Вращающиеся часы своими руками

В этом видео показаны интересные часы, которые называются пропеллер.  На их изготовление потрачено три вечера. Ранее не было хорошей схемы этих часов.

Теперь, когда очень хорошая, простая и удобная в сборке схема найдена, появилась возможность для её повторения. К схеме идут файлы с печатными платами.

Схема часов простая, доступна для начинающих радиолюбителей, которые могут делать печатные платы и прошивать контроллер.

Радиодетали дешево можно купить в этом китайском магазине.

Почему часы называются пропеллером? Эту конструкцию вращает вентилятор, то есть кулер от компьютера. Как видите, на роторе стоит управляющая плата со светодиодами. Они создают эффект часов. Светодиодами управляют микропроцессоры, которые в определенные моменты зажигают светодиоды и получается эффект изображение в пространстве циферблата.

На видео изображение немного мигает, но это только лишь эффект видеосъемки. На самом деле все светит очень ярко и четко, особенно в темноте.

Товары для изобретателей. Ссылка на магазин.

На видео показано, что можно правильно настроить время, управлять мотором, который вращает светодиоды.

Получились очень красивые интересные часы с необычным механизмом и принципом действия. Про часы с автоматическим заводом тут.

Электроника для самоделок в китайском магазине.

Часы пропеллер на движке от жесткого диска

Необычные динамические светодиодные часы на моторчике от жёсткого диска.

Часы пропеллер

Схема устройства:

Принципиальная схема 1

Принципиальная схема 2

Принципиальная схема 3

Принципиальная схема 4

Что же, когда все сомнения отложены в сторону, можно начать…

Для изготовления пропеллер-часов нам понадобятся:

* 2 листа Стеклотекстолита, один- двухсторонний(45*120мм), а второй-односторонний(35*60мм).
* Утюг и Хлорное железо( для травления плат).
* Моторчик от HDD диска.

• * Паяльник с тонким жалом, мини-дрель.
• Для часов:

* Драйвер LED MBI5170CD( SOP16, 8 bit) — 4 штуки.
* Часы реального времени DS1307Z/ZN( SMD, SO8) — 1 штука.
* Микроконтроллер ATmega32-16AU (32K Flash, TQFP44, 16MH) — 1 штука.
* Кварцевые резонаторы 16MHz — 1 штука.
* Кварцевые резонаторы 32kHz — 1 штука.
* Линейный стабилизатор 78M05CDT — 1 штука.
* Кер.

конденсатор 100nF (0603 SMD) — 6 штук.
* Кер. конденсатор 22pF (0603 SMD) — 2 штуки.
* Кер. конденсатор 10mF*10v (0603 SMD) — 2 штуки.
* Резистор 10kOm (0603 SMD) — 5 штук.
* Резистор 200Om (0603 SMD) — 1 штука.
* Резистор 270Om (0603 SMD) — 1 штука.
* Резистор 2kOm (0603 SMD) — 4 штуки.

* Часовая батарейка и держатель для нее
* ИК светодиод
* ИК транзистор

1. * Светодиоды (0850) 33 штуки (один из них(крайний) можно другого цвета)
2. Для драйвера моторчика:

* Драйвер двигателя TDA5140A — 1 штука.
* Линейный стабилизатор 78M05CDT — 1 штука.
* Конденсатор 100 mF полярный (0603 SMD) — 1 штука.
* Кер. конденсатор 100 nF (0603 SMD) — 1 штука.
* Конденсатор 10 mF полярный (0603 SMD) — 2 штуки.
* Кер. конденсатор 10 nF(0603 SMD) — 1 штука.
* Кер. конденсатор 220 nF(0603 SMD) — 1 штука.
* 20 nF — 2 штуки.

• * Резистор 10 kOm (0603 SMD) — 1 штука.
• 1)Сперва нам надо изготовить 2е платы.

