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

Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

fysiek 05 Cze 2018 18:58 3297 50
  • Witam szanowni forumowicze.
    Temat może wydawać się nieskończony i w pewnym sensie tak jest, bo do pełnego zegara jeszcze długa droga, jednak to, co chcę przedstawić jest pełnym, działającym i sprawdzonym rozwiązaniem licznika binarnego tylko i wyłącznie na przekaźnikach. Zawsze mnie korciło, żeby zbudować zegar na tych elementach, ze względu na urok, oraz fakt, że niewielu się tego tematu podejmuje. Chciałem, żeby nie było w całym projekcie ani jednego nowoczesnego elementu i raczej się udało. Fakt, będzie zasilacz impulsowy, jak i nowoczesne przemysłowe przekaźniki, ale raczej ciężko będzie wykorzystać tylko elementy sprzed prawie 100 lat.

    W tej chwili ze względu na wygodę i fakt, że mogę sterować licznik różnymi impulsami wykorzystałem znany zestaw rozwojowy dla AVR, ale w docelowym układzie impulsy synchronizujące będzie wytwarzał posiadany silnik synchroniczny prądu zmiennego z przekładnią obniżająca obroty do 30 na minutę. Krzywka, a dokładnie dwie krzywki będą poruszać microswitchem. Impulsy będą wyglądać następująco:

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

    Licznik wraz z układem resetu składa się z 29 przekaźników; 6 przerzutników po cztery przekaźniki, 4 przekaźniki do resetu i jeden główny przekaźnik taktujący.
    Zależało mi podczas projektowania na dwóch sprawach:
    - pewny i zawsze działający reset i sygnał przeniesienia
    - łatwość łączenia poszczególnych stopni

    Trochę czasu mi zajęło zanim opanowałem to wszystko i stałem się pewny, że jestem niezależny od czasu łapania, czy zwalniania kotwicy przekaźnika a także od czasu jej przelotu. Sygnał reset jak i przepełnienia licznika także musi być wystarczająco długi, żeby uniknąć problemów. Zdecydowałem, że jeden i drugi będą trwać dokładnie 500ms, co jest wartością zupełnie wystarczającą, ba, jest wartością o wiele za dużą, ale akurat to nie ma w tym przypadku żadnego znaczenia. Wykorzystałem istniejącą podstawę czasu. Sprawdziłem, że licznik działa z wiele większymi prędkościami bez najmniejszych problemów. Łączenie poszczególnych stopni jest banalnie łatwe i polega na podaniu sygnału przepełnienia na wejście clk stopnia następnego, plus oczywiście zasilanie. Ustawienie zegara to nic innego, jak ręczne wciśnięcie dźwigni na przekaźniku clk danego stopnia. Zegar...licznik działa w trybie binarnym, system dziesiętny w tym przypadku to zbędny bajer jak dla mnie. Poza tym buduję go raczej dla własnej satysfakcji bo nie wyobrażam sobie, żeby ktos mógł usnąć przy tej melodii, a jest głośny.
    Cały zegar będzie się składał z 84 przekaźników dla formatu 24h lub 80 przekaźników dla formatu 12h, co będzie wiązało się po prostu ze skróceniem zliczania licznika.

    Na zakończenie film z pracy licznika:

    Link


    No i jeszcze dla zainteresowanych schemat.
    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara
    Styki przekaźników są narysowane w stanie, w jakim są bez podłączonego zasilania.



    -


    Fajne!
  • #4 05 Cze 2018 21:27
    yogi009
    Poziom 42  
  • #5 05 Cze 2018 21:51
    fysiek
    Poziom 23  

    Całość zaprojektowałem sam co zajęło mi sporo czasu. Fakt przeglądałem wiele stron na tem temat, jednak nic mnie nie zainteresowało głównie ze względu na zastosowanie diod polprzewodnikowych lub moim zdaniem niezbyt przemyślanych układów resetu czy przepelnienia. Jeżeli ktoś liczy na mnogość schematów to niestety przeliczy się, bo tego typu konstrukcji jest mało a jeżeli juz są to ciężko o dokumentację do nich. Druga sprawa ze chciałem to samodzielnie opanować i to byl chyba glowny cel.

