный блок, формирующий группы сигналов и их последовательность, посылаемых на катушки статора. Для предотвращения возможности его повреждения в случае короткого замыкания или другой аварийной ситуации на самом двигателе каждый вывод защищается диодом, который не пропусти импульс в обратную сторону.

Подключение через контроллер ШД

Подключение через контроллер однополярного шагового двигателя

Популярные схемы управления ШД

Управление от контроллера с дифференциальным выходом

Схема управления от контроллера с дифференциальным выходом

Является одним из наиболее помехозащищенных способов работы. При этом прямой и инверсный сигнал напрямую подключается к соответствующим полюсам. В такой схемы должно применяться экранирование сигнального проводника. Прекрасно подходит для нагрузки с низкой мощностью.

Управление от контроллера с выходом типа «открытый коллектор»

Схема управления от контроллера с выходом типа «открытый коллектор»

В данной схеме происходит объединение положительных вводов контроллера, которые подключаются к положительному полюсу. В случае питания выше 9В требуется включение в схему специального резистора для ограничения тока. Позволяет задавать необходимое количество шагов со строго установленной скоростью, определить ускорение и т.д.

Простейший драйвер шагового двигателя своими руками

Чтобы собрать схему драйвера в домашних условиях могут пригодиться некоторые элементы от старых принтеров, компьютеров и другой техники. Вам понадобятся транзисторы, диоды, резисторы (R) и микросхема (RG).

Схема простейшего драйвера

Схема простейшего драйвера

Для построения программы руководствуйтесь следующим принципом: при подаче на один из выводов D логической единицы (остальные сигнализируют ноль) происходит открытие транзистора и сигнал проходит к катушке двигателя. Таким образом, выполняется один шаг.

На основе схемы составляется печатная плата, которую можно попытаться изготовить самостоятельно или сделать под заказ. После чего на плате впаиваются соответствующие детали. Устройство способно управлять шаговым устройством от домашнего компьютера за счет подключения к обычному USB порту.

Шаговый двигатель в часах как работает

Сущность изобретения: часы включают источник энергии, блок кварцевого генератора, преобразующий энергию источника в стандартные импульсы управления шаговым двигателем, механизм перевода стрелок, шаговый двигатель, преобразующий энергию импульсов управления в прерывистое вращение ротора, редуктор, приводимый во вращение ротором шагового двигателя и передающий вращение стрелкам, причем упомянутый редуктор установлен между двумя редукторными мостами, таким образом редуктор и два моста образуют самостоятельный монтажный блок. 2 ил.

Изобретение относится к приборам времени и может быть использовано в электронно-механических кварцевых часах с шаговым двигателем.

Известны электронно-механические часы с шаговым двигателем, в которых структура базового механизма предусматривает размещение деталей редуктора между редукторным мостом и платиной, на которых крепятся опоры осей колес. Там же крепятся опоры оси ротора, и в случае необходимости ремонта нельзя заменить узел ротора, вынув его из опорных пят без того, чтобы не распалась система зубчатых колес редуктора (патент Великобритании N 2121991, кл. G 04 B 29/04, 1984).

Более близким техническим решением являются электронно-механические часы с шаговым двигателем, в которых базовый механизм, включающий и редуктор, и узел ротора, скомпонован между платиной и редукторным мостом таким образом, что одна из опор оси ротора крепится в плоскости редукторного моста независимой от моста монтажной платой (патент США N 4437768, кл. 368/88, 1984). В этом случае при необходимости ремонта блока ротора его можно извлечь из опорных пят так, чтобы весь блок ротора остался нетронутым. Однако, что касается самого редуктора, то обнаружить дефекты в изготовлении деталей блока редуктора (например несоосность опор, плохое качество зубчатых пар и т. д. ) невозможно раньше, чем собрав весь базовый механизм часов между платиной и мостом и проверив его работу. И уж, во всяком случае невозможно извлечь редуктора из базового механизма часов без того, чтобы не распалась вся система зубчатых пар.

