Авторизация
Зарегистрироваться

Сборка из двух MOSFET транзисторов IRF7343 или новая жизнь часов "Стрела" 1962 г.


Еще совсем недавно я и не подозревал о существовании сборок MOSFET транзисторов и зачем они нужны в жизни. Но вот попросили меня восстановить электро-механические часы «Стрела» 1962 года выпуска. И странные жизненные пути свели это антикварное изделие и современную микросборку китайского производства. Данный отчет для любителей DIY, а так же желающих понастольгировать об вещах, сделанных в СССР


Чтобы было ясно, почему мне нужна была именно эта сборка из двух MOSFET транзисторов P и N проводимости, начну сначала, а именно с часов.

Электро-механические часы выпускались предприятием «Электрические часы Ленинграда» (ЭЧЛ) с 1946 по 1966. Предприятие существует и по сей день под названием Хронотрон с тем же профилем. Мне достались часы «Стрела» с корпусом из крашенной фанеры и бумажным циферблатом.



Такие часы состояли из двух частей — вторичный блок с циферблатом и простейшим электро-магнитным механизмом и первичными часами, выдающими импульс на вторичные блоки раз в минуту. Первичных часов мне не досталось, да и вряд ли можно рассчитывать на работу полувековой электроники


Вторичные часы в огромном корпусе из фанеры содержали такой вот механизм, вполне рабочий на вид

Это вам не пластмассовые шестеренки современных механизмов. Такой, похоже, переживет и человечество и атомную войну )))






Управляется он подачей импульсов 24В разной полярности, сдвигая минутную стрелку на 1/60 круга. Вот тут и начинает вырисовываться необходимость чего-то современного и электронного. Чтобы не городить схему из реле или двухполярного блока питания на 24В, применяют транзисторы разной полярности, лучше полевые.

Схема с микросборкой их двух полевиков мне понравилась больше и я решил делать на IRF7343.

В Перми эти сборки продаются за 70р/шт Спешки не было и заказал на АЛИ 10шт больше чем вдвое дешевле

Можно было поставить в схему и более дешевые аналоги IRF7343 с более низким напряжением ± 30В. Как выяснилось, такие сборки активно применяются в мониторах и телевизорах. Кому нужны даташиты и ссылочки:


Итак заказал в интернете то что указано в схеме — IRF7343 на Али. Микросборки в миниатюрных SOP-8 пришли неожиданно в большой коробке

Внутри был пакетик, приклеенный скотчем к дну коробки, а там стандартная SMD-шная лента-упаковка с 10 элементами

А вот и сама сборка

Как проверить оригинальность, не знаю, на мой взгляд, маркировка нанесена немного небрежно. Но как говорил герой одного известного фильма чиня неработающий прибор сильным ударом — «Русская техника, американская техника — все сделано в Китае».

Лишь бы работало.

Упаковка для монтажа на автоматических линиях


Захотелось быстро собрать схему на макетке и проверить работоспособность. К сожалению, монтаж корпусов SOP-8 с шагом 1.27мм на 2.5мм монтажке — то еще удовольствие. Да и внешний вид изделия получился как у сумасшедшего изобретателя

Но для проверки годиться
Для питания использую отдельно купленный БП на 24В/1А.

В дальнейшем запитаю с него и электронную часть часов через преобразователь
Подключаю все это добро к Ардуино


Программа предельно проста. Поочередно подаем высокий уровень то на один, то на другой дискретный выход, к которому подключена схема
Код программы простейший

#include <arduino.h>
// Цифровые выходы к которым подключена схема
#define PIN1     2
#define PIN2     3
// Длительность импульса в мс
#define TM1      250


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN1, OUTPUT); 
  pinMode(PIN2, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN1,LOW); 
  digitalWrite(PIN2,LOW); 
}


void loop() {
// Подаем импульс прямой полярности 
  Serial.println("Polus 1");
  digitalWrite(PIN1,HIGH);
  delay(TM1);
  digitalWrite(PIN1,LOW);

  delay(250);
// Подаем импульс обратной полярности
  Serial.println("Polus 2");
  digitalWrite(PIN2,HIGH);
  delay(TM2);
  digitalWrite(PIN2,LOW);
  
  delay(250);
}



И о чудо — стрелки часов начинают судорожно дергаться и антикварное изделие оживает.

Напряжение на обмотке часов ±21В. Видимо транзисторы открываются не полностью. Но для поворота стрелки вполне достаточно.



Ток через обмотку 8мА с небольшим хвостиком.


Эксперименты показали, что для нормального срабатывания часов нужен импульс длительностью не менее 250 мс и такая же пауза между импульсами. То есть при подводке времени можно двигать минутную стрелку на 2 минуты за секунду.



Ну чтож, микросборки пришли годные, схема работает, электромагнитное изделие времен СССР начинает оживать.
Как поется в одной песне: «Back in the U.S.S.R.»
Теперь можно изготавливать первичный блок, благо пришли высокоточные модули реального времени DS3231 которым я посвящу один из следующих обзоров. Да и печатную плату не плохо бы изготовить. Маленький ток в обмотке часов подсказал идею запитать часы с аккумулятора 3.7В через повышающий преобразователь. Если уводить МК в спящий режим и будить его часами 1 раз в минуту, то на полгода одного аккумулятора на 2000мА должно хватать. В общем просторов для творчества море.

Немного полезных ссылок
Даташит на IRF7343
Схема первичных часов на логических элементах
Схема первичных часов на ATMega8 — здесь много интересных идей.
Сайт завода Хронотрон, производящий много интересных часов

Ну и как же без помощника



О других моих поделках можно почитать в моем блоге
Например, про контроллер разряда батареи для колонки из моего предыдущего обзора.

За сим позвольте откланяться. Всем, кто дочитал до конца, творческих успехов!
Планирую купить +20 Добавить в избранное +99 +168
свернуть развернуть
Комментарии (80)
RSS
+
avatar
  • Torch
  • 12 июля 2015, 09:51
+11
И вам творческих успехов, человек с прямыми руками. :)
+
avatar
+3
Часы стрела на ардуине это круто
+
avatar
  • Kartus
  • 12 июля 2015, 10:14
+10
Не то слово. Создатели часов сошли бы с ума, узнай что стрелкой компьютер управляет)))
+
avatar
  • CTAHOK
  • 12 июля 2015, 10:24
+6
Неспешно, но успешно, ардуино порабощает быт))
+
avatar
+4
И это здорово! Я свой аквариум на 375 литров перевожу на автоматизацию с помощью ардуино!
+
avatar
+1
Сошли бы с ума от ТТХ компьютера.
+
avatar
  • sav13
  • 13 июля 2015, 10:52
+1
Ну никто же не сходит с ума от ТТХ телефона, который, порой, мощнее компьютера )))
+
avatar
0
а может туда светодиодную подсветку вставить??? Я думаю у Вас получится..)

