اللعب بساعة حائط اليد: 14 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

ساعة الحائط الإلكترونية اليدوية (الكوارتز بمناسبة العلامات التجارية) ليست في الوقت الحاضر شيئًا مميزًا. يمكن شراؤها في العديد من المحلات التجارية. في بعضها تكون رخيصة للغاية ؛ بسعر حوالي 2 يورو (50 كرونة تشيكية). يمكن أن يكون هذا السعر المنخفض دافعًا لإلقاء نظرة فاحصة عليهم. ثم أدركت أنها يمكن أن تكون لعبة ممتعة للمبتدئين في مجال الإلكترونيات ، الذين ليس لديهم الكثير من الموارد والذين يهتمون بشكل أساسي بالبرمجة. ولكن ترغب في تقديم التنمية الخاصة للآخرين. نظرًا لأن ساعة الحائط الرخيصة متسامحة جدًا مع التجارب وتجارب المبتدئين ، فقد قررت كتابة هذا المقال ، حيث أود تقديم الأفكار الأساسية.

الخطوة 1: مبدأ العمل

من السهل التعرف على تلك الساعة التي تستخدم للحركة نوعًا من المحركات السائر. الشخص ، الذي قام بالفعل بتفكيك بعض الساعات ، أدرك أنه ملف واحد فقط بدلاً من اثنين في محرك متدرج عادي. في هذه الحالة نحن نتحدث عن محرك متدرج "أحادي الطور" أو "أحادي القطب". (لا يتم استخدام هذا الاسم كثيرًا ، فهو في الغالب اشتقاق تماثلي لوضع العلامات المستخدمة لمحركات السائر ذات المكدس الكامل الأخرى). يجب على الشخص الذي بدأ بالفعل التفكير في مبدأ العمل أن يطرح سؤالاً ، كيف يمكن أن يدور هذا المحرك دائمًا في الاتجاه الصحيح. بالنسبة لمبدأ العمل ، يعد وصف الصورة التالية مفيدًا ، حيث تُظهر الأنواع القديمة من المحركات.

في الصورة الأولى ، يكون ملف واحد مرئيًا مع المحطات A و B ، والجزء الثابت الرمادي والدوار الأحمر والأزرق. يتكون الدوار من مغناطيس دائم ، وهذا هو السبب ، لماذا يتم تمييزه بالألوان ، ليكون مرئيًا ، في أي اتجاه ممغنط (إنه ليس بالغ الأهمية ، ما هو القطب الشمالي وما هو الجنوب). على الجزء الثابت يمكنك رؤية "أخاديد" بالقرب من الدوار. هم حاسمون جدا لمبدأ العمل. يعمل المحرك في أربع خطوات. سوف نصف كل خطوة باستخدام أربع صور.

أثناء الخطوة الأولى (الصورة الثانية) يتم تنشيط المحرك ، ويتم توصيل هذا الطرف A بالقطب الموجب والطرف B متصل بالقطب السالب. يصنع تدفقًا مغناطيسيًا ، على سبيل المثال في اتجاه السهم. سيتوقف الدوار في موضعه ، بحيث يتوافق موضعه مع التدفق المغناطيسي.

الخطوة الثانية بعد فصل الطاقة. ثم يتم إيقاف التدفق المغناطيسي في الجزء الثابت ، ويميل المغناطيس إلى الدوران إلى الموضع ، ويكون الاستقطاب في اتجاه أقصى حجم للمواد المغناطيسية الناعمة للجزء الثابت. وهنا تكمن أهمية هذين الأخادين. يشيرون إلى انحراف صغير عن الحجم الأقصى. ثم يدور الجزء المتحرك قليلاً في اتجاه عقارب الساعة. كما هو موضح في الصورة 3.

الخطوة التالية (الصورة الرابعة) هي بقطب عكسي متصل بالجهد (الطرف أ إلى القطب السالب ، الطرف ب إلى القطب الموجب). هذا يعني أن المغناطيس في الدوار سوف يدور في اتجاه المجال المغناطيسي بواسطة الملف. يستخدم الدوار أقصر اتجاه ، وهذا مرة أخرى في اتجاه عقارب الساعة.