Техническим результатом является унификация узла редуктора, расширение эксплуатационных свойств часов за счет облегчения монтажа и ремонта механизма часов, увеличения продолжительности работы источника питания за счет уменьшения момента сопротивления редуктора и, как следствие, обеспечение возможности приработки блока редуктора до его установки в механизм часов в шаговым двигателем.

Такой результат достигается тем, что в электронно-механических часах, содержащих источник энергии, блок кварцевого генератора, преобразующий энергию источника в стандартные импульсы управления шаговым двигателем, механизм перевода стрелок, шаговый двигатель, состоящий из катушки, сердечника, статора и ротора, преобразующий энергию импульсов управления в прерывистое вращение ротора, редуктора, приводимый во вращение ротором шагового двигателя и передающий вращение стрелками, упомянутый редуктор выполнен между двух редукторных мостов самостоятельным монтажным блоком. Такая структура механизма позволяет собирать редуктор между двух мостов до его установки в базовый механизм часов, тщательно контролируя при этом все его детали и элементы, их качество и взаимодействие так же, как и работу редуктора в целом, устраняя максимум дефектов в этом наиболее критичном блоке часов на стадии его сборки, и в конечном счете установить в базовый механизм часов блок редуктора, имеющий максимально достижимое качество, что, в свою очередь, позволяет увеличить продолжительность работы сменного источника питания. Кроме того, достигается возможность унификации блока редуктора с целью его использования как отдельной составной части при разработке новых калибров и моделей часов.

Следует учитывать также возможность подачи достаточно высокой нагрузки на блок редуктора с целью осуществления его приработки перед установкой в базовый механизм часов, что крайне важно именно для часов с шаговым двигателем, поскольку шаговый двигатель плохо переносит перегрузки, а осуществить приработку редуктора после сборки всего механизма для часов с шаговым двигателем невозможно, не перегрузив при этом шаговый двигатель.

На фиг. 1 изображен общий вид механизм часов, его компоновка; на фиг. 2 — размещение блока редуктора в структуре базового механизма часов (разрез А-А). Ось ротора 1 крепится одной опорой в плоскости редуктора моста 2, другой опорой — вне плоскости редукторного моста 3, где крепятся опоры осей зубчатых пар 4, 5, 6 редуктора.

Таким образом, механизм редуктора размещен внутри двух редукторных мостов 2 и 3 и является самостоятельным монтажным блоком. Мосты скреплены между собой двумя общими втулками 7 и 8 и винтами 9 и 10.

Собранный таким образом блок редуктора крепится к пластине 11 винтами 12 и 13.

Предложенная авторами структура механизма часов с редуктором в виде самостоятельного монтажного блока может быть использована в часах любых типов, включая механические. (56) Патент США N 4437768, кл. G 04 C 23/02, 1984.

ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧАСЫ С ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, включающие источник энергии, блок кварцевого генератора, преобразующий энергию источника в стандартные импульсы управления, механизм перевода стрелок, шаговый двигатель, состоящий из катушки, сердечника, статора и ротора, преобразующий энергию импульсов управления в прерывистое вращение ротора, редукторный мост и редуктор, приводимый во вращение ротором шагового двигателя и передающий вращение стрелкам, отличающиеся тем, что они дополнительно снабжены вторым редукторным мостом, а редуктор установлен между первым и вторым редукторными мостами, при этом редуктор, первый и второй редукторные мосты выполнены в виде самостоятельного монтажного блока.

Вскрытие

За основу взяты настенные стрелочные кварцевые часы. Они могут быть оформлены как угодно, но в 99% случаев внутри стоит стандартный китайский механизм с пластмассовыми деталями. Вот такой:

Вскрываем корпус, попутно отмечая наличие свободного места, что нам очень на руку.

Аккуратно разбираем механизм, стараясь не забыть, какая шестеренка куда ставится.

