Часы — пропеллер — Мастерок.жж.рф — LiveJournal
Помните такие ? Некоторое время назад они покоряли интернет. Оказывается довольно распространенная штука. Смотрите, как их можно сделать самому …
Эти забавные электронно-оптические часы создают иллюзию, что цифры висят прямо в воздухе.
Быстро вращающаяся полоска из семи светодиодов подсвечивается в определенные моменты времени, от чего возникает оптический эффект, что перед глазами находится дискретное табло размером семь на тридцать точек. Как же работают часы пропеллер?
На вал электродвигателя насаживается небольшая монтажная плата, на которой собрана электронная начинка и семь светодиодов, расположенных вертикально. При быстром вращении любой точечный источник света воспринимается человеком как непрерывная полоса света. Микропроцессор, в соответствии с заложенной программой, модулирует (включает и выключает) во времени подсветку каждого светодиода так, что возникает эффект отображения цифр, которые как бы подвешены в воздухе, поскольку сама плата мелькает настолько быстро, что глаз не в состоянии отследить за ее перемещением. Подобный эффект используется, например, в электронно-лучевой трубке, где в определенные моменты подается сигнал на непрерывно сканирующий экран электронный луч.
Чтобы скачать оригинальное изображение от автора схемы «часы-пропеллер» щелкните здесь
Конструкция:
Часы собраны на небольшой монтажной плате. Эта плата с компонентами и светодиодами вращается на валу электродвигателя. Возникает вопрос о том, как подводить энергию к плате ? Для решения этой проблемы были рассмотрены разные варианты. Во-первых, можно использовать два двигателя: один основной, вращающий схему, и второй, находящийся на его валу, работающий в режиме генератора. Можно также использовать вращающийся трансформатор или токосъемные кольца. Однако более удобный способ состоит в том, чтобы снимать напряжение с обмоток ротора основного двигателя. Для этого нужно подвергнуть двигатель небольшой доработке: убрать подшипник с одной стороны вала, оставив свободным отверстие, через которое можно пропустить провода.
Внутри двигателя находятся три обмотки, через которые протекает переменный ток, сдвинутый по фазе на 120°. К концам этих обмоток нужно припаять провода, которые затем подключить к трехфазному выпрямителю на плате, чтобы получить опять постоянный ток. К достоинствам такого способа можно отнести то, что одновременно можно контролировать положение вала электродвигателя, если одну фазу подвести к измерительному входу микроконтроллера.
Доработка электродвигателя:
Возьмите ненужный двигатель блока вращающихся головок от видеомагнитофона Sharp или Samsung. Мотор, который используется в данном проекте, имеет маркировку JPA1B01, но, согласно спецификации, он называется RMOTV1007GEZZ. Аккуратно извлеките щетки (через небольшие отверстия в корпусе). Обратите внимание, что ротор закреплен одним концом в шарикоподшипнике, а другим концом упирается в крышку с подшипником скольжения, которую необходимо снять. Приклейте или припаяйте ее сверху на ось с шарикоподшипником (с другой стороны) для укрепления вала. Отрегулируйте высоту оси, зажав ее в тиски и слегка постучав. Припаяйте три проводника к трем монтажным площадкам на роторе двигателя. Приклейте небольшую резьбовую втулку на ось с той стороны, где она выходит из отверстия, закрепите под ней проводники и соберите мотор. Для большей устойчивости конструкции можно приклеить этот мотор к блоку видеоголовок.
