Годинники з механічною розгорткою (propeller clock)
Таким чином кожен отвір формує на екрані (область відзначена червоним кольором) один рядок зображення.
Аналогічним чином працюють і годинник з механічною розгорткою. Власне і назва вони отримали таке через близької родинного зв'язку з принципами розгортки зображення механічного телебачення.
Використовуючи сучасну елементну базу побудувати такий годинник досить просто. Серцем годин є мікроконтролер фірми Atmel Attiny2313. Схема рухомої частини годин:
Тактується схема від вбудованого генератора із зовнішнім кварцовим резонатором на 12МГц, Світлодіоди Led1. Led8 формують зображення, світлодіод led9 не використовується і його можна не впаивать. Управляються годинник за допомогою ІК пульта, за допомогою приймача (IR sensor), підключеного до входу зовнішнього переривання int0. Фотодіод LED10 підключений до входу зовнішнього переривання int1 використовується для синхронізації зображення. Як тільки на нього потрапляє світло від ІК світлодіоди, контролер починає формування зображення. Тимчасові інтервали підібрані таким чином, що зображення формується за один повний оберт. Харчування схеми здійснюється за допомогою обертового трансформатора. Таке рішення зменшує шум всього пристрою і усуває вплив ковзають контактів (при контактної схемі живлення) на стабільність обертів і швидкість. Первинна обмотка ВТ (обертового трансформатора) намотується проводом 0.15мм 50 витків безпосередньо на двигун. Для надійності перед намотуванням двигун необхідно ізолювати шматочком лакоткани або іншим ізоляційним матеріалом. Вторинна обмотка мотається на каркасі з радіокартона тим же проводом 60 витків і приклеюється безпосередньо до плати. Діоди D1-D4 можна використовувати будь-які на ток від 0.5А. Конденсатори С15, С16 виконують фільтруючу функцію і повинні бути розраховані на напругу 16-25в. Як видно схема обертається досить проста. Схема нерухомої частини приведена на малюнку нижче і складнощів так само не представляє.
Вона складається з двох генераторів імпульсів виконаних на таймерах NE555. Перший з них призначений для харчування рухомої частини годин за допомогою обертового трансформатора, другий для живлення двигуна. Перша схема особливостей не має і виконана за класичною схемою генератора на таймері 555. Конденсатор С18 заряджається через резистори R13, R18, розряджається через резистор R13. У другій схемі ланцюга заряду і розряду конденсатора розділені за допомогою діодів D5, D6 і резистора R15, що дає можливість регулювати ширину імпульсу, а відповідно і швидкість обертання двигуна. Світлодіод Led1 є датчиком синхронізації. Він світиться безперервно і датчик на рухомої частини проходячи над ним інформує контролер про необхідність початку формування зображення. Двигун в даній конструкції застосований від приводу лотка будь-якого CD / DVD приводу.
Вихідний код програми:
Вихідний код програми управління умовно можна розбити на чотири частини. Це блок ініціалізації регістрів контролера, блок виведення зображення, блок управління і блок відліку часу.
Отрісовка зображення проводиться в процедурі обробки переривання int1
Фотодіод на рухомої частини проходячи над світлодіодом нерухомої частини формує імпульс, який запускає виконання процедури обробки переривання int1.
У процедурі обробки переривання int0 проводиться обробка прийому сигналів від ІК пульта дистанційного керування працює з протоколом RC5.
У процедурі обробки переривання від таймера TMR1 починається відлік часу і дати.
Таймер працює в режимі порівняння. Коефіцієнт розподілу для тактирования таймера і значення регістра порівняння підібрані таким чином, що таймер цокає кожні 200мс.
Програма була написана з використанням Code Vision AVR версії 1.24.8d, версія 2.05.5 дає більш компактний код.
Fuse Bits необхідно виставити для роботи з зовнішнім кварцовим резонатором
SKSEL0 = 1 (галочка знята)
SKSEL1 = 1 (галочка знята)
SKSEL2 = 1 (галочка знята)
SKSEL3 = 1 (галочка знята)
SUT0 = 1 (галочка знята)
SUT1 = 1 (галочка знята)
Рухома частина годин зібрана на друкованій платі:
На друкованій платі передбачено місце під датчик температури ds18b20s, але так як він не використовується і програмне забезпечення його не підтримує, місце під нього залишається порожнім. Є варіант ПП без датчика температури.
Так як друкована плата має несиметричну форму, а конструкція повинна обертатися з досить великою швидкістю, то необхідно врівноважити плату за допомогою вантажу, роль якого виконує металева пластина закріплена з боку фотодіода (ліва сторона на малюнку). Рухома частина годин після складання повинна бути ретельно отбалансировал, інакше неминуче будуть виникати биття і вібрації.