Теллурий с электронными часами

До завершения сборки осталось совсем немного времени, поэтому надо собраться с силами и немного попилить теллурий. Генеральная идея - выкинуть в мусорное ведро штатный одометр и поставить вместо него модную электронную систему управления. В общем, сама система уже есть и работает, и раскиданная по макетным платам она выглядит так:


Что же хочется впихнуть в теллурий. На ближней плате - датчик освещённости, пищалка, экранчик, ик-приёмник, кнопки, SD-модуль и часы. На плате слева разведено питание и кучка светодиодов для подсветки текущего месяца. Плюс плата для управления движком, сзади абстрактная модель теллурия из моторчика и шестерёнок, и это всё рулится ардуиной. И поскольку теперь теллурий сможет считать время, он превращается из собирателя пыли на шкафу в весьма полезные и оригинальные часы с календарём. Если удастся довести до ума... В голове уже всё нарисовано, осталось только перенести на железо...

Продолжение следует...

Продолжаем. Итак, самая большая железная проблема - вытачивание отверстия под экран. По ширине он проходит, а по высоте пришлось постараться. Промышленного станка под рукой нет, так что получилось как получилось. Дальше размечаем отверстия для светодиодов и кнопок.


Сверлим, шпаклюем, красим. Светодиоды будут стоять не круглые как на макете, а смд, как в подсветке Земли. Поэтому все отверстия под них закрываются стёклышками


С обратной стороны насверлена ещё масса отверстий под винты и сделаны стойки под плату.


Продолжение следует...

Шаг следующий - подсветка. Тут нужно как-нибудь зафиксировать светодиоды и запустить провода так, чтобы те не мешались. Для это были напечатаны вот такие канделябры. Идея такая - на одном конце светодиод, другим поджимаются провода.


Но практика показала, что возится со штырьками очень неудобно, поэтому они были срезаны и превращены в отверстия.


И в результате канделябры приобрели вот такой вид.


Откладываем их пока в сторону, сборка начнётся когда я подготовлю все детали для верхней плиты.

Продолжение следует...

Продолжаем творить. На этой неделе верхняя плата.
Вторая версия платы по логике (добавлен разъём для фотопрерывателя) и первая в текстолите:


Однако с размерами я всё-таки промахнулся, и в итоге её пришлось переделать, но сути это не меняет. После пайки деталей плата принимает законченный вид (слева от экрана датчик освещённости, справа - ик-приёмник):


И с обратной стороны:


Дальше надо придумывать механическую часть замены одометра.

Продолжение следует...

Маньяка, аднака

Техническая специалиста, аднака! Интересно чё будет када сделает!

Самому интересно, что получится, как раз к концу серии и должен закончить. Пока же я сломал себе всю голову, но придумал таки конструкцию для подсчёта времени.

Для начала немного теории. Если посмотреть на макет, там стоит крыльчатка с восемью прорезями. Я рассчитывал так, одна отсечка = шесть часов (один оборот = двое суток), чтобы с одной стороны какое-то движение было, а с другой, чтобы не как вентилятор крутилась. На календаре теллурия нарисовано 365 дней (29 февраля всячески игнорируется, это отдельная головная боль), таким образом за год нужно крутануть крыльчатку 365 / 2 = 182,5 раза. Вот под это передаточное число и нужно подбирать шестерёнки, две из которых уже имеются - 102 и 20.

Раскинув на столе горсть шестерёнок и полюбовавшись на них была написана программа, которая подобрала весьма обнадёживающее сочетание:
(102 / 20) * (38 / 12) * (34 / 14) * (38 / 14) * (48 / 28) = 182,49970845481...
Округляя, получается отставание в одну отсечку (6 часов) на 400 лет. Можно и лучше, есть ещё одно сочетание в котором погрешность меньше на порядок (6 часов на 4000 лет), но в том варианте плюс две шестерёнки, что неудобно, и не самые красивые передаточные числа.

Дальше нужно всё обмерить (конструкция будет крепится в те же отверстия, что и привод) и за чертежи. В результате получается такая модель (разложена на слои и перевёрнута, так как крепится снизу плиты):


Отправляем в печать:


Доводим напильником и примеряем шестерёнки:


В завершении травим и паяем маленькую платку с датчиком:


Итак, детали для верхней платы готовы, теперь можно расслабиться и на недельке собрать её.

Продолжение следует...

