Комментарии 62
Подобные часы "питались" от импульсов, которые генерировала т.н. "часовая станция". Во время моей службы в армии такая станция размещалась в каморке нашего дежурного по части (а вторичные часы - по всей территории части). Помю, пожаловатся дежурный по части (я был его помощником): "Как же эта часовая станция громко щелкает, каждую секунду! Спать мешает, зараза". Я посоветовал ему в 8 вечера отключить её , а в 8 утра снова включить. Командир приходит к 9 утра - никто и не заметит, что ночью часы стояли. Он и выключил. Утром ДЧ мне велит снова включить - а я и не умею (там особая последовательность действий при включении)... ДЧ командиру нажаловался, что "лейтенант его подучил испортить часовую станцию"... ну огреб он, конечно , но это уже другая история.
Напомнило как я на срочной был дежурным по клубу ВЧ, наряд был полная халява, я туда очень долго и с помощью кучи интриг, подкупа и политики пробивался :) Был несколько месяцев бессменным дежурным. Все обязанности были - только за порядком присматривать, впускать/выпускать местных парней на занятия баскетболом и т.п., они обычно особых проблем не доставляли. Самая лафа была что от всего начальства далеко и никому ты там по большему счету не интересен, если не дурить то живешь как на "воле". Ну так вот я там слегка заскучал и начал изучать локацию. В процессе изучения, обнаружил дверь под самым потолком, которая была не заперта и вела в "радиорубку", забитую всякой винтажной аппаратурой, по-моему еще ламповой. Очень мне там понравилось, особенно громадный радиоприемник с наушниками, на котором я долго ловил и слушал всякие станции, после чего, наигравшись выключил.
Потом прибежал начальник клуба - оказалось что это не просто приемник, а приемник с которого на весь военный городок транслируются сигналы по проводным точкам. Правда, на удивление он не особо ругался, сказал только больше там не трогать ничего, но даже разрешил слушать музыку, когда все дела переделаю. Хороший, кстати мужик был, не говнистый, как часто бывало среди "отцов-командиров".
Не очень красиво выглядит коммутация логического сигнала механическим переключателем, приводящая к "висящему" логическому входу во время переключения - не подключенный вход КМОП находится в неопределенном состоянии и очень охотно ловит помехи. В данном случае может это и не так критично - инерционность механики часов выступит в роли ФНЧ, но я бы все таки не стал так делать. Чтобы не усложнять схему введением дополнительных логических элементов я бы дополнил схему резистором в десятки кОм, соединяющим вывод 10 делителя частоты с выводом 3 триггера.
Хорошее дополнение, спасибо! Да, привязка в типовых схемах не помешает, обычно я ей не пренебрегаю, но в этой задаче нет критичных ситуаций по помехам, поэтому сэкономил целый один SMD резистор :) Я бы тут его скорее повесил на клок триггера (вывод 3) и землю, чтобы во время обрыва входа при щелкании тумблером вход синхронизации был в нуле.
Как Вы предлагаете - это первое, что пришло в голову, но смутило то, что при подключении с разорванного состояния, подтянутого к 0, на логический сигнал, находящийся в состоянии 1, триггером будет ловиться лишний фронт, а если "повезет" с дребезгом контактов - то и несколько. Поэтому постарался предложить решение, позволяющее избежать подобной ситуации хотя бы при переводе из режима установки в режим хода.
Конкретно здесь нам дребезг не грозит, на мой взгляд, поскольку электромеханика часов довольно инерционна, ей требуется импульс около 1 секунды для гарантированного перевода стрелки. А дребезг обычно все же более высокочастотный. Но я за любые продуктивные комментарии, всегда приятно по делу пообщаться с коллегами.
При подключении резистора между выводами 10 и 3 можно еще оптимизировать схему :)
Вместо перекидного тумблера использовать только контакты на замыкание между выводами 4 делителя и 3 триггера.
Как вариант: ESP8286 стоит 110 руб и позволяет получить коррекцию времени по NTP, вычислить секунду с точностью до 64 бит. Если WiFi не использовать, и просыпаться раз в секунду примерно на 0.1 секунды, то потребление ESP составит в среднем 2 mA.
Простите, но куда Вы предлагаете вывести время с NTP ?
Если хочется именно цифровой логики, то я бы взял одну микруху GAL22V10 (она же ATF22V10) и сделал всё на ней. Цена - 250 руб.
Немного подумал, и пришел к выводу что одной GAL не хватет для делителя на 32768. Требуется две.
В вашем варианте надо корректировать время вручную.
Но можно сделать так: NTP использовать для автоматической подстройки часов. Например, ставим фотодиод около 12 часов и фиксируем моменты прохода стрелок. Потом подводим часы на полученное отклонение от времени по NTP.