Монтаж электронных компонентов:
Компоненты часов припаяны к монтажной плате с металлизированными отверстиями. Выводы соединены проводниками. Под микропроцессор 16C84 необходимо установить 18-выводную панельку, поскольку он программируется в отдельном программаторе. Под семь нагрузочных резисторов R1B.R1H удобно использовать соответствующую резисторную матрицу в DIP исполнении, что позволит экспериментировать с яркостью свечения светодиодов. Можно использовать и дискретные резисторы сопротивлением 120 Ом. Они работают нормально, хотя и на пределе импульсного тока 16C84. Заранее продумайте, как вы будете балансировать эту плату, чтобы на ней было предусмотрено для этого место. Можете заменять компоненты на другие, с близкими характеристиками. Автор использовал в схеме сверхемкий накопительный конденсатор в 47000 мкФ для того, чтобы показания часов не сбрасывались после отключения питания двигателя во время коррекции и установки времени. Можно использовать вместо него ионистор на 0,47 мкФ. Помните только, что светодиоды должны запитываться в обход него. Следует применять керамический резонатор только на частоту 4 МГц, поскольку от него зависит точность хода часов (либо при использовании резонатора на другую частоту необходимо произвести соответствующую модификацию программы).
Программирование 16С84
Для программирования микроконтроллера 16С84 можно использовать любой доступный для этого программатор. На сайте находится двоичный файл прошивки (скачать). Исходный текст на языке ассемблера можно найти здесь. При программировании обязательно установите следующие опции: wathdog timer (WDT)- OFF, резонатор. нормальный XT- кристалл.
Окончательная сборка и установка времени:
Закрепите плату с деталями и светодиодами на валу двигателя. Припаяйте три питающих проводника. Подайте напряжение на двигатель. Номинальное напряжение составляет 6,2 В, но вы можете изменять его в диапазоне от 5 В до 7,5 В. Необходимо только учитывать, что из-за падения на диодах выпрямителя напряжение 5 В на плате соответствует питающему напряжению двигателя 6,2 В. После подачи напряжения на часах должно высветиться 12:00. Если это не так, то, возможно, дело в том, что не полностью разрядился накопительный конденсатор. Выключите питание и для сброса микроконтроллера кратковременно замкните выводы 4 и 5 вместе. После этого можно опять включить питание, убедиться, что часы работают, выключить питание и установить точное время кнопками «Часы», «Десятки минут», «Минуты». Если цифры высвечиваются задом наперед, поменяйте полярность напряжения на двигателе. Вы можете поэкспериментировать с балансировкой платы, подкладывать пенопласт под основание двигателя для уменьшения вибрации и т.п.
источникВОТ ТУТ все очень подробно описано со схемами. а получиться у вас примерно вот что:
Вот еще вариант:
как их собрать, можно почитать ВОТ ТУТ
Вот еще интересный вариант:
Еще вариант :
ну и так далее, вы уже поняли, что их существует много много …
А как вам вот такие часики ?
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками | Лучшие самоделки
Сегодня я буду делать замечательное устройство, которое приковывает взгляд людей своим магическим светодиодным свечением, это – часы, но не обычные, а часы-пропеллер на Arduino NANO. Линейка светодиодов вращаясь по кругу с высокой скоростью вырисовывает циферблат аналоговых часов с ходящими по ним стрелками. Кроме такого отображения они могут показывать любую другую информацию, например, цифровые часы с датой и различными надписями. Я думаю, что подобные часы-пропеллер должен сделать для себя каждый гик-радиолюбитель так как это легко, а результат просто впечатляющий!
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Что понадобится чтобы сделать вращающиеся часы:
- Arduino NANO;
- Яркие красные светодиоды – 11 шт;
- Яркие зелёные светодиоды – 5 шт;
- Синий светодиод – 1 шт;
- Резисторы 330 Ом – 16 шт;
- Резистор 2,2 кОм – 1 шт;
- Резистор 10 кОм – 1шт;
- Датчик Холла W130;
- Макетная плата;
- Небольшой неодимовый магнит;
- Двигатель от кассетного магнитофона;
- Аккумулятор – 3,7 В, 240 мА/ч.
