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.
Natomiast minutę później, o godzinie 9:00 wygląda tak:
Z kolei godzina 9:30 widoczna jest jako:
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:
Do dnia dzisiejszego zachował się nawet rysunek połączeń wykonanych na płytce uniwersalnej:
Źródła:
http://wristscan.watchprosite.com/show-forumpost/fi-1036/pi-5892988/ti-865413/s--38/
Fajne! Ranking DIY