الخطوة الأخيرة (الرابعة) (الصورة الخامسة) هي نفس الخطوة الثانية. المحرك بدون جهد مرة أخرى. هناك اختلاف واحد فقط هو أن موضع بدء المغناطيس هذا هو عكس ذلك ، لكن الجزء المتحرك سيتحرك مرة أخرى إلى اتجاه الحجم الأقصى للمادة. هذا هو الموقف مرة أخرى في اتجاه عقارب الساعة قليلا.

هذا كل شيء ، الخطوة الأولى تتبع مرة أخرى. لحركة المحرك هي الخطوات الثانية والرابعة فهم على أنها مستقرة. ثم يتم نقله ميكانيكياً مع معدل نقل علبة التروس 1:30 إلى موضع عقرب الساعة الثاني.

الخطوة 2: تابع مبدأ العمل

توضح الأشكال شكل موجة الجهد على أطراف المحرك. الأرقام تعني كل الثواني. في الواقع ، تكون النبضات أصغر بكثير مقارنة بالمساحات. هم عن جزء من ميلي ثانية.

الخطوة 3: تفكيك عملي 1

لقد استخدمت واحدة من أرخص ساعات الحائط في السوق للتفكيك العملي. لديهم القليل من الإيجابيات. الأول ، أن هذا السعر منخفض للغاية ، ويمكننا شراء القليل منها للتجربة. نظرًا لأن التصنيع يتجه بشدة إلى السعر ، فإنه لا يحتوي على أي حلول ذكية معقدة بالإضافة إلى عدم وجود براغي معقدة. في الواقع لا تحتوي على أي مسامير ، فقط أقفال بلاستيكية. نحن بحاجة إلى الحد الأدنى من الأدوات فقط. على سبيل المثال ، نحتاج إلى مفك براغي فقط لنزع تلك الأقفال.

لتفكيك ساعة الحائط ، نحتاج إلى مفك برأس مسطح (أو أي عصا كزة أخرى) ، وربط ملابس وحصيرة عمل ذات حواف مرتفعة (هذا ليس إلزاميًا ، ولكن اجعل البحث عن العجلات والأجزاء الصغيرة الأخرى أكثر سهولة).

الخطوة 4: تفكيك عملي 2

على الجانب الخلفي من ساعة الحائط يمكن العثور على ثلاثة مزلاج. يمكن فتح اثنين من الأجزاء العلوية في موضع الرقمين 2 و 10 ويمكن فتح غطاء الزجاج عندما يكون الزجاج مفتوحًا ، فمن الممكن سحب عقارب الساعة. ليس من الضروري تحديد موقفهم. سنعيدهم دائمًا إلى الموضع 12:00:00 عند إيقاف عقارب الساعة ، يمكننا إلغاء تثبيت حركة الساعة. لها مزلاج (في الموضع 6 و 12). يوصى بسحب الحركة بشكل مستقيم قدر الإمكان ، وإلا فقد تتعطل الحركة.

الخطوة 5: تفكيك عملي 3

ثم من الممكن فتح الحركة. لديها ثلاثة مزلاج. اثنان في الوضعين 3 و 9 ساعات ثم الثالثة في 6 ساعات. عند الفتح ، يكفي إزالة العجلة المسننة الشفافة بين المحرك وعلبة التروس ثم ترس صغير متصل بدوار المحرك.

الخطوة 6: التفكيك العملي 4

يتم تثبيت ملف المحرك والجزء الثابت على مزلاج واحد فقط (عند 12 ساعة). لا يتم تثبيتها على أي قضبان كهربائية ، فهي تنطبق على قضبان الطاقة فقط عن طريق الضغط ، وبالتالي فإن الإزالة ليست معقدة. الملف ملولب على الجزء الثابت بدون أي حامل. يمكن أن تقلع بسهولة.

