Шкатулка для автоподзавода часов

Автор: mr_smit
Опубликовано 13.09.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2016!"

Сейчас подавляющее количество наручных часов выпускают с механизмом автоподзавода. В таких часах находится закрепленный на оси металлический груз, центр тяжести которого смещен к краю, и при любых движениях руки он поворачивается вокруг своей оси, заводя через систему шестерен пружину часов. Основная проблема заключается в том, что часы нужно носить на руке постоянно, иначе они попросту остановятся после окончания завода пружины. Бывает полежат часы на столе, одеваешь их на руку, а они показывают неправильное время, т.к. остановились еще ночью. В будни это не критично т.к. часы весь день на руке, а вот в выходные дни можно и проморгать этот момент. Поэтому умные люди придумали специальные шкатулки внутри которых есть механизм, вращающий часы и не позволяющий им остановиться. Такая шкатулка вещь, как оказалось, не дешевая и в идеале должна соответствовать стоимости самих часов. Поэтому я и озадачился тем, чтобы изготовить самостоятельно нечто похожее на эту шкатулку. Ну, по крайней мере, чтобы оно выполняло свою основную функцию - заводило часы. Внешний вид был вторичен.

Главный элемент этой конструкции это конечно же двигатель. В конечном итоге я остановился на шаговом двигателе M42SP-6TG от японской компании Mitsumi. Он был извлечен из старого струйного принтера и имел на валу шестерню, что увеличивало шансы закрепить на нем какой либо держатель. Схема:

Для управления этим биполярным шаговым двигателем я использовал готовый драйвер DRV8825, купленный на Aliexpress. Он позволяет получить микрошаг 1/32. При этом двигатель работает очень плавно, без рывков и вибраций.

Нужно не забыть переменным резистором на плате установить максимальный ток в обмотках двигателя. Ток будет зависеть от установленного опорного напряжения Vref. Для этого производитель драйвера рекомендует следующую формулу:

Из даташита узнаем что максимальный ток в обмотках для примененного двигателя составляет 400 мА. Токоизмерительный резистор на плате драйвера 0,1 Ом. Vref = I*(5*Rs) = 0.4*(5*0,1) = 0,2В. Резистор на плате очень хлипкий, выставить требуемое напряжение сложно. В идеале, после регулировки, нужно заменить его на постоянный SMD резистор. Я оставил как есть.

Драйвером шагового двигателя управляет микроконтроллер ATMega8. На MC34063 собран понижающий преобразователь на 5В для питания микроконтроллера т.к. для работы самого двигателя необходимо напряжение 24В.

При включении микроконтроллер вращает часы 3 минуты по часовой стрелке и 3 минуты против часовой стрелки (по 84 оборота, 2.15 сек на оборот). После этого происходит остановка на 8 часов. Затем цикл повторяется.

Для надежного крепления "стакана" использована эпоксидка:

Фото:

Видео:

Устройство получилось простым в использовании и надежным в работе.

Файлы:
Прошивка + исходник

Все вопросы в Форум.