Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego

ghost666 04 Gru 2013 13:34 14922 5
  • Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego

    Autor projektu ostatnio odnalazł stary, dwudziestoletni dysk twardy. Myśląc o jego wykorzystaniu wpadł na pomysł przerobienia go na zegarek biurkowy w sposób który jak najmniej ingerowałby w jego stronę wizualną. Niestety wtedy projekt przerósł jego możliwości - wykorzystanie prostych układów scalonych do konstrukcji zegara było niestety zbyt trudne w związku z czym projekt wylądował w szufladzie na kilka dobrych lat do czasu aż autor poznał człowieka, który pomógł mu zrealizować ten pomysł z wykorzystaniem mikrokontrolera. I w ten oto sposób, po dziesięciu latach oczekiwania udało zamienić się ten dysk twardy w zegarek.

    Odczyt godziny

    Odczyt czasu z zegara jest bardzo prosty:

    Talerz dysku twardego wskazuje na aktualną godzinę a głowica dysku służy za wskaźnik minut, poruszając się od zewnętrznej krawędzi talerza do jego środka. Oczywiście w ten sposób można odczytać aktualny czas tylko z dokładnością, mniej więcej, co do kwadransu, jednak jest to dostateczne.

    Przy każdej pełnej godzinie talerz obraca się o 30 stopni do następnego wskaźnika godzinowego, natomiast głowica magnetyczna przemieszcza się do krawędzi dysku. W ten oto sposób, przy okazji, dźwięk pracującego silnika krokowego dysku sygnalizuje akustycznie że minęła kolejna godzina. Poniższe zdjęcie pokazuje jak wygląda zegar o godzinie 8:59.

    Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego


    Natomiast minutę później, o godzinie 9:00 wygląda tak:

    Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego


    Z kolei godzina 9:30 widoczna jest jako:

    Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego


    Jak widać odczyt może być dosyć intuicyjny. Po 12 latach nieprzerwanej pracy zegara widoczne są już pewne ślady zużycia na talerzach dysku twardego w postaci rys wzdłuż ruchu głowicy od krawędzi do środka.

    Jak działa zegar

    Aktualny czas na zegarze ustawia się manualnie ustawiając talerz dysku oraz jego głowicę magnetyczną na żądany czas. Następnie wystarczy nacisnąć przycisk resetu na płytce drukowanej z tyłu zegara a układ odczytuje aktualnie nastawiony czas i programuje swój zegar czasu rzeczywistego korzystając z zadanych ustawień. W celu ułatwienia odczytu i czasu z talerzy dysku przez układ elektroniczny autor naniósł czarne oznaczenia binarne na tylnej stronie talerza, które oświetlane są podczerwoną diodą LED i odczytywane są za pomocą dopasowanych fotodetektorów podczerwieni, pozwala to na odczyt ustawionej godziny. Odczyt minut ustawionych na zegarze odbywa się poprzez przesunięcie głowicy magnetycznej na krawędź talerza (co detekowane jest z wykorzystaniem transoptora). Ilość kroków potrzebnych do przesunięcia głowicy od ustawionej pozycji do krawędzi przeliczany jest na minuty. Po zbadaniu czasu głowica przestawiana jest z powrotem do ustawionej pozycji.

    Ponieważ aktualny czas przechowywany jest w pamięci układu można odzyskać ustawienia zegara po przypadkowym przesunięciu talerza bądź głowicy. Do tego służy środkowy z przycisków umieszczonych na tylnej płytce drukowanej. Po jego naciśnięciu zegar przywraca poprawne ustawienia talerza i głowicy, tak aby pokazywały aktualny czas.

    Trzeci z umieszczonych na tylnej płytce drukowanej przycisków powoduje przejście zegara do trybu demonstracyjnego. W tym trybie minuta czasu zegara upływa w dwie sekundy czasu rzeczywistego, co pozwala na szybkie zaobserwowanie działania zegara. Tryb ten pomocny był podczas pisania programu i testowania działania zegara.