Автор же написал в самом начале "решил попробовать решить эту задачу сугубо «железячными» методами без единой строчки кода". А так то не было бы особых проблем и привести упомянутое автором решение на Ардуино к рабочему виду, про которое написано: "В комментариях к упомянутой выше заметке активно дискутировалась проблема с неточностью отсчета времени, которую привносит задержка от выполнения программы в микроконтроллере". Но, повторюсь, задача была не в этом.
Выше я написал, что решение на ESP решает проблему автоматической коррекции времени по NTP.
Прошу не воспринимать это на свой счет, это не обращенный ни к кому конкретно сарказм, но Вы предлагаете использовать ESP для синхронизации времени именно сейчас, когда последние пару месяцев ряд "ардуиноподобных" решений на ESP испытывают проблему получения времени из сети. Во всяком случае это касается ёРадио. Полагаю, что это как то связано с недавними злоключениями NTP серверов в ru-зоне, о чем писалось здесь на Хабре.
ПС: когда писал слово ёРадио, то поймал себя на мысли, что по моему первый раз в жизни набрал на клавиатуре эту букву алфавита.
На NTP свет клином не сошелся. Есть и другие способы получить достаточно точное время из сети.
Читал про трудности. У меня комп подключен к NTP уже лет ...надцать и проблем я не наблюдаю. Возможно мне просто везет. Но вот данные с терминала сейчас. Все работает без проблем.
Можно передавать время не с NTP а с компа. это и будут первичные часы.
проблема с неточностью отсчета времени, которую привносит задержка от выполнения программы в микроконтроллере
WTF? Какие задержки? Ну да, если взять готовую ардуину с кварцем на 16 МГц, а время отмерять с помощью delay(), то где-то так и выйдет. Но это же несерьезно. В микроконтроллере есть возможность подключить часовой кварц, есть таймеры, есть прерывания. Нужно всего лишь немного почитать даташит.
Я и написал, что это можно без особых проблем решить.
Если уж говорить конкретно об Ардуино, то для этого даже даташит читать не придется. Там используются миллисекундные прерывания от таймера, по которым инкрементируется программный счетчик времени, что вполне можно использовать (но, как Вы справедливо заметили, не посредством delay()).
Ну считается что высокочастотные резонаторы не достаточно хороши для часов. Нужно таки заменить кварц и поиграться в fuse. Да, это будет не совсем Arduino;) Хотя, зачем целый микроконтроллер в роли счётчика, если есть готовый счётчик.
А чем они недостаточно хороши, ну кроме того, что более высокочастотный генератор потребляет больше энергии? Если речь о стабильности, то помнится, что когда-то по этому показателю наилучшими считались кристаллы с резонансной частотой в районе 5 МГц. И хоть с тех пор, как мне этим пришлось заниматься вплотную прошло уже лет 40, я не думаю, что за это время что-то так уж принципиально изменилось. Тем более, если речь о бытовухе, где обычно используются кварцы не точнее (20...50)*10^-6.
Хороший вопрос ;)
Но в той же atmega зачем-то сделали возможость подключения низкочастотного кварца.
Если от проектируемого устройства не требуется быстродействия, но критично потребление и точность временной шкалы, не позволяющее использовать встроенный RC генератор, то почему бы не сделать тактирование от НЧ кварца? Как пример - ну хотя бы устройство из данной статьи, если его реализовывать на микроконтроллере (правда atmega здесь будет излишней, хватит и "тиньки")
Вызывает сомнение, к чему можно пристроить контроллер с настолько урезанным быстродействием ;) (ну разве что к подобному изделию). НЯП в этой позе процессор тактируется от RC-генератора на 1 мгц, а от часового кварца - счетчики. Но настаивать не буду.
На самом деле есть масса применений, где управляемое устройство настолько медленной, что быстродействие управляющего контроллера вообще не критично. Примеры: включить/выключить какой-нибудь нагреватель, вентилятор, освещение и т.д. Зачастую, если требуется взаимодействие с человеком, только интерфейс с пользователем - это единственное, что определяет необходимое быстродействие (подавление дребезга кнопок, мультиплексирование индикации и т.д.). Впрочем, здесь уж кому с какими задачами чаще приходилось сталкиваться.
НЯП в этой позе процессор тактируется от RC-генератора на 1 мгц, а от часового кварца - счетчики
А НЯП - это только один из вариантов настройки тактирования.
ПС: Благодаря нашей дискуссии узнал, что теперь и сайт https://www.microchip.com/ недоступен из РФ. Увы...
Нужно всего лишь немного
Простите, не удержался: автор же предлагает использовать простой советский...
И самое интересное, откуда и взялся кликбейтный заголовок, выяснилось, что нет у этой микросхемы импортного прототипа! Как я понял, это сугубо отечественная разработка.
Есть аналог в другом корпусе, но реализация несколько иная, хотя принцип деления тактовой частоты остается естественно. Какая из микросхем была выпущена ранее - не знаю
MM5368
Частота кварца на 32 ГГц (32768 MHz)?
Это перебор.
Там еще и 22 миллиома, если посмотреть на мОм вместо МОм. Что поделать, вот такая документация везде :)
Да на этой схеме все прекрасно. Кроме уже упомянутого - кириллица и латиница на одной схеме (Гц и MHz), у резисторов и кварца подписаны только номиналы, у конденсаторов - только позиционные обозначения, точки на месте соединения наверное у автора схемы были в дефиците - нанесены далеко не везде.
Этот кварц ещё не достиг просветления, от того суетится.
БП прикольный
если кому-то, как и мне, не сильно нравится или не очень получается программировать, вы можете попробовать решить такую задачу или другую подобную чисто схемотехническими решениями
Что касается схемно-программного дуализма, то нам эту фишку ещё в вузе объяснили. Однако нельзя забывать о том, что в этом дуализме симметрия соблюдается только до определённого предела, обусловленного порогом сложности - скажем, операционную систему схемным путём создать... крайне затруднительно.
160 рублей в текущих ценах
Ну не то что бы копеечная цена, $1.5 за штуку, вполне себе цена, учитывая ее "функционал".
По мне так прямо конский ценник. С середины 90х, когда я стал заниматься электроникой, и вплоть до начала 10х, когда я перестал покупать в розничных магазинах, вся вот эта "Дубовая/Кандовая/Деревянная" логика стоила примерно одинаково. Начиная с 3000 рублей до деноминации и до 5-6 рублей в конце. А 160 это даже после всего - за гранью. Наценка скорее всего за архаичность и винтаж. 176 серию вроде не производят после союза, это какая-то мутная (на 9В и при повышенном сгорает) МОП серия была чуть ли не из первых, но точно уже не помню, может знатоки поправят.
Наценка скорее всего за архаичность и винтаж
Конечно. Но и часов таких не производят. Древние часы - древняя микросхема , логично.
Ради интересного пошёл искать в местечковых магазинах. В родном Челябинске не нашёл (хотя помню, как лет семь назад покупал рублей за пятнадцать), в Перми подивился, как разнятся цены на эту логику:
Хотя, казалось бы, уже лютая древность, примерно одинаково стоит...
Да, в основном микросхемы серии К176 (планарный аналог - серия 164) требовали питания 9В, но обсуждаемая К176ИЕ12 и еще несколько сугубо "часовых" ИС (К176ИЕ13, К176ИЕ18 и тд) выбивалось из общего ряда и работало от 3В до 15В, как и более поздние КМОП серии К561 (564), К1561 (1564)
По моему опыту 3 вольта в документации несколько оптимистичны. Не раз сталкивался с тем, что при питании ниже 4,5 В даже совсем простая логика типа И-НЕ начинает сбоить и выдавать черте что. Причем и в буржуинских прототипах CD4000BE (КР1561), не то, что в старых предшественниках. Зарёкся питать от чего-то ниже 5 вольт.
Собирал недавно схему на CD40XX серии. Работает от 2 В.
Я ж не написал, что всегда, написал "не раз". Вот недавно как раз разбирал, почему довольно простое устройство из 4011, 4013 и 4020 перестало работать, когда батарейка подсела. И на лабораторнике увидел, что именно 4011 при питании около 4В перестала реагировать на входы вообще. Поднял питание - задышала. И это не единичный случай. Сейчас стало много левака с посредственным качеством. Я как микроэлектронщик со стажем могу даже представить, в каком месте техпроцесс был нарушен, чтобы был тот или иной глюк. Но с паяльником внутрь микрухи не влезешь, приходится это учитывать. Можно и не учитывать, дело сугубо личное.
Так это Чип и Дип, который в сообществе радиолюбителей и электронщиков считается самым дорогим магазином радиодеталей. Обычная цена этой микросхемы 0.3-0.7$ за штуку (как и ее усовершенствованной версии ие18). Иногда можно взять партию с рук на барахолках вообще за бесценок.
Полагаю, процентов 80 цены - чиподиповская наценка. Но они могут её и скинуть, если обнаружат у себя залежи неликвидов (у меня так было с кф157хп3 - после моей покупки цену снизили в три раза).
А ещё есть ИЕ18)))
Сколько часиков в юности собрано...
Конденсаторы где?
/dev/null
Используй эту копеечную советскую микросхему, и часы оживут