logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Elektromechaniczny zegar cyfrowy

kmmepl 25 Wrz 2015 20:20 9750 11
  • Elektromechaniczny zegar cyfrowy Czy wyobrażasz sobie świat bez tranzystorów? Chciałbyś się oderwać od świata półprzewodników i posłuchać słodkiego klikania przekaźników? Jeśli tak, to czytaj dalej. Opisywany projekt przedstawia zegar wykorzystujący 67 przekaźników z których wykonano 21 przerzutników typu flip-flop. Jest to po prostu komputer potrafiący dodawać, porównywać i czyścić przeróżne „rejestry” w celu odmierzania czasu.





    Pomysł

    Inspiracją do stworzenia tego dzieła były dawne komputery zerowej generacji, czyli takie, które w swojej budowie nie posiadają lamp elektronowych czy tranzystorów. Autora zachęcił także projekt przekaźnikowej maszyny liczącej Simona Windera. Konstrukcja ta była już opisywana przez kolegę mia_ma na naszym portalu.

    Elektromechaniczny zegar cyfrowy


    Użyte elementy

    Oprócz 67 przekaźników w układzie znajduje się: 237 diod, 42 rezystory, ponad 30 metrów okablowania i około 1400 punktów lutowniczych. Brak tutaj jakichkolwiek tranzystorów czy układów scalonych. Jedynie użyto dwa kondensatory w celu filtracji napięcia zasilania. Wszystkie elementy pracują w warunkach zgodnych z notami katalogowymi producentów, jednak na wszelki wypadek dodano bimetalowy wyłącznik obwodu jak i mały bezpiecznik.

    Elektromechaniczny zegar cyfrowy Elektromechaniczny zegar cyfrowy


    Wzorzec czasu

    Za precyzyjne odmierzanie czasu odpowiedzialny jest silnik synchroniczny. Prędkość obrotu takiego silnika (podczas pracy stabilnej) jest równa prędkości wirującego pola magnetycznego. Dzięki temu, źródłem odniesienia staje się częstotliwość sieci. Na początku planowano użyć silnika z mikrofalówki. Jednak okazało się, że nie jest on wystarczająco dokładny.

    Wykorzystany w tym projekcie motor firmy Hansen, charakteryzuje się precyzyjną prędkością obrotową równą 600obr/min (dla częstotliwości sieci 60Hz). Silnik ten po zastosowaniu przekładni 100:1, obraca 10 zębową (wykonaną w druku 3D) zębatką z prędkością równą 6 obrotów na minutę, co daje 1 impuls na sekundę.

    Elektromechaniczny zegar cyfrowy Elektromechaniczny zegar cyfrowy

    Podawanie czasu

    Wartościami wyjściowymi zegara są 3 liczby zapisane w kodzie binarnym, oznaczające godziny minuty i sekundy. Ponieważ czas jest podawany w formacie 12 godzinnym, dodano sygnalizacje AM/PM za pomocą jednego „bitu”. Również pod przekaźnikami dodano wyjaśnienie poszczególnych bitów dla tych, którzy nie znają kodu dwójkowego.

    Elektromechaniczny zegar cyfrowy

    źródło: http://thestuffwebuild.com/projects/electromechanical-digital-relay-clock/

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    kmmepl
    Poziom 13  
    Offline 
    kmmepl napisał 73 postów o ocenie 320, pomógł 7 razy. Jest z nami od 2013 roku.
  • #2 15020863
    Freddy
    Poziom 43  
    Zaśnij przy takim zegarze :D.
    Podejrzewam, że lutowanie tego trochę trwało.
  • #3 15020881
    krzysiozak
    Poziom 39  
    Na każdej centrali telefonicznej [Pentaconta] był taki zegar i podawał czas w kodzie 2 z 5. Mnie udało się zrobić zamianę kodu dwa z pięciu na kod wielu-segmentowy [7 segmentów] (na pięciu przekaźnikach dla każdej cyfry) co zakończyło się wyświetlaczem na żarówkach telefonicznych. Cała moc wyświetlacza 200 Wat. Dawne czasy.
  • #4 15020887
    D214d3k
    Poziom 39  
    Kurcze nie prościej było by na wybierakach? To też jest przekaźnik. Aha nie chodziło o prościej :). Żeby nie było zbyt prosto wyświetlacz elektromechaniczny tak jak w starych dystrybutorach paliwa. Chociaż to nie było by skomplikowane z dziesiętnego na 7 segmentowy można by matrycą diodową "(de)kodować".
  • #5 15021368
    oskar777

    Poziom 26  
    Ja pamiętam jak na pentaconta sznurówki robiliśmy na czas dobre czasy albo kalibrowanie przekaźników..
  • #6 15021552
    Freddy
    Poziom 43  
    kmmepl napisał:
    Wykorzystany w tym projekcie motor firmy Hansen, charakteryzuje się precyzyjną prędkością obrotową równą 600obr/min (dla częstotliwości sieci 60Hz). Silnik ten po zastosowaniu przekładni 100:1, obraca 10 zębową (wykonaną w druku 3D) zębatką z prędkością równą 6 obrotów na minutę, co daje 1 impuls na sekundę.
    Coś Ci to tłumaczenie za bardzo wyszło :).
    Cytat:
    The 1pps output comes from a synchronous timing motor/gearbox that references the 60Hz mains frequency and rotates a 3D printed ten-pointed cog at exactly 6RPM.
  • #8 15022436
    Freddy
    Poziom 43  
    Nie ma błędu, ale jakoś tak więcej niż w oryginale :).
    Trzeba było za to zerknąć na odnośniki w oryginale, są tam cenne informacje.
  • #10 15024164
    krzysiozak
    Poziom 39  
    D214d3k napisał:
    Kurcze nie prościej było by na wybierak? To też jest przekaźnik. Aha nie chodziło o prościej :). Żeby nie było zbyt prosto wyświetlacz elektromechaniczny tak jak w starych dystrybutorach paliwa. Chociaż to nie było by skomplikowane z dziesiętnego na 7 segmentowy można by matrycą diodową "(de)kodować".


    Prościej by było na wybierak, podejrzewam że chodzi ci o wybierak obrotowy, lecz Pentaconta to duże 14 drążkowe i 22 mostek wybierak krzyżowy. Matryca diodowa też nie chodzi w grę, kod dwa z pięciu w zegarze służył do wydruku błędów na dalekopisie. A zamiana na pięciu przekaźnikach kodu dwa z pięciu na wielu-segmentowy miała udowodnić koledze inżynierowi że taka bezpośrednia zamiana jest możliwa, żałuję że już nie mam schematu tej zamiany. Ale rezultat został osiągnięty na metodach logiki z książek o logice w informatyce.
  • #11 15045513
    D214d3k
    Poziom 39  



    Na wybierakach i Nixie :). [/film]
  • #12 15074304
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Pamiętam sprzed prawie 40 lat zegary cyfrowe (wtedy to kosztowało miesięczną pensję słabiej zarabiających), które nie miały żadnych przekaźników, wyświetlaczy... tylko generator z kwarcem i dzielnik częstotliwości (nie wiem, czy już wtedy były CD4060, które robiły 2Hz używając kwarcu 32768Hz), plus elektromagnesik napędzający układ mechaniczny (jakieś zębatki, chyba podobne do liczydła w starym liczniku energii elektrycznej), przerzucający cyfry na "kartkach" (wykonanych z plastiku, a może z pomalowanego metalu). Zasilało się to baterią R20, która wystarczała na dobrych kilka miesięcy, chodził dokładnie (na ile było jak sprawdzić, zresztą chyba nie pokazywał sekund, czyli błąd o minutę rocznie byłby trudny do wykrycia). Też elektromechaniczny, słyszało się delikatne stukanie elektromagnesu, chyba nie 2Hz, a dużo szybciej.

    Ciekawe byłoby zrobienie generatora wykorzystującego wahadło (odpowiednio skonstruowane) i przekaźnik do generowania częstotliwości 1Hz, czy 2Hz (do 1Hz potrzebne jest wahadło o długości 1m, trochę duże). Resztę można by było jak w tym zegarze cyfrowym, o którym napisałem. Jest tylko kwestia, jak długo podziała przekaźnik, który włącza się z częstotliwością 2Hz... no i jaka moc zasilania.
REKLAMA