クォーツ時計用のコンピューターマウス。スキーム、説明

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クォーツ時計用のコンピュータマウス。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在、ステッピングモーターを備えた電子機械式クォーツ掛け時計の多くのモデルが生産されています。原則として、彼らはパッケージのない集積回路、つまり黒い化合物で満たされた外部水晶共振器を備えたジェネレータ/ディバイダを使用します。そして、この特定の電子ユニットが、長年私に忠実に使用してきた時計に故障が発生したのは必然でした。

必要な超小型回路を入手することはできませんでした（そして、それをパッケージから外して古いプリント基板に半田付けすることは困難でした）。ディスクリートコンポーネントから類似物を組み立てる必要がありました (図 1)。特に、マスターオシレーターはフィードバックによってカバーされる CMOS インバーター DD1.1 に基づいています。

米。 1. 壊れたコンピュータマウスの水晶振動子を使用した、ディスクリート素子を使用した自家製電子機械掛け時計のフレームレス MS (発振器周波数分周器) を置き換える回路ソリューション (クリックして拡大)

私が使用した BQ1 水晶振動子の周波数は 32768 Hz です。バッファ要素 DD1.2 を介して、基準信号は 2:561 = 16 の分周率でカウンタ DD2 K14IE16384 のクロック入力に届きます。これは、その出力「2:13」に「必要な 3.1 つの信号」が得られることを意味します。 -ヘルツ」。次に、この信号は、トリガー DD3.2 および DD0,5 に基づいて、XNUMX つの直列接続された分周器 (それぞれ分周係数 XNUMX を持つ) に供給されます。最終的には、周波数 XNUMX Hz (つまり XNUMX 秒あたり XNUMX ドロップ) の直接信号と逆信号が出力に存在することになります。

秒針をある位置に駆動するステッピングモーターのローターを回転させるには、最初に 1 つの極性のインパルスを巻線に加え、次に別の極性のインパルスを加える必要があります。そのとき、「正しい」電流がそこに流れます。最初は最初から最後まで、その後は巻線の終わりから始まりまでです。

トランジスタ VT1 ～ VT4 のカスケードは、必要なアルゴリズムの実行に問題なく対応します。直接信号と逆信号は、トリガ DD3.2 の出力から電流制限抵抗器 R3、R4 を介して、指定された半導体三極管のベースに供給されます。

ある瞬間に、DD3.2 トリガーの直接出力にハイレベルがあり、反転出力にローレベルがあるとします。この場合、トランジスタ VT1 と VT2 は開いており、電流はステッピングモーター巻線 L1 の左端 (図によると) から右端に流れます。

次の瞬間、直接出力はローレベル、反転出力はハイレベルになります。この場合、トランジスタ VT4、VT3 は開いており、電流は (図によると) 巻線の右端から左端に流れます。モーターの磁気回路内の磁束の方向が逆に変化し、この差がローターの永久磁石の磁界と相互作用して後者の位置を3つ動かします。その後、このプロセスが定期的に繰り返されます。抵抗 RXNUMX はモーター巻線を流れる電流を制限し、自己誘導 EMF を低減します。

自作デバイスに電力を供給するには、ネットワークアダプターを使用します。このようなアダプターの回路図は特に複雑ではないため、家庭の作業場でも作成できます（図2）。ここでは、二次巻線の電圧が 9 V の降圧トランス (古いマルチチューブラジオからの出力で十分です)、統合スタビライザー KR142EN5A、スイッチ、および XNUMX つのコンデンサ (そのうち XNUMX つは大容量) を使用します。、電解。

米。 2. 時計のネットワークアダプターの概略図 (クリックして拡大)

もちろん、5 ～ 15 V DC 出力を提供できる他の電源を電源として使用することもできます。ただし、電源電圧が増加すると、ステッピングモーターの巻線に誘導される自己誘導 EMF が増加することを考慮する必要があります。つまり、複雑な問題を回避するには、エミッションを制限する 162 アノード半導体ツェナーダイオード KSXNUMXA を負荷と並列に接続する必要があります。

このデバイスは 564 シリーズ (DD1、DD3) の集積回路を使用しており、K561 に置き換えることができます (ただし、プリント基板の寸法は増加します)。ただし、DD2 および KR561 としては K1 シリーズのみを使用することをお勧めします。 DA142として。名前の末尾に任意の文字インデックスが付いたトランジスタ KT3102 (VT1、VT4)、KT3107 (VT2、VT3) は、必要に応じて、それぞれ KT315 および KT361 に置き換えることができ、整流器ブリッジ KTs405A (VD1) は、同様のまたは類似したものと置き換えることができます。さらに強力なダイオードアセンブリ。

広く使用されている KM-5 (C1)、KM-6 (図 3 の C1 および図 2 の C2)、K50-35 (図 1 の C3、C2)、および抵抗からコンデンサを選択することをお勧めします。同様に入手可能な S2-22-0125 またはその類似品から入手できます。

より厳密なアプローチは、32768 Hz の周波数に調整する必要がある水晶共振器を選択することです。これはまさに、特に押しボタンマウスマニピュレータで使用されるものです。

クロック誤差はマスターオシレータの周波数設定精度によって決まります。ここでの調整は、調整コンデンサC2によって行われます。この手順は、可能であれば電子周波数カウンターを使用して実行する必要があります。

クロックは、寸法が 60x40x1,5 mm の両面フォイル PCB または getinax で作られたプリント基板に取り付けられます (図 3)。

クォーツ時計用コンピューターマウス
米。 3. 自家製デバイスのプリント回路基板のトポロジー

著者: V.ヴァシレンコ

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