Часы приводятся в движение шаговым двигателем, который состоит из статора с обмоткой и ротора с постоянным магнитом. На обмотку раз в секунду подаются электрические импульсы, и с каждым импульсом ротор поворачивается на 180°. Вот двигатель в разобранном виде:

Плата часового генератора закреплена с обратной стороны обмотки. Вот как она выглядит:

Пересадка мозга

Управлять часовым механизмом будет микроконтроллер ATtiny13A, выбранный, в основном, по принципу «ставим, что есть». На двигатель нужно подавать импульсы чередующейся полярности длительностью примерно 100 мс. Каждый импульс перемещает секундную стрелку на одну отметку.
Как видим, все очень просто: подключаем контроллер двумя выводами к обмотке, подаем питание… Стоп! Но ведь часы питаются от одной полуторавольтовой батарейки, а минимальное рабочее напряжение для ATtiny13A — 1,8 вольт. Как быть? На самом деле, контроллеры AVR могут работать и при напряжении питания 1 вольт и даже ниже (например), но при выполнении двух условий. Во-первых, тактовая частота должна быть низкой, в районе десятков килогерц. Во-вторых, тактирование должно осуществляться от внешнего источника.
Где взять внешний тактовый сигнал? Решение очевидно: от штатного часового генератора. Он вырабатывает сигнал частотой 32 768 Гц (2 15 Гц), снять который можно с одного из выводов кварца (с какого именно — определяется экспериментально). Берем нашу плату и припаиваем к ней провода для снятия питания, тактового сигнала, а также для управления двигателем. Нужно также перерезать дорожки от родного генератора к выводам обмотки.

Схема подключения микроконтроллера проста, как две копейки:

Только прошу обратить внимание на два момента. Во-первых, при сверхнизком напряжении питания выходные ключи портов открываются не полностью, поэтому, для уменьшения сопротивления, выводы запараллелены попарно (PB0 с PB1, и PB2 с PB4). Во-вторых, конденсатор в цепи питания следует поставить танталовый, с минимальным током утечки.
Контроллер смонтирован на обрезке макетной платы и прекрасно расположился в свободном пространстве в углу корпуса:

Поскольку перепрошить МК непосредственно в схеме не удастся, настоятельно советую не припаивать его намерво, а установить в панельку.

Прошивка

Логика работы часов следующая: интервалы между шагами секундной стрелки имеют случайную длительность, но полный оборот она должна проходить ровно за минуту, чтобы не нарушалась точность хода. Экспериментальным путем было установлено, что минимальный интервал между импульсами составляет 1/4 секунды, попытка двигать стрелку быстрее приводит к пропуску шагов. От этого и будем отталкиваться, пусть длительность каждого интервала будет кратна этому минимальному значению. Удобно будет разделить минуту на 240 «тиков» по четверти секунды каждый.
Главная проблема, возникшая при написании прошивки, состояла в том, как случайным образом разбить минуту на 60 интервалов. Потратив пару часов и исписав несколько листов бумаги, я составил два алгоритма. Первый заключался в формировании массива из 240 элементов, в который помещались номера всех «тиков». Затем из массива случайным образом выбирались 59 элементов, каждый из которых представлял собой номер «тика», на котором происходило бы движение стрелки. Второй алгоритм заключался в делении четырехсекундного интервала (16 «тиков») случайным образом на две части, каждая из которых затем также делилась надвое. После выполнения этих операций над 15 интервалами, получалось 60 значений в диапазоне от 1 до 13 «тиков», причем сумма всех этих значений составляла ровно 240.
К сожалению, ни первый, ни второй алгоритмы мне не удалось реализовать на ATtiny13 ввиду крайне малого объема памяти этого МК (1 КБ FLASH и всего 64 байта SRAM). Наверное, какой-нибудь гуру ассемблера смог бы это сделать, но я поступил проще и жестко забил в код одну таблицу длительностей интервалов. То, что ритм движения стрелки будет повторяться каждую минуту, не должно сразу броситься в глаза.
Программа устроена следующим образом. Каждый «тик» (1/4 секунды) по таймеру генерируется прерывание, во время которого проверяется номер «тика», и, если нужно, подается напряжение на обмотку двигателя, а также из таблицы извлекается длительность следующего интервала. Через 100 мс генерируется второе прерывание, по которому напряжение, подаваемое на обмотку, отключается. Всё остальное время контроллер находится в спящем режиме для уменьшения энергопотребления. Ссылка на полный исходный код приведена в конце статьи.
Необходимо также прошить Fuse-биты контроллера для того, чтобы включить режим внешнего тактирования (значения, отличные от заводских, выделены):