Как сделать часы-пропеллер, пошаговая инструкция:
Шаг 1
Часы-пропеллер будем собирать по такой схеме:
Часы-пропеллер схема
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Отрежем от макетной платы полоску, на ней будет размещаться вся схема часов-пропеллера вместе с аккумулятором и Ардуино.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Размещаем в линию светодиоды на макетной плате, катоды светодиодов будут спаиваться вместе, поэтому загибаем их к верху в одном направлении, а анод в бок, к каждому из этих анодов будет припаян ограничивающий ток резистор на 330 Ом.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
На фото пока нет самого крайнего синего светодиода, который будет сигнализатором, что на часы подано питание и который будет вырисовывать внешнюю красивую синюю рамку. Так что можете сразу его впаять, я это сделал позже, ему также понадобится резистор, на этот раз 2,2 кОм.
Шаг 2
На другом конце платы припаиваем коннекторы под плату Ардуино, чтобы плата могла в любое время без проблем быть извлечена из схемы часов. Плата не должна располагаться на самом конце мекетной платы, должно оставаться немного места для противовеса, который установим чуть позже. Вставляем плату Arduino на своё место.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Шаг 3
Соединяем проводниками ножки Ардуины со светодиодами согласно схемы.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Теперь подключим датчик Холла.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Припаиваем два пина для джампера который будет подключать питание от аккумулятора, чуть позже к этим контактам я подпаяю микропереключатель, и также два пина под подключение аккумулятора, который будет съёмным. Аккумулятор я притянул к передней части Ардуино с помощью резинки.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Шаг 4
Между платой Arduino и светодиодами я просверлил отверстие. Взял сверло по диаметру вала двигателя надел на неё ролик который стоял на двигателе от кассетного магнитофона, продел свело через отверстие в плате и приклеил этот ролик к макетной плате. Затем взял ещё один точно такой же ролик и надел на сверло (чтобы ролики стояли ровно по оси) с другой стороны платы и также залил термоклеем.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Также термоклеем я зафиксировал проводники снизу платы в нескольких местах.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Шаг 5
Всё, теперь можем заливать счетч часов-пропеллера в Ардуино, его Вы можете скачать отсюда.
Шаг 6
На скорую руку сделал корпус из косков ДСП и фанеры, покрасил переднюю панель в чёрный цвет, по центру сделал отверстие для вала двигателя, который был прикреплён сзади.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Также на обратном от светодиоде конце платы, возле Ардуино просверлил отверстие под болтик, на который я накрутил 3 гайки, чтобы был противовес и можно было сбалансировать стороны платы, чтобы не было большого перевеса какой-либо из сторон.
Шаг 7
Надеваем на вал двигателя нашу плату. Теперь нужно приклеить неодимовый магнит в верхней части, в том месте где будет проходить датчик Холла.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Теперь начинаем плавно подавать напряжение, чтобы часы отрегулировать таким образом, чтобы отметка 12 часов была точно вверху.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Шаг 8
Когда я убедился, что всё работает отлично, я припаял синий светодиод «состояния часов» и также подпаял выключатель питания.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Всё, самодельные часы-пропеллер готовы! Чтобы их включить надо сначала переключить выключатель на плате во включенное состояние, при этом загорится синий крайний светодиод, а затем уже подаём питание на двигатель, настраивая на лабораторном БП необходимое напряжение, чтобы циферблат выровнялся.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Внизу Вы видите аналоговые часы совмещённые с цифровыми и дополнительной надписью, это моя экспериментальная прошивка. Надеюсь Вам понравилась данная самоделка и Вы повторите её, так как она не сложная на самом деле.
Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками
Popeller Clock
Popeller Clock Propeller ClockЧасы-пропеллер с бегущей строкой
Еще одна разработка на тему дисплея с механическим сканированием. Показывает время, дату, температуру и выводит бегущую строку. Разрешение экрана 64×8 точек.
Схема.
Схема достаточно проста. Три сдвиговых регистра U6-U8(по
числу лопастей), к каждому подключено по 8 светодиодов. Микроконтроллер
U2(Atmega8) по SPI загружает в эти регистры изображение строки. Датчик
Холла U3 нужен для определения позиции вертушки. При приближении к магниту
он выдает импульс. Контроллер по импульсам считает период одного оборота
и время показа каждого столбца изображения. U4 — часовая микросхема со
своей батарейкой резервного питания(BAT1). U5 — цифровой датчик температуры.
Была также задумка передавать данные в контроллер через сам вращающийся трансформатор(цепочка D2, R1), но на это уже не хватило памяти. Поэтому R1 и D2 можно не ставить.
Через разъем J2 программируется текст бегущей строки, устанавливается дата и время. Для соединения с COM-портом компьютера следует использовать отдельный конвертер уровней RS232, например по этой схеме. Прим.: На разъеме конвертера поменять местами 1-й и 2-й контакты(чтобы было TXD->T2in и R2out->RXD) т.к. конвертер изначально предназначался для работы с другой схемой.
Разъем J3 — для прошивки контроллера.
Первичную обмотку вращающегося трансформатора можно запитать
от однотактного генератора по следующей схеме.
Частота работы генератора определяется номиналами элементов C2, R1 и R2. Ее следует подбирать под конкретный трансформатор. Полярность подключения катушки имеет значение. При неправильном включении напряжение питания вертушки падает в несколько раз.
Конструкция и детали.
Печатная плата имеет вид вентилятора с тремя лопостями.
Это позволяет уменьшить обороты и упростить балансировку. Может показаться,
что плата не симметрична, но это не так: светодиоды располагаются под углом
120 градусов относительно центра.
Сдвиговые регистры U6-U8 74HC595 в корпусе SO-16. Контроллер
Atmega8(Atmega8A) в корпусе TQFP-32. Датчик Холла U3 — из старого компьютерного
вентилятора, я закрепил его на краю лопасти. Светодиоды красного цвета
свечения, 3мм. Я использовал прозрачные СД, но светящееся пятно у них имеет
слишком малый размер, поэтому лучше использовать матовые светодиоды. Если
предполагается использовать диоды других цветов, то может потребоваться
подбор гасящих резисторов R7-R30 по требуемой яркости свечения.
Первичная обмотка вращающегося трансформатора намотана на корпусе мотора, вторичная — на бумажной гильзе. Количество витков точно неизвестно(60…100), намотал сколько влезло.
Программа.
Программа написана под компилятор CVAVR.
Основное сообщение хранится во внутренней EEPROM контроллера(всего
512 байт) и легко меняется с компьютера. Помимо этого, устройство еще может
выводить 5 дополнительных сообщений. Каждому такому дополнительному сообщению
присваивается своя дата показа. Строки доп. сообщений(message1[]…message5[])
с их датами определены в файле scroll_text.h, они помещаются во FLASH память
и могут быть изменены только на этапе компиляции.
Массив msg_date_matrix содержит день и месяц для каждого сообщения. Если потребуется отключить какое-либо сообщение, то в его дату можно забить нули.
Можно полностью отключить показ доп. сообщений. Для этого в файле main.c надо найти макрос
#define USE_MESSAGES TRUE
и переписать его на
#define USE_MESSAGES FALSE
Использование.
В терминальной программе настроить соединение со стандартными
параметрами порта: 9600, 8N1, без управления потоком. Подать питание на
устройство, быстро два раза нажать на [ENTER] т.к. есть таймаут. В окне
будет выведено меню. Все посылаемые символы возвращаются в ПК(режим эхо).
Прошивка включает обычный и жирный шрифт. По умолчанию
используется обычный шрифт. При вводе текста его части можно выделять:
Команда /1 — переключает на жирный шрифт;
команда /2 — переключает на обычный шрифт.
Когда текст доходит до конца параметры сбрасываются на
обычный шрифт.
Если вертушка не вращается или обороты недостаточны,
то включается бегущий огонь.
Скачать:
Схемы, платы
Прошивки, исходники
На главную
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
