Ночники ‘HFD’

Идея для ночника появилась вскоре после того, как в мои загребущие руки попал указатель давления масла 15.3810 с автомобиля «ГАЗ-3307«. Случилось это во время экспедиции в троллейбусный парк родного ***ополя (21.04.12) к автомобилю «ГАЗ-53…» (точно определить модель не представляется возможным).kanevskiy_17506154_orig_

DSCN0877

А вот и сам указатель. Валялся в пыли где-то под сиденьем автомобиля «ГАЗ-3307». Отец, как только нашел его, тут же выдал фразу: «По нулям кислород и бензин»  и сам указатель. Посмеялись вместе — удачно сложилось.

А в те времена я очень любил песню «Ты не один» группы «ДДТ» (собственно, фраза про кислород и бензин — оттуда), а особенно нравился клип. Рекомендую.

А в клипе, помимо душевной радости, я нашел для себя несколько интересных кадров. Даже покажу, не пожмочусь.

ДДТ 'Ты не один'[00-49-27] ДДТ 'Ты не один'[00-49-40]ДДТ

 Что до последнего, так он даже использовался в качестве моего аватара в одной малоизвестной социальной сети в феврале-марте того же 2012 года. Ну, а первые два натолкнули на мысль-желание: оживить манометр, дать ему света и электричества, чтобы он тоже светился зеленым, радовал глаз и грел душу. Чтобы стал ночником и прибором для вечерних «вмыканий». И даже больше: сделать из него индикатор настроения «мудометр», «mood-o-meter», о котором я давно уже думал, но только представлял его в нарисованном виде. Все хорошо — «4». Ультра-радость — «6». Все очень плохо — «0-2». От манометра приятно пахло бензином, машинным маслом, особой пылью наших грузовых автомобилей… Это была замечательная вещь.

История не сохранила доказательств того, что летом 2012-го прибор вставал на путь оживления. Да, я присоединял к нему девятивольтовую батарейку (номинальное рабочее напряжение — 12 вольт), было дело. Стрелка сразу прыгала за цифру «шесть» и колотилась об ограничитель. Поэтому дальше таких экспериментов дело не заходило. Но тогда уже определился с комбинацией проводов для «запуска» — клемма «Б» идет на «плюс» (правильно с точки зрения автомобиля — «батарея»), клемма «Д» — «минус» («датчик» — тоже верно), клемма возле колодца лампы аварийно низкого давления масла (правее него, присоединена к корпусу прибора) — «плюс» (хотя в настоящей машине — «минус»).

Целое лето, осень и зиму мне было не до манометра. Как-то в декабре я наскоро сляпал из картонной коробки, батарейки «Крона» и переменного резистора на 6,3 кОм  «показывающий прибор», но быстро его дезинтегрировал в виду нетоварного вида, хлипкости конструкции и чудовищных мертвых зон регулятора. Резистор включается между батареей и любой из клемм: «Д» или «Б» в скрутке с «корпусом».

В начале февраля, видать, уже появлялись мыслишки снова взяться за манометр. Курс схемотехники устройств технической защиты информации шел полным ходом, начался курс «основы теории цепей, сигналов и процессов в системах технической защиты информации», с горем пополам был пройден курс теоретических основ электротехники… Все это в купе дало первого марта 2013 года острое желание пойти на радиорынок и прикупить всего нужного: переменных резисторов, светодиодов на подсветку, выключателей… Ах, да, конечно же, блок питания на 12 вольт и не меньше чем на один ампер. Не помню уж, к чему я подключал прибор — или к телефонному заряднику (8,5 вольт), или к пресловутой «Кроне». Но тогда казалось, что для полноценной работы указателя, вместе со светодиодной обвеской и стрелкодвигающим резистором, нужно не менее двенадцати вольт. Лучше всего — от автомобильного генератора, приводить в действие который надо двигателем «ЗМЗ-53». Поставить его под окном и пусть тарабанит, обеспечивает ночник энергией. Эмпирическим путем в те же времена было установлено, что прибору надо полтора килоома, чтобы стрелка при поданном питании лежала на «нуле».