الخطوة 7: التفكيك العملي 5

على الجانب السفلي من الملف ، يتم لصق لوحة دوائر مطبوعة صغيرة تحتوي على CoB (رقاقة على اللوحة) مع ستة مخرجات. اثنان مخصصان للطاقة ويتم إنهاءهما على منصات مربعة أكبر على اللوحة لتطبيق قضبان الطاقة. ناتجين متصلان بالكريستال. بالمناسبة ، يبلغ حجم البلورة 32768 هرتز ويمكن فك لحامها للاستخدام في المستقبل. يتم توصيل المخرجين الأخيرين بالملف. لقد وجدت أنها أكثر أمانًا لقطع الآثار الموجودة على اللوحة وأسلاك اللحام للوسادات الموجودة على متن الطائرة. عندما حاولت فك الملف وتوصيل السلك مباشرة بالملف ، أقوم دائمًا بتمزيق سلك الملف أو إتلاف الملف. يعد لحام الأسلاك الجديدة باللوحة أحد الاحتمالات. دعنا نقول ، هذا أكثر بدائية. تتمثل الطريقة الأكثر إبداعًا في توصيل الملف بمنصات الطاقة والحفاظ على قضبان التشغيل للاتصال بصندوق البطارية. ثم يمكن وضع الإلكترونيات داخل صندوق البطارية.

الخطوة 8: التفكيك العملي 6

يمكن التحقق من جودة اللحام باستخدام مقياس الأومتر. لفائف مقاومة حوالي 200Ω. بمجرد أن يصبح كل شيء على ما يرام ، نقوم بتجميع ساعة الحائط للخلف. عادةً ما أقوم بإلقاء قضبان الطاقة ، ثم يكون لدي مكان أكبر لأسلاكي الجديدة. يتم التقاط الصور قبل إلقاء قضبان الطاقة. نسيت أن ألتقط الصورة التالية عند إزالتها.

عندما انتهيت من إكمال الحركة ، أختبرها باستخدام عقرب الساعة الثاني. أضع اليد على محورها وقمت بتوصيل بعض الطاقة (استخدمت بطارية عملة CR2032 ، ولكن يمكن استخدام AA 1 ، 5V أيضًا). ما عليك سوى توصيل الطاقة في قطبية واحدة بالأسلاك ثم مرة أخرى بقطبية معاكسة. الساعة يجب أن تدق ويجب أن يتحرك العقرب بمقدار ثانية واحدة. بمجرد أن تواجه مشاكل في إكمال الحركة مرة أخرى ، لأن الأسلاك تأخذ مكانًا أكبر ، ببساطة قم بتدوير الملف ووضعه في الجانب المعاكس. بمجرد عدم استخدام قضبان الطاقة ، لن يكون لها أي تأثير على حركة الساعة. كما ذُكر بالفعل ، عند إعادة اليدين ، عليك أن تضعهما للإشارة إلى الساعة 12:00:00. هو أن يكون لديك مسافة صحيحة بين عقرب الساعة والدقائق.

الخطوة 9: أمثلة لاستخدام ساعة الحائط

غالبية الأمثلة البسيطة تركز على عرض الوقت ، ولكن مع تعديلات مختلفة. شعبية جدا تعديل يسمى "Vetinari Clock". بالإشارة إلى كتاب Terry Pratchett ، حيث يوجد للورد Vetinari ساعة حائط في غرفة الانتظار الخاصة به ، والتي تدق بشكل غير منتظم. هذه المخالفة تزعج الناس المنتظرين. التطبيق الشائع الثاني هو "ساعة الجيب". إنها تعني الساعة ، التي تتسارع وتتباطأ بناءً على منحنى الجيوب الأنفية ، ثم يشعر الناس ، إنهم يبحرون على الأمواج. واحدة من المفضلة هي "وقت الغداء". يعني هذا التعديل أن هذه الساعة تسير أسرع قليلاً في الوقت بين 11 إلى 12 ساعة (0.8 ثانية) لتناول الغداء مبكرًا ؛ وأبطأ قليلاً أثناء وقت الغداء بين 12 إلى 13 ساعة (1 ، 2 ثانية) ، للحصول على المزيد من الوقت لتناول طعام الغداء والتعويض عن الوقت الضائع.

بالنسبة لغالبية تلك التعديلات يكفي استخدام أبسط معالج ، باستخدام تردد العمل 32768 هرتز. يحظى هذا التردد بشعبية كبيرة لدى صانعي الساعات ، لأنه من السهل صنع الكريستال بهذا التردد ، ومن السهل تقسيمه ثنائيًا إلى ثوانٍ كاملة. هناك فائدتان لاستخدام هذا التردد للمعالج: يمكننا بسهولة إعادة تدوير الكريستال من الساعة ؛ وعادة ما يكون للمعالجات استهلاك ضئيل على هذا التردد. الاستهلاك هو شيء نقوم بحله كثيرًا عند اللعب بساعة الحائط. خاصة لتكون قادرة على تشغيل الساعة من أصغر بطارية ، لأطول فترة ممكنة. كما ذكرنا سابقًا ، يحتوي الملف على مقاومة 200 درجة مئوية وهو مصمم لـ cca 1 ، 5V (بطارية AA واحدة). تعمل المعالجات الأرخص عادةً بجهد أكبر قليلاً ، لكن مع بطاريتين (3 فولت) تعمل جميعها. يعد Microchip PIC12F629 أحد أرخص المعالجات في السوق ، أو وحدات Arduino الشائعة جدًا. ثم سنوضح كيفية استخدام كلا النظامين الأساسيين.

الخطوة 10: أمثلة على استخدام ساعة الحائط الموافقة المسبقة عن علم

المعالج PIC12F629 له جهد تشغيل 2.0 فولت - 5.5 فولت. يكفي استخدام "بطاريتين صغيرتين" = خلايا AA (cca 3V) أو مركبين AA قابلين لإعادة الشحن بحجم AA (cca 2 ، 4V). لكن لفائف الساعة هو ضعف التصميم. يسبب على الأقل زيادة غير مرغوب فيها في الاستهلاك. ثم من الجيد إضافة المقاوم المتسلسل على الأقل ، والذي سيخلق مقسم جهد مناسب. يجب أن تكون قيمة المقاوم حوالي 120 درجة لطاقة المجمع أو 200 درجة لطاقة البطارية المحسوبة للحمل المقاوم الصافي. من الناحية العملية ، يمكن أن تكون القيمة أصغر قليلاً حوالي 100Ω. من الناحية النظرية ، يكفي وجود المقاوم المتسلسل مع الملف. لا يزال لدي ميل ، لسبب ما ، لرؤية المحرك كجهاز متماثل ثم وضع المقاوم بنصف المقاومة (47Ω أو 51Ω) بجوار كل طرف ملف. تضيف بعض الإنشاءات ثنائيات حماية لتجنب الجهد السلبي للمعالج عند فصل الملف. من ناحية أخرى ، تكفي طاقة الإخراج لمخرجات المعالج لتوصيل الملف مباشرة بالمعالج بدون أي مكبر للصوت. التخطيطي الكامل للمعالج PIC12F629 سيبدو كما هو موضح في الشكل 15. هذا التخطيطي صالح للساعات التي لا تحتوي على عناصر تحكم إضافية. لا يزال لدينا منفذ إدخال / إخراج واحد متاح GP0 ومدخل واحد فقط GP3.

الخطوة 11: أمثلة على استخدام ساعة الحائط Arduino

بمجرد أن نرغب في استخدام Arduino ، يمكننا إلقاء نظرة على ورقة البيانات الخاصة بالمعالج ATmega328. هذا المعالج له جهد تشغيل محدد على أنه 1.8 فولت - 5.5 فولت للتردد يصل إلى 4 ميجا هرتز و 2.7 فولت - 5 ، 5 فولت للتردد يصل إلى 10 ميجا هرتز. يجب أن نكون حذرين مع عيب واحد في لوحات Arduino. هذا النقص هو وجود منظم الجهد على متن الطائرة. كمية كبيرة من منظمات الجهد لديها مشاكل مع الجهد العكسي. هذه المشكلة موصوفة على نطاق واسع وأفضل وصف لها للمنظم 7805. بالنسبة لاحتياجاتنا ، يتعين علينا استخدام لوحة تحمل علامة 3V3 (مصممة لتشغيل 3.3 فولت) خاصةً لأن هذه اللوحة تحتوي على الكريستال 8 ميجاهرتز ويمكن تشغيلها بجهد 2 ، 7 فولت (وهذا يعني اثنين من AA بطاريات). ثم لن يكون المثبت المستخدم 7805 ولكن ما يعادله 3.3 فولت. بمجرد أن نرغب في استخدام لوحة الطاقة دون استخدام المثبت ، لدينا خياران. الخيار الأول هو توصيل الجهد بأطراف التوصيل "RAW" (أو "Vin") و + 3V3 (أو Vcc) معًا واعتقد أن المثبت المستخدم على لوحك لا يحتوي على حماية ضد الجهد المنخفض. الخيار الثاني هو ببساطة القضاء على المثبت. لهذا من الجيد استخدام Arduino Pro Mini ، باتباع التخطيط المرجعي. يحتوي هذا التخطيطي على وصلة مرور SJ1 (في الشكل 16 في دائرة حمراء) مصممة لفصل المثبت الداخلي. لسوء الحظ ، لا تحتوي غالبية الحيوانات المستنسخة على هذا الطائر.