SELFPRGEN = 1
DWEN = 1
BODLEVEL1 = 1
BODLEVEL0 = 1
RSTDISBL = 1
SPIEN = 0
EESAVE = 1
WDTON = 1
CKDIV8 = 1
SUT1 = 1
SUT0 = 0
CKSEL1 = 0
CKSEL0 = 0

Спешу заметить, что после установки фьюзов данным образом контроллер нельзя будет перепрошить без внешнего источника тактирования.

Шаговые двигатели: особенности и практические схемы управления. Часть 1

HRP/N3 от MEAN WELL – ИП с 350% перегрузкой для промышленных приложений

В одной из предыдущих статей на тему управления двигателями постоянного тока [1] был кратко упомянут один из типов двигателей постоянного тока, а именно – шаговый двигатель, описание которого вышло за рамки статьи, и было ограничено одной лишь ссылкой. Учитывая обращения читателей с просьбой раскрыть эту тему на страницах журнала РадиоЛоцман, автор и редакция выполняют эту просьбу.

Итак, что такое шаговые двигатели (англ. «stepper motor» или «stepping motor»)? Шаговый двигатель – это бесколлекторный двигатель постоянного тока, наиболее общие разновидности которого представлены на Рисунке 1. В некоторой технической литературе его ошибочно относят к многофазным (чаще двухфазным) двигателям. Это не совсем верно. Действительно, и это будет рассмотрено ниже, есть такой режим управления, который с некоторой натяжкой можно отнести к фазовому, но это совершенно не означает «фазовость» такого двигателя в общем понимании этого термина, применимом к двигателям переменного тока.

Какова же основная отличительная особенность шагового двигателя? Дело в том, что его конструкция разработана таким образом, что сдвиг ротора происходит скачкообразно, то есть пошагово, в ответ на импульс тока в его обмотках, создаваемый приложенным к ним напряжением. Начальный шаг задается конструктивно, и может быть уменьшен схемными ухищрениями, но не может быть увеличен. При этом в общем случае, естественно в зоне номинальных рабочих значений, важен сам факт наличия импульса, а не его длительность или амплитуда тока. В чем-то он напоминает шаговые реле, но если в реле «пошаговость» задается электромагнитом и храповиком, то в двигателях такого механизма нет. Все основано на взаимодействии магнитных полей ротора, который выполнен в виде постоянного магнита с N-полюсами, и статора, который содержит обмотки (в одном из типов двигателя они дополнены постоянными магнитами), формирующие переменный магнитный поток в соответствии с управляющими импульсами.

Что делает шаговые двигатели такими привлекательными для разработчиков, и что недостижимо с двигателями других типов? Шаговый двигатель имеет значительно бóльшую надежность и, что совсем немаловажно для целого ряда практических применений, он, в отличие от коллекторного двигателя, практически не увеличивает уровень паразитных электромагнитных и радиопомех. Причина кроется как раз в отсутствии подвижного контакта токосъемника. Однако отсутствие коллектора, переключающего для формирования момента вращения направление тока в обмотках, требует внешнего управления – коммутатора. Тут, повторю французскую пословицу – «За каждое удовольствие нужно платить».