Второго марта я впервые побывал на радиорынке в Кое-гденске. Купил два десятимиллиметровых светодиода (белый и красный диффузные, белый — потому что у прибора есть свой зеленый светофильтр), два кнопочных выключателя (зеленый и красный, свет и аварийная лампа), переменый резистор на полтора килоома. К вечеру спаял схему, не успел вдоволь наиграться ею, как пришел друг, товарищ и брат Андрей и быстренько сжег белый светодиод прямым подключением оного к источнику ЭДС.

Пришлось третьего марта снова идти на радиорынок, чтобы купить еще светодиодов. Я за прошедший вечер стал умнее, понял, что теперь у меня есть «помощники», поэтому взял несколько штук сразу. К вечеру третьего уже был результат, который остался на фотографиях.

DSCN2443 DSCN2442

Одновременно встал вопрос о корпусе для ночника. Хотелось что-то пластиковое, небольших, но подходящих размеров. Долго думал, прежде чем набрал в поиске «пластиковый корпус для РЭА» (РЭА — радиоэлектронная аппаратура). Так я и нашел замечательную компанию «Амбокс» из Макеевки, у которой оказался нужный мне корпус D110BW.

Далее наступил период долгой и утомительной отладки: надо подобрать сопротивление так, чтобы и стрелка не сильно за «шестерку» заходила (иначе она стучит об ограничитель), и чтобы мертвого хода в начале не было. А так как напряжение в цепи несколько менялось в зависимости от того, включен ли свет, то можно себе представить, как было обидно долго настраивать верхний порог, а потом выключить свет и услышать противный стук изнутри прибора. Приходилось снова подбирать ограничительный резистор (около 223 Ом), потом настраивать ход стрелки в зависимости от угла поворота потенциометра (чтобы не было «мертвых зон»)…

Двадцать третье марта — большой день. Во-первых, мне пришел заказанный корпус. Я тут же набросал эскизы. Все фото с комментариями, поэтому их не дублирую.

DSCN2702 DSCN2703 DSCN2704 DSCN2705 DSCN2706 DSCN2707 DSCN2708

Напомню лишь, что тогда у красной лампы был отдельный выключатель… И это и стало камнем преткновения, тем самым «во-вторых». Мне хотелось максимально приблизить прибор к настоящему, чтобы при низком давлении автоматически загоралась красная лампа (ну, или светодиод). Пришлось спрашивать совета на специализированных форумах электронщиков. Ответили ведь! Предложили схему на транзисторе, которую я и стал немедленно реализовывать, до самой глубокой ночи.

DSCN2716 DSCN2710 DSCN2711 DSCN2715

Здесь, надо сказать, я получил знак свыше. Спросив у друга своего Андрея (другого, не того, что сжег светодиод), если ли у него разъем к моему телефонному заряднику, я получил утвердительный ответ. И разъем. Поэтому все сразу стал паять на макетной плате, думая, как все удачно сложилось. Сначала ведь ночник планировался на батарейном питании, от «Кроны». Но кто знает, как часто ее пришлось бы менять! Да и от просадки напряжения изменялись бы параметры прибора — скажем, при пяти вольтах стрелка уже может не доходить до правого края шкалы.

Ну, а схема работала. Диод светился на низком «давлении», до двух атмосфер, и гас на «высоком». Правда, делал он это плавно, не так, как хотелось бы: рывком, скачком. Светодиод неторопливо затухал, даже можно было найти положение ручки резистора, где он светился в полнакала. Конечно, такой результат меня не удовлетворил. Похоже на «большую машину», но не то.

Видео:

Схема на транзисторе

Страница из блокнота с той самой транзисторной схемой (усилитель по схеме с общим эмиттером), некоторыми расчетами и требованиями к «красной лампе».

С тех пор я стал думать о том, как бы сделать характеристику переключения режимов работы светодиода более крутой. Были варианты с реле, декан факультета посоветовал операционный усилитель, еще один преподаватель — шунтировать светодиод… В итоге мне помог сосед по комнате моего одногруппника — знатный в узких кругах электронщик. В конце марта он выслушал мои пожелания и вручил компаратор УД708, с которого и начался еще один период «плясок с бубном».