ميزة أخرى لـ Arduino Pro Mini هي أنه لا يحتوي على أي محولات إضافية يمكن أن تستهلك الكهرباء أثناء التشغيل العادي (وهذا من المضاعفات الصغيرة أثناء البرمجة). تم تجهيز لوحات Arduino بمعالجات أكثر راحة ، والتي لا تحتوي على طاقة كافية للإخراج الفردي. ثم من الجيد إضافة مضخم إخراج صغير على الأقل باستخدام زوج من الترانزستورات. سيبدو التخطيط الأساسي لطاقة البطارية كما هو موضح في الشكل.

نظرًا لأن بيئة Arduino (لغة "الأسلاك") لها سمات أنظمة التشغيل الحديثة (ثم تواجه مشكلات في التوقيت الدقيق) ، فمن الجيد التفكير في استخدام مصدر ساعة خارجي لـ Timer0 أو Timer1. يعني المدخلات T0 و T1 ، ويتم تمييزهما على أنهما 4 (T0) و 4 (T1). يمكن توصيل مذبذب بسيط يستخدم الكريستال من ساعة الحائط بأي من هذه المدخلات. يعتمد ذلك على مدى دقة الساعة التي ترغب في إنتاجها. يوضح الشكل 18 ثلاثة احتمالات أساسية. التخطيط الأول اقتصادي للغاية من حيث معنى المكونات المستخدمة. إنها توفر مخرجات مثلثة أقل ، ولكن في نطاق الجهد الكامل ، فهي جيدة لتشغيل مدخلات CMOS. التخطيطي الثاني باستخدام العاكسات ، يمكن أن تكون CMOS 4096 أو TTL 74HC04. المخططات أقل تشابهًا مع بعضها البعض ، فهي في شكل أساسي. التخطيطي الثالث باستخدام الرقاقة CMOS 4060 ، التي تسمح بالاتصال المباشر للبلور (ما يعادل 74HC4060 باستخدام نفس التخطيطي ، ولكن قيم مختلفة للمقاومات). ميزة هذه الدائرة هي أنها تحتوي على مقسم 14 بت ، ثم من الممكن تحديد التردد المستخدم كمدخل مؤقت.

يمكن استخدام خرج هذه الدائرة للإدخال T0 (دبوس 4 بعلامة Arduino) ثم استخدام Timer0 مع إدخال خارجي. هذا ليس عمليًا ، لأن Timer0 يستخدم لوظائف مثل delay () أو milis () أو micros (). الخيار الثاني هو توصيله بمدخل T1 (دبوس 5 بعلامة Arduino) واستخدام Timer1 مع إدخال إضافي. الخيار التالي هو توصيله بمدخل المقاطعة INT0 (دبوس 2 في تعليم Arduino) أو INT1 (دبوس 3) واستخدام وظيفة attachInterrupt () ووظيفة التسجيل ، والتي تسمى بشكل دوري. هنا مقسم مفيد تقدمه الرقائق 4060 ، لذا يجب ألا تكون المكالمة كثيرًا.