Еще одна тонкость – шаговые двигатели, в отличие от всех остальных типов двигателей, могут давать не только привычное вращательное движение ротора, но и шаговое линейное – возвратно-поступательное, используемое, например, в приводах дисководов и принтеров, а также в актуаторах – управляемых точных клапанах (Рисунок 1в). Но главное преимущество шаговых двигателей – это точность позиционирования ротора и возможность его длительного удержания в заданном положении без перегрузки двигателя. Момент удержания у шаговых двигателей превышает момент вращения, поэтому удерживать ротор можно током меньшего уровня. Практическая реализация этой возможности будет продемонстрирована на конкретных примерах. Поскольку момент вращения таких двигателей максимален на малых скоростях (к этому мы еще вернемся), то в целом ряде применений можно отказаться от дорогостоящих редукторов. Перечисленное выше и есть самая характерная особенность и отличие шаговых двигателей от коллекторных двигателей постоянного тока. Это делает шаговые двигатели незаменимыми в системах точных приводов, когда требуется выполнять условия по позиционированию, а это – робототехника, станки, автоматы и пр. Справедливости ради отметим и основные недостатки. Их три: высокая цена, относительная сложность управления по сравнению с коллекторными двигателями и низкая скорость вращения.

В настоящее время имеются три основных типа шаговых двигателей.

    Двигатели с переменным магнитным сопротивлением

Кроме различий в общей конструкции, шаговые двигатели отличаются еще и схемой включения обмоток. Имеются три варианта их конфигураций (Рисунок 3), в зависимости от которой двигатели делятся на униполярные (англ. «unipolar») и биполярные (англ. «bipolar»).

Униполярный двигатель (Рисунок 3а), имеет включенной одну обмотку в каждой фазе, с отводом от середины каждой обмотки. Это позволяет изменять направление магнитного поля, создаваемого обмоткой, переключением ее половинок. Как правило, униполярный двигатель имеет 6 выводов, но средние выводы обмоток могут быть объединены внутри самого двигателя, поэтому такой двигатель может иметь и 5 выводов. Таким образом, если вам в руки попался неизвестный двигатель с шесть или пятью выводами – это гарантировано униполярный шаговый двигатель.

Биполярный двигатель (Рисунок 3б), имеет две обмотки, которые включаются поочередно в каждой фазе. Некоторые двигатели имеют четыре расщепленные обмотки (Рисунок 3в); по этой причине их ошибочно называют 4-фазными двигателями.

Что важно знать и учитывать в части особенностей включения обмоток статора? Нетрудно заметить, что униполярный шаговый двигатель можно использовать в биполярном включении; двигатель с расщепленными обмотками, при соответствующем соединении обмоток, можно использовать и как униполярный, и как биполярный. Кроме того, двигатель с таким вариантом исполнения обмоток может использоваться с параллельным и последовательным включением обмоток. Это позволяет увеличить момент, развиваемый двигателем при низком напряжении питания (параллельное включение обмоток), или уменьшить ток потребления с увеличением питающего обмотки напряжения (последовательное включение обмоток). Фазировка обмоток важна – она определяет направление вращения двигателя, и вообще его работоспособность. Обращаю внимание читателей, что пока никакой стандартизации цветов выводов шаговых двигателей нет, так что фазировку иногда приходится устанавливать экспериментально. Но, если вы ее и перепутаете, то ничего критического ни с двигателем, ни с системой управления не произойдет.

Нетрудно увидеть, что в двигателе с биполярным включением обмоток одновременно работают все обмотки, и момент, развиваемый двигателем, будет выше. Выигрыш в моменте вращения составляет примерно 40%.

Имеется несколько вариантов управления шаговым двигателем (Рисунок 4). Обращаю внимание читателей, что на рисунках приведена не форма напряжения, что вы обычно встретите в литературе и на интернет сайтах, а форма тока. Это важно! В управлении шаговым двигателем важен именно ток, а не приложенное к обмоткам напряжение, которое имеет прямоугольную форму.

