Ремонт электромеханических часов своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Есть электромеханические часы-конструктор. Механическая часть рабочая, а вот плата управления дохлая. На ней умерла микросхема, которую купить очень сложно. Логика работы простая. Раз в минуту выдается импульс 4.0 - 4.5В. Длительность не известна. Импульс идет на электромагнит, который проворачивает механизм на 1 минуту.

Вместо оригинальной схемы сочинилось такое:

Новая схема рассчитана на питание от Кроны на 9В. А электромагнит изначально на 4.5В. Ничего лучшего, чем включить мощный стабилитрон для того, чтобы погасить лишнее не придумал.
Диод D3 чтобы погасить выброс самоиндукции при размыкании цепи.

Ну и так как длинна импульса, который идет на магнит не известен - после микросхемы поставил диф. цепь, чтобы можно было сократить импульс при необходимости. Первоначально вместо нее будет скорее всего перемычка - т.е. управление транзистором непосредственно с выхода микросхемы. Потом с помощью диф. цепи хочу добиться минимальной длительности импульса, которого будет достаточно для работы. Короче импульс - меньше средняя мощность и дольше время работы от батарейки.

Длинна импульса на выходе микросхемы предположительно 0.5 сек. к сожалению я не нашел нигде временных диаграмм. Так что это станет известно наверняка только после сборки.

Постоянный ток через магнит со старой схемой около 300мА.

Посмотрите опытным глазом, может быть я чего нибудь упустил?

Временные диаграммы такие же, как и у К176ИЕ12 (кстати, можно и её применить), можно посмотреть в книжке "Бирюков С.А. - Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах (1990)" (можно найти в Сундуке)
Напряжение питания этих часовых микросхем от 3 В до 15 В.

_________________
Если хотите, чтобы жизнь улыбалась вам, подарите ей своё хорошее настроение

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Я не совсем понял, как это Крона и 300 мА (даже, если и импульс, такой ток только с заряженного конденсатора мкФ с 1000 можно "отжать", но не каждую же неделю-месяц менять батарейку). Лучше бы на 5-6 В перейти (ие18 должна работать).
(РІС12F675 не подходит по идейным соображениям ? Есть готовая прога- делитель до 1 мин)

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

МК для генератора минутных импульсов применять не хочу, потому что есть готовые микросхемы, которые не надо программировать. Пусть они и дороже младших МК.

Временные диаграммы такие же, как и у К176ИЕ12 (кстати, можно и её применить), можно посмотреть в книжке "Бирюков С.А. - Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах (1990)" (можно найти в Сундуке)
Напряжение питания этих часовых микросхем от 3 В до 15 В.

К176ИЕ12 у меня нет. Есть ИЕ18 в наличии. Там разница в одном входе вроде бы. Если реально получится запитать ее от 4.5В, то будет вообще здорово. Спасибо. Книжку почитаю.

Получается, что импульс на минутном выходе длится аж 20 сек. Т.е. нужен какой то формирователь маленькой длительности импульса. Диф.цепи, которые я нарисовал на схеме мне не очень нравятся. Они сразу открывают ключ и он тут же начинает плавно закрываться в активном режиме. Может быть и будет работать. Есть ли простые схемы формирования коротких импульсов из длинных?

Необходим быстродействующий преобразователь питания средней мощности с высоким КПД? Он должен быть компактным и недорогим? Решение – карбид-кремниевые модули средней мощности WolfPACK производства Wolfspeed. В статье рассмотрены основные особенности модулей WolfPACK и показано, что переход на эту универсальную и масштабируемую платформу позволяет не только быстро разработать новые устройства, но и без значительных затрат времени и средств модернизировать уже существующие схемы на традиционной элементной базе.

Не, это не правильно придумано.
Во - первых, стабилитрон не для этого применяется.
Во - вторых, это не мощный стабилитрон.
В - третьих, для ограничения тока через электромагнит, достаточно обыкновенного резистора, номинал которого рассчитывается элементарно, по закону Ома.