Кратко: компаратор (от англ. compare — «сравнивать») работает по принципу весов. На один вход («чашу весов») подается эталонное напряжение (гирька известной массы), с которым сравнивается другое напряжение (две горсти дорогущих конфет, например). Если напряжение на прямом входе больше, чем на инвертирующем (конфеты перевесили эталонную массу), то компаратор даст об этом знать — на его выходе появится напряжение, равное напряжению питания самого компаратора (или любому другому, если используются компараторы с открытым коллектором). От этого напряжения можно засветить лампочку, светодиод, включить звонок, реле, электромотор… В противном случае (гирька тяжелее конфет) на выходе компаратора ничего не будет, кроме состояния логического нуля. В общем, чтобы выполнить мою задачу, нужно было:

а) узнать напряжение, при котором стрелка манометра находится на нужной отметке — чуть ниже «единицы»;

б) подать напряжение такого значения на прямой вход компаратора, а сравниваемое — на инверсный (тогда в диапазоне «ноль — чуть ниже единицы» будет гореть красная лампа, а при «чуть выше, чем чуть ниже единицы — за шестеркой» лампа отключена).

А дальше мы с компаратором объявили друг другу войну: он не хотел открывать свои тайны, а я от него не отставал. Светодиод, подключенный к выходу, либо горел постоянно, либо не горел. Никакого сравнения двух сигналов, так настойчиво приписываемого компаратору, я не заметил. Помучившись пару недель, подключая его так и эдак, я решил: слишком это сложно. Надо как минимум быть академиком электронных наук, чтобы такое творить. Лучше начать с чего-то простого. Взять более простой манометр УК130 от более родного мне «ГАЗ-52» (а так же «ГАЗ-53», «УАЗиков» и других машин), сделать схему управления стрелкой и подсветкой (во время испытаний оказалось, что регулировка яркости подсветки была бы совершенно не лишней). Так я и сделал. Заказал на Интернет-аукционе два одинаковых манометра УК130 и один указатель температуры воды УК145 с непривычной цветовой схемой (приборы с белыми шкалами и черными отметками ставились на машины «ГАЗ-52/53» в первые годы выпуска, предположительно до 1978 года, а так же на другую технику того же периода).

2639107

Приборная панель второго образца от автомобиля «ГАЗ-52/53». Год выпуска неизвестен, но я подозреваю, что где-то между 1972 и 1975. Все приборы с белыми шкалами. Позже эту схему инвертировали — так читаемость информации в темное время намного лучше.

Девятого апреля они все пришли.

DSCN2733

Слева направо: будущие ‘HFD 002’, ‘003’ и ‘001’. Манометры датированы 1982 годом, указатель температуры воды — 1972.

Немалым откровением для меня оказалось то, что у этих приборов не было светофильтров в колодцах ламп. Выходит, что в «большой машине» приборы подсвечивались желтым светом одноваттных ламп накаливания.

Один прибор я решил сразу отложить, так сказать, «на экспорт», в подарок такому же, как и я, любителю автомобилей. При этом, что интересно, у меня еще не было дороги, было только направление. Я понятия не имел, насколько хорошо удастся корпус ночника. Конечно, в компанию к первому я заказал еще три таких же корпуса, но еще ни с одним еще непосредственно не работал. У меня были только наброски основных моментов на бумаге: как будут крепиться половинки корпуса, как зафиксировать кабель питания и так далее… Но какая-то часть меня верила: все пойдет по плану. Не может быть, чтобы ко второму курсу обучения на техническом факультете руки оставались совсем уж кривыми.

Корпусные решения

Страница из блокнота с эскизами. Наиболее интересные решения: скрепление половинок корпуса через пластины из оргстекла (слева, чуть ниже середины, воплощено с минимальными изменениями); установка потенциометров в скобах ниже уровня «потолка» корпуса, чтобы рукоятки не слишком выпирали (вверху справа, не было реализовано); ввод кабеля в корпус с фиксацией посредством суперклея (в середине справа); подключение всех потребителей к плате через разъемы (внизу справа, не было реализовано).