Печатная плата вид снизу

Печатная плата вид сверху

2)Ищем старый ненужный жесткий диск для извлечения из него моторчика, в некоторых винчестерах моторчик крепиться не болтами, а запрессован в корпус, обратите на это внимание при выборе жёсткого диска, иначе придётся вырезать:)

Мотор

3)Закупаем необходимые детали в любом радиомагазине или на рынке.

4)Начинаем аккуратно монтировать всё купленное на наши две платы

Монтаж вид сверху

Монтаж вид снизу

Плата управления мотором

Источник: http://radioaktiv.ru

Часы пропеллер на Atmega8

Роман Галимов

Привет всем! Хочу предложить Вашему вниманию простые часы-пропеллер, которые я собрал на контроллере Atmega8. Они изготовлены из доступных деталей и их легко повторить и изготовить. Единственное что — необходим программатор для прошивки контроллера часов и пульта управления.

Для основания часов был использован обычный вентилятор 120 мм (кулер).

Вентиляторы для этих часов можно использовать любые, как с вращением по часовой стрелке, так и против, потому что пока собирал эти часы, программу немного переделал и сделал переключение отображения символов с пульта программно.

Схема самих часов довольно простая и собрана на микроконтроллере Atmega8, для синхронизации работы которого использован часовой кварц с частотой 32768 Гц.

Часы питаются от приёмной катушки, энергия на которую передаётся с генератора с передающей катушкой. Обе эти катушки составляют воздушный трансформатор.

• 
• Со схемой и конструкцией генератора, особых проблем не возникло, так как был использован генератор от плазменного шара.
• 

Генератор собран на распространённой микросхеме TL494 и позволяет менять ширину и частоту выходных импульсов в широких пределах . Даже с зазором в сантиметр между катушками — напряжения вполне хватает для пуска часов. Только следует учесть, что чем больше зазор между катушками, тем больше нужно делать ширину импульса и соответственно от этого растёт и потребление тока от источника.

При включении генератора в первый раз, ширину импульсов (скважность) ставим на минимум (ручка регулятора в верхнем по схеме положении, то есть 4 нога через резистор R7 притянута к 14, 15, 2 ноге TL-494).

Частоту генератора крутим, пока не исчезнет писк, это примерно 18-20 Кгц (настройка на слух), а если есть чем измерить частоту, то настраиваем её соответственно в этих пределах.

На плате генератора ещё дополнительно собран регулятор напряжения на LM317, предназначенный для регулировки скорости вращения вентилятора. На схеме его нет, не дорисовал

. Посмотрите демонстрационное видео работы часов.

Видео

Плата самих часов крепится к основанию вентилятора. Я закрепил её двухсторонним скотчем.

Потом переделал немного схему часов с фоторезистора на инфракрасный фотодиод (рисунок ниже). В передатчике вместо простого светодиода, у меня теперь стоит инфракрасный.

1. Резистор вместо 2к поставил 100к.
2. 
3. Ответственными моментами при изготовлении часов являются — изготовление воздушного трансформатора и центровка ( вернее балансировка) платы часов на основании вентилятора.
4. К этим моментам отнеситесь серьёзнее.

Воздушный трансформатор

В основу взял кулер 120 мм обычный с бронзовыми втулками. Плата часов к основанию приклеена на двусторонний скотч. С кулера откусываем лопасти и обтачиваем и выравниваем напильником, наждачкой. Катушки сделаны на каркасе из кабельного канала.

Придумал такую конструкцию не я, просто взял эту идею из инета. Для намотки трансформатора делается основа из кабельного канала.

Через каждые 5 мм на бортиках канала делаем надрез и аккуратно сворачиваем его в круг, диаметр подберите так, чтоб он плотно сел на пластмассовое основание вентилятора.

Далее на оправку из кабельного канала, наматываем 100 витков эмалированного провода, диаметром 0.25. Ток потребления собранного трансформатора, у меня получился 200 мА (это с довольно заметным зазором между катушками).

В целом вместе с двигателем вентилятора, ток потребления получается  в районе 0.4-0.5А. Первичную (передающую) катушку делаем также, но стараемся сделать минимальный зазор между катушками. Передающая катушка тоже содержит 100 витков провода 0.