Последний раз редактировалось sergeisams Вт дек 05, 2017 07:22:58, всего редактировалось 2 раз(а).

Приглашаем 27/01/2022 всех желающих посетить вебинар, посвященный двум наиболее растущим сегментам интегрированных источников питания – AC/DC малой мощности (1-20Вт) и сегменту решений PoL без изоляции. На вебинаре рассмотрим проблему выбора AC/DC в бюджетном сегменте и концепцию тестирования ускоренного старения, проведем сравнительный анализ подходов к интеграции AC/DC модулей. Сделаем обзор решений концепции POL с доисторических времен до современных технологий и средств для разработки и тестирования.

Вот здесь интересные данные по току потребления микросхемы. Получается, что делать питание выше 4.5В смысла нет. А то батареек не напасешься.

Стабилитрон из схемы тогда можно полностью убрать.

За схемы формирования импульсов на логике и наводку на 555 таймер спасибо. Посмотрю какие там токи потребления. Скоро придут недостающие детали - сделаю плату и буду вживую смотреть что получилось.

В один из обычных зимних дней я заметил, что настенные часы на кухне остановились. Замена батарейки эффекта не дала, а значит вышел из строя сам механизм. Часы самые обычные, покупал несколько лет за какие-то копейки в Новой Линии. Но часы очень нравятся рисунком и идеально вписываются расцветкой и рисунком в кухню, где преобладает фиолетовый цвет.


Ну и собственно сам механизм.


В общем решил не покупать новые, а заменить механизм на старых. Вариантов на али множество, но у меня было несколько критериев: бесшумный ход, классический дизайн и наличие секундной стрелки (в прошлом механизме были только часовая и минутная). В общем остановился на этом варианте

Конечно же перед заказом я на всякий случай разобрал старый механизм. Ну а вдруг шестеренка соскочила или контакт окислился? Но визуально все было в порядке.


Видимо гавкнулся сам электронный блок.


Новый механизм визуально почти такой же, только ушко для крепления пластиковое, а не металлическое.


Гайка, шайба и стрелки размещены в отдельном боксе, все пришло целое и невредимое.


Стрелки очень тонкие, поэтому допускаю возможность того, что в дороге их погнут, но выровнять вообще не проблема.


Внутри механизм на первый взгляд кажется аналогичным, но качество пластика у шестеренок по сравнению с прошлым механизмом — хуже. Шестеренки очень тонкие, одна даже просвечивается.



При установке механизма возникли нюансы. Резьба для гайки, которой механизм фиксируется к циферблату оказалась короче, в следствии чего его оказалось просто невозможно закрепить.


Я поменял саму шахту с резьбой на старую, но после этого возникла другая проблема: пластиковый наконечник для крепления стрелок оказался утоплен в более длинную резьбу, поэтому я не смог установить стрелки.


Пришлось возвращать все на свои места и немного повандалить. Я просто немного подрезал полотно часов, чтобы гайка накрутилась хотя бы на пару оборотов. Старался лишнего не срезать. В итоге вышло как-то так.


Почти полностью дефект скрывается стрелками, поэтому во внешнем виде ничего не потерял. Поставил батарейку и все заработало. Механизм полностью бесшумный, секундная стрелка медленно движется, а не тикает. Точность вроде нормальная, за пару недель вроде не стали спешить или отставать.


После замены механизма, часы вернулись на свое привычное место.


P.S возможно такой механизм вы найдете в соседнем хозяйственном магазине, но мне оказалось проще заказать на али. Там очень много предложений с разного вида стрелками, но я покупал тут и результат вы можете видеть.