Рассмотрим пока общие особенности. Итак, на Рисунке 4 показана форма тока в обмотках двигателя относительно нуля для четырех основных вариантов управления. Наиболее простой вариант – это попеременная коммутация фаз, при которой они не перекрываются, и в каждый момент времени включена только одна фаза (Рисунок 4а). Этот режим называют волновым (англ. «wave drive mode») или полношаговым режимом управления с одной фазой («one phase on full step mode»). Точки равновесия ротора для каждого шага совпадают с «естественными» точками равновесия у обесточенного двигателя. Недостатком этого способа управления является то, что для биполярного двигателя в один и тот же момент времени используется только 50% обмоток, а для униполярного – 25%. Это означает, что в таком режиме не может быть получен полный возможный момент вращения.

Чаще всего используется управление с перекрытием фаз, когда в одно и то же время включены обе обмотки (Рисунок 4б). В общем случае именно его и называют полношаговым режимом управления (англ. «full step mode» или «two-phase-on»). При этом способе управления ротор фиксируется в промежуточных позициях между полюсами статора, обеспечивая примерно на 40% больший момент, чем в предыдущем варианте с одной включенной фазой. Этот способ управления обеспечивает такой же угол шага, как и волновой, но положение точек равновесия ротора смещено на полшага, что часто не является критическим. Иногда это необходимо учитывать для двигателей с большим шагом, так как обесточенный двигатель, например с шагом 18° после остановки сместится на 9°. Чтобы ротор такого двигателя не смещался при выключении, на двигатель в режиме остановки подают некоторый ток удержания, который сохранит заданное положение ротора. Именно это свойство шагового двигателя позволяет обходиться без специальных электромагнитных или механических тормозных муфт и удерживающих систем.

Третий основной способ управления является комбинацией двух описанных ранее и называется полушаговым режимом («half step mode» или «one and two-phase-on»). В этом режиме двигатель за один импульс управления делает шаг, равный половине основного (Рисунок 4в). Этот режим требует более сложной схемы управления, но позволяет осуществлять более точное позиционирование ротора и уменьшает негативное влияние его механического резонанса. Иными словами, используя двигатель с угловым шагом 1.8°, мы получаем шаг, равный 0.9°.

Еще меньшую градацию, вернее, дробление шага, дают микрошаговые системы управления («micro stepping mode»), основанные на постепенном изменении тока в обмотках (Рисунок 4г). Такие системы достаточно сложны. Они требуют применения не только специальных ИМС драйверов с ЦАП, но и микропроцессорного управления. Именно этот режим часто приводит к путанице, в результате которой шаговые двигатели причисляют к многофазным двигателям переменного тока.

Увидеть «вживую» все тонкости процесса управления можно на сайте компании Nanotec Electronic [4]. Анимация, приведенная на сайте, позволяет увидеть «реальную» работу виртуального биполярного двигателя для полношагового (Fullstep) и микрошагового (Microstep) режимов управления. Интерфейс сайта достаточно прост. Скриншот примера анимации приведен на Рисунке 5.

Шаговые двигатели: особенности и практические схемы управления
Рисунок 5. Анимация, иллюстрирующая работу биполярного двигателя.
(С сайта компании Nanotec Electronic).

На Рисунке 4 недаром приведена форма тока в обмотках, а не управляющего напряжения. Как известно, ток в индуктивности (а обмотка двигателя является индуктивностью) не может изменяться скачком, а растет по экспоненте до значения IMAX = VDC/R:

Требуемое для этого время определяется постоянной времени цепи τ = L/R. Здесь L – индуктивность обмотки двигателя, а R – общее сопротивление в цепи обмотки. Что из этого следует? Следует то, что при некоторой длительности импульса ток в обмотке не достигнет своего номинального значения, и момент на двигателе будет снижен, а при каких-то значениях длительности его ротор вообще не сдвинется с места. Вот этот эффект и ограничивает скорость вращения шагового двигателя. Проблема решается тремя способами. Первый заключается в том, что на некоторое начальное время напряжение на обмотке увеличивается, а потом уменьшается до номинального значения VDC= IMAXRL, где IMAX – максимальный номинальный ток обмотки, а RL – активное сопротивление обмотки. Это сложно, так как требует специальных схем управления с дополнительными ключами и источниками питания.