الخطوة 12: الساعة السريعة لأجهزة Model Railroaders

من أجل الاهتمام سأقدم مخططات مفيدة واحدة. أحتاج إلى توصيل المزيد من ساعات الحائط بالتحكم المشترك. ساعات الحائط بعيدة عن بعضها البعض ، وفوقها تكون خصائص البيئة صناعية أكثر مع ضوضاء كهرومغناطيسية أكبر. ثم عدت إلى أنظمة الحافلات القديمة التي تستخدم جهدًا أكبر للاتصال. بالطبع لم أحل العمل على البطارية ، لكنني استخدمت مصدر طاقة مستقر 12 فولت. لقد قمت بتضخيم الإشارة من المعالج باستخدام برنامج التشغيل TC4427 (يتمتع بتوافر جيد وسعر جيد). ثم أحمل إشارة 12V مع حمولة محتملة تصل إلى 0.5A. لقد أضفت فواصل مقاومة بسيطة إلى ساعات الرقيق (في الشكل 18 تم وضع علامة عليه كـ R101 و R102 ؛ مرة أخرى أفهم أن المحرك متماثل ، وهذا ليس ضروريًا). أرغب في زيادة تقليل الضوضاء عن طريق حمل المزيد من التيار ، ثم استخدمت مقاومين 100 درجة. للحد من الجهد على ملف المحرك ، يتم توصيل مقوم الجسر B101 بالتوازي مع الملف. يحتوي الجسر على جانب DC قصير ، ثم يمثل زوجين من الثنائيات المضادة المتوازية. يعني الثنائيان أن الجهد يسقط حوالي 1.4 فولت ، وهو قريب جدًا من جهد العمل العادي للمحرك. نحتاج إلى الضد الموازي لأن القوة تتناوب في قطبية واحدة ومعاكسة. إجمالي التيار المستخدم بواسطة ساعة حائط تابعة واحدة هو (12V - 1.5V) / (100Ω + 100Ω) = 53mA. هذه قيمة مقبولة لتجنب الضوضاء.

يوجد هنا مفتاحان على المخططات ، وهما للتحكم في الوظائف الإضافية لساعة الحائط (مضاعف السرعة في حالة نماذج السكك الحديدية). تتميز ساعة الابنة بميزة أخرى مثيرة للاهتمام. إنها متصلة باستخدام موصلين موز 4 مم. إنهم يمسكون بساعة حائط على الحائط. إنه مفيد بشكل خاص عندما ترغب في تعيين بعض الوقت المحدد قبل البدء في الاستخدام ، يمكنك ببساطة فصلها ثم إعادة توصيلها مرة أخرى (يتم تثبيت كتلة خشبية على الحائط). إذا كنت ترغب في صنع "ساعة بيج بن" ، فأنت بحاجة إلى صندوق خشبي بأربعة أزواج من المقابس. يمكن استخدام هذا الصندوق كمخزن للساعات عندما لا يتم استخدامها.

الخطوة 13: البرمجيات

من وجهة نظر البرمجيات ، الوضع بسيط نسبيًا. دعونا نصف الإنجاز على الشريحة PIC12F629 باستخدام الكريستال 32768 هرتز (المعاد تدويره من الساعة الأصلية). المعالج لديه دورة تعليمات واحدة أربع دورات مذبذب طويلة. بمجرد استخدام مصدر ساعة داخلي لأي مؤقت ، فهذا يعني دورات التعليمات (تسمى fosc / 4). لدينا المتاحة على سبيل المثال Timer0. سيكون تردد إدخال المؤقت 32768/4 = 8192 هرتز. المؤقت ثماني بت (256 خطوة) ونحافظ عليه فيضان دون أي حواجز. سنركز فقط على حدث تجاوز الموقت. سيحدث الحدث بتردد 8192/256 = 32 هرتز. ثم عندما نرغب في الحصول على نبضات ثانية واحدة ، يتعين علينا إنشاء نبضة كل 32 فيض من Timer0. واحد نود تشغيل الساعة على سبيل المثال أربع مرات أسرع ، ثم نحتاج 32/4 = 8 فيض للنبض. بالنسبة للحالات ، نحن مهتمون بتصميم ساعة ذات دقة غير منتظمة ولكنها دقيقة ، يجب أن يكون لدينا مجموع الفيضانات لعدد قليل من النبضات مثل 32 × عدد النبضات. ثم يمكننا إيجاد مصفوفة ساعات غير منتظمة مثل هذا: [20 ، 40 ، 30 ، 38]. ثم المجموع 128 ، أي 32 × 4. لساعة الجيوب على سبيل المثال [37 ، 42 ، 47 ، 51 ، 55 ، 58 ، 60 ، 61 ، 62 ، 61 ، 60 ، 58 ، 55 ، 51 ، 47 ، 42 ، 37 ، 32 ، 27 ، 22 ، 17 ، 13 ، 9 ، 6 ، 4 ، 3 ، 2 ، 3 ، 4 ، 6 ، 9 ، 13 ، 17 ، 22 ، 27 ، 32] = 1152 = 36 * 32). بالنسبة لساعتنا ، سوف نستخدم مدخلين مجانيين كتعريف للمقسم للتشغيل السريع. يتم تخزين فواصل ثبات الجدول للسرعات في ذاكرة EEPROM. يمكن أن يبدو الجزء الرئيسي من البرنامج كما يلي:

MainLoop:

btfss INTCON ، T0IF اذهب إلى MainLoop ؛ انتظر Timer0 bcf INTCON ، T0IF incf CLKCNT ، f btfss SW_STOP ؛ إذا كان مفتاح STOP نشطًا ، clrf CLKCNT ؛ عداد واضح في كل مرة btfsc SW_FAST ؛ إذا لم يتم الضغط على الزر السريع ، فانتقل إلى NormalTime ؛ احسب فقط الوقت العادي movf FCLK ، w xorwf CLKCNT ، w btfsc STATUS ، Z ؛ إذا كان FCLK و CLKCNT هما نفس الانتقال إلى SendPulse NormalTime: movf CLKCNT، w andlw 0xE0؛ بتات 7 ، 6 ، 5 btfsc STATUS ، Z ؛ إذا كان CLKCNT> = 32 انتقل إلى MainLoop انتقل إلى SendPulse

برنامج باستخدام وظيفة SendPulse ، هذه الوظيفة تخلق نبض المحرك نفسه. عدد الوظائف نبضة فردية / زوجية وبناءً على ذلك تخلق نبضة على خرج واحد أو ثاني. دالة باستخدام ENERGISE_TIME الثابت. هذا الوقت المحدد الثابت خلال ذلك يتم تنشيط ملف المحرك. وبالتالي يكون لها تأثير كبير على الاستهلاك. بمجرد أن يصبح المحرك صغيرًا جدًا ، لن يتمكن من إنهاء الخطوة وأحيانًا يحدث ذلك ، تضيع تلك الثانية (عادةً عندما يدور عقرب الثواني حول الرقم 9 ، عندما يتجه "لأعلى").

إرسال

بما في ذلك POLARITY، f clrf CLKCNT btfss POLARITY، 0 goto SendPulseB SendPulseA: bsf OUT_A goto SendPulseE SendPulseB: bsf OUT_B؛ goto SendPulseE SendPulseE: movlw 0x50 movwf ECNT SendPulse GotzLoopT_B

يمكن تنزيل أكواد المصدر الكاملة في نهاية الصفحة www.fucik.name. الوضع مع Arduino معقد بعض الشيء ، لأن Arduino يستخدم لغة برمجة أعلى واستخدام الكريستال 8 ميجا هرتز ، يجب أن نكون حذرين فيما يتعلق بالوظائف التي نستخدمها. يعد استخدام التأخير الكلاسيكي () محفوفًا بالمخاطر قليلاً (فهو يحسب الوقت من بداية الوظيفة). أفضل النتائج سيكون لها استخدام المكتبات مثل Timer1. تعتمد الكثير من مشاريع Arduino على أجهزة RTC الخارجية مثل PCF8563 و DS1302 وما إلى ذلك.

الخطوة 14: الفضول

يُفهم هذا النظام الخاص باستخدام محرك ساعة الحائط على أنه أساسي للغاية. يوجد الكثير من التحسينات. على سبيل المثال يعتمد على قياس Back EMF (الطاقة الكهربائية الناتجة عن حركة المغناطيس الدوار). بعد ذلك ، يمكن للإلكترونيات التعرف ، بمجرد تحريك اليد وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فكرر النبض بسرعة أو قم بتحديث قيمة "ENERGISE_TIME". الفضول الأكثر فائدة هو "الخطوة العكسية". بناءً على الوصف الذي يبدو عليه ، تم تصميم هذا المحرك لاتجاه دوران واحد فقط ولا يمكن تغييره. ولكن كما هو موضح في مقاطع الفيديو المرفقة ، من الممكن تغيير الاتجاه. المبدأ بسيط. دعونا نعود إلى مبدأ المحرك. تخيل أن المحرك في حالة مستقرة من الخطوة الثانية (الشكل 3). بمجرد توصيل الجهد كما هو موضح في الخطوة الأولى (الشكل 2) ، سيبدأ المحرك منطقيًا في الدوران في الاتجاه العكسي. بمجرد أن تصبح النبضات قصيرة بدرجة كافية وستنتهي قليلاً قبل أن يرفع المحرك حالة الاستقرار ، سوف تومض منطقياً قليلاً. مرة واحدة في الوقت المناسب من هذا الوميض سيصل نبضة الجهد التالية كما هو موضح في الحالة الثالثة (الشكل 4) ، ثم يستمر المحرك في الاتجاه كما بدأ ، وهذا يعني في الاتجاه العكسي. هناك مشكلة صغيرة تتمثل في كيفية تحديد مدة النبضة الأولى ومرة واحدة لإنشاء مسافة بين النبضين الأول والثاني. والأسوأ من ذلك ، أن تلك الثوابت تختلف لكل حركة على مدار الساعة وأحيانًا تختلف في الحالات ، حيث تنخفض العقارب (حول الرقم 3) أو تتجه لأعلى (حول الرقم 9) وكذلك في المواضع المحايدة (حول الرقمين 12 و 6). للحالة المعروضة على الفيديو ، استخدمت القيم والخوارزمية كما هو موضح في الكود التالي:

#define OUT_A_SET 0x02 ؛ التكوين للخروج ب واضح

#define OUT_B_SET 0x04 ؛ التكوين للخارج ب حدد واضح # تعريف ENERGISE_TIME 0x30 # تعريف REVERT_TIME 0x06 SendPulse: incf POLARITY ، f clrf CLKCNT btfss POLARITY ، 0 الانتقال إلى SendPulseB SendPulseA: movlw REVERT_TIME movwf ECNT_lw ؛ ابدأ بالنبض B movwf GPIO RevPulseLoopA: ؛ وقت قصير انتظر decfsz ECNT ، انتقل إلى RevPulseLoopA movlw OUT_A_SET ؛ ثم نبض A movwf GPIO انتقل إلى SendPulseE SendPulseB: movlw REVERT_TIME movwf ECNT movlw OUT_A_SET ؛ ابدأ بالنبض A movwf GPIO RevPulseLoopB: ؛ وقت قصير انتظر decfsz ECNT ، انتقل إلى RevPulseLoopB movlw OUT_B_SET ؛ ثم نبض B movwf GPIO ؛ انتقل إلى SendPulseE SendPulseE: movlw ENERGISE_TIME movwf ECNT SendPulseLoop: decfsz ECNT ، انتقل إلى SendPulseLoop bcf OUT_A bcf OUT_B انتقل إلى MainLoop

يزيد استخدام الخطوات العكسية من إمكانية اللعب بساعة الحائط. يمكننا أن نجد في بعض الأحيان ساعة حائط ذات حركة سلسة من جهة ثانية. ليس لدينا خوف من تلك الساعة ، فهم يستخدمون خدعة بسيطة. المحرك نفسه هو نفس المحرك الموصوف هنا ، فقط نسبة التروس أكبر (عادة 8: 1 أكثر) والمحرك يدور بشكل أسرع (عادة أسرع 8x) مما يجعل الحركة سلسة. بمجرد أن تقرر تعديل ساعة الحائط هذه ، لا تنس حساب المضاعف المطلوب.