Понемногу, неспеша, я делал схемы управления манометрами. С ними проблем не было никаких. «Плюс» питания к клемме «Б», ограничительный резистор к клемме «Д», переменный резистор, «минус» питания. В параллель — цепь подсветки. «Плюс» — светодиод — ограничительный и переменный резисторы — «минус».

DSCN2737 DSCN2742

Так называемые «ходовые макеты». Первое фото демонстрирует отсутствие светофильтра у прибора УК130. Да, белый свет тоже смотрелся неплохо, но мне все же хотелось подсветить манометр зеленым, как в клипе «ДДТ». На втором фото оба УК130 подсвечены зеленым: один диффузным, второй прозрачным светодиодами (я особой разницы между их свечением не увидел). Справа — 15.3810. Его зеленый лежит в несколько другой части спектра из-за встроенного светофильтра.

Первый полностью работоспособный ходовой макет на основе манометра УК130 (экземпляр для ‘HFD 002’) был готов 14 апреля. Питание — от USB-порта. Пяти вольт оказалось вполне достаточно и прибору, и светодиоду, напрасно я переживал, все получилось как нельзя лучше. Что может быть за источник питания такой с постоянными параметрами напряжения и тока, который есть почти в каждом доме? Верно, USB-порт. ‘Universal Serial Bus’, универсальная последовательная шина. От компьютера ли, от адаптера, от зарядного устройства для фотоаппарата — во всех случаях мы получаем дешевые и стабильные пять вольт. В ту же ночь проводились нагрузочные испытания — схема почти не нагревалась, пожарной опасности собой не представляла. Это значило, что можно продолжать производство.

Девятнадцатого апреля мне удалось запустить самый вредный прибор — указатель температуры воды УК145. Дело в том, что он странно работал при указанной выше схеме подключения — «Б» — «Д» — резистор. Сначала стрелка долго лежала левее сорока градусов, а потом резко прыгала к концу шкалы (110 градусов). Если немного крутнуть резистор назад, то стрелка станет плавно падать, пока не упадет в «нули». Если же зафиксироваться где-то посередине шкалы, чуть-чуть повернув резистор в сторону уменьшения сопротивления, то стрелка там и останется стоять, однако если выключить и снова включить питание, то стрелка не запомнит свое положение, а так и будет лежать слева от цифр. Пришлось внимательно читать про логометры (приборы, показывающие отношение токов в трех катушках), которыми и являлись все мои приборы (15.3810, УК130, привередливый УК145). Оказалось, что для корректной работы всем указателям нужен еще один «минус» на корпусе. У настоящей машины с этим проблем нет, так как все видимое железо служит «массой» электросхемы, но у автономного прибора… А манометры заработали от двух контактов потому, что у них несколько иначе намотаны катушки.

В общем, УК145 тоже ожил, да еще как! Прямо как на настоящей машине — при подаче питания стрелка некоторое время радостно пляшет взад-назад. Так же вел себя и указатель уровня бензина (помнится по «автошколе»).

Немного забегая наперед: демонстрация этого явления.

К тому времени я полностью разочаровался в компараторе УД708 и решил купить какой-то другой. Вдруг проблема именно в этом? Взял самый дешевый LM393N за 77 копеек (сломаю — не жалко), но ничего с ним делать не стал. Времени не было.

Надвигались майские праздники, а вместе с ними — и день, когда один из приборов-ночников должен был уйти на экспорт. Так что первое мая стало для меня днем технологии приборостроения.

Изначально я решил сразу же сделать экспортный вариант, но не сложилось. Прибор под названием ‘HFD 001’ (два нуля в начале — претензия на немалый объем выпуска в 1000 шт.) стал первым в партии, на нем и отрабатывались все решения.

Большинство фотографий с комментариями, дублировать их не надо.