Вот если бы еще придумать механизм обратной связи, набрал на клавиатуре любую дату и планеты сами выстроились в нужное положение, тогда бы это действительно были полезные приборы. А так все эти прибамбасы бесполезны, хотя новаторство в любом случае похвально

Отчего же бесполезны, как уже говорилось, в итоге из предмета глубокомысленного созерцания теллурий превратится в весьма интересные и оригинальные часы (с СС в теории такое тоже можно проделать). Но теллурий это даже не телескоп, у него всего одна ось с которой можно работать - время, и перематывать его на большие расстояния - удовольствие сомнительное (пять лет в час, ага). Однако с перемоткой, как и с вводом даты, в принципе проблем никаких нет, крутить его можно как угодно.

Часы?! Если я не ошибаюсь Вы собирались модифицировать одометр, переделав механическое отображение даты на табло на электронное. А если Ваш дисплей будет отображать только время, то тогда зачем все эти приготовления. Или одометр совмещенный с часами? Тогда ясно.

Наверное, я недостаточно детально объяснил. Идея в чём, поставить внутрь теллурия полноценную систему управления с часами в которой будет два режима. В простом его можно крутить как обычно, но не переключателями, а цивильно кнопочками или с пульта. С красивой информацией на экране и светящимися диодами. А в режиме календаря он будет показывать текущее время и потихоньку сам себя подкручивать.

Чуть позже я распишу с картинками как, собственно, работает сама программа.

Если я Вас правильно понял то теллурий будет синхронизирован с часами и будет отображать конфигурацию светил в реальном времени? Т.е . Один оборот Земли за год, а Луны за месяц. Так? Невероятно!

PS: прочитав повнимательнее предыдущие посты поправлюсь. Теперь я понимаю так, что дисплей в одном режиме будет работать просто как часы, а в другом как одометр-календарь, но не в штатном режиме и угловой скоростью вращения, а помедленнее, более приближенной к реальной, но не равной ей частотой вращения светил.
И ещё подкину идейку (сам хотел так сделать, но чего-то торможу, да и в электронике не силён)- не плохо бы смотрелся теллурий с ламповыми индикаторами. Приобрести которые можно как в готовом варианте как на картинке 1, так и в виде комплекта запчастей, из которого после творческой доработки можно было бы сделать и такой одометр, как на картинке 2.
Желаю удачи и воплощения задуманного в металле.

Вам стоит обратить внимание на "представительскую" часть. Жидкокристаллический дисплей с кнопками коррекции непосредственно на "бочонке" с приводом для Теллурия - это может быть не очень удобно, и не зрелищно, для постоянного использования (IMHO). Параллельно можно вывести индикацию и управление на выносной пульт, узел, конструктив, ну и т.д. Ждем результатов Вашей работы!

Насчёт выноса индикации, особого смысла я в этом не вижу, но самое главное - мне просто не хватит памяти, чтобы подключить ещё какое-нибудь устройство. В 32 килобайтах особо не разгуляешься.

Управлять же теллурием можно как четырьмя кнопками под экраном, так и с любого пульта ДУ, нужно только прописать его. Сейчас у меня подключен пульт от телевизора в одном из неиспользуемых режимов и ещё вот такой пульт:


Назначение кнопок:
лево/право - направление, верх/низ - скорость, ок - старт/стоп
1-9 - переключение между страницами, * - меню, # - выход

Само собой управлять с пульта гораздо проще и приятнее.

Продолжаю лирическое отступление от сборки рассказом о программе.

Как я писал выше программа работает в двух режимах. Первый - "теллурий" - тут можно крутить модель в любую сторону, и на экране будет отображаться информация о текущем состоянии. Второй - "календарь" - в этом режиме теллурием управлять нельзя, на экран выводится реальная дата и время и каждые шесть часов он сам себя подкручивает. Разумеется, изначально его нужно будет настроить как предписывает инструкция, но об этом ниже. Кроме того он хранит в памяти своё последнее состояние, и после включения восстанавливает его, а в режиме календаря ещё и следит за актуальностью даты, так что можно выключить его, поставить на полку, а через месяц включить и он быстренько докрутится до текущей даты.

Итак включаем питание, идёт загрузка и открывается первая страница (или третья, если выключалось на ней):


Верхняя строка - направление и скорость вращения, по центру - дата/время и режим работы, слева и справа графические представления положения Луны - фаза, расстояние и положение относительно эклиптики. Все данные меняются в реальном времени как только изменяется положение теллурия, и не важно управляется ли он вручную или автоматически.

На второй странице вместо даты показаны три угла - Луны, восходящего узла отбиты Луны и аномалистического месяца. По этим углам и выставляется теллурий. Углы считаются от оси, идущей от Солнца через Землю (по планке земли). Угол аномалистического месяца от перигея. Всё против часовой стрелки.

Третья страница - большие часы, удобны для режима календаря.

Первая и третья страницы в режиме календаря:


Следующие полезные страницы - информация о предстоящих событиях и системная информация. Тут нужно сделать важное замечание. Все эти данные считаются для модели и относятся исключительно к ней. Причины тому во-первых - систематическая погрешность теллурия, во-вторых - неравномерное движение Земли и Луны по орбитам. Скажем, если в модели Луна движется с постоянной угловой скоростью примерно в 13º в сутки, то её реальная скорость от 12º в апогее до 15º в перигее. Так что разница с реальной Луной получается значительной.


В дополнение ещё пара страниц с текущим знаком зодиака и созвездием как они нарисованы на барабане (и расписаны в номере 84).


Настраивается теллурий при помощи меню из пары страничек:


Пункты экран и месяц со второй страницы относятся к подсветке.

Если при настройке менялись даты или режим при выходе из меню будет предложено обновить эфемериды:


Процесс занимает пару секунд, эфемериды Земли и Луны предварительно рассчитаны на 5000 лет и лежат на sd-карте. После чего нужно выставить теллурий по новой дате и углам со второй страницы, и он готов к работе.

З.Ы. Вот так это примерно выглядит когда его запускаешь (gif, 1,5Mb):

У меня пока только один вопрос- насколько я понимаю, Ваш теллурий все-таки будет синхронизирован с реальным календарем, т.е конфигурация Солнце-Земля-Луна будет в точности соответствовать и отслеживать реальную. Каким образом Вам удалось понизить скорость вращения до реальной (один оборот Земли за год)? И если он подкручивает себя раз в 6 часов, то в угловом выражении это смещение Земли по орбите всего на 15 угловых минут. За счет чего достигнута такая точность движения?

Да, во втором режиме ("календарь") календарь теллурия синхронизируется с реальным. Земля и Луна будут там, где им положено быть, с учётом погрешностей теллурия.

Точность достигается за счёт придуманного чуть выше одометра. Там датчиком я ловлю отсечки по 6 часов. Так передаточные числа подобраны. Собственно происходит следующее, каждые шесть часов включается мотор, который на небольшой скорости доводит теллурий до следующей отсечки.

Ещё немного теории. Вот как описывают вращение теллурия рекламная брошюра и 53 номер:


Замеры же показали, что истина где-то посередине. При 6 вольтах (как в СС) на выходе мотор выдаёт М = 13 об/мин. Передаточное число до планки Земли Р = 120,9465, откуда получается один год проходится за Р / М ≈ 9,3 мин. Хотя, с учётом того, что ему придётся тащить весь теллурий, первый вариант кажется правдоподобным.

Дальше, 9,3 х 60 / 365 / 4 ≈ 0,4 сек. Столько времени занимает прохождение одной отсечки на максимальной скорости. Уменьшим скорость мотора раза в 4 (в оригинале это делается реостатом, у меня при помощи микросхемы), и получается, что раз в 6 часов теллурий будет включатся примерно на полторы-две секунды. Никаких проблем, чтобы это движение отследить я не усматриваю.

Если Земля в штатном теллурии совершает один оборот вокруг Солнца за 12(в другом варианте 6) мин, а в Вашем будет за год, то получаем передаточное число 365х24х60/12(6)=43800(87600), иными словами мы должны замедлить скорость планки Земли в 87600 раз!!! Я так и не понял за счет чего оно будет достигнуто? Если чисто механически, то это целая гора шестеренок. Если за счет электронного понижения скорости мотора, то это тоже кажется невероятным. Прошу прощения за непонятливость

За счёт периодического включения мотора. Каждые шесть часов на полсекунды (если на максимальной скорости, примерно). За сутки он отработает 2 секунды, за год - 2 х 365 / 60 ≈ 12 минут.

Возвращаюсь к сборке. Начинаем скручивать верхнюю плиту. Как приятно когда есть так много всего. И глаза разбегаются, и не знаешь за что хвататься, но всё по порядку.


Шаг первый - канделябры со светодиодами.


Провода запускаются по кругу, так что мешаться не будут. Останется только подогнать их по длине и убрать в фишки.


Шаг второй, верхняя плата с экраном. Чёрная пена, кнопки и стекло (которое не попало в кадр, его можно заметить на первой картинке) отложены в сторону, они будут ставится при сборке корпуса.


Здесь главное было не забыть сначала прикрутить центральную стойку, потом она уже не влезет.