  • #6 05 Cze 2018 22:15
    yogi009
    Poziom 42  
  • #7 06 Cze 2018 18:05
    fysiek
    Poziom 23  

    Za kilka chwil licznik zostanie rozmontowany i razem z dwoma braćmi złożony ponownie już w formie zegara na przygotowanej podstawie. Teraz zabieram się za układ synchronizacji i ciągle waham się między microswitcem a fotorezystorem. Silnik synchroniczny zostaje. Zanim jednak licznik zdemontuję chciałem nagrać ostatni test...może nie test a tortury licznika. Na początku puściłem go na częstotliwości 10Hz, jednak tej prędkości nie podołał...fakt działał, ale zdarzały się częste przekłamania. Jako ze używam płyty uruchomieniowej z AVRem na pokładzie mogłem sobie z dużą łatwością regulować częstotliwość taktującą. Po zjechaniu do 8Hz czyli 62ms stan niski i 62ms stan wysoki, licznik bez problemu działał stabilnie przez dłuuuugi czas, co pokazuje załączony film. Umówmy się że 8Hz dla przekaźnika to kosmos i nikt o zdrowych zmysłach nie będzie go w ten sposób katować w docelowym układzie. Pokazuje to tylko, ze licznik bez problemu radzi sobie z tak dużą jak na przekaźniki częstotliwością.


    Link

  • #8 06 Cze 2018 22:01
    paluszasty
    Poziom 23  

    Pomimo całkowitej bezużyteczności projektu strasznie mi się on podoba. Az miło popatrzeć ze ludziom się chce takie rzeczy robić.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Czy może kolega podać model przekaźnika. Wyglądają na solidne bestie:)

  • #9 06 Cze 2018 22:44
    arturavs
    Poziom 38  

    paluszasty napisał:
    Pomimo całkowitej bezużyteczności projektu


    Przecież to zegar. Czyli czas odmierza.

    Swoją drogą ciekawi mnie, czy którykolwiek z dzisiejszych programistów potrafiłby coś zaprojektować używając bramek logicznych np. TTL/CMOS. Że o logice na przekaźnikach nie wspomnę.
    Większość pewnie by z płaczem poszła.

    Brawo fysiek.

  • #10 06 Cze 2018 22:53
    yogi009
    Poziom 42  

    paluszasty napisał:
    Pomimo całkowitej bezużyteczności projektu


    Tu nie chodzi o użyteczność, tylko o sztukę w czystej postaci. Osobiście kibicuję Autorowi w tej pracy.

  • #11 06 Cze 2018 22:53
    paluszasty
    Poziom 23  

    Pisząc bezużyteczny miałem na myśli kwestie praktyczne, realna użyteczność. Osobną sprawą jest kwestia zdobytej wiedzy (ale obstawiam ze tą autor posiadał wcześniej) oraz sama przyjemność ze zrobienia takiego układu. Lubie projekty które powstają dla zabawy i sam często takie robię.


    Jeśli chodzi o zaprojektowanie takiego układu to myślę ze wielu programistów-informatyków nie dało by rady bo to jednak co innego. Ale programista-elektronik lub ludzie zajmujący się FPGA to nie powinni mieć chyba problemu.

  • #12 07 Cze 2018 00:29
    BC109B
    Poziom 30  

    Teraz jakiś kalkulator albo od razu większą maszynę liczącą. :) Fajnie klekocą te przekaźniki.

  • #13 07 Cze 2018 19:19
    fysiek
    Poziom 23  

    BC109B napisał:
    Teraz jakiś kalkulator albo od razu większą maszynę liczącą. :) Fajnie klekocą te przekaźniki.


    No tak szczerze mówiąc ten temat zaliczyłem w pewnym sensie kilka lat temu....co nawet zaowocowało publikacja.... Z tym ze to była prosta rzecz.

    Model przekaźnika to weidmuller DRM570024 LT.

    Dziękuję wam za wszystkie słowa.....to na prawde fajna dodatkowa motywacja.

    Dodano po 13 [godziny] 17 [minuty]:

    Zastanawiam się nad taktowaniem. Zakupiłem na portalu fotorezystory...zapewne radzieckie, w fajnej oldskulowej obudowie. Tarczę która będzie go zasłaniać przymocuję na silnik...do tego jakaś zarówka do oświetlania. Jeden tranzystor załatwi temat sterowania przekaźnikiem....no i pewnie jakaś dioda zenera żeby obniżyć napięcia zasilania dzielnika w bazie tranzystora. Jakby znaleźć jakieś fajne stare elementy to pomimo odmłodzenia nawet fajnie by to wyglądało....tak mi się wydaje.

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

  • #14 07 Cze 2018 20:35
    adversus
    Poziom 23  

    Nie będzie prościej prościej założyć jakąś krzywkę (lub co podobnego) na osi silniczka i do tego prosty styk z jakiegoś przełącznika np krańcowego ?

  • #15 07 Cze 2018 20:49
    BC109B
    Poziom 30  

    Może jednak przerzutnik astabilny na przekaźnikach?

  • #16 07 Cze 2018 21:01
    adversus
    Poziom 23  

    BC109B napisał:
    Może jednak przerzutnik astabilny na przekaźnikach?


    Autorowi chodzi o sygnał zegarowy do taktowania, silnik powiedzmy obraca się z szybkością np 1 obrót na sekundę (jakiś tam silniczek synchroniczny, być może z przekładnią) i to by chciał wykorzystać do generowania sygnału zegarowego. Silniczek zasilany z sieci 50 Hz aby utrzymać klimat retro.

    Czy autor tematu zgadza się ze mną ?

    Co do przekaźników to w telekomunikacji kiedyś były wykorzystywane przekaźniki mogące pracować z częstotliwością większą niż 10Hz, i wydaje mi się że kontaktron też może z większą niż 10.

    Gdzieś w necie przeglądając jego przepastne zasoby trafiłem na zegar nixie gdzie z 50 Hz uzyskiwano 1 Hz dzięki zastosowaniu liczników (przerzutników) zrobionych na bazie neonówek, tylko z elementów pasywnych.

    To jest dopiero klimat !


    Link

  • #17 07 Cze 2018 21:38
    fysiek
    Poziom 23  

    Budowa zegra na neonówkach, czy ogólnie licznika jest w teorii bardzo prosta....gorzej z praktyką, ponieważ takie neonówki trzeba najpierw dobrać. Różnice parametrów sa ogromne i dodatkowo zmieniają się w czasie. Kiedyś nawet czytałem w jaki sposób należy neonówki przystosować do pracy w tego typu układach, coś na zasadzie formowania jak w kondensatorach elektrolitycznych.

    Powracając do tematu. Tak, silnik synchroniczny z przekładnią ma służyć jako wzorzec częstotliwośći. Ma on 30obr na minutę więc potrzebne będą dwie krzywki. .Jakoś nie mam zaufania do mikroprzełączników, więc chciałem wykorzystać drugi, bardziej nowoczesny sposób z fotorezystorem i kilkoma bardziej nowoczesnymi elementami elektronicznymi....w sumie sam licznik pozostałby w formie niezmienionej, a tego typu układ synchronizacji i tak myślę, że wyglądał by bardzo.....hmmm starodawnie.

  • #18 07 Cze 2018 22:16
    adversus
    Poziom 23  

    Zamiast mikroprzełączniki wykorzystaj styki z przekaźnika :), napędzane właśnie krzywką (czy jak wolisz krzywkami)

  • #19 07 Cze 2018 23:43
    pikarel
    Poziom 30  

    Widząc na filmie "klapiące" przekaźniki tego licznika - natychmiast przypomniała mi się szafa OMK z lat 70-tych, do sterowania ulicznej sygnalizacji świetlnej :)

    Dla stromości załączania przekaźnika należałoby zastosować "znieczulenie" układu na fazy pośrednie oświetlania i zaciemniania fotorezystora;
    można to zrealizować dokładając dwa tranzystory i budując przerzutnika Schmitta.
    Po małej modyfikacji (usunięcie C1 lub zmniejszenie pojemności do 100nF) można zastosować ten układ:
    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

  • #20 08 Cze 2018 08:43
    adversus
    Poziom 23  

    Jeśli układ ma zachować w całości styl retro to nie powinno być jako tako elektroniki... Wg mnie już lepiej wyglądał by podzielnik do 1 Hz z neonówek, i wcale nie potrzeba ich wygrzewać czy dobierać pod względem parametrów bo one są w miarę stałe. Robiłem z ciekawości kiedyś taki układzik i spisuje się bardzo fajnie, do zasilania wykorzystałem prototyp przetwornicy do lamp nixie z czasu budowy zegarów na tych lampach.

    Autor sam pewnie zdecyduje jak rozwiązać ten aspekt. Czekam z niecierpliwością na kolejne wieści z placu budowy.

  • #22 08 Cze 2018 13:21
    grzegorz1981
    Poziom 11  

    Ktoś tu wcześniej wspomniał kontaktron. Mały magnes, nawet chyba nie musi być neodymowy i kontaktron. Elegancko, niezawodnie i w starym stylu, bez elektroniki. A do tego pasujące wyglądem do reszty - szklana tuba kontaktronu. Powodzenia.

  • #23 08 Cze 2018 16:51
    fysiek
    Poziom 23  

    BC109B napisał:
    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara Będzie w klimacie. Szczegóły na stronie.


    Witam. Znam ten układ, jednak możliwość regulacji dokładności sa bardzo ograniczone. Magnesy i kontaktron...też jakieś wyjście.... Myślę też o wycięciu z grubego laminatu jednostronnego odpowiedniej tarczy w wytrawionymi polami. Tarcza ta będzie się obracać i zwierać ślizgające się po niej szczotki. Decyzję podejmę jak kurier dostarczy zamówione radziecki fotorezystory. Podobne rozwiązanie jest w tym układzie:

    https://www.youtube.com/watch?v=YajwGdbXV1w

    Wygląda fajnie...wręcz bajerancko a w piwnicy zalega tona starej elektroniki radzieckiej jak i polskiej.

    Silnik jaki posiadam wygląda następująco:

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegaraLicznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara

  • #24 09 Cze 2018 12:09
    Pablo2015
    Poziom 18  

    arturavs napisał:
    paluszasty napisał:
    Pomimo całkowitej bezużyteczności projektu


    Przecież to zegar. Czyli czas odmierza.

    Swoją drogą ciekawi mnie, czy którykolwiek z dzisiejszych programistów potrafiłby coś zaprojektować używając bramek logicznych np. TTL/CMOS. Że o logice na przekaźnikach nie wspomnę.
    Większość pewnie by z płaczem poszła.

    Brawo fysiek.


    Każdy student 2. roku Automatyki i Robotyki czy Mechatroniki potrafi takie coś zrobić ;-). Z innych, pokrewnych, kierunków penie też.

    Z poważaniem

  • #25 09 Cze 2018 12:48
    arturavs
    Poziom 38  

    Pablo2015 napisał:
    Każdy student 2. roku Automatyki i Robotyki czy Mechatroniki potrafi takie coś zrobić ;-).


    Jest Kolega tego pewny?
    Bo moim zdaniem powinien potrafić, ale czy potrafi?

    fysiek napisał:
    Silnik jaki posiadam wygląda następująco:

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegaraLicznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara


    30 rpm/m przy 50 Hz. Tarcza pomiarowa razy2. Czyli 60 impulsów na minutę.

    Po co Ci rosyjskie fotorezystory? Nasze krajowe RP130-133 wystarczą.
    Częstotliwość sieci jest bardzo stabilna. Zegary dworcowe, już dawno były synchronizowane "siecią".

    Nie mogę znaleźć, ale był gdzieś w sieci kalkulator tarcz do enkoderów. Można go wykorzystać do zrobienia tarczy.

  • #26 09 Cze 2018 12:58
    adversus
    Poziom 23  

    Skoro silnik ma 30 obr/min to aby uzyskać 1 sekundowy sygnał zegarowy wystarczy dać licznik do 2 na wejściu z fotorezystora/krzywki/kontaktrona i nie trzeba kombinować z dwoma impulsami z silnika (wzorca czasu).
    A tak serio to najprościej przykleić magnes (jaki to już wybór autora projektu) i do tego kontaktron, i ten element ma z głowy, reszta do zbudowania na przekaźnikach.

  • #27 09 Cze 2018 19:28
    fysiek
    Poziom 23  

    Pablo2015 napisał:
    arturavs napisał:
    paluszasty napisał:
    Pomimo całkowitej bezużyteczności projektu


    Przecież to zegar. Czyli czas odmierza.

    Swoją drogą ciekawi mnie, czy którykolwiek z dzisiejszych programistów potrafiłby coś zaprojektować używając bramek logicznych np. TTL/CMOS. Że o logice na przekaźnikach nie wspomnę.
    Większość pewnie by z płaczem poszła.

    Brawo fysiek.


    Każdy student 2. roku Automatyki i Robotyki czy Mechatroniki potrafi takie coś zrobić ;-). Z innych, pokrewnych, kierunków penie też.

    Z poważaniem


    Jesteś pewny? Pierwszy rok odsiew na analizie matematycznej i fizyce..... Drugi rok odsiew na mechanice i absolutne zero o elektronice.

    Dodano po 2 [minuty]:

    adversus napisał:
    Skoro silnik ma 30 obr/min to aby uzyskać 1 sekundowy sygnał zegarowy wystarczy dać licznik do 2 na wejściu z fotorezystora/krzywki/kontaktrona i nie trzeba kombinować z dwoma impulsami z silnika (wzorca czasu).
    A tak serio to najprościej przykleić magnes (jaki to już wybór autora projektu) i do tego kontaktron, i ten element ma z głowy, reszta do zbudowania na przekaźnikach.


    30 obr. na minutę to 1 impuls co 2 sekundy i w tym przypadku żaden licznik nie pomoże. Muszą być dwie krzywki.

    Dodano po 33 [minuty]:

    arturavs napisał:
    Pablo2015 napisał:
    Każdy student 2. roku Automatyki i Robotyki czy Mechatroniki potrafi takie coś zrobić ;-).


    Jest Kolega tego pewny?
    Bo moim zdaniem powinien potrafić, ale czy potrafi?

    fysiek napisał:
    Silnik jaki posiadam wygląda następująco:

    Licznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegaraLicznik binarny na przekaźnikach, czyli wstęp do zegara


    Po co Ci rosyjskie fotorezystory? Nasze krajowe RP130-133 wystarczą.
    Częstotliwość sieci jest bardzo stabilna. Zegary dworcowe, już dawno były synchronizowane "siecią".


    Mam polskie RP ale te rosyjskie maja bardziej "stylową" obudowę. Nie wiem jak z parametrami i czułością to sprawdzę dopiero jak przyjdą.


    Druga sprawa. Nowoczesny zasilacz impulsowy....nowoczesne przekaźniki....a ja się zastanawiam nad synchronizacją. Wiadomo, silnik będzie i zachowa to ideę starych czasów, ale równie dobrze tarcza może być metalowa i jako czujnik najzwyklejszy sensor indukcyjny. Wpadłem na to podczas grzebania w piwnicy. Zasilanie 24v i zero kombinacji. Taki nowoczesny microswitch niemożliwy do zajechania.

  • #28 10 Cze 2018 11:17
    adversus
    Poziom 23  

    adversus napisał:
    Skoro silnik ma 30 obr/min to aby uzyskać 1 sekundowy sygnał zegarowy wystarczy dać licznik do 2 na wejściu z fotorezystora/krzywki/kontaktrona i nie trzeba kombinować z dwoma impulsami z silnika (wzorca czasu).
    A tak serio to najprościej przykleić magnes (jaki to już wybór autora projektu) i do tego kontaktron, i ten element ma z głowy, reszta do zbudowania na przekaźnikach.


    Racja, moja pomyłka, zamiast podzielić przez 2 ja pomnożyłem. Oczywiście że silnik musi dawać dwa impulsy, czyli dwie krzywki, dwa magnesy, lub tarcza z dwoma skrzydełkami do czujnika indukcyjnego i będzie super. Zgadzam się z tym że czujnik indukcyjny w świetle użycia nowoczesnych przekaźników będzie świetnie się komponował :).

  • #29 10 Cze 2018 17:49
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    Aż się chce oglądać :-) Kawał fajnej roboty. Kolega lubi mechanikę jak widać i ma sporo czasu :-) Gorzej z dokładnością gdyż " klapnięcia " przekaźników są nie równe a spowodowane jest to magnesowaniem się rdzenia.

  • #30 10 Cze 2018 17:56
    BC109B
    Poziom 30  

    Kolega zsynchronizuje to z siecią energetyczną a później, w wolnej chwili zrobi odbiornik DCF77 na przekaźnikach. ;)