3 (можно тем-же 0.25).

• На схеме у меня немного другие моточные данные этих катушек.
• 

Плата часов

Планка со светодиодами сделана на стеклотекстолите. В ней сверлится отверстие, в это отверстие вставляется кусок трубки от телескопической антенны и припаивается к плате (трубочку антенны нужно зачистить от блестящего покрытия).

Можно использовать любую подходящую трубочку, или прикрепить плату другим способом, например с помощью винта с гайками.

Плату со светодиодами соединил с платой часов обычным эмалированным (намоточным) проводом, он более жёсткий по сравнении с монтажным и не трепится при вращении.

Для балансировки всей платы, с другой её стороны приклеиваем термоклеем винт, диаметром 3-4 мм, накручивая с другой стороны на винт различные гайки — добиваемся минимальной вибрации. Для проверки работоспособности платы часов — коротим фоторезистор отверткой, пинцетом, светодиоды при этом должны моргнуть.

Часы начинают работать при появлении 5В (логическая единица) на 5 ноге атмеги. То есть при освещении фоторезистора — на 5 ноге должно быть 5В, Когда фоторезистор не освещён, на 5-й ноге атмеги должен быть логический 0 (около 0В), для этого подбираем резистор на землю с 5 ноги.

На схеме стоит 2 кОм, у меня получилось 2.5 Ком.

Внизу на основании вентилятора приклеиваем светодиод так, чтобы при каждом обороте двигателя вентилятора — фоторезистор проходил как можно ближе к источнику света (светодиоду).

Пульт управления

Пульт управления предназначен для управления работой часов, переключения режимов отображения индикацией (смена направления вращения вентилятора), установки времени часов.

Схема пульта собрана на микроконтроллере ATTINY2313. На плате установлен сам МК с обвязкой и шесть кнопок, предназначенных для управления часами.

1. Корпус для пульта собирать не стал, поэтому только фото самой платы.
2. Информация по назначению кнопок пульта; H+ и  Н- настройка часов М+ и М- настройка минут R/L смена направления (для винтов крутящихся по часовой и против часовой) font  смена шрифта (тонкий, жирный и надпись VPRL.ru)

при надписи VPRL.ru кнопками H+ и H — регулируется ширина надписи.

• В прикреплённом архиве содержатся все необходимые файлы для сборки часов; Архив
• Архив для статьи
• Если у Вас возникнут какие либо вопросы по конструкции часов, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме, постараюсь по возможности помочь и ответить на возникшие вопросы.

 

Изготовление детских обучающих часов

Способность ориентироваться во времени – полезный навык как для взрослых, так и для детей. Решив, что уже пора учить малыша определять время по часам, нужно выбрать правильную методику объяснения основных принципов.

В процессе изучения часов и времени нередко возникают трудности, потому что дети не понимают, что хотят сказать родители. А последние не всегда могут внятно объяснить принцип работы часов и понятие времени. Многим в этом помогают детские обучающие бумажные часы. Процесс обучения с использованием наглядных пособий идет заметно быстрее.

А за счет того, что ребенок получает возможность самостоятельно перемещать стрелки, занятие превращается в игру.

Изготовлением часов лучше заняться вместе с малышом. Перед этим родителю следует разобраться, как изготовить поделку, как прикрепить стрелки к картонным часам и что для этого понадобится.

Лучшие идеи для изготовления часов для обучения детей

Для начала необходимо подготовиться: просмотреть мастер-классы о том, как сделать часы своими руками из картона.

Для начала следует определиться, какие часы заинтересуют ребенка. Они могут содержать изображения его любимых героев, фото игрушек, с которыми он любит играть.

Сам циферблат может быть сделан в виде солнца, цветка, бабочки. Если малыш пока не знает цифр, их можно заменить какими-либо картинками. Доступных шаблонов и макетов достаточно.

Основная цель – заинтересовать ребенка, превратить процесс обучения в игру.

Важно продумать и то, как будет выглядеть циферблат. Это может быть циферблат, где отмечены только часы или часы и минуты. Можно обозначить часы сразу в двух форматах. Так будет удобно объяснять, почему ночью – 1 час, а днем – 13 часов. Главное, грамотно и доходчиво все показать.

Какие материалы потребуются

Бумажные часы – это простая поделка, и для их изготовления не требуются дорогие или редкие материалы. Чтобы сделать часы для игр из картона, понадобится:

• цветной картон (чтобы циферблат был прочнее, можно взять несколько листов);
• цветная бумага для цифр;
• циркуль, чтобы начертить окружность. Если его нет, можно обвести тарелку или другой круглый предмет;
• ножницы. Лучше взять не очень острые, которые не страшно доверить малышу;
• маркер или простой карандаш;
• линейка;
• клей;
• канцелярская кнопка, чтобы скрепить стрелки и прикрепить их к циферблату.

  Крепление стиральной машины

Пошаговая инструкция по изготовлению своими руками

В представленном ниже мастер-классе рассказано, как смастерить модель, которая состоит из одного ряда цифр. По желанию можно сделать двойной циферблат, в котором будут присутствовать помимо обозначения часов обозначения минут.

Существуют макеты, в которых отгибаются обозначения часов в 24-часовом формате времени. И это правильно, ведь рано или поздно необходимо будет объяснять эту разницу малышу. Но начинать всегда лучше с простых цифр. Потом можно переходить к освоению минут, а позже вдаваться в подробности.

Делаем циферблат

Материалом для циферблата послужит картон. Он может быть цветным, белым или обклеенным цветной бумагой. Для этих целей можно использовать и одноразовую бумажную тарелку.

Для начала вырезают из картона окружность не менее 20 см, чтобы поделка получилась покрупнее и с ней удобнее было работать. Затем делят окружность на 12 равных частей при помощи линейки и простого карандаша, чтобы в последующем циферблат «не плясал».

Переходят к цифрам. Потребуется 12 кругов из бумаги одного цвета одинакового диаметра. Их можно нарисовать циркулем или снова взять подручные предметы диаметром около 1,5 см. В кружочках проставляют цифры от 1 до 12.

Изготавливаем стрелки

Стрелки лучше сделать из цветного картона, контрастного цвету самого циферблата. Затем рисуют две стрелки – их форма может быть разной, но лучше, чтобы она была максимально приближена к стандартной.

Благодаря этому ребенок быстрее привыкнет к настоящим часам. Следует задействовать образное мышление при объяснении материала.

Можно, например, рассказать сказку о том, что одна маленькая стрелка ходит медленно, как черепаха, а вторая летает быстро, как птица.

Нарисованные стрелки аккуратно вырезают.

  Виды и способы крепления для велосипеда на стену

Сборка часов

Осталось только собрать все детали в единый механизм. Для этого уже имеющиеся вырезанные цифры приклеивают на циферблат в отмеченных местах. После чего след от простого карандаша можно подтереть ластиком.

Чтобы стрелки «ходили», при помощи канцелярской кнопки фиксируют их в центре циферблата. Но не стоит слишком плотно прикреплять стрелки, ведь они должны ходить. Конец кнопки с внутренней стороны подгибают и заклеивают маленьким кусочком картона.

Прикрепить стрелки можно и с помощью гайки и шайбы небольшого диаметра или пришить иголкой и украсить пуговицей.

Пусть ребенок сам придумает декор поделки, украсит ее рисунками, наклейками. Родитель может подсказать, где расположить новые картонные часы. Важно, чтобы они не висели слишком высоко, часы должны все время оставаться перед глазами малыша. Лучше, чтобы они оставались на столе или полке, чтобы у ребенка возникало желание покрутить стрелки снова.

Часы — пропеллер

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.

источник

ВОТ 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» с эффектом стробоскопа на PIC16F84A. LED POV Clock

Много диковинных электронных проектов можно найти на просторах Интернета, что и не даёт пытливому уму покоя. И пусть «часы-пропеллер» далеко не новинка в большой Сети, но я, наткнувшись в один прекрасный момент на схему часов со стробоскопическим эффектом, не смог пройти мимо.

Содержание / Contents

Основная идея прибора состоит в микроконтроллерном управлении группой светодиодов, установленных на быстровращающееся основание. В коде задаётся цикл, который повторяется от внешнего прерывания. Допустим длина общей пачки 15 мс. В этот промежуток времени каждый светодиод загорается n-число раз. При малой частоте вращения человеческий глаз уловит лишь однократное включение всех светодиодов сразу. Но, стоит увеличить частоту вращения, и малые интервалы общей пачки начнут растягиваться по оси Х, и глаз уже начнёт улавливать неодновременные срабатывания. Так будет продолжаться до определённой граничной частоты вращения, при которой интервал длительностью 15 мс будет развёрнут на некоторую длину по оси X, при которой уже чётко будут различимы интервалы мигания внутри общей пачки и прорисуются цифры, которые сложатся в общую картину. Дальнейшее увеличение частоты вращения приведёт к растягиванию общей пачки импульсов и цифры станут не читаемы. Практически же это реализуется на вращающемся основании, которым может послужить моторчик, пропеллер вентилятора или ещё что-нибудь. Я выбрал вариант с вентилятором от процессорного кулера. Тут главное не ошибиться в выборе. Вентилятор под проект нужно брать помощнее (4-5 Вт, ток потребления 0,35-0,5 А) и с частотой вращения не менее 2200 оборотов в минуту. Менее мощные варианты не подойдут, они просто не выйдут на расчётную частоту с грузом из планки светодиодов на роторе. Изначально я выбрал неудачный вариант: 1500 об/мин и 0,19А, он не потянул и выдавал не более 600-700 оборотов в минуту.Затем на радиорынке я отыскал тайваньский вентилятор с частотой вращения 3200 об/мин и потреблением 0.4 А. С ним всё получилось.Вентилятору нужно сделать ревизию. Первым делом нужно его разобрать. Замечу, что вентиляторы встречаются и не разборные. В случае с разборным вентилятором, придётся лишь снять резиновую заглушку, стопорное кольцо, и разборка завершена.Мне же в первый раз попался неразборный вентилятор. Хотя он в итоге не подошёл, но я всё равно расскажу обо всех премудростях его разборки для тех, кому вдруг попадётся такой вариант. Фото непосредственной разборки у меня нет, поэтому я нарисовал схему внутреннего устройства.Штифт находится в полуподвешенном состоянии при помощи стопорного кольца. Трение проточенной части штифта о стопорное кольцо незначительно вследствие того, что остриё штифта упирается в смазанную прокладку, тем самым удерживая проточенный участок её самой тонкой частью посередине стопорного кольца.Самая сложная процедура при разборке – высверлить отверстие так чтобы достать стопорное кольцо, но не выбить внутренний конус, на котором всё держится. Для этого я использовал бур по стеклу диаметром 10 мм. Установил бур не точно по центру, а с небольшим смещением.После 5 минут медленного сверления наткнулся на прокладку. Вынул её. Ещё немного посверлил и открылся следующий вид.Сверлить нужно осторожно, чтобы не задеть элементы на плате, находящейся рядом. Теперь снимаем стопорное кольцо, и ротор свободен.Если не хотите таких проблем, то просто найдите разборный вентилятор с нужными параметрами.Одна из главных трудностей в реализации проекта состоит в передаче электроэнергии вращающейся вместе с ротором плате. Вариантов реализации немного: скользящие контакты и вращающийся трансформатор. Решил делать трансформатор. Так как сердечник поставить не представляется возможным, трансформатор будет работать на высокой частоте. Вторичную обмотку нужно мотать на роторе, а первичную на основании статора вблизи ротора с зазором 1-2,5 мм. От разобранного вентилятора я взял роторную часть и срезал лопасти. Зачистил сначала грубо напильником, затем доработал мелкой наждачной бумагой.Вот макет расположения обмоток.Чтобы соблюсти зазор я делал «слоеный пирог». Для начала, в 2 слоя намотал на статор бумажный скотч, чтобы мотать легче было, и витки не соскальзывали. Обмотку мотал проводом 0,2 мм. Отступил 2-3 мм, сделал запас отводов провода ок. 4 см и приклеил при помощи суперклея. Как только клей высох, начал мотать по направлению вниз. Когда до нижней границы остались те же 2-3 мм, закрепил нижние витки суперклеем, подождал, пропитал все витки цапонлаком и дал подсохнуть. Лак засох, пора мотать второй слой. Намотал второй слой, снова приклеил верхние витки суперклеем и пропитал лаком.Всего получилось 100 витков, примерно по 50 витков в слое. Если не пропитать лаком первый слой, то при намотке второго слоя провод может проскользнуть между витками первого слоя. Ничего особо страшного в электрическом плане не произойдёт, а вот эстетику испортит.После того как лак подсох, я намотал слой плотной бумаги толщиной 1,5-2 мм поверх вторичной обмотки, чтобы был зазор между обмотками. Промазал сверху суперклеем. Внимание! К первичной обмотке клеить эту бумагу не нужно! Получившееся кольцо должно сниматься с первичной обмотки. Суперклей у меня засох неоднородно, и я обработал поверхность наждачной бумагой «нулёвкой». Суперклей впитался в слои бумаги, и кольцо получилось достаточно жёстким. На бумажное кольцо намотал ещё слой плотной бумаги толщиной 2 мм, не приклеивая к первому кольцу. Снова промазал суперклеем. Второе бумажное кольцо и есть основание будущей первичной обмотки. Клей засох, обработал нулёвкой все шероховатости. Проверил, снимаются ли оба бумажных кольца с ротора. Снимаются отлично.Благодаря этому способу с проклеенной бумагой можно не искать основание под первичную обмотку, да и с такой точностью для, сохранения нужного зазора, подобрать что-то другое очень сложно. По образу вторичной обмотки, я на втором кольце намотал первичную обмотку. Пропитал лаком и дал высохнуть. С лаком нужно быть осторожнее, чтобы он не затёк между кольцами и не склеил их. Мотал первичку в ту же сторону. Необходим всего один слой 50-55 витков. Разобрал кольца, установил ротор на основание вентилятора и суперклеем приклеил каркас с первичной обмоткой около вторичной, соблюдая зазор. Трансформатор готов! Теперь его нужно запитать, а для этого нужен генератор высокой частоты.

Вариантов подобных генераторов огромное множество, я выбрал схему на микросхеме NE555 из-за простоты и малого количества элементов обвязки.

Максимально эффективную частоту на выходе генератора подбирал делителем R3-R2 опытным путём. Генератор подключил к первичной обмотке статора, а к вторичной подключил диодный мост, состоящий из «шотток» BYV26C, и нагрузил светодиодом через резистор 910 Ом.

На место резисторов R3 и R2 впаял потенциометры на 50 кОм и 10 кОм и подбирал частоту так, чтобы на выходе диодного моста под нагрузкой было порядка 12-15 В. Если питать NE555 от +12В, то полученное напряжение будет 30-40В, что многовато, поэтому генератор питаем от 5 Вольт через стабилизатор 7805.

После настройки я выпаял потенциометры и заменил их постоянными резисторами ближайшего номинала и провёл серию пробных стартов.Трансформатор готов, подключен к генератору высокой частоты и выставлено нужное выходное напряжение. Полдела сделано! Теперь осталось самое вкусное – плата вращающейся части.Полная схема выглядит следующим образом.

Основным элементом управления светодиодами является микроконтроллер PIC16F84A, который по сигналу синхронизации от оптопары включает светодиоды в нужном порядке. Питание микроконтроллера и светодиодов выполнено на стабилизаторе 78L05.Плату переделал её под SMD-компоненты, ведь чем меньше вес платы, тем меньше нагрузка на вентилятор.

Вращающаяся часть состоит из основной платы и платы индикации, на которой установлены светодиоды.В качестве выпрямительных диодов я использовал диоды Шоттки SS12. Под микроконтроллер впаял 18-контактную панельку, так как был необходим «холостой пуск».Длина плеча может корректироваться по вкусу из учёта комфортного наблюдения светящейся части.

По-моему мнению развёртка на 90-110 градусов оптимальная. Вариант развёртки менее, чем на 90 градусов собьёт цифры в кучу, а более 110 градусов чересчур растянет картинку по диаметру. Изначально я выбрал длину плеча в 65 мм, но опыт был неудачным и уже готовую плату отпилил до 45 мм. Плата со светодиодами имеет следующий вид.

На ней 7 основных светодиодов и 2 светодиода подсветки. Все светодиоды 5 мм в диаметре.Соединения двух плат выполняются пайкой соединительных площадок. Платы вытравил, провёл монтаж, соединил. Теперь нужно посадить их на ротор вентилятора.Для этого просверлил 3 отверстия с разбросом в 120 градусов.В них вставил винты с потайной головкой диаметром 3 мм и длинной 20 мм.

Закрепил на гайки и закрепил на них платы.Концы вторичной обмотки припаял к плате. На противоположную сторону от платы индикации поставил компенсирующий противовес, чтобы снизить биения при вращении.

Настал момент холостого прогона без микроконтроллера. Поставил ротор с платами в своё место на вентиляторе и подал питание на генератор ВЧ, вентилятор пока неподвижен.

Загорелись светодиоды подсветки. Проверил напряжения на входе стабилизатора 78L05, оно просело до 10 Вольт, это нормально. Осталось установить синхронизирующую оптопару, состоящую из инфракрасного фотодиода и инфракрасного светодиода. ИК-светодиод приклеил к основанию вентилятора и запитал от основного питания +12 В через резистор 470 Ом. На плате впаял обычный ИК-фотодиод.

Установил оптопару так, чтобы при вращении фотодиод пролетал над светодиодом как можно ближе.PIC-контроллер PIC16F84A я запрограммировал популярным программатором K150.Установил контроллер в панельку, ротор закрепил стопорным кольцом. Первое включение и обрадовало и огорчило одновременно.

Схема работала, светодиоды выдали время 12:00, как и должны были, но изображение было смазанным по оси X. Начал «разбор полётов», в результате я пришёл к выводу о необходимости замены фотодиода. Разброс области срабатывания от внешнего прерывания МК оказался слишком большой.

Решил поставить фотодиод с более узкой диаграммой направленности, а так же обклеил светодиод чёрной изолентой. Область срабатывания уменьшилась 2-3 раза, и последующее включение обрадовало: размытость полностью исчезла.Отмечу ещё раз, что маломощные вентиляторы не разгонят эту конструкцию до нужной частоты вращения, и картинка будет мелькать в глазах.

Я переделывал проект раза три, и только вариант на вентиляторе с параметрами 0,4 А; 4,8 Вт; 3200 об/мин заработал отлично.Очевидный минус конструкции – отсутствие резервного элемента питания контроллера. Да-да, время будет сбрасываться при каждом снятии основного питания +12В.

Для этой конструкции не нужно брать сверхъяркие светодиоды, следует ограничится светодиодами средней яркости. Цвет светодиодов индикации и подсветки — дело вкуса. Когда я запаял половину синих, а половину красных светодиодов и показал группе людей, то единого мнения не было. Кто-то видел чётче синие, а кто-то красные.

Отмечу, что камера некорректно передаёт картинку, и этого мигания и эффекта «бегущих огней» в реальности нет.Корпус пока не сделал и нахожусь в стадии обдумывания области применения сего изделия. Доминирующая идея – ночные часы в корпусе из оргстекла и завязанные на датчик движения, откалиброванного так, чтобы часы не запускались от каждого движения ноги на кровати.

• www.tehnari.ru/f170/t52199

• made-himself.ru/chasy-propellerСхема и платы проекта.

????shemaplata.zip
 32.94 Kb ⇣ 49

Прошивки.

????proshivki.zip
 3.04 Kb ⇣ 50

Спасибо за внимание!