За обзор +
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 09:59
0
Можно. Идей куча. Была мыслей на циферблате добавить электронное табло с датой и температурой, но антикварный вид пропадет
+
avatar
0
Чтобы не портить внешний вид часов, можно спрятать в них смартик. Ну и далее — «ОК, Гугл! Сколько сейчас времени? Какая погода на улице?» :)
Забавное будет зрелище. Человек, связно разговаривающий с советскими часами…
+
avatar
  • vre
  • 12 июля 2015, 11:51
+1
Тогда лучше не «ОК, Гугл», а «Дуся, привет». Больше подходит советскому изделию. На 4pda она есть.
+
avatar
  • Kartus
  • 12 июля 2015, 12:24
0
И в офис, где Дуся работает)))
+
avatar
+2
Ламповый индикатор.
+
avatar
  • Rzzz
  • 12 июля 2015, 12:20
+4
Никаких светодиодов! Испохабит вид катастрофически! с часами ничего не делать, только перелачить, если лак плохой, и циферблат заново напечатать, если испортился.
+
avatar
  • CTAHOK
  • 12 июля 2015, 12:39
+8
Никаких светодиодов!
Согласен, светодиодам тут не место, это всё равно, что на машину «Чайка» поставить
литые диски… Если руки чешутся приделать что-то светящееся, то на мой взгляд
газоразрядные индикаторы тут лучше подходят…
И антикварный вид не пропадёт.
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 13:07
+1
Мне кажется мешать не стоит. Пусть будут эти часы отдельно.
Лежат три штуки ИН1. И пара ИН-13, что в ОЛИМП-001 в индикаторах уровня были. Все думаю, что на них забацать.
+
avatar
  • Kartus
  • 12 июля 2015, 16:30
0
А еще и теплый ламповый цвет добавится)))
+
avatar
  • ksiman
  • 12 июля 2015, 09:58
+3
Вместо сборки мосфетов удобнее применить драйвер с мостовым выходом, тогда обвязка будет не нужна :)
Есть готовые платки для ардуины
aliexpress.com/item/NEW-EasyDriver-Shield-stepping-Stepper-Motor-Driver-V44-A3967-For-for-Ar/1859072275.html
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 10:00
0
Можно схемку, если не сложно?
+
avatar
  • kopa
  • 12 июля 2015, 20:39
0
а ими обеспечить длительность 250 мс? чтобы оставшиеся 750 мс не потреблять ток и экономить батарейку
+
avatar
  • ksiman
  • 12 июля 2015, 21:14
0
Конечно можно
Только батарейка тут при чём? часы явно не имеют батарейного питания
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 21:33
+1
В принципе я думал запитать их от трех батареек или литиевого аккумулятора. Ели держать микроконтроллер в режиме сна и пробуждать его таймером каждую минуту, и через преобразователь давать сигнал на обмотку длительностью 250мс, то минимум на по-года должно хватить
+
avatar
  • ksiman
  • 12 июля 2015, 21:43
+1
Исполнительный механизм вроде требует 24В, придётся ещё преобразователь ставить, который также придётся включать по таймеру вместе с драйвером
+
avatar
  • sav13
  • 13 июля 2015, 05:24
+1
Да. Любой миниатюрный Step-Up, так как ток на выходе должен быть около 10мА
+
avatar
  • orion
  • 12 июля 2015, 10:00
+1
Снимаю шляпу перед автором!!! и все же я купил за 150р механизм от электронных часов, заменил, и никаких проблем, плюсом прибавилась сек. стрелка с плавным перемещением.
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 10:03
+4
Китайские механизмы с пластмассовыми шестеренками за 150р УГ очень мне не нравятся. Точность хода никакая, батарейки кушают только так. Да и большие тяжелые стрелки не для них. В этих механизм и понравился. Большинство уличных часов прошлых десятилетий на нем работало.
+
avatar
  • orion
  • 12 июля 2015, 10:17
+1
Про точность это вы зря… от замены до замены батарейки практически не трогаю. Перед заменой батареи начинают бежать… и это спустя год… так что это вы зря.
+
avatar
  • Fover
  • 12 июля 2015, 10:08
+1
А я не люблю когда секундная стрелка идет плавно. Да и кажется, что часы с такой стрелкой жрут батарею гораздо быстрее.
Советские часы идут с одной батарейкой не меньше года.
+
avatar
  • orion
  • 12 июля 2015, 10:19
0
Плавная стрелка батарею не есть, расход такой же как и на классике. Мне на год с небольшим хватает.
+
avatar
  • Fover
  • 12 июля 2015, 11:11
+1
У китайского механизма? У меня все часы за месяц сжирают батарею, алкалиновую чуть подольше месяца полтора. А вот с точностью тоже особых проблем нет.
+
avatar
  • orion
  • 12 июля 2015, 11:37
+1
поверьте, это вам не повезло… попался с глюком механизм. Китай на год хватает батарейки покупаю не дорогие, GP и Икеевские. Кстати, икеевские в пультах по 3 года стоят и работают…
+
avatar
  • Fover
  • 12 июля 2015, 12:07
0
В пульте то да, уже не помню когда менял последний раз, а в часах… трое часов, покупались в разное время, специально ставил одновременно новые батарейки из одной партии (космос вроде), все встали через полтора месяца. Видать надо часы менять, или батарейки такие…
Кстати с БИКа пришел новый часовой механизм, посмотрим сколько он продержится.
+
avatar
  • Rzzz
  • 12 июля 2015, 12:24
+4
Батарейки «космос» — полнейший шит. Их выкидывать можно сразу после покупки.

Чтобы недорого и качественно — рекомендую бытарейки из магазинов «Икеа». При цене 79 рублей за десяток — уделывают по качеству многие брендовые.
+
avatar
  • Fover
  • 12 июля 2015, 12:39
0
Спасибо, надо попробовать Икеевские.
+
avatar
  • ser100
  • 12 июля 2015, 16:30
0
Это вам очень неудачный космос какой то попался ну или мне сильно везло, но насчет икеи согласен, сам там затариваюсь, это самый простой способ купить дешево в запас качественные батарейки.
+
avatar
  • mrac
  • 12 июля 2015, 18:35
+1
Икею никому не посоветую (батарейки). Из двух пачек (АА и ААА), половина вытекли (часть в пультах, часть прямо внутри пачки) примерно год спустя. Да и кроме пультов и часов они никуда не годны. В радиоуправляемой машинке сели через полчаса (не непрерывной работы), в то время как Энелупы на ней же работают раз в 5 дольше.
+
avatar
+1
Уже несколько лет использую везде только батарейки из Икеи.
Ни одна ни разу не потекла. И очень долго работают. ЧЯДНТ?
+
avatar
  • ksiman
  • 13 июля 2015, 13:28
0
Если соблюдать элементарные правила эксплуатации батареек — они обычно никакие не текут
+
avatar
0
та же фигня, зарекся покупать икеевские батарейки, ааа в сигнализации потекла, д в стенке от румбы и в диспенсере мыла, нафиг их.
+
avatar
  • nixnix
  • 12 июля 2015, 22:15
+3
Сколько ни покупал космосов, никогда не огорчали, должно быть действительно какие-то левые попались…
+
avatar
+1
На протяжении последних 17-ти лет периодически использую «космос» (LR, AA) — всегда работали предсказуемо хорошо. Соотношение цена/качество — по моим представлениям — отлично.
+
avatar
  • Frank
  • 20 июля 2015, 09:40
0
икеевские в пультах по 3 года стоят и работают…
У меня в пульте управления 5.1 аудиосистемой, купленной где-то в 2007-2008 году, до сих пор работают (два раза в день включаю-выключаю аудиосистему) родные батарейки.
+
avatar
  • Rzzz
  • 12 июля 2015, 10:03
0
Часы мегазачетные!!! Где такие раздают, тоже хочу!

Тоже приходилось приводить в действие подобные часы, только ардуин тогда не было. Городить первичные часы на 176-й серии не хватало мотивации. Ограничился вставлением в корпус кварцевого механизма, стрелки у него совпали по виду с оригинальными.
+
avatar
0
Где такие раздают, тоже хочу!
У меня такие в школе висели :-)
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 10:07
0
Знакомый разбирал каптерку в одном из помещений РЖД. Видимо на вокзале висели
+
avatar
0
mosfet открывается уже с 4 вольт, судя по графику Vgs-Resistance?
в чем преимущество ардуино перед просто контроллером? просто прошить пикуху или тиньку и все.
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 11:41
+1
Ардуино для быстрого макетирования. В перспективе и хочу контроллер, только ATMega328. (Их у меня дома завались). А у тиньки 8-пиновой выводов не хватит, если еще кнопки установки делать. А вдруг еще захочется светодиодами секунды мигать
+
avatar
0
когда соберете на контроллере, — дайте знать. Очень любопытно, что получится.
+
avatar
0
Занятно, но явно для занятия рук. Намного проще взять электронику от часового механизма, заточеного под задачу, есть дающие секугдный импульс и есть минутные, триггер и описаный ключ на выходе. Всё и никакого огорода. Механизм то может быть и переживёт атомный взрыв, а вот электроника врядли.
Хотя оригинальные первичные часы штука очень прикольная, но шумная, не для дома
+
avatar
  • SAIRUS
  • 12 июля 2015, 15:45
0
почему не хватит?
2 пина питание
2 на стрелки (full bridge)
1 аналоговый на кнопки
2 для I2C DS3231 (хотя сомнительно её применение у Вас нет обратной связи о положении стрелок)

тут NE555 напрашиваются (если память не изменяет можно каскадом собрать несколько)
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 17:19
0
У NE555 точность пониже и зависит от температуры
А так можно.

Но DS3231 + Ардуино открывает простор для творчества )))
Бой. Будильник. Таймер. В одной статье видел, как на AVR-ке подвод хода после прекращения питания сделан без обратной связи:
В момент прекращения питания, пока держат конденсаторы питания, записывается во флеш память значение времени. А потом при возникновении питания нагоняется!
+
avatar
  • SAIRUS
  • 12 июля 2015, 19:07
0
Если уже наделять мозгами часы то по хардкору ))
сделать горизонтальные вырезы на линии цифр 10-----2 и 8----- 4 и установить LED матрицы
на эти экраны выводить
дату (опционально поздравления с днём рождения и другие важные праздники )
температуру влажность дома (дополнительно с улицы показания можно приспособить радио модуль и внешний датчик от метеостанций протоколы обычно простые).
обратная связь положения стрелок A3144 (10 шт. за $) под циферблат + маленький неодимовый магнит на стрелке
для настройки времени ESP8266 + sntp (сам делал очень даже хорошо получается и не сложно)

А юзать целый МК для того что бы раз в минуту стрелку дёрнуть несурьёзно )))
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 19:34
+2
Согласен, что микроконтроллер избыточен. Но иногда проще и дешевле его поставить, чем целую схему собирать.
Тут индикатор разряда батареи на «целой атмеге» собрал потому что меньше ничего не было )))

А харжкор лучше тогда уж на АРМе и Линуксе. И часы с датой, и погода, и курсы валют с новостями, и «этот день в истории» )))
+
avatar
  • kopa
  • 12 июля 2015, 21:05
0
тут в какой то теме был срач по поводу С (ардуино) и асм для авр. Вот к этим часам было бы достаточно кварца, и какого нибудь простенького тини контроллера. через асм настроить прерывание и делитель таймра и можно очень точно выдавать секунду с длительностью 250 мс. потом олдскульный тм2 и транзюки 315+815.

в описании вашего таймера там 2 ррм это на 32 кгц? у 16.000 мгц кварца будет 1000 ррм? на выходе точность будет не такой же?

в современном мире ща не модно показывать крутые вещи для несерьезных задач. вспоминаю как на каком то форуме человек просил дать решение термостабилизации ямы-погреба в гараже. ему там предлагали с индикацией на контроллере, или готовый контроллер. но все это по стоимости выходило как покупать эту картошку 2-3 года и не париться.
+
avatar
  • ksiman
  • 12 июля 2015, 21:18
0
в описании вашего таймера там 2 ррм это на 32 кгц? у 16.000 мгц кварца будет 1000 ррм? на выходе точность будет не такой же?
ppm не зависит от частоты — это относительная величина
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 21:41
+1
В современном мире микроконтроллер можно найти в самом необычном месте. Иногда это гораздо проще и дешевле, чем городить логику
+
avatar
  • kopa
  • 12 июля 2015, 22:30
0
у меня как раз предложение сделать минимум и чтобы работало, можно не ставить тм2 а сразу с 2х выходов тини выдавать поочередно эту секунду с 250 мс, биполярники полюбому ставить (если даже раскачивать полевики), плюс контроллеру надо 3.3 — 5 в, и надо 24 в для катушек, а полевики в обзоре еще надо открывать 10-15 вольтами, может без них проще обойтись?
+
avatar
  • ksiman
  • 12 июля 2015, 22:37
0
Самая простая и экономичная схема выходного драйвера — как раз родная.
Потребления тока по цепи 24В в режиме ожидания нет вообще :)
+
avatar
0
по моему там самое место для esp8266, по NTP синхронизацию сделать
+
avatar
-1
таким постам место на хабре и прочих радиокотах…
+
avatar
  • sav13
  • 12 июля 2015, 16:48
0
Доделать сперва нужно. Пока только выход на часы испытан
+
avatar
  • Jastin
  • 12 июля 2015, 14:29
0
Молодец!
Всегда доставляет удовольствие восстанавливать прошлое.
Поражаюсь, какой запас прочности и надёжности заложен в советскую технику, часы со знаком качества идут по 30 лет, только батарейки меняй. Всё делалось в нашей стране.
+
avatar
+3
далеко не все делалось
и многое делалось некачественно
да и часы эти не работают вообще-то :-)
+
avatar
-2
дрочер севетикус минусует? :-)
+
avatar
0
Кармадрочер негодует?
+
avatar
0
Через 6 лет будет «30-ти летнее неСССР-овское».
Со знаком качества и откровенного г. было предостаточно.
+
avatar
  • ksiman
  • 13 июля 2015, 12:46
0
Тогда потребительские запросы были другими
+
avatar
  • sav13
  • 13 июля 2015, 12:55
0
Зато «Сделано в СССР», а не «Made in China».
Выходной контроль, кстати был нормальным, когда штампик ОТК ставили.
+
avatar
0
И трава зеленее…
Помнится вот это было со знаком качества и ломалось на раз в куче случаев.
+
avatar
+1
Двойственное ощущение от статьи. С одной стороны все правильно и познавательно. С другой… Истинный хардкор-электронщик просто надергал бы мосфетов из любой материнки или блока питания. А если хочется академичности и энтерпрайзности, то как правильно уже заметили, контроллер H-моста стоит чуть более доллара с доставкой.
+
avatar
  • pranik
  • 12 июля 2015, 22:28
0
двойной мосфет не так просто найти на материнке, как вы думаете. еще и n+p
+
avatar
0
А в чем сакральная ценность двойственности? Два отдельных будут оскорблять эстетическое чувство?
А насчет n+p: это важно, когда мы собираемся присоединить оба затвора к одной ноге. Прижали затворы к земле — открылся p, закрылся n. Подтянули затворы к питанию — закрылся p, открылся n. Поскольку ног у ардуины обычно с запасом, каждый затвор можно подцепить к отдельной ноге. Заодно и вопрос с dead time будет автоматически решен.
+
avatar
0
К сожалению, монтаж корпусов SOP-8 с шагом 1.27мм на 2.5мм монтажке — то еще удовольствие.

Логично, поэтому практичней прикупить копеечные платки-переходники «sop8 to dip8»
+
avatar
  • A-Gugu
  • 13 июля 2015, 18:31
0
Или поставить микруху типа L298 :)
+
avatar
  • sav13
  • 14 июля 2015, 05:15
0
L298 мощновата. Там току в обмотке 8.5мА.
И падение напряжение на ней достаточно большое
+
avatar
0
Макетирование 80 левела: youtu.be/i5MNLTc7YhY, а вообще: elm-chan.org/ (или гуглокартинки: www.google.ru/search?q=ELM+by+ChaN&num=20&newwindow=1&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjYjYPSwfDSAhWChiwKHfxMCmEQ_AUICSgC&biw=1920&bih=949), у него всё в таком стиле сделано, да хотя бы: elm-chan.org/works/lcam/report.html :-)
+
avatar
0
СУПЕР!!! У меня просто нет слов!
Тоже захотелось поехать куда-нибудь в деревню и откопать антиквариат. Причем ведь можно не только часы «оживить», но и еще что-нибудь…
+
avatar
0
Хмм. Случаем не Пермский моторный завод? Там была централизованная система с такими часами по всему заводу.
+
avatar
  • sav13
  • 18 июля 2015, 06:51
0
Знакомый на РЖД работает. Видимо на вокзалах это все висело
+
avatar
0
Просто праздник какой-то diy обзоры электроники) Загляну к вам в блог… хотя чайник без знания матчасти кроме U=I*R

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.