    Tylna płytka drukowana

    Elektronika kontrolująca pracę zegara schowana jest z tyłu urządzenia. Autor zdecydował się na oparcie zegara o układ ATmega16 z rodziny AVR. Jest on znacznie bogatszy w peryferia niż było to potrzebne do zrealizowania tego projektu, jednakże układ posiada szerokie spektrum wejść i wyjść, co jest bardzo pomocne.

    Na płytce znajduje się mikrokontroler, sterownik silnika krokowego, który steruje silnikiem dysku twardego oraz zestaw tranzystorów wzmacniających sygnały pochodzące z sensorów odczytujących oznaczenia umieszczone na tylnej stronie talerza dysku twardego reprezentujących poszczególne godziny.

    Autor zaznacza iż chciał oddać szacunek do oryginalnej konstrukcji w związku z tym postarał się wykorzystać możliwie dużo z elementów wykorzystanych do jego budowy i tak na przykład co dwanaście godzin ramie z głowicą przesuwa się poza obszar dysku, gdzie znajduje się transoptor który służy do kalibracji pozycji ramienia - jest to układ oryginalnie występujący w tym dysku i służył do weryfikacji i kalibracji położenia ramienia względem talerza.

    Pozytywną stroną zastosowania mikrokontrolera AVR do tej konstrukcji jest fakt że wykorzystuje on program napisany w języku C, co pozwala na pełne zrozumienie, nawet po wielu latach, w jaki sposób napisane są procedury sterujące zegarem.

    Tak układ wygląda od tyłu:

    Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego


    Do dnia dzisiejszego zachował się nawet rysunek połączeń wykonanych na płytce uniwersalnej:

    Zegarek biurkowy wykonany z starego dysku twardego

    Źródła:
    http://wristscan.watchprosite.com/show-forumpost/fi-1036/pi-5892988/ti-865413/s--38/

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9828 postów o ocenie 8031, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    Arczizioom
    Poziom 23  
    Pomysł i wykonanie jest jak najbardziej OK. Ale dokładność odczytu wskazań pozostawia wiele do życzenie. Gadżet fajny ale wykorzystanie go na co dzień dla mnie jest nie realne.
  • TermopastyTermopasty
  • #3
    Trabi
    Poziom 36  
    Pomysł fajny. Czy nie lepiej by było "odwrócić" godziny i minuty? To znaczy godziny wskazywała by głowica (to tylko 12 pozycji), a talerz podzielony na 60 minut. Gdyby zaznaczyć na obwodzie talerza 12 pasków wokół i każdy opisać cyfrą 1...12, a na obwodzie 0...59, było by łatwiej odczytać. I to dokładnie.
    Ale pomysł mi się jak najbardziej podoba :)
  • #5
    n6210
    Poziom 29  
    Równie dobrze sam talerz mógłby wskazywać i godzinę i minutę i było by to tak samo nieprecyzyjne. W zasadzie dało by tylko jakieś pojęcie o tym, która godzina :)
    Starczyło by zaznaczyć minuty lub nawet "pięciominutówki" pomiędzy godzinami i już.
    Głowica była by zawsze w tej samej pozycji, służąc jedynie za wskaźnik.

    Nie ukrywam, że też myślałem iż będzie to zegar widmowy :)
  • #6
    mosfet
    Poziom 25  
    Talerz należy podzielić na pięć współosiowych okręgów. Jeden z pięciu okręgów będzie wskazywał wychył głowicy. Będzie to pojedyncza minuta.

    Do tego podział promienisty na 144 części (12 godzin + każda godzina na 12 'pięciominutówek') Dla dużego dysku 5'25 powinno to mieć 'ręce i nogi'.
    Przyjmując, że talerz takiego dysku ma około 14cm średnicy, 14*3,14/144=0,3
    Między podziałkami 'pięciominutówek' będzie 3mm odległości, zapewniając w miarę wygodny odczyt.