Звезда активна
Звезда активна
Звезда активна
Звезда активна
Звезда активна

Циферблат старинных часов

Старинные настенные часы с боем - это квинтэссенция точной механики и эстетического наслаждения. Громкое тиканье часов наполняет дом уютом и теплом. Но иногда тиканье неожиданно смолкает. Бывает, что это связано с износом или поломкой механизма. Но гораздо чаще дело в банальном загрязнении и загустевшей смазке. Человеку умелому вполне по силам решить проблему своими руками…

Настенные часы с боем фирмы Kienzle весьма распространены в России. До первой мировой войны немецкие часы импортировались официально в изрядных количествах, а после Великой Отечественной солдаты, возвращаясь из Германии, частенько везли с собой трофейную точную механику.

настенные часы Kienzle

Историю именно этих часов проследить, наверное, уже невозможно. По крайней мере, в нашей семье они находятся уже более полувека, а что было до этого – скрыто в глубине лет. Но кое-что установить можно. Фирма Kienzle использовала для клеймения механизмов настенных часов несколько логотипов. На механизме этих часов проставлено клеймо Fl?gelrad (крылатое колесо).

клеймо фирмы Kienzle - Fl?gelrad

Надпись D.R.PATENT означает Deutsches Reich Patent – патент германской империи и применительно к часам обычно использовалась вместе с номером 147023. Это патент Э. Шленклера на механизм боя с вынесенным на переднюю платину счетным колесом.

DR PATENT 147023

На механизме номера патента 147023 нет, но если присмотреться к форме рычагов механизма боя и расположению колес - конструкция один в один.

механизм боя часов Kienzle DR PATENT 147023

Механизмы по патенту 147023 выпускались фирмой Kienzle с 1902 по 1914 год, что не противоречит клейму. Оставшиеся обозначения 43 см/104 представляют собой чисто техническую информацию – длину подвеса маятника (43 см) и количество его ходов в минуту (104).

Таким образом, можно сделать вывод, что часы изготовлены в период с 1902 по 1914 год. Часы, скорее всего, оригинальные, так как стекло дверки корпуса с фацетом (широкой фаской по краю), а сзади на корпусе есть две наклейки на немецком языке. Одна практически уничтоженная и нечитаемая, а вот вторая сохранилась полностью.

наклейка на часах Kienzle

Как устроены настенные часы с боем?

Промывку и чистку настенных часов обычно проводят с полной разборкой часового механизма. И перед такой ответственной операцией стоит познакомиться с устройством часов, чтобы случайно чего-нибудь не напортачить.

В данном случае имеется маятниковый пружинный часовой механизм с боем часов и получасов.

механизм настенных часов

Практически все детали механизма хода размещаются между двумя пластинами – передней и задней платинами 2. Передней считается платина со стороны циферблата (на схеме справа).

схема часового механизма настенных часов

Источником энергии является пружина, размещенная в барабане 1. С барабана вращение передается на добавочное колесо 3, центральное колесо 4, промежуточное колесо 7 и анкерное колесо 8.

На выступающей оси центрального колеса расположена стрелочная передача – минутный триб 11, вексельное колесо 12 и соосное с минутным часовое колесо 13. Минутная и часовая стрелки насажены на оси минутного и часового колес соответственно.

Под минутным трибом на той же оси находится двузубый кулачок, связывающий ходовой механизм с механизмом боя. Двузубый кулачок вращается вместе с минутной стрелкой и два раза в час запускает бой часов.

схема механизма боя настенных часов

Вся автоматика механизма боя расположена перед передней платиной сразу за циферблатом.

механизм боя часов Kienzle

Механизм включает в себя двузубый кулачок минутной оси 1, подъемный рычаг 2, образующий единую деталь с рычагом замыкания 3, который поднимает рычаг отмыкания 4, опирающийся штифтом на кулачок 6. Также рычаг замыкания 3 при поднятии удерживает штифт колеса 5 (второе стопорное колесо). Рычаг отмыкания жестко связан со считывающим рычагом 7, который взаимодействует с программным колесом 8.