DSCN2816 DSCN2817 DSCN2818 DSCN2819 DSCN2820 DSCN2821 DSCN2822 DSCN2823 DSCN2824 DSCN2826 DSCN2829 DSCN2831DSCN2832

За день все получилось. Прибор питается от USB-порта компьютера или зарядного устройства и в режиме максимального потребления (много света и стрелка на «шести») берет себе 50мА. Очень скромно. Для сравнения: обычной USB-мышке надо 100 мА.

Интересная деталь — пластиковые винты М3. В радиомагазине не было металлических, пришлось брать такие, время поджимало. Конечно, их нагрузочная способность много ниже (если металлический винт можно закрутить немного под углом, то у пластикового просто слижет резьбу), но это компенсируется нестандартным внешним видом и возможностью подсветки головок винтов изнутри (пока не реализовано, но вдруг когда-то понадобится).

Второе мая — ‘HFD 002’ соответственно. Я отказался от метода «глубокой посадки» прибора и применил еще одну инновацию. Впрочем, все будет видно на фото.

DSCN2835 DSCN2836 DSCN2837 DSCN2838 DSCN2839 DSCN2840 DSCN2841 DSCN2842 DSCN2843 DSCN2844 DSCN2845 DSCN2846 DSCN2849

Здесь надо немного остановиться и кое-чего уточнить. Изначальные схемы приборов мало отличались от таковой у 15.3810: цепь манометра и цепь света. Позже пришли умные мысли: раз уж когда-то 15.3810 станет полноценным «индикатором настроения» с красной лампой, то ему нужен будет выключатель подсветки. Толку от нее днем («индикатор настроения» расчитан на околокруглосуточную работу)? Поэтому к прибору были сразу куплены два выключателя, красный и зеленый (об этом уже было сказано). А вот более простым УК130 свет можно и не выключать — они больше на ночники похожи, хотя и душевное состояние хозяина могут отображать, только без критической лампы. Но ночникам не помешает регулировка яркости: что, если он будет светить не хуже лампы на сто ватт? А еще оказалось бы полезным управление устройством с помощью выключателя на задней стенке. Позже я много раз благодарил себя за эту простую идею. Бывает такое, что я включаю ночник на минимальный свет, ложусь спать, но долго не могу уснуть. Обвиняя в этом ночник, я его выключаю. А ну-ка, поди, полезь глубокой ночью куда-то к удлинителю, розетке, USB-адаптеру питания! Клавишный выключатель идеально решает эту проблему.

Что же до вырезания отверстия циркулем в пластике, то это непростая, долгая (20-30 минут) и трудоемкая работа, которая, тем не менее, дает приличные результаты: вырез получается очень ровным.

‘HFD 002’ так же питается от USB-порта, но на его кабеле нет ферритового фильтра (да и зачем?). Ему нужно около 40 мА в режиме максимального потребления. В отличие от ‘HFD 001’, в этом ночнике не применяется даже кусочка макетной платы: все постоянные резисторы закреплены непосредственно на потенциометрах, а провода параллельных ветвей спаяны и закрыты изолентой. Параметры второго манометра несколько отличались от параметров первого (собственное сопротивление прибора), поэтому номиналы резисторов к нему подбирать было легче.

Дневные испытания ‘HFD 001’ и ‘HFD 002’.

Оба ночника ничуть не нагревались, не дымили, не коптили, вели себя прилично. Разве что замечен небольшой баг: если довести стрелку до «шестерки», а потом открутить резистор назад, к «нулям», то стрелка упадет примерно до одной атмосферы, не ниже. Думаю, это особенность работы логометров без третьего контакта — «массы» на корпусе. Впрочем, баг некритичный, излечивается «перезагрузкой» ночника.

Ну, и еще можно заметить, что переменные резисторы показывают логарифмическую характеристику: при постоянной скорости вращения ручки потенциометра на «низком давлении» стрелка движется медленно, а на «высоком» — быстрее. Так получилось из-за того, что полное сопротивление линейных потенциометров пришлось уменьшать путем установки в параллель к ним постоянных резисторов. А при параллельном подключении резисторов их сопротивление уменьшается. Так, если к потенциометру на два килоома присоединить постоянный резистор на два килоома, то общее сопротивление будет равно одному килоому (при максимальном сопротивлении переменного резистора). С уменьшением сопротивления потенциометра соответственно меняется и сопротивление этой схемы, но не по линейному, а по закону показательной функции, так как одна из величин остается постоянной. В общем, там формулы, физика, электротехника… А потенциометра с диапазоном сопротивлений, полностью подходящих манометру, можно и не найти. Ну, скажем, 53-212 Ом. И если 53 Ома еще можно обеспечить, то ровно 212 по высшему порогу… Утопия.

P1060388

‘HFD 002’, ушедший на экспорт. Ныне уж три месяца как работает почти сутки напролет. Ухудшения параметров новым хозяином не замечено.

Конец мая — время зачетов и летней практики в родном университете. Но для меня — еще и время оживления указателя температуры воды УК145. Взять, например, 25 мая. Встал раненько — и сразу за паяльник.

DSCN2909 DSCN2910 DSCN2912

Две синих прямоугольненьких «штучки» на плате — подстроечные резисторы. Позволяют быстро и весьма точно задать сопротивление какого-то экзотического номинала (скажем, 157 Ом, что не вписывается ни в один ряд радиодеталей). 

Демонстрация работы этой схемы была показана ранее на видео.

DSCN2918 DSCN2924

Той же ночью, в компании ‘HFD 001’ и недостроенного 15.3810 с компаратором УД708 (все никак не удавалось задать сравнение сигналов, поэтому красная лампа горела постоянно). Именно тогда я решил, что пора завязывать с зеленым светом — наскучил.

DSCN2991DSCN2997DSCN2998DSCN2999

Первое июня. Немного свободного времени посвятил подготовке корпусов для указателя температуры воды и «сложного манометра». Сразу же воспользовался методом заточенного циркуля.

Экзамены прошли, закончился второй курс. Каникулы — самое время для занятий электричеством. Старт — 24 июня.

DSCN3052 DSCN3053 DSCN3054 DSCN3055 DSCN3057 DSCN3058 DSCN3059

С момента постройки первых двух приборов прошло полтора месяца. Неудивительно, что пришлось разобрать ‘HFD 001’ для вычисления некоторых размеров. На третьем фото в левой части виден светодиод, к которому идет желтый провод. Так организовано подключение «минуса» на корпус прибора. А светодиод немного не рабочий — не жалко.

DSCN3062 DSCN3063

Для ‘HFD 003’ была применена схема с двухцветной подсветкой. Цвета меняются тумблером с нейтральным положением, вместо одного десятимиллиметрового светодиода применены четыре пятимиллиметровых — по два каждого цвета. Интересно, что в каталоге радиомагазина свет диодов на правом фото назывался «золотым», но на практике они ближе к апельсиновому. А если точнее — то во втором режиме ‘HFD 003’ светится как спираль электронагревательного прибора — скажем, электрошашлычницы «Таврия-2». Невероятно красиво, фотоаппарат просто не в силах это передать.

portal-gun-blue-orange-portals

Цветовой схемой ‘HFD 003’ немного напоминает мне игру ‘Portal’. Так получилось случайно. Вообще я думал добавить еще пару цветов, но тогда явно пришлось бы использовать трехмиллиметровые светодиоды. А вот хватило бы их мощности для полноценной подсветки — непонятно. Можно было, конечно, насверлить отверстий в корпусе прибора и вставить источники света туда, но одна из концепций этих ночников — невмешательство. Прибор должен оставаться в таком состоянии, чтобы купи я завтра «ГАЗ-52-ноль сколько-то» с неработающим манометром или указателем температуры воды, можно было изъять соответствующий прибор из ночника и поставить его в автомобиль.

DSCN3067 DSCN3069 DSCN3070

Двадцать пятое июня, небольшие доводки по повышению яркости светодиодов. Ночник получился самым «прожорливым» — ток через него доходит до 70 мА. А на втором фото виден мой любимый рисунок. Это — гибрид покемона Слоупока с боевым автомобилем из игры Ex Machina. Этот рисунок сделал мой друг Буба с форума по игре Ex Machina. С одной стороны — улыбающийся мирный автомобиль, неторопливый грузовичок, который никогда не подведет своего хозяина. С другой — неприступная крепость: ракетницы в хвосте дадут оторваться любому, кто только посмеет косо посмотреть в сторону этой машины! Такой рисунок есть во всех ночниках серии ‘HFD’, внутри, подальше от любопытных глаз. В первых трех, к тому же, есть изображение автомобиля «ГАЗ-52-04» — оттого, что эти приборы могли быть установлены именно в нем. «ГАЗон» видно на последнем фото от 24 июня. Эти наклейки — своего рода «пасхальные яйца» для тех, кто залезет под корпус ночника или из интереса, или для ремонта (а на этот случай в каждый ночник вложена его электросхема с указанием номиналов всех элементов).

DSCN3071 DSCN3072

Тем же вечером, окрыленный успехом, я снова попробовал договориться с компаратором. УД708 даже видно на втором фото. Но не получилось. LM393N вел себя еще хуже — он вообще не подавал признаков жизни. А на переднем плане первого фото видно кулер от процессора — 15.3810 питался от 8,5 вольт, поэтому токоограничивающие резисторы грелись сильнее, чем у предыдущих моделей ночников. Я даже думал устраивать охлаждение в корпусе.

DSCN3133

Последняя фотография 15.3810 «старого периода».

17 июля. Великий день. Снова спросив совета на специализированных форумах, я понял, как же все-таки правильно подключать компаратор LM393N (его подключение несколько отличается от УД708: открытый коллектор на выходе, а опорное напряжение задается через делитель). Схема заработала, и она сравнивала сигналы именно так, как мне было нужно! В связи с этим на следующий день все системы прибора были перенесены на другую плату, на которой установлены подстроечные резисторы для точной регулировки хода стрелки и порога срабатывания компаратора. Заодно я избавился от ненадежного разъема питания, переведя прибор на привычное пятивольтовое питание. Для этого нужно было всего-навсего подкрутить два подстроечных резистора: ограничитель хода вправо и калибровщик цены деления. Третий подстроечный резистор отвечает за установку уровня сигнала, на котором компаратор переключается в противоположное состояние.

DSCN3134 DSCN3135

18 июля. Сборка электрической части, сборка корпуса. Ну, люблю я километровые запасы провода, ничего с этим не поделать!

Однако с 15.3810 была и еще одна сложность. Дело в том, что приборы старого образца крепились в приборную панель с помощью П-образной скобы, которая надевалась на контакты «Б» и «Д» и фиксировалась гайками, а своими «лапками» упиралась в металл панели. Это хорошо видно на некоторых фотографиях ‘HFD 003’, но можно проиллюстрировать и непосредственным примером: указатель уровня топлива УБ126 в комбинации приборов КП120 («ГАЗ-52/53» примерно после 1975 г.).DSCN3166

Аналогично устроено крепление приборов в первых трех ночниках: «лапки» скобы упираются в пластиковую переднюю стенку. Но мало того, что у 15.3810 скоба иной формы — мне он достался вовсе без нее.

store_apendix_big3005_3483

Товар из магазина. Фигурная скоба крепится за торчащий из корпуса штырь с винтовой нарезкой.

Пришлось с отцом изготовить уголок для крепления прибора к «полу» корпуса (как и задумывалось еще в марте). Уголок сделан из пружинистой сталюки, которую сложно согнуть, достаточно легко перерубить и целая наука, как просверлить.

DSCN3169 DSCN3171

Верхнее монтажное отверстие уголка больше, чем диаметр крепежного штыря. Сделано это с учетом того, чтобы прибор при установке мог немного смещаться, да и «все равно где-то прое…» Невозможно обеспечить точность немецкого авиазавода в условиях гаража, короче говоря. А на фото справа видно, как уголок закреплен на «полу» корпуса.

19 июля прибор 15.3810 был окончательно готов, в связи с чем на внутреннюю сторону корпуса ему был приклеен очередной «грузовик-слоупок» — как знак качества.

Второе видео демонстрирует непосредственно «индикацию настроения» с помощью манометра и фоновой музыки. Здесь же видно, как компаратор ведет себя, когда сравниваемые сигналы очень близки по значению — он часто переключается из одного состояния в другое, так как не может быть двух абсолютно одинаковых напряжений — какое-то все-таки да больше. Тепловой шум, господа. Например, на одном входе компаратора держится 0,46 вольт опорного напряжения, а на другой подается сравниваемое. И тоже 0,46 вольт. И от того, что вокруг тепло, часть электронов то на один вход побежит, то на второй. Вот «чаша весов» и качается — открыть транзистор, закрыть транзистор… Культурные люди в таком случае вводят положительную обратную связь — часть сигнала с выхода компаратора подается на его вход, чтобы быстрее перевести его в какое-то из двух состояний. Но для меня расчеты петли гистерезиса показались слишком сложными, и я решил оставить это для будущих проектов. Зона «запретного состояния» очень мала, из нее легко выйти, чуть-чуть довернув ручку потенциометра.

DSCN3137 DSCN3138

DSCN3170

Внешний вид и внутренее убранство получившегося 15.3810 или ‘HFD 004’, который в действительности был первым. Два винта на задней стенке держат плату. Устройство потребляет максимум 35 мА.

Девизом ‘HFD  004’  стало «Спасибо всем, кто в меня не верил». Многие знакомые, увидев или узнав о моих разборках с компаратором, советовали «выбросить этот спидометр в окно» и заняться чем-то нормальным. Но я не сдавался. Когда-то давно мой друг Никита рассказывал, что купил за сто UAH новую часть игры «Сталкер». Я его спросил: «Не мог на торренте скачать? Там-то бесплатно». А Никита ответил: «Я — фанат». И теперь, по прошествии нескольких лет, я и сам могу каждому Фоме Неверующему ответить: «Я — фанат. Мне в кайф оживлять эти спидометры». Но, конечно, были и те, кто меня поддерживал во всех начинаниях, кто вместе со мной расчитывал значения сопротивлений для того, чтобы задать опорное напряжение, кто помогал мне заполнять пробелы в знаниях по электротехнике… Очень хорошо, что я столкнулся и с теми, и с другими.

Первого августа пришли заказанные ручки для потенциометров ‘HFD 003’. К древнему прибору хотелось чего-то более винтажного, стимпанкового. Да и привычные рукоятки уже надоели.

DSCN3168 DSCN3173

Правда, пришлось примерно наполовину спилить оси потенциометров — слишком высоко сидели ручки. А пока я наводил красоту в одном месте, то успел обо что-то грохнуть корпус прибора, о чем свидетельствует вмятина-царапина возле переключателя света (второе фото).

На этом, пожалуй, и все. Конечно, одна маленькая мечта у меня все еще осталась: раздобыть где-то УК168, как в клипе «ДДТ». Прибор, с которого все началось. И точно так же оживить его.

uk168_2

Сейчас у влюбленных популярны кулончики, которые состоят из двух половинок. Одну половинку надевает, скажем, Виктор, вторую — Оксана. Вместе они могут сложить сердечко, замок с ключиком, Марс с Венерой из своих частей, а по раздельности получается символ того, что где-то есть еще одна часть. Так вот, ночник-указатель настроения на основе УК168 подойдет такой паре. Первый и второй контуры распределить по старшинству (по алфавиту, по весу), а далее -наблюдать. Оксана вернулась с работы и поставила «две атмосферы». Виктор приходит с «четырьмя», видит горящую красную лампу в контуре своей половинки, и уже знает: она не в настроении, лучше лишний раз не трогать и не мешаться. А в воскресенье, когда все прекрасно, оба ставят «десять атмосфер» и идут гулять. И окружающие видят, когда можно обратиться за помощью к Виктору или Оксане, а когда им самим нужно помочь. По-моему, «индикатор настроения» — достаточно практичная вещь.

Что же, будем искать…

Ну, и напоследок — немного ночных фотографий. Вдруг кому пригодятся.

DSCN3145 DSCN3146 DSCN3150 DSCN3152 DSCN3153 DSCN3156

03 — 08.08.13

Запись опубликована в рубрике Handjob с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s