Watch winder. Dietro al nome anglosassone si nasconde una scatola carica orologi

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Antonella Pagani
7 anni fa
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2 Watch winder Dietro al nome anglosassone si nasconde una scatola carica orologi Su richiesta di un amico ho messo insieme l elettronica di comando di una scatola carica orologi Molti, come me fino a qualche giorno fa, si chiederanno cosa diamine sia una scatola carica orologi??? Si tratta di un contenitore provvisto di alcuni piatti, o dei polsi finti, su cui è possibile fissare orologi da polso. L utilizzo è ad esclusivo appannaggio degli esemplari meccanici con carica automatica, quelli che si caricano portandoli semplicemente al polso. E evidente che al polso possiamo indossare un orologio per volta, se ne abbiamo molti abbiamo due soluzioni possibili: indossarli a rotazione, oppure una scatola carica orologi. Meccanicamente si tratta di uno o più motori elettrici, provvisti di riduttore in modo che girino pianopiano, su cui è montato un piattello su cui andrà fissato/appoggiato l orologio da caricare. Il piattello gira in un senso per qualche minuto, si ferma e dopo qualche minuto riparte invertendo il senso di rotazione. Il ciclo si ripete all infinito. Oggetti di questo tipo che possano contenere alcuni orologi costano cifre importanti, dunque ecco la nostra realizzazione.

3 L idea della meccanica Sono stati utilizzati alcuni motorini a 12V, ad uso automobilistico. Si tratta dei servi che aprono e chiudono le bocchette del riscaldamento/condizionatore all interno dell auto. Piccoli, silenziosi, poco avidi di corrente (funzionano già con soli 30 ma a 12V e a 5V è praticamente impossibile fermare l uscita con le dita), girano pianissimo merito delle quattro riduzioni meccaniche, la prima a vite senza fine e le successive a coppie di ruote dentate. Hanno un problema di fondo, come ricambio costano cifre importanti (130 euro/cad per gli esemplari Audi/VW visibili nelle foto), ma una visita da un autodemolitore, o una scelta oculata su modelli dalle quotazioni più modeste risolve il problema. Alcuni piatti inseriti sulla boccola di uscita del riduttore completano la meccanica mobile, il resto non è che una scatola L elettronica Un generatore di clock con tempi piuttosto lunghi costituito dal solito LM555 in configurazione astabile che abbiamo già visto in tutte le salse, cui fa seguito un vil contatore decimale, un CD4017 sulle cui uscite sono prelevati i segnali che comanderanno un ponte ad H costituito da quattro transistor e due inverter, sempre a transistor. L intenzione originale era di utilizzare quattro darlington, ma il cassettino offriva solamente esemplari il cui guadagno è modesto Il 4017 non fornisce molta corrente in uscita, ma i

4 motori utilizzati sono davvero molto parchi nel consumo, dunque ho impiegato quanto disponibile ottenendo già un largo margine di sicurezza sul funzionamento anche se le modifiche su millefiori sono sempre fastidiose, ritengo di non doverli sostituire. Vediamo dunque la logica di funzionamento Per i primi tre impulsi di clock sono attive le prime tre uscite del 4017 (Q0, Q1 e Q2) con cui il motore gira in un senso, poi si ferma per due impulsi di clock (ovvero quando sono attive le successive due uscite del 4017, Q3 e Q4, che non sono collegate a nulla) dopo di che riparte in senso contrario per altri tre impulsi in coincidenza con il passaggio a livello alto di Q5, Q6 e Q7 del contatore. Poi sta fermo per due impulsi (Q8 e Q9) poi riparte per tre da Q0 e seguenti così all infinito. I diodi sulle uscite utilizzate formano una porta OR discreta che comanda direttamente la basi dei due finali NPN, oppure le basi dei due inverter a transistor che si occupano a loro volta di comandare i due finali PNP. I due sensi sono ottenuti utilizzando un ramo o l altro del ponte ad H, dunque eliminando un diodo si abbassa il tempo di rotazione, aggiungendolo si aumenta, sempre del tempo corrispondente ad un impulso di clock che con i valori proposti è piuttosto lungo, 75 secondi circa. Montaggio Il tutto è stato assemblato su un ritaglio di millefiori da prototipi, di quelle che hanno delle piste già presenti e che si utilizzano per prototipi in cui si impiegano chip DIL, per questo niente circuito stampato. In un paio di sere lo si mette insieme senza problemi, non sono necessarie tarature e funziona al primo colpo. I componenti vanno dimensionati secondo l assorbimento dei motori impiegati, in questo caso una coppia NPN/PNP da ma sarebbe stata più che sufficiente. La scelta dei BD440 e BD379 è dettata esclusivamente dalla disponibilità del momento. Una coppia di darlington stile TIP140/141/142 e TIP145/146/147 assolvono alla funzione permettendo un carico importante (fino ad alcuni A) senza altre modifiche se non un aumento della resistenza di base fino a ohm. Se i motori sono più grandi sostituirei anche i diodi posti tra collettore ed emettitore dei transistor con qualcosa di più veloce in grado di sopportare un paio di centinaia di volt. Nel caso un piccolo radiatore su cui montare i finali potrebbe essere una buona idea. Nel caso è necessario impiegare il kit di isolamento, pena ritrovarsi con tutti i collettori collegati insieme e conseguente corto dell alimentazione. La logica rimane comunque invariata. Il contatore decimale è sostituibile con un CD4022, contatore ottale, rivedendo solamente le uscite (ne ha ovviamente due in meno), dunque è utilizzabile prevedendo le uscite Q0 e Q1 con motore acceso in un senso, Q2 e Q3 motore spento (ovvero senza diodi sull uscita), poi Q4 e Q5 per l altro senso di rotazione per finire con Q6 e Q7 nuovamente motore spento, il ciclo si ripete anche qui all infinito. I due chip hanno una piedinatura molto simile e l utilizzo di uno o dell altro non comporta praticamente alcuna differenza, se non adeguare le uscite secondo necessità. Il clock generato dal 555 è cosa nota, nulla da dire in merito aumentando, o diminuendo il valore di C1 (o di R1), aumenta o diminuisce il periodo di clock e con esso i tempi di funzionamento e pausa dei motori. Unica raccomandazione, R1 deve avere un valore molto più grande di quello di R2. All accensione il contatore non è resettato e C1 è scarico, dunque il primo ciclo potrebbe avere tempi diversi da quanto ci si aspetta, dato l uso a cui è destinato il tutto questo non rappresenta certo un problema.

5 L alimentazione è stata ricavata da un ex_caricabatterie di chissàcosa 9V per alcune centinaia di ma con cui funziona perfettamente con quattro gemelli del motore visibile nella foto. La logica funziona da 3 a 18V, secondo lo standard delle porte Cmos della serie 4000, Il consumo del comando è molto basso, pochi ma sono in grado di far funzionare la parte logica. Il consumo sarà quasi esclusivamente a carico dei motori, dunque l alimentatore andrà dimensionato in base a questi. L alimentazione della logica e dei motori può essere diversa, ma sempre in corrente continua e con la massa in comune. I motori devono poter girare in un senso o nell altro capovolgendo l alimentazione, dunque niente motorini di ex_ventoline da PC!! Dato l uso casalingo è fondamentale che questi siano silenziosi, molto silenziosi. La scatola Il contenitore in questo caso ricopre un ruolo importante nella realizzazione del tutto, si tratta di un oggetto che va tenuto in vista, dunque un bello scatolino di legno, meglio se provvisto di coperchio, magari in plexiglass La parte meccanica estetica della realizzazione non era tra i miei compiti, dunque non sono in grado di farvela vedere. Qui ognuno si dovrà necessariamente arrangiare al fine di ottenere un risultato all altezza del perfetto bricoleur. Ricordandosi sempre che i lavori vengono male da soli, non è necessario farli male! (nota di Gianni).

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