Классическим и самым простым методом оказывается включение последовательно с обмоткой двигателя дополнительного сопротивления с одновременным кратным увеличением напряжения питания VDC. Это и ускорит накопление тока в индуктивности, и не приведет к выходу двигателя из строя, так как требование по максимальному току обмотках не будет нарушено. В классической теории обычно используется режим L/5R, но на практике могут встречаться и иные варианты. Недостатком этого способа форсирования тока является необходимость использования мощных резисторов и энергетические потери, поэтому его применяют преимущественно для маломощных двигателей. Чтобы облегчить читателю освоение этого метода, рассмотрим один пример.

В спецификации двигателя P542-M48 [6] указан момент для режима L/4R, его сопротивление обмотки RL = 52.4 Ом, номинальное напряжение VDC = 12 В. Обращаю внимание читателей, что при указании L/4R имеется в виду общее сопротивление, то есть сумма собственного сопротивления обмотки RL и добавочного резистора номиналом 3RL, равного в нашем случае 157.2 Ом. Таким образом, при повышении напряжения питания до 4VDC на добавочных резисторах при малых скоростях вращения и, особенно, при остановке двигателя будет рассеиваться мощность:

Фактически, с учетом допустимого коэффициента нагрузки для резисторов, нам придется использовать добавочный резистор сопротивлением 160 Ом с рассеиваемой мощностью не менее 10 Вт.

Выходом из положения может быть использование импульсных стабилизаторов с ограничением максимального тока. Применение этого метода для коллекторных двигателей было рассмотрено в [1]. Повторим его суть. На двигатель от импульсного преобразователя подается повышенное в несколько раз напряжение, которое формирует ускоренный процесс заряда индуктивности обмоток. После достижения заданной величины тока преобразователь переходит из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока и удерживает ток обмотки на заданном уровне. Именно этот режим питания обмоток показан на Рисунке 4 (видна нарезка). Это решение нельзя назвать дешевым, но его КПД несравненно выше, и в ряде случаев это единственный возможный для реализации вариант. Дело упрощает то, что обычно этот режим уже встроен в управляющую ИМС драйвера [2]. Сравнение методов управления током в обмотках двигателя показано на Рисунке 6.

Рисунок 6. Форма тока в обмотках шагового двигателя при
различных вариантах питания [3].

Еще одним препятствием на пути использования шаговых двигателей является явление механического резонанса, поскольку ротор не сразу устанавливается в новую позицию, а, являясь своеобразным маятником, совершает затухающие колебания. При каждом шаге происходит толчок ротора, который, как и любая свободно подвешенная механическая система, начинает колебаться, и двигатель на некоторых частотах вращения теряет свой момент. Для подавления колебаний ротора используются либо механические методы (различного рода демпфирующие, притормаживающие фрикционные или бесфрикционные системы), либо используется микрошаговый режим управления. Системы управления с дроблением шага благодаря постепенному смещению ротора (основной шаг дробится на некоторую заданною системой управления величину, обычно 1/8, 1/16 или 1/32) уменьшают механические колебания ротора, сводя их практически к нулю.

Кроме описанных выше проблем, связанных с индуктивным характером шагового двигателя, как нагрузки для источника питания, ограничение по начальной стартовой скорости связано и с конструктивными особенностями, а именно с массой ротора, то есть его инерцией, о чем также упоминалось при рассмотрении способов коммутации обмоток. Иными словами, двигатель иногда необходимо разгонять до необходимой скорости. В некоторых спецификациях для шаговых двигателей приводятся две важные для разработчика кривые, показывающие зависимости момента, развиваемого на валу двигателя, от скорости вращения (Рисунок 7).

Рисунок 7. Зависимость момента от скорости вращения ротора
двигателя серии DSH56 [5].

Внутренняя кривая (кривая старта, или «pull-in torque») показывает, при каком максимальном для данной скорости внешнем тормозящем моменте шаговый двигатель способен тронуться без предварительного ускорения, то есть без разгона. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максимальной частотой старта. На более низких скоростях шаговый двигатель еще может синхронизировать себя с частотой шага, преодолев действие внешних сил и инерцию ротора. Необходимо заметить (а это часто умалчивается изготовителями), что этот параметр задается для определенного режима работы и включения обмоток двигателя (в данном случае он задан для полушагового режима в униполярном включении обмоток двигателя), а нагрузка двигателя при замере этого параметра является фрикционной, а не инерционной. То есть, ротор двигателя искусственно заторможен, что уменьшает его нежелательные колебания под воздействием импульса тока в обмотке, и, следовательно, скорость вращения двигателя будет выше. Режим управления для этого параметра так же важен, поскольку в полушаговом режиме резонансные явления уже уменьшены. Внешняя кривая (кривая разгона, или «pull-out torque») показывает, при каком максимальном моменте для данной скорости шаговый двигатель вообще способен поддерживать вращение без пропуска шагов, но уже с учетом того, что произведен плавный разгон двигателя. Кривая показывает максимальную скорость для данного двигателя без нагрузки. Этот параметр зависит от тока в обмотках двигателя и способа управления обмотками. Обычно рекомендуют использовать «запас прочности» по этим параметрам от 50% до 100% по сравнению с необходимым вращающим моментом. Это необходимо учитывать для гарантии получения заданных характеристик.

Таким образом, повторюсь (поскольку это важно), может потребоваться разгон двигателя на малых скоростях до необходимой рабочей скорости, а процесс остановки включает уменьшение скорости вращения двигателя до ее некоторого минимального значения с переводом в режим удержания. В противном случае гарантировать точность позиционирования ротора может быть невозможно. Более того, вследствие инерционности системы может произойти даже разрушение редуктора, если он используется. Ну и нельзя забывать о подтормаживании, которое в любом случае оказывается не просто полезным, а часто и необходимым для точного позиционирования в системах со сложными приводами, использующими редукторы или передачи, но это уже относится не непосредственно к шаговому двигателю, а к системе привода в целом.

Вторичные часы

Запал на вторичные часы. Между прочим, это целая эпоха. Системы часофикации появились в начале XX века вместе с электрофикацией всей планеты. В СССР практически все предприятия и организации, поликлиники, школы и т. д. имели свою систему часофикации.
Суть ее состояла в следующем: где-то в одной комнате располагались так называемые «первичные часы». Сначала механические, а позднее — электронные. У них был очень точный механизм. Они задавали «ритм» для всех остальных часов. От первичных (электропервичных) часов шел кабель по всему предприятию. По этому кабелю передавались минутные (реже — секундные) импульсы для вторичных (электровторичных) часов, которые подключались параллельно.
Вторичные часы состоят из простого шагового двигателя и нескольких шестеренок для движения стрелок. Раз в минуту первичные часы запитывали кабель постоянным током с напряжением +24 вольта и длительностью где-то 1-2 секунды. В следующую минуту импульс повторялся, но с отрицательной полярностью: там, где был плюс, появлялся минус, а где минус — плюс. Шаговые двигатели от такой переполюсовки весело передвигали стрелки на одну минуту вперед. Если первичные часы были довольно сложными, то вторичные — очень простыми и следовательно, очень надежными.
Вот например совсем недавний репортаж с ТЭЦ, где такие часы до сих пор работают.

Кто бы что ни говорил, а вторичные часы до сих пор не могут найти нормальную альтернативу. Я встречал много мест, где их пытались заменить на кварцевые. В итоге какая-то часть не работает, и все показывают разное время. Обслуживать такие часы очень неудобно, особенно если часы висят в труднодоступном месте или помещение закрывается на ключ. А сколько было на улице часов? Сейчас остались единицы.

Собрал немного вторичных часов. На некоторые посмотришь, и сразу что-нибудь вспоминаешь. Например, эти стояли у нас в школе:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *