Восстановление электромеханических часов

[alexander.k]

Приветствую.

Есть электромеханические часы-конструктор. Механическая часть рабочая, а вот плата управления дохлая. На ней умерла микросхема, которую купить очень сложно. Логика работы простая. Раз в минуту выдается импульс 4.0 - 4.5В. Длительность не известна. Импульс идет на электромагнит, который проворачивает механизм на 1 минуту.

Вместо оригинальной схемы сочинилось такое:

Спойлер

Новая схема рассчитана на питание от Кроны на 9В. А электромагнит изначально на 4.5В. Ничего лучшего, чем включить мощный стабилитрон для того, чтобы погасить лишнее не придумал.
Диод D3 чтобы погасить выброс самоиндукции при размыкании цепи.

Ну и так как длинна импульса, который идет на магнит не известен - после микросхемы поставил диф. цепь, чтобы можно было сократить импульс при необходимости. Первоначально вместо нее будет скорее всего перемычка - т.е. управление транзистором непосредственно с выхода микросхемы. Потом с помощью диф. цепи хочу добиться минимальной длительности импульса, которого будет достаточно для работы. Короче импульс - меньше средняя мощность и дольше время работы от батарейки.

Длинна импульса на выходе микросхемы предположительно 0.5 сек... к сожалению я не нашел нигде временных диаграмм. Так что это станет известно наверняка только после сборки.

Постоянный ток через магнит со старой схемой около 300мА.

Посмотрите опытным глазом, может быть я чего нибудь упустил?

[Света]

Временные диаграммы такие же, как и у К176ИЕ12 (кстати, можно и её применить), можно посмотреть в книжке "Бирюков С.А. - Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах (1990)" (можно найти в Сундуке)
Напряжение питания этих часовых микросхем от 3 В до 15 В.

[Enman]

Я не совсем понял, как это Крона и 300 мА (даже, если и импульс, такой ток только с заряженного конденсатора мкФ с 1000 можно "отжать", но не каждую же неделю-месяц менять батарейку)....Лучше бы на 5-6 В перейти (ие18 должна работать).
(РІС12F675 не подходит по идейным соображениям ? Есть готовая прога- делитель до 1 мин)

[alexander.k]

МК для генератора минутных импульсов применять не хочу, потому что есть готовые микросхемы, которые не надо программировать. Пусть они и дороже младших МК.

[uquote="Света",url="/forum/viewtopic.php?p=3250343#p3250343"]Временные диаграммы такие же, как и у К176ИЕ12 (кстати, можно и её применить), можно посмотреть в книжке "Бирюков С.А. - Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах (1990)" (можно найти в Сундуке)
Напряжение питания этих часовых микросхем от 3 В до 15 В.[/uquote]

К176ИЕ12 у меня нет. Есть ИЕ18 в наличии. Там разница в одном входе вроде бы. Если реально получится запитать ее от 4.5В, то будет вообще здорово. Спасибо. Книжку почитаю.

-- Добавлено--
Главы про нужные мне МС прочитал. Временные диаграммы:


Получается, что импульс на минутном выходе длится аж 20 сек. Т.е. нужен какой то формирователь маленькой длительности импульса. Диф.цепи, которые я нарисовал на схеме мне не очень нравятся. Они сразу открывают ключ и он тут же начинает плавно закрываться в активном режиме. Может быть и будет работать. Есть ли простые схемы формирования коротких импульсов из длинных?

[sergeisams]

Ничего лучшего, чем включить мощный стабилитрон для того, чтобы погасить лишнее не придумал.

Не, это не правильно придумано.
Во - первых, стабилитрон не для этого применяется.
Во - вторых, это не мощный стабилитрон.
В - третьих, для ограничения тока через электромагнит, достаточно обыкновенного резистора, номинал которого рассчитывается элементарно, по закону Ома.

Диф.цепи, которые я нарисовал на схеме мне не очень нравятся.

Нормальная схема. Но если уж совсем душе не лежит, можно применить схему на логике. Вот например

формирователь.jpg

(30.81 КБ) 385 скачиваний

[Enman]

Есть ли простые схемы формирования коротких импульсов из длинных?

NE555 вполне может (одновибратор)...

[alexander.k]

Вот здесь интересные данные по току потребления микросхемы. Получается, что делать питание выше 4.5В смысла нет. А то батареек не напасешься.

Стабилитрон из схемы тогда можно полностью убрать.

За схемы формирования импульсов на логике и наводку на 555 таймер спасибо. Посмотрю какие там токи потребления. Скоро придут недостающие детали - сделаю плату и буду вживую смотреть что получилось.

[JustRom]

Подогнать импульс по длительности можно с помощью формирователя импульсов.

Спойлер

[sergeisams]

Стабилитрон из схемы тогда можно полностью убрать.

Оба надо убрать. А параллельно электромагниту установить обыкновенный диод, типа 1N4007 в обратно включении , т.е. катодом к плюсу питания.

[alexander.k]

Там и стоит диод параллельно магниту. Просто рисовалка его с какого то перепугу как стабилитрон нарисовала. Окончательный вариант будет питаться от 4.5В поэтому ограничивающий стабилитрон тоже не нужен будет.

[musor]

зная такие часы(их называбют вторичными) сомневаюсь что это заработает им вобщето нужны разнополярные чередуюшиеся минутники длителностью в 1 сек тоесть _П_импус потм пауза 59с потом такойже импулс но в минус тоже 1сек и 59 с паузы и тд...для этого выпускается спецовая мостовая чипа 512 сери с кварком потребляет в паузе нанооамперы

[sergeisams]

зная такие часы(их называбют вторичными)

Хотелось бы, чтобы автор уточнил, действитель ли речь идёт о первичных часах.
Потому, как вначале было сказано

Есть электромеханические часы-конструктор.

и не было обозначено, что именно это за

микросхема, которую купить очень сложно.

[alexander.k]

импульс точно однополярный. Электромагнит отталкивает постоянный магнит, а потом все автоматически приходит в исходное положение. Механизм проворачивается на одну минуту. Фотку часов и начинки могу чуть позже выложить.

[musor]

может там пружину поставили на возврат МЭ механизм не может работать на 1поляных импулсах В ПРИНЦИПЕ ну если и заработает на 1 полярке значит доработаный привод уже... штатно ни все биполяки

[Ivanoff-iv]

если доработанный то импульсы придётся подавать раз в 2 минуты - врядли передаточные числа изменили, это сложнее чем просто пружину добавить.

[alexander.k]

Это часы детский-конструктор! На настоящие надежные часы не тянут. Механизм простой. Импульс магнита отталкивает от себя качалку с постоянным магнитом. Потом она частично под собственным весом, частично из-за "прилипчивости" постоянного магнита - возвращается назад. Все цикл завершен. Колеса провернулись на одно деление - минуту.

Собственно от схемы управления нужно только выдать импульс раз в минуту. Длительности импульса должно быть достаточно, чтобы качалка максимально отошла от магнита. Длительность неизвестна. Поэтому я предусмотрел диф.цепь, которую можно менять в процессе наладки устройства. Настоящий формирователь на логике дает более красивые сигналы, но если честно я еще не добрался до изучения токов потребления таких схем. Все же не хочется часто батарейку менять.

Фотки:

Спойлер

[alexander.k]

Дошли руки собрать схему, но не получается запустить. Схема:

Спойлер

Генерация есть. На ноге 10 импульс формируется, доходит до блока конденсаторов С4, С5, С6, С7. А вот на другом контакте этих конденсаторов импульс не появляется. Т.е. до базы транзистора ничего не доходит. Измеряю в точке между С4 и R3 относительно земли. В чем может быть дело? Где и что нужно измерить?

Питание схемы от 4.5В

Вместо D2 стоит резистор на 33 Ома.

[АлександрЛ]

[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3336122#p3336122"]Дошли руки собрать схему, но не получается запустить.
Генерация есть. На ноге 10 импульс формируется, доходит до блока конденсаторов С4, С5, С6, С7. А вот на другом контакте этих конденсаторов импульс не появляется. .[/uquote]
А зачем такая куча конденсаторов по 10 мкФ? Одного не хватит? А вообще- нужны ли там конденсаторы?
Я не помню, там импульс какой- от "единицы" в "ноль" или от "нуля" в "единицу"? А смотреть- это надо часы разбирать..
В общем, можно попробовать или выход "подтянуть" к плюсу питания, или к "земле"- в зависимости то "направления" импульса, или правый вывод "батареи конденсаторов"- тоже..
И ещё- 15 кОм- не мало?

зы.. (имхо) 4,5 вольта для 176ИЕ18 мало, надо хотя бы 5 вольт..
На 176ИЕ18 нигде не указаны пределы напряжения питания, для 176ИЕ12 есть описание, тиа написано- от 3-х до 15 вольт..
Хотя у меня даже 176ИЕ5 от 5-ти вольт работала..

зызы.. смоделировал вашу схему в протеусе- Он делает вид, что схема работает..
А на 10-м выводе счётчика импульсы полного размаха?

[Enman]

Наверное, всё же выход сильно нагружен, может, на полевичок перейти ?

[alexander.k]

Куча конденсаторов для регулировки времени нахождения транзистора в открытом состоянии. Я не знал, какое оно должно быть поэтому на плате зарезервированы места для напайки доп. конденсаторов.

С электронной частью разобрался. Виноват Китаец, который продал мне набор конденсаторов. Вместо 10мкФ конденсаторы оказались 200нФ. Впаял другие и все заработало. Однако столкнулся с другой проблемой. Если между постоянным магнитом и электромагнитом есть зазор - они отталкиваются при открытом транзисторе. Если зазора нет, то почему то качалка не срабатывает. Не хватает тока, чтобы перемагнитить сердечник электромагнита?

Сейчас положил прокладку из бумаги, чтобы был зазор. Часы тикают, но похоже какая то проблема в механике.... но это уже офтоп.

Еще частота кварца получилась 32.87 по осциллографу вместо 32.768. Как это лечить?

Про питание, я возможно попробую 9В питание от кроны. Потому как с зазором как то плохо срабатывает. Буду еще разбираться.

В обмотке течет ток менее 100мА. Не думаю, что полевик как то тут поможет.