Работа механизма боя состоит из этапов подготовки к бою и непосредственно боя. Подготовка к бою проходит за 3-10 минут (зависит от формы кулачка 1) до времени боя. При этом кулачок 1 постепенно поднимает рычаги 2 и 3, а через них и рычаги 4 и 7 до тех пор, пока штифт рычага отмыкания 4 не выйдет из зацепления с выступом кулачка 6. Механизм боя проворачивается до зацепления штифта колеса 5 с выступом поднятого рычага замыкания 3. Колесо 5 успевает сделать около половины оборота. Механизм готов к бою.

При дальнейшем повороте кулачка рычаг 2 падает с зуба кулачка, деталь поворачивается, и рычаг замыкания 3 освобождает штифт стопорного колеса 5. Система начинает работать, подъемное колесо поднимает молоточки и сбрасывает их на тонфедер (спиральный гонг).

За один оборот кулачка 6 проходит один удар молоточков. Дальнейшая работа механизма зависит от положения программного колеса. Если считывающий рычаг 7 находится над прорезью программного колеса 8, то штифт рычага отмыкания, скользя по профилю кулачка 6, упрется в выступ кулачка и остановит механизм. Так пробиваются получасы.

Если же считывающий рычаг находится над выступом программного колеса, то опуститься рычаг не сможет, штифт рычага отмыкания 4 не упрется в выступ кулачка. Кулачок сделает еще один оборот, а молоточки – еще один удар. И так до тех пор, пока считывающий рычаг не упадет в следующую прорезь программного колеса. Количество ударов зависит от расстояния между двумя вырезами. Один оборот программное колесо делает за 12 часов – полный цикл работы механизма боя.

Какие инструменты понадобятся для работы?

  • пинцеты (1-2 штуки)
  • небольшие плоскогубцы, пассатижи или гаечный ключ подходящего размера
  • жесткая щетка (зубная с укороченной щетиной)
  • настольные тисочки или какое-то приспособление для закрепления механизма в удобном для работы положении

Как разобрать настенные часы?

При разборке часов, прежде всего, снимают маятник, чтобы не повредить пружину пендельфедера. Маятник чаще всего просто висит на крючках. После этого выкручивают два шурупа или винта, крепящие механизм, и выдвигают его из корпуса.

шурупы крепления механизма часов в корпусе

Дальнейшую разборку можно вести на столе. Сначала снимают стрелки. Обычно они крепятся стальным штифтом, но здесь штифт кто-то заменил кусочком медной проволоки.

крепление стрелок настенных часов

Штифт или проволоку снимают. После чего снимают стрелки. Минутная сидит свободно на квадратной оси, а вот часовая – на круглой и удерживается на трении. При снятии часовой стрелки нужно чем-то придерживать полую часовую ось, иначе можно повредить часовую шестерню.

После этого снимают циферблат. Он удерживается четырьмя штифтами, которые можно легко вынуть пассатижами.

крепление циферблата настенных часов

Теперь открывается доступ к механизмам под циферблатом и можно спустить заводные пружины.

барабаны пружин настенных часов

Пружина удерживается через храповое колесо 1 собачкой 3, которую поджимает плоская пружина 2. Для спуска пружины на квадратный конец оси надевают заводной ключ и, отводя собачку пинцетом, осторожно распускают пружину. Делать это лучше вдвоем по пол-оборота за один раз, так как пружина очень мощная. Точно также распускают и вторую пружину.

Теперь пришла очередь снять все навесные детали. К ним относятся: подвес маятника с пендельфедером, рычаги механизма боя, часовое и вексельное колеса. Все эти детали крепятся штифтами.

детали настенных часов

Также откручивают два винта и снимают прижимные планки с храповыми колесами заводных барабанов. Храповые колеса с виду одинаковы, но не взаимозаменяемые, их важно не перепутать.

Теперь можно отпустить крепежные гайки со стороны одной из платин и аккуратно разъединить их. Механизм превращается в груду отдельных частей.

разобранный механизм настенных часов

Барабаны пружин нужно пометить, чтобы не перепутать. Несмотря на то, что с виду они абсолютно одинаковы, пружина в барабане боя сильнее. У меня программное колесо снять с оси без приложения чрезмерных усилий не удалось, барабан боя остался на месте, поэтому перепутать их не получится. Также на месте осталась и ось центрального колеса с минутным трибом.

Как промывать детали настенных часов?

После разборки производят ревизию состояния деталей. В случае износа или повреждения производят ремонт. Описание способов ремонта деталей настенных часов выходит за рамки данной статьи. Скажу лишь, что при наличии желания и соответствующего оборудования восстановить можно практически все. А в данном случае необходимо всего-навсего хорошо промыть и очистить механизм.

Зубчатые колеса, рычаги и платины очищают жесткой щеткой (зубной со срезанным до 5-7 мм ворсом), отверстия в платинах аккуратно прочищают деревянными зубочистками до тех пор, пока зубочистки не перестанут пачкаться.

Существует соблазн отдраить детали с применением абразивных материалов, но так делать нельзя. Для защиты от потускнения в старых часах часто использовалось покрытие деталей лаком, который легко повредить. Деталь с поврежденным лаковым покрытием тускнеет после чистки очень быстро.

Барабаны пружин промывают в открытом виде. Перед вскрытием барабанов нужно пометить положение крышки, чтобы поставить ее потом в точно такое же положение.

барабан пружины настенных часов

Также хорошо вынуть пружину, промыть и смазать вне барабана. Для извлечения и установки пружины в барабан используют специальные приспособления или просто сильные руки. При заправке пружины вручную необходимо соблюдать меры предосторожности: работать в хлопчатобумажных перчатках и защитной маске или хотя бы очках. Кроме того, при такой заправке легко повредить край пружины. Поэтому я вытаскивать пружины не рискнул, ограничившись промывкой и смазкой при открытой крышке.

Как собрать настенные часы?

Сборку механизма лучше производить на подставке, которая позволит закрепить переднюю платину в горизонтальном положении. Но можно собирать и просто на столе.

Сначала устанавливают на место барабаны пружин, промежуточное и центральное колеса ходового механизма, добавочное колесо с программным диском механизма боя. Эти детали хорошо удерживают друг друга и проблем не создают.

сборка механизма настенных часов

После установки всех колес на механизм накладывают заднюю платину с небольшим перекосом, чтобы в свои отверстия вошли оси барабанов и больших колес нижней части механизма. Цапфы осей колес в верхней части, скорее всего, просто упрутся в платину. Если длина резьбы на нижних колонках позволяет, то можно слегка зафиксировать платину двумя гайками.

Теперь по очереди, от больших колес к меньшим, пинцетом вводят цапфы осей в отверстия задней платины. Платина при этом слегка прижимается рукой, но так, чтобы не повредить цапфы осей колес. По мере установки осей платина постепенно садится на свое место. После окончательной установки производится фиксация платины всеми четырьмя гайками на колонках.

Теперь нужно проверить правильность сборки. Колеса должны вращаться свободно, без малейших заеданий. Если все в порядке, то устанавливаются навесные детали (храповики барабанов, рычаги механизма боя) и мост с анкерной скобой.

Мост крепится на двух винтах и требует регулировки. Может быть, существуют какие-то специальные способы точной установки моста, но я делал так. Установил механизм строго вертикально, прихватил мост винтами, чтобы можно было сдвигать его с небольшим трением. Немного завел пружину хода, и передвигал мост, одновременно слегка подталкивая вилку-поводок анкерной скобы. И в какой-то момент механизм затикал. Теперь осталось отрегулировать ровный и устойчивый ход, закрепить мост окончательно и проверить работу анкера с маятником.

Смазка настенных часов

Смазка настенных часов производится часовым маслом. Оно имеет низкую вязкость и долго не высыхает. К сожалению, достать его довольно сложно. В качестве заменителя проще всего использовать вазелиновое масло, которое легко купить в аптеке. По своей вязкости оно хорошо подходит, а в старых книгах по ремонту часов и вовсе предлагается для смазки крупногабаритных часов как полноценное часовое.

Ни в коем случае нельзя смазывать часы другими, не предназначенными для этого маслами – моторным, силиконовым и уж, конечно, подсолнечным. Свойства этих масел совершенно не соответствуют требованиям – они имеют высокую вязкость, быстро сохнут, коксуются. Максимум, чего вы добьетесь, это необходимости повторной чистки буквально через несколько дней.

В настенных часах смазываются цапфы осей колес нанесением небольшого количества масла в углубления платин возле отверстий (от 1/2 до 2/3 объема углубления), анкерная скоба, цапфы осей рычагов механизма боя. Зубчатые колеса и трибы смазывать не надо.

Регулировка настенных часов

Теперь осталось окончательно собрать механизм, установив на место циферблат и стрелки, и установить часы в корпус. При этом нужно проверить звук боя, при необходимости подогнуть молоточки.

Настенные маятниковые часы очень чувствительны к положению корпуса часов. Выставляется правильное положение на слух по звуку хода часов. Тиканье должно быть равномерным и устойчивым. Бывает, что после регулировки положение часов слишком уж заметно отличается от вертикального. Для исправления нужно изменить положение вилки-поводка относительно анкерной скобы, там предусмотрена посадка на трении. После этого необходимо снова выставить положение часов. Для фиксации положения часов в нижней части корпуса есть два винта с заостренными концами, их слегка вдавливают в стену.

фиксация корпуса настенных часов

Осталось выставить точность хода. Для этого устанавливают часы по сигналам точного времени и проверяют расхождение через сутки. Регулируется ход изменением длины маятника с помощью регулировочной гайки. Если часы спешат, то гайку следует открутить, увеличив длину, иначе закрутить. Один оборот гайки обычно соответствует изменению хода на одну минуту в сутки.

гайка регулировки хода часов на маятнинке

Хорошо вычищенные и настроенные часы убегают или отстают не более чем на несколько секунд в сутки. Вазелиновое масло сохнет быстрее, чем специальное часовое, поэтому осматривать часы желательно каждые полгода и своевременно повторять смазку (не реже одного раза в 2-3 года).

Делать блок питания для простых настенных электромеханических кварцевых часов, чтобы не тратиться на батарейки, наверное, не имеет смысла, так как оного элемента хватает для работы часов до полутора лет.

Внешний вид часов с боем и маятником

Разработка схемы блока питания

Перед собой поставил следующую задачу: часы должны работать от сети, продолжать работать, включая бой и ход маятника при отключении подачи электроэнергии и работать как обычно без блока питания. Исходя из этих требований, и разрабатывалась схема блока питания.

Вид часов со стороны размещения механизмов

Изучение конструкции и схемы часов показало, что электрическая часть состоит из трех гальванически не связанных между собой блоков, каждый из которых питается от своей батарейки. Часовой механизм и схема раскачивания маятника питались от напряжения 1,5 В, а схема боя – 3,0 В. Бой запускается механическим замыканием двух проводов в часовом механизме при прохождении минутной стрелки через отметку 12 часов.

Измерение тока потребления блоков с помощью осциллографа по падению напряжения на последовательно включенном резисторе 10 Ом показало, что часовой механизм и маятник в среднем потребляют по 1,5 мА, а устройство боя 2,2 мА.

Схема блока питания и принцип ее работы

Опубликованное в Интернете схемы блоков питания для настенных часов в основном выполнены без гальванической развязки, что недопустимо с точки зрения техники безопасности. Изготавливать своими руками блок питания в настоящее время не имеет смысла, так как несложно подобрать готовый от сгоревшего или морально устаревшего электронного устройства. Поэтому для часов был взят заводской импульсный блок питания на напряжение 3,3 В, и дополнен несколькими элементами для зарядки аккумулятора и снижения напряжения до 1,5 В.

Электрическая схема блока питания для настенных часов с боем и маятником

Разработанная схема питания часов работает следующим образом. Если разъем S1 разомкнут, то часы работают как обычно, их узлы питаются от установленных батареек. При этом достаточно установить батарейки только в блок боя и блок часового механизма или маятника, так как одноименные полюса выводов батареек последних подключены параллельно.

При соединении разъема S1, но без подключения БП к сети, для работы часов достаточно будет установить батарейки только в блок боя. Питающее напряжение будет поступать с него через цепочку диодов VD2-VD4 на часовой механизм и схему маятника. На каждом из диодов VD2-VD4 в режиме малых токов происходит падение напряжения 0,4-0,6 В, таким образом с 3 В напряжение снизиться до 1,2-1,5 В. Исследования показали, что часовой механизм и маятник стабильно работают при напряжении питания от 1,2 до 3 В. Диоды VD1-VD4 подойдут любые маломощные импульсные или выпрямительные.

Перед подключением блока питания к сети нужно извлечь из часов все батарейки. Питающее напряжение на узлы часов будет подаваться с блока питания. Для бесперебойной работы часов при отключении электроснабжения необходимо в отсек батареек боя установить два аккумулятора, отработавших свой срок, например в фотоаппарате. Блок питания будет не только питать часы, но и подзаряжать аккумулятор током в несколько миллиампер, что вполне достаточно для компенсации токов утечек. Ток зарядки задается величиной резистора R1.

Часовой механизм потребляет ток в импульсном режиме, раз в секунду. Для компенсации падения напряжения в этот момент установлен электролитический конденсатор C1, хотя проверено, часы стабильно работают и без него. Но с помощью осциллографа была подобрана емкость конденсатора, при которой просадка напряжения не наблюдалось. Диод VD1 служит не только для понижения напряжения, но и предотвращает разряд аккумулятора через блок питания и светодиод подсветки, когда пропадает напряжение в сети.

Как уменьшить количество батареек в настенных часах

Если нет желания устанавливать в часы блок питания, то можно уменьшить количество батареек с четырех до двух. Для этого достаточно соединить параллельно все отрицательные выводы в батарейных отсеках узлов и положительные выводы часового механизма и боя между собой. От положительного вывода батарейного отсека боя через три включенных последовательно диода подать напряжение на один из положительных выводов часового механизма и боя.

Благодаря такой доработке снизится частота обслуживания и уменьшатся затраты на замену батареек, так как они больше теряют емкость от токов внутренней утечки и старения, чем от потребления узлами часов.

Конструкция и подключение блока питания к узлам часов

Все детали для подключения блока питания к узлам часов были смонтированы на печатной плате. Специально плата не разрабатывалась, а была переделана из готовой, предназначенной для монтажа другой схемы.

Печатная плата с деталями блока питания

Дополнительно на плате был установлен трехконтактный разъем и токоограничивающие резисторы для подключения светодиодов подсветки маятника. Номинал резисторов можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора исходя из рабочего тока, на который рассчитан светодиод.

Этикетка блока питания

Сетевой блок питания был взят постоянного тока с выходным напряжением 3,3 В и рассчитанный на величину нагрузки до 2 А. Учитывая, что максимальный ток потребления всех узлов часов не превышает нескольких миллиампер, то подойдет БП любой мощности. Главное, чтобы выходное напряжение было не менее 3 В.

Если напряжение больше, то можно погасить его установкой дополнительных диодов последовательно с VD1 из расчета падения напряжения на диоде 0,6 В. Например, если вы возьмете БП с выходным напряжением 5 В, то понадобиться последовательно с VD1 включить еще 2 или 3 диода. Количество можно уточнить, измерив вольтметром напряжение после резистора R1. Оно должно быть около 2,5 В.

Печатная плата с деталями блока питания для часов в сборе

Провода в блоке питания были достаточной жесткости, поэтому шнур был укорочен и провода припаяны непосредственно к печатной плате. На этих провода печатная плата и удерживалась в часах. Для подключения блока к узлам часов был применен навесной разъем. Конструкция готового блока питания для часов показана на фотографии.

Скоба для крепления блока питания

Для фиксации блока питания в корпусе часов с помощью двух саморезов была привинчена выгнутая из заглушки системного блока компьютера скоба.

Блок питания установлен в часах с боем

Как видно на фотографии блок питания надежно зафиксирован скобой, его легко снять и конструкция красиво выглядит.

Внешний вид проложенной электропроводки для питания часов

Запитать часы от сети я планировал давно, поэтому при ремонте прихожей, в которой часы и висели, проложил от ближайшей розетки под штукатуркой провод, конец которого был выведен под корпусом часов и заканчивался мобильной электрической розеткой.

Внешний вид мобильной розетки для подключения блока питания к сети

Такая электрическая розетка имеет малые габаритные размеры и хорошо надевается и удерживается на штырях вилки блока питания.

Блок питания установлен и подключен к блокам часов

На фотографии показан вид блока питания и схемы адаптера, установленные в корпус часов с маятником и боем. Провода, для аккуратности монтажа, идущие от разъема S1, продеты через отрезки полихлорвиниловой трубки.

Пайка проводов к клеммам отсеков для батареек

Установка механического выключателя звука боя

Работу курантов в часах китайские производители обычно устанавливают с 6 утра до 10 часов вечера без возможности коррекции. Нам он не мешает, но когда приезжают гости, то приходится звук отключать.

В некоторых моделях часов с боем имеется возможность отключать звук боя с помощью нажатия на кнопку внутри часов, а если нет такой функции, то производитель рекомендует вынимать из узла боя батарейки, что еще неудобнее, так как впоследствии приходится синхронизировать время боя со временем часов.

Установка выключателя боя часов

Поэтому при установке системы питания часов от сети был установлен в разрыв одного из проводов, идущих от узла боя на динамик, малогабаритный механический выключатель типа тумблер. На фото он виден правее динамика, красного цвета.

Так как боковые стенки часов имеют толщину около 10 мм, то для закрепления тумблера было просверлено отверстие ?8 мм, в которое тумблер был непосредственно вкручен.

Вид на выключатель звука с внешней стороны стенки часов

Теперь для отключения звука боя достаточно переместить рычаг в нижнее положение. Выключатель установлен рядом с решеткой динамика за лицевой панелью часов и его практически не видно.

Светодиодная подсветка для часов

При разработке схемы питания часов возникла идея установить в них светодиодную подсветку. Поэкспериментировал со светодиодами разных цветов и понравился синий цвет. Когда в помещении включено освещение, то подсветки практически не видно, только заметен синий отблеск на зеркальной поверхности качающегося маятника. А в темноте подсветка не только освещает маятник, но и служит ночником. При желании можно сделать подсветку и циферблата часов.

Внешний вид часов с боем и маятником с внутренней подсветкой синего цвета

Так как мощность блока питания имеет большой запас, но можно для подсветки часов применить светодиод любой марки, подключив его, соблюдая полярность, непосредственно к выводам блока питания через токоограничивающий резистор. Номинал резисторов можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора исходя из технических характеристик светодиода. Для подсветки можно установить несколько светодиодов, подключив каждый через свой резистор.

Часы, после установки самодельного сетевого блока питания ходят уже несколько лет, служат ночником и про замену батареек я забыл. Да и бой стало отключать удобно.

Читайте также: