Самодельный HDD драйвер — схема подключения мотора от винчестера тут http://radioskot.ru/publ/kak_podkljuchit_motor_ot_dvd_ili_hdd/1-1-0-1006
Видео HDD драйвер — схема подключения мотора от винчестера канала Радиосхемы
Показать
Информация о видео
13 июля 2015 г. 21:09:54
00:00:31
Поделиться
Наверняка вы уже слышали о настенных часах, сделанных из жесткого диска. Идея оригинальна, но вот плагиатом следующий мод не назовешь. Авторы еще одних «жестких часов» решили сделать все намного проще, чем их предшественники.
Для создания этого проекта необходимы лишь дрель и основные инструменты, которые есть в каждом доме. Даже знания электроники не понадобятся.
Итак, вот что понадобится:
Желательно найти неисправный образец. В данной статье принял участие старый 5,25-дюймовый винчестер. В принципе можно использовать диски и других размеров, ничего страшного в этом нет;
— дешевые китайские часы.
Хотя нам будут необходимы только две вещи: сам механизм часов и две стрелки;
—
в данном моде использовался кусок IDE-шлейфа
для крепления получившихся часов к стенке;
— шесть ящиков вашего любимого напитка
чтобы обмыть новые крутые часы.
Нам понадобится следующий инструмент:
— ручная дрель с двумя сверлами разных размеров;
— набор отверток;
— молоток;
— если будете крепить часы к стенке вы, то понадобиться IDE-кабель
— нож и горячий клей.
Итак, приступим к работе. Первым делом необходимо снять верхнюю защитную крышку жесткого диска. Обычно необходимые винты прячутся за надписью с предупреждением о потери гарантии.
Затем необходимо удалить винты, держащие пластины. Делать это надо максимально аккуратно, чтобы не коснуться поверхности блинов. Держать их лучше всего за края. Во время проведения данного мода, первая пластина легко отсоединилась. Для того чтобы вынуть вторую, пришлось немного разобрать блок головок жесткого диска. Во время проведения этих варварских действий может пригодиться грубая сила, так как блины достаточно сильно закреплены на своих местах.
После удаления всех пластин необходимо приняться за двигатель жесткого диска. Верхнюю крышку, к которой крепятся блины, необходимо снять. С помощью отвертки и молотка из нее удаляются все подшипники.
Следующий шаг — просверливание отверстия по центру двигателя жесткого диска от одной стороны до другой. Это весьма сложное занятие, на его проведение у автора мода ушло очень много времени. Дело в том, что почти все детали внутри металлические. Да еще и сверла в наличии были не совсем подходящие для этого дела. Заработавшись, автор мода даже просверлил часть стола. Так что будь осторожны, не повторяйте допущенных ошибок.
Далее необходимо поставить на свои места пластины и блок головок. Затем в проделанное отверстие вставить шпиндель для крепления стрелок. Сам часовой механизм при этом должен располагаться сзади винчестера. Следом за этим одеть обратно крышку двигателя жесткого диска. На шпиндель одеть минутную и секундную стрелки и прикрутить защитный колпачок.
Если вы хотите сделать часы настольными, то мод можно считать законченным. Если же вы хотите любоваться красотой на стене, то необходимо еще пара несложных операций. В нашем случае часовой механизм смещен в верхнюю часть жесткого диска. Для того чтобы часы ровно висели на стене необходимо что-нибудь прикрепить снизу. Автор в данной ситуации придумал оригинально и легкой решение. Он взял обыкновенный IDE-шлейф, отрезал 15 см. Затем одним концом вставил в соответствующий разъем на винчестере, а другой спрятал за него, скрутив при этом до необходимого диаметра. После этого просто приклеил к жесткому диску и повесил на стену.
Вот и подошло к концу краткое описание очень интересного мода. Основная прелесть заключается в простоте и дешевизне изготовления. Сломанный жесткий диск найдется у многих, каких-то специальных инструментов не применялось, все самое обыкновенное и распространенное. Механизм китайский часов можно приобрести на любом рынке за смешную сумму. Но зато каким получился конечный итог! Ваши друзья и близкие будут просто шокированы такими замечательными и необычными часами. Так что жесткий диск и вперед.
Кстати, не забудьте про купленные ящики вашего любимого напитка. Позовите друзей к себе домой и хорошенько отметьте удачный мод.
Если вы хотите сделать действительно что-то удивительное, чем можно похвастаться перед друзьями, соберите такие 3D-часы. Впрочем, это могут быть не обязательно часы, ведь в электронику можно заложить отображение почти любого образа. В качестве «мыслительного центра» здесь используется контроллер Arduino . Именно он решает, когда именно и какие нужно зажечь светодиоды, чтобы появились цифры.
А работает все очень просто, на вращающейся подставке закреплены светодиоды, которые включаются особым образом. Крутит эту подставку двигатель от жесткого диска компьютера. Полученную информацию обрабатывает наш мозг, и мы видим «висящее в пространстве» изображение. Если б не гул двигателя, эту картину можно б было представить как голограмму.
Материалы и инструменты для самоделки:
— контроллер Arduino Uno;
— 6-15 светодиодов;
— провода;
— источник питания 9В;
— белая лента (для датчика QTI);
— QTI Sensor (купить можно );
— старый жесткий диск с рабочим двигателем;
— суппорт;
— источник питания для жесткого диска;
— липучка;
— доступ к 3D-принтеру и программное обеспечение для моделирования.
Впрочем, для самоделки 3D-принтер не обязателен, все можно сделать из дерева или пластика, просто принтер все значительно облегчает.
Процесс изготовления самоделки:
Как все устроено
Для подключения жесткого диска понадобится блок питания от компьютера. Кусок белой ленты крепится к углу жесткого диска. На вращающейся подставке закреплен контроллер Arduino, сенсор, а также светодиоды. Датчик используется цветовой, он подключается параллельно белой ленте. Когда двигатель вращается, датчик проходит мимо белой ленты и контроллер дает команду светодиодам включиться, в итоге мигает текущее время.
Шаг первый. Разбираем жесткий диск
В первую очередь нужно разобрать жесткий диск, для этого понадобится открутить несколько винтов. Порой это не так просто, ведь винты сделаны под особую отвертку, да и закручены довольно сильно. Снять нужно верхнюю крышку, в итоге должен появиться доступ к двигателю.
Из жесткого диска нужно вытащить все ненужное, включая и сам жесткий диск. Должен остаться только вал двигателя и плата питания.
Теперь еще один нюанс, двигатель нужно подключить, многие не знают, как это делается, ведь мотор тут многофазный и без генератора на плате работать не будет. Сперва к HDD нужно подключить питание от блока питания, но он при этом не включится. Чтобы он заработал, нужно соединить зеленый провод с черным.
Шаг второй. Изготовление основы для крепления электроники
Основу автор сделал с помощью 3D-принтера. В итоге все выходит быстро, точно и красиво. Но все это можно сделать и с других материалов, тут самое главное — чтобы конструкция надежно держала электронику, иначе она разлетится в разные стороны при включении мотора.
Всего основа состоит из пяти элементов:
База
На этой детали будет находиться вся электроника. В базе имеется отверстие, в которое вставляется светодиодная башня. Также здесь находится батарейный блок и держатель Arduino, они посажены на клей. В нижней части центра имеется соединительное кольцо, к которому подходит соединительная деталь.
Соединительная деталь
В этой детали есть три отверстия, с помощью них происходит крепление к концентратору жесткого диска. Основание опирается на него.
LED Tower
Этот элемент удерживает светодиоды. Всего их нужно 5 штук, но при необходимости можно установить и 15.
Держатель Arduino (необязательно)
Этот элемент можно приобрести при необходимости.
Держатель батареи (дополнительно)
Этот элемент можно купить
Если вы решите печатать детали на принтере, то для этих целей прилагаются необходимые STL и ipt файлы.
В связи с тем, что жесткие диски бывают разными, деталь автора может не подойти по креплению. В связи с этим нужно будет редактором изменить файлы, сделав крепление конкретно под свой жесткий диск.
Шаг третий. Устанавливаем светодиоды
Светодиоды монтируются на светодиодной башне. Для самоделки понадобится 5 светодиодов, это конкретно для часов. Все положительные контакты светодиодов размещаются в один ряд, как и отрицательные.
Шаг четвертый. Собираем основу
Соединительная деталь крепится к ступице двигателя с помощью винтов. Светодиодная башня вставляется в основание. Соединение фиксируется с помощью клея. Основание устанавливается на соединительную деталь и также садится на клей.
Шаг пятый. Держатель батареи и контроллера Arduino
Держатели устанавливаются на основание. Автор их крепит при помощи клея. Далее, когда клей высохнет, можно устанавливать контроллер Arduino и батарею 9В на свои места.
Шаг шестой. Подключение светодиодов к минусу
Все отрицательные контакты светодиодов нужно соединить одним провод, а далее этот провод подключается к заземлению на контроллере Arduino.
Еще на основание с помощью клея устанавливается переключатель.
Далее нужно не забыть установить на основание также датчик QTI. Он должен быть направлен вниз. Параллельно датчику должна находиться лента, в длину она составляет примерно 1 дюйм.
Шаг седьмой. Как подключается вся электроника
Шаг восьмой. Настраиваем часы с помощью кода
Контроллер Arduino зажигает светодиоды тогда, когда датчик проходит возле белой ленты. Нам известно, что датчик QTI зависает над белой лентой, потому что он возвращает определенный диапазон значений. Эти значения будут разными для всех часов POV. Поэтому ваша задача отыскать этот порог для своих часов и вбить его в код Arduino.
Для этого нужно загрузить sensorTest.ino на свой контроллер. Откройте последовательный монитор, установив QTI над белой лентой. Последовательный монитор распечатает диапазон значений. Самое распространенное значение нужно записать
Отрегулируйте пороговое значение, пока оно не станет комфортным. Так как у автора общим значением было 100, он гарантировал, что его условие будет истинным, если ls1 меньше 110 и больше 90. Нам нужно, чтобы это условие было истинным, если датчик QTI проходит над белой лентой.
Завершающий этап. Проверяем часы
Для проверки нужно загрузить hddClockTime2.ino, включив питание контроллера и питание жесткого диска. Часы должны показывать текущее время. Если время неправильное, его можно изменить в коде.
В связи с тем, что самоделка будет создавать сильные вибрации, жесткий диск нужно хорошо закрепить. Автор закрепил его статично с помощью уголков и винтиков.
Все необходимые файлы для создания часов можно скачать здесь:
Доброго дня, коты!
От души поздравляю именинника с 9 летием и хочу поблагодарить его за возможность помогать друг другу, общаться да и просто заниматься любимым делом, которую он нам дал и облегчил! И пусть все у него будет хорошо, лапы в сметане, а усы в молоке!
Хочу рассказать вам о своем устройстве.
Это часы. Да. Но не простые и не банальные. Есть в них что то особенное, немного футуристичное, что привлекло меня и заставляло все эти долгие 5 лет иногда возвращаться к ним и развивать дальше.
Когда то давно я прочитал статью пользователя MIKROSIN, там я увидел часы основанные на стробоскопическом эффекте:
Я очень захотел повторить что то подобное, только по — своему. И у меня это вышло, даже больше.
Видео работы моих часов (12 минут с рассказом):
Это рабочий прототип, но, к сожалению, не итоговый вариант.
По началу я хотел сделать в чистовую прямо для конкурса, но мне довольно тяжело достать у себя все нужные детали для новой платы, а разбирать эту — чревато что-то испортить.
По этому для наших котов я нарисовал чистовую печатную плату. Если кто то захочет повторить — он сможет сделать это без кучи перемычек-проводков. Проверял 3 раза, но не опробовал, предупреждаю. Впрочем, схема совсем простая.
Так же я нашел в сети печатную плату драйвера двигателя на этой микросхеме. Поскольку свою я рисовал от руки (еще в самой первой версии часов), то делиться особо не чем.
Плюс ко всему печатная плата блока светодиодов.
Вначале я крутил плату на двигателе старого HDD, который при подаче питания сам раскручивает головку. Но понял, что 5-7т. оборотов мне никак не нужны, а отбалансировать все это будет очень трудно.
Так же понял, что двигатели старых HDD уже уставшие и шумные, а новых — хорошие, тихие, но сами они не крутятся при подаче питания, или останавливаются через интервал (т.к. более умны и видят что диска нет или чуют вибрации — не знаю)
Следующая версия была уже намного красивее, без макетной платы, но рисованная от руки.
Драйвер двигателя я решил купить готовый, в смысле микросхему. Чтобы можно было использовать любой понравившийся двигатель от HDD. Оставалось добавить к ней обвязку, плату для нее я тоже рисовал от руки. 
Пробовал разные микросхемы драйверов, но ничего не заработало, кроме LB11880, как и у большинства людей, кто поставил задачу запустить бесколлекторный асинхронный двигатель от HDD на коленке. LB11880 использовались внутри видиков, приводя в движение считывающую головку. Они были проверены временем, их можно было найти во всех магазинах.
Плата уже с балансировочными грузами, а так же с драйвером.
Использовались обычные светодиоды 3мм синие, сверхяркие. Это не очень хороший вариант, т.к. нам нужен как можно больший угол обзора от них. Пришлось сточить округлость до плоскости, что не очень то и помогло потом.
В программировании тогда я был совсем не силен, поэтому все, до чего я смог их прокачать — показывать одни и те же «столбцы» через определенную задержку.
Всего было 8 светодиодов, это мало, разрешение получилось плохое, да и обычные светодиоды невозможно было расположить хоть как то близко друг к другу, чтобы убрать между ними темные полосы.
Для передачи энергии на крутящуюся плату был использован 3.5 аудио джек, вертикально приклеенный к «ротору». Об него терлись 2 тонких проводка, но, как выяснилось, на больших оборотах это все будет очень шуметь.
Видео работы старой версии со щеточным механизмом:
Версия 2.0
Через год после обновления компьютера и пропажи LPT я собрал USB программатор и все продолжилось. Создал версию на двухцветных светодиодах — но т.к. они оказались не слишком мощными, нужный эффект не был достигнут. Решил заменить блок светодиодов на одноцветный, но поставить их в 2 раза больше, 16 светодиодов, что заняло 2 порта IO, но дало большее разрешение по вертикали.
Сделать механику и электронику было не трудно, все-таки я в этом наупражнялся.
Но написать достойную прошивку, соответствующую собственным задумкам, повысить уровень программирования МК до уровня работы с большим количеством периферии было намного сложнее (и задействовало совсем другие отделы мозга).
Была изготовлена новая плата, еще сырая, не до конца доделанная, на ней было место под «макет» — поэтому я просто подпаивал нужные компоненты, тащил мгтф, писал код, балансировал и запускал все это.
Так, один за одним были добавлены:
- Биззер от какой то материнки
- Часы реального времени DS1307
- Термометр цифровой DS18B20
- Шим регулятор
Была написана прошивка для работы всего этого с мегой 32.
Принципиальная схема получившегося устройства:
На схеме отсутствует беспроводной приемник, фильтры по питанию, ионисторы.
Блок светодиодов соединен с основной платой 2мя шлейфами и 2 разъемами, которые имеют по 8 линий. Земля приходит к светодиодам в месте спайки платы светодиодов и основной платы.
Шлейфы и разъемы выпаиваются из любого DVD CD привода.
При изготовлении блока светодиодов нужно стараться сделать его как можно уже и тоньше, тогда шумы будут минимальными.
Принципиальная схема драйвера двигателя lb11880 стандартная, чуть ли не из даташита.
Хочу предупредить, среди жестких дисков существуют 2 версии двигателя — со средней точкой(4 вывода) и без (3 вывода). Драйвер может работать и с теми, и с другими, только чтобы работать с 3 выводными, нужно добавить 3 резистора, как во второй схеме.
Схемы взяты на просторах интернета.
Для передачи тока на вращающуюся плату и уменьшения шума я выбрал беспроводной метод. Решил не изготавливать передатчик и приемник с нуля(хотя и пробовал за несколько лет до этой версии, безуспешно), вращающиеся трансформаторы или мотать катушки, а купить готовый вариант на DealExtrime , благо стоит он не дорого(300 р)
Питание заявлено от 5 до 12 вольт, но лучше 5 т.к. при 12 дико греется и катушка, и ее драйвер.
Одно кольцо надевается на двигатель и лежит статично на корпусе. Второе вращается вместе с диском. Вращение делу не мешает. Главное подобрать двигатель нужной высоты (варьируется количество диском в HDD — и от этого зависит высота двигателя) чтобы двигатель вошел в катушку, поместилась вращающаяся плата и ничего не задевало друг за друга.
После установки и испытания приемника и передатчика стало понятно, что передатчик дает помехи по питанию на драйвер двигателя, который не мог устойчиво работать вместе с передатчиком. Пришлось добавить простейшие фильтры в количестве 2 штуки по линии 5V в виде двух дросселей из БП АТХ с конденсаторами между ними. После этого драйвер заработал как надо.
Одним из самых сложных моментов оказалась балансировка вращающегося диска.
Опишу свой разработанный и работоспособный метод.
Для балансировки требуется изготовить вращающийся диск с отверстием в середине, которое имеет диаметр такой же, как и в диск CDDVD.
Находим двигатель, откручиваем и разбираем.
Ротор двигателя состоит их 2х частей — пластик, железо и вал между ними. Нам нужен пластик + вал.
Их видно на фото слева. Пластиковая часть идеально ложиться в нашу плату, как в диск, а вал в ней отполирован.
Изготавливаем конструкцию наподобии той, что на фото слева.
Не важно какой конец вала выше или ниже, это не влияет на процесс балансировки.
Итого мы имеем идеально полированный вал, идеально ровную внутреннюю окружность блинчика HDD. Наша плата в такой конструкции проворачивается тяжелым концом вниз. Нам лишь остается утяжелить противоположный ее конец, чтобы она останавливалась в произвольном положении.
Не пробуйте подшипники, иголки со стеклом — из этого врятли выйдет что то хорошее.
Подшипники я сам пробовал — слишком высокое трение все равно.
Если иголками — то чтобы потом вырезать дырку под диск HDD и не сместить центр — придется постараться.
Ах да, забыл. Весь смысл в том, что дырка у нас под CD, а двигатель то от HDD…
Двигатели имеют «выступ», на который садится шайба, которая прижимает блинчики вместе. Очень часто она имеет такой же диаметр как и дырка у CD диска, требуется подобрать.
Важный момент:
Балансировать надо в 2х плоскостях — вертикальной и горизонтальной.
Это приспособление позволяет отбалансировать в горизонтальной плоскости, в которой у нас наиболее значимый дисбаланс. Уберуться наибольшие биения, но остануться другие, несмотря на то, что вроде бы плата отбалансирована.
Все дело в том, что у нас с одной стороны выпирает плата светодиодов, а с другой стороны ничего не выпирает. То есть центр масс немного вынесен за плату.
Метод такой — делаем что то наподобие платы светодиодов, клеим туда пару болтиков.
Потом балансируем на валу, пробуем.
Если все равно есть биение — добавляем или снимаем грузик с выступа, балансируем на валу, смотрим — больше дисбаланс или меньше. Соответственно добавляем или убираем еще болтик.
Этим методом я балансировал раз 10 точно, все получалось (добавление каждого массивного компонента на плату требует перебалансировки).
В будущем я планирую поставить вместо противовеса такую же плату светодиодов, второй оптический датчик. И включать второй блок светодиодов точно так же, как и первый, но с разницей в 180 градусов. Это даст при той же частоте обновления меньшее в 2 раза количество оборотов, что снизит шум до его полного отсутствия.
Так же есть идеи по внедрению Bluetooth приемника и ПО для ПК, чтобы передавать — прогноз, количество сообщений, влажность, что то еще.
Но не уверен что на это хватит энтузиазма.
В процессе понял, что не обязательно нужен корпус HDD. Единственное, что нам от него нужно — это бесшумный качественный двигатель. И все.
А подставку под него можно сделать гораздо приятнее — к примеру на 3х ножках, спрятав драйвер под диск.
При желании обесшумить конструкцию можно поставив сверху прозрачный колпак.. что спасет пальцы друзей и нос кота. Но эффект, конечно, будет уже не тот. (дно 3 литровой банки подошло бы идеально)
Есть еще очень обширная тема — прошивка. Но вышло > 2 000 строк кода на Си, что заняло почти 40% памяти меги 32. Описывать это все я не буду — не об этом конкурс. Любой желающий сможет посмотреть код.
Впринципе это все, что я хотел сказать. Буду рад ответить на любые вопросы в обсуждении далее.
Не люблю длинных предисловий. Поэтому коротко и ясно: с днём рождения, дорогой Кот!
Часы из HDD (жёсткого диска) стали популярны в последнее время. Однако я не видел ни одной конструкции в Интернете, сделанной в России. Ну что, исправим это!
Началось всё с того, что я нашёл на помойке (не смейтесь… Многие там берут разные вещи) старый (2003 года) комп с HDD на 10GB. Диск у меня некоторое время валялся без дела. Наконец я наткнулся на нашем форуме на тему «HDD clock. Часы из винчестера». Посмотрев конструкции по ссылкам в этой теме, я вспомнил, что у меня лежит ненужный диск. С этого момента и началась разработка этой конструкции. Теперь устройство готово. О нём я вам и расскажу.
Стробоскопический индикатор
Начнём с самой важной части устройства — стробоскопического индикатора (далее СИ).
Сначала разберёмся, как он работает и что из себя представляет.
СИ состоит из диска, вращающегося на валу двигателя, и подсветки из светодиодной ленты, которая располагается под диском. В диске есть прорезь по радиусу. Около диска расположена оптопара, которая улавливает прохождение щели, отсылая импульс в микроконтроллер (далее МК). По этому импульсу (а точнее по нему и ещё по предыдущему) МК определяет время, нужное на 1 оборот диска. Затем он делит этот период на 60 и получает время, за которое щель проходит 1/60 круга (т. е. один сегмент, диск условно разделён на 60 сегментов). Назовём это время единичной задержкой (ЕЗ). После этого начинается цикл развёртки. МК выводит на ленту светодиодов код, соответствующий цвету первого сегмента. После ЕЗ выводится цвет второго сегмента и т. д. После 60-го сегмента поступает импульс с оптопары, и ЕЗ рассчитывается заново.
В один момент времени горит только маленькая часть одного сегмента, соответствующая положению щели, однако из-за инерционности человеческого зрения мы видим весь круг полностью.
Теперь расскажу о моей конструкции СИ.
В центре — двигатель от HDD, закреплённый на стойках на фанерном квадрате. Вокруг находится обрезанный с одной стороны цилиндр, сделанный из пластикового ведёрка от квашеной капусты. Внутри вклеена полоса пены от старого коврика для палатки. К пене приклеена светодиодная лента. Сверху на цилиндре находится уплотнитель из мягкой пены для герметизации устройства. Под двигателем проложен кусок белой бумаги для лучшего отражения света на диск. Сбоку в прорезь в цилиндре вклеена на термоклей оптопара, там же выведены провода от ленты.
Применена оптопара от ксерокса (опять с помойки), из неё выходит 3 провода. Два из них — питание, третий — выход. Внутри находится ИК светодиод и фототранзистор, совмещённый со схемой обработки сигнала. Выход с открытым коллектором. Оптопара и все места выхода проводов залиты термоклеем для герметизации.
Спереди устройство закрывается оргстеклом, о нём будет написано в разделе «Корпус».
Схема простая, ничего лишнего в ней нет. Вот основная её часть:
Управляет всем МК ATMega8. Кроме него есть ещё две микросхемы: DS1307 — часы реального времени (RTC), и DS18b20, — термодатчик. Ещё один основной элемент — ЖКИ на контроллере HD44780. Размер дисплея — одна строка на 16 символов. Снизу в синем квадрате — внутренняя схема энкодера с кнопкой.
Фьюзы МК устанавливаем на внешний высокочастотный кварцевый резонатор.
Кратко о деталях. Все резисторы — SMD 0805, неполярные конденсаторы — SMD 0805, полярные — электролитические на 16В с радиальными выводами. Батарейка — CR2032. Все детали, кроме кварцев, термодатчика, батарейки в держателе, потенциометра контраста RV1 и ЖКИ — в SMD-исполнении, что может вызвать некоторые трудности у начинающих, так как предлагаемая печатная плата сделана под SMD.
Плата (на ней есть разъём программирования, с распиновкой, стандартной для ATMEL, и разъём для дисплея и энкодера):
Фото основной платы:
Тут видны исправления на стороне проводников, в предлагаемом файле ПП они уже учтены.
Вторая часть схемы — драйвер двигателя. В HDD применяется трёхфазный двигатель, получивший название BLDC. Для данной схемы драйвера можно применить двигатели как с тремя, так и с четырьмя выводами. Схема стандартная из даташита на TDA5140.
Выводы VMOT и VP нужно соединить вместе и подать на них 5В или 12В, в зависимости от желаемой скорости вращения. Выход PG/FG не используется. Вход PG IN нужно заземлить. Обращаю внимание, что земля у драйвера и общая земля не совпадают. Земля драйвера подключается к выводу Motor_GND на основной схеме. При необходимости использовать двигатель с 3 выводами вместо средней точки к выв. 17 подключают резисторы от выв. 1, 3, 16 драйвера. Номинал резисторов — 10кОм.
В драйвере применены выводные детали, микросхема установлена на панельку.
Последняя часть — регулятор яркости подсветки циферблата (см. раздел «Корпус»).
Схема стандартная из даташита на LM317:
Минус схемы подключают к земле драйвера, а плюс — к +5В.
ПП не разрабатывалась, схема собрана на куске макетки:
Блок питания
Всё это нужно от чего-то питать. Был использован блок питания от кассового аппарата, найденного всё на той же пресловутой помойке. На блоке написано БПС25ВА, а на плате подписаны выходы +5В и +12В.
Тут я долго размышлял, прикидывал разные варианты на бумаге. Наконец остановился на квадрате, повёрнутом на 45 градусов.
После чего детали были начерчены в AutoCAD и вырезаны из фанеры. Их получилось две: передняя и задняя стенки. Для их соединения были отпилены 4 небольших брусочка. Так же была сделана деталь из алюминиевой полосы от какого-то измерительного прибора. На ней будут крепиться регулятор яркости и разъём для подключения термодатчика.
Все детали я покрасил чёрной краской из баллончика, предварительно их отшлифовав:
Ранее я говорил о циферблате из оргстекла. Он представляет из себя повёрнутый на 45 градусов квадрат со срезанным снизу углом. С внутренней стороны ножом на оргстекле процарапаны римские цифры III, VI, IX, XII. В торец циферблата вклеены 8 белых светодиодов для подсветки этих царапин, а сзади всё закрыто куском чёрного картона.
Подробнее на фото:
На картон напротив светодиодов наклеены кусочки макетной платы, на них припаяны выводы светодиодов и резисторы (см. схему регулятора яркости).
При помощи самодельных П-образных стоек циферблат крепится к СИ. (Вспомните про уплотнитель по периметру СИ. Он плотно прилегает к циферблату и не даёт пыли попадать в СИ.) При этом винт, крепящий стойку к циферблату, крепит и весь СИ к передней фанерной стенке.
Вид спереди:
Вид сзади:
Под циферблатом находятся ЖКИ и энкодер. Тут как раз нужен срезанный угол:
На заднюю панель установлены платы. На фото коммутация почти завершена:
БП занял своё место:
Теперь можно собирать до конца:
Не забываем про алюминиевую полосу:
Наконец-то можно взглянуть на часы в работе:
Управление часами и их функции
Часы собрали. А как установить время? Да и какие вообще у них функции?
Об этом я вам сейчас расскажу.
Итак, функции:
- Индикация времени
- По запросу — показ даты и температуры.
- Сохранение всех настроек в энергонезависимой памяти DS1307, счёт времени при отключении питания.
- Отключение и включение двигателя в назначенное время. (Это нужно для того, чтобы часы не шумели ночью. При этом время можно узнать по ЖКИ.)
- Эффекты каждую минуту. (Описывать не буду, пусть это останется сюрпризом. Эффекты отключаются в настройках.)
- Два режима индикации: прямой и инверсный с настраиваемым фоновым цветом. Возможна его автоматическая смена.
Прямой режим вы уже видели, а вот инверсный:
Теперь про управление.
Алгоритм показан на схеме:
Чёрные стрелки — переход без участия пользователя. В левом нижнем углу «с» значит «секунда». Замечу, что длительность нажатия имеет значение. Но не нужно отсчитывать её про себя. Достаточно смотреть на дисплей. Например, если нужно установить дату, нажмите на кнопку и ждите появления надписи «Установить дату». Как только она появилась (у вас в запасе одна секунда), отпустите кнопку. Чтобы выйти из режимов установки времени и даты, нужно на любом шаге нажать на кнопку и держать до очистки дисплея. Потом отпустить. В режиме установки даты и режиме других установок двигатель выключается. Так что не пугайтесь этого.
Отдельного внимания заслуживает пункт «Другие установки». После выбора режима индикации пути расходятся. В инверсном режиме есть возможность выбора цвета фона, а в прямом — нет (там и фона-то нет). Если поставить «Авто», то цвет будет меняться сам каждые 5 минут. Цвета обозначены цифрами, можете попробовать по очереди все.
Удачи в сборке!
У вас есть сломанный жёсткий диск? Или вы знаете, где такой можно найти… Готовы ли вы превратить такой «винчестер» в уникальные часы?
Этот проект требует только немного мастерства, изобретательности и знаний электроники.
В статье представлены две версии часов: простая без циферблата и та, которая показывает время.
В простой версии вы можете видеть три стрелки, что по внешнему виду напоминают простую «механику». Три стрелки – часовая, минутная и секундная. Красная часовая, зелёная – минутная, синяя – секундная.
Во второй версии жёсткий диск может отображать время.
Пластина из жёсткого диска вращается со скоростью больше 60 раз за секунду. Если прорезать узкую щель на пластине, это позволит светодиодам просвечиваться, а за счёт скоростного вращения можно обмануть глаз, создав стабильное изображение. Это явление известно, как «сохранение зрения» (POV). Есть много проектов, где светодиоды (перемещаются или перемещается сам наблюдатель) используются для создания образов. Светодиоды, что используются в этом проекте не двигаются. Изображение строится с использованием интерференционных прорезей вращающегося диска.
Версия, что отображает числа, более сложная… Вы можете легко увидеть время, при этом на заднем плане будет отображаться анимация.
Шаг 1: Введение
Система работает синхронно с прорезью в диске. Самоделка
использует внутренний таймер для отсчета каждого оборота. Это достигается с помощью датчика Холла, который вызывает аппаратное прерывание при каждом полном обороте диска. Микроконтроллер использует время оборота и фазу для планирования секундного внутреннего таймера. Этот секундный таймер использует прерывание при планировании синхронизации светодиодов, зажигаться десятки тысяч раз в секунду, чтобы построить стабильное, видимое изображение.
Меньше, чем за 60 долларов вы можете собрать себе часы своими руками
. Они компактные и не производят сильный шум при эксплуатации.
Шаг 2: Список материалов
Вот то, что вам нужно:
- Повреждённый жёсткий диск винчестера форм-фактором 6,35 см (2,5 дюйма);
- 30-40 Вт с тонким наконечником;
- Припой;
- Плоскогубцы;
- 3 мм винты с шестигранной головкой и отвертка;
- Свёрла;
- Супер клей;
- Термопистолет для термоклея.
Электроника:
- 0.5 м (лучше купить 1 м) 5050 RGB светодиодной ленты;
- AH175 датчик Холла;
- ATmega8A SMD;
- DS1307 SMD;
- TDA1540AT SMD;
- Держатель под 3 В батарею;
- 12VDC 1A блок питания;
- DC jack 3 pin (3-х контактное гнездо-штекер);
- LM2596 SMD;
- 5 позиционный тактильный выключатель;
- 2-контактная кнопка SMD;
- Катушка, конденсаторы, резисторы, светодиоды, транзисторы, провода;
- …(схема в файле).
Акриловые пластины для коробки и диска.
Шаг 3: Разбираем жесткий диск
Используем гексагональную отвёртку для открытия крышки.
Снимем крепежные шайбы и достанем пластины. Убедитесь в том, что сохранили винты, прокладки и пластины.
Примечание
: сохраните считывающую головку целой.
Магниты жёсткого диска имеют сильные магнитные поля, поэтому положите их подальше от электронного оборудования, чтобы избежать возникновения помех.
Пусть все компоненты, кроме кронштейна жёсткого диска, будут находиться в запечатанной коробке, что защитить их от пыли. Позже соберём их обратно.
Шаг 4: Сверлим отверстия
Используя 3 мм
и 5 мм
сверло, просверлим отверстия в там где показано на рисунке. Установим светодиод и провод датчика через это отверстие.
Шаг 5: Подключим двигатель BLDC
Двигатель, что был установлен в винчестере (бесщёточный постоянного тока) имеет 4 контакта: COM, MOT1, MOT2, MOT3.
Припаяем 4 небольшие провода к контактам двигателя. Они будут подключаться к выходу мотора.
Сварной шов очень маленький и легко может сломаться. Поэтому зальём место пайки горячим клеем.
Шаг 6: Датчик Холла
Поставим датчик на край пластины, где будет прикреплен магнит, что будет генерировать сигнал микроконтроллеру.
Датчик Холла AH175 имеет 3 выхода: один для GND, один для VCC и один для сигнальных контактов.
Используем нагрузочный резистор 10 кОм, для подтверждения того, что на входах микроконтроллера устанавливаются ожидаемые логические уровни.
Припаяем датчик на небольшую печатную плату с отверстием для винта, что будет фиксировать её положение.
Шаг 7: Тестирование ленты с RGB светодиодами
Для достижения наилучшего эффекта, необходимо «окружить» пластину светодиодами.
В проекте использовалась 5050 RGB светодиодная лента. На одном метре этой ленты расположены 60 светодиодов.
Если вы используете стандартный жесткий диск на пластине должно поместиться порядка 12 светодиодов.
Светодиодная лента может быть разделена на три части. Одна часть будет состоять из 16 светодиодов. Это позволит оставить промежуток для размещения датчика, где будет располагаться устройство чтения/записи. Убедитесь, что вы отрезали ленту по линии между медными вкладками, Разрез в другом месте может нанести повреждения ленте и сделает её бесполезной.
Если на ленте, что вы собираетесь использовать нет проводов, следует припаять провода питания. Определим расположение красного, синего, зелёного цвета и 12 В питания и припаяем четыре провода к медным вкладкам. Залудим контактные площадки перед пайкой. После подключения проводов помните о том, что места соединений хрупкие. Проверим работоспособность ленты используя 12 В блок питания.
Шаг 8: Прикрепляем светодиодное кольцо к жёсткому диску
Перед установкой полосы на диск, пропустим провод через отверстие. Затем запаяем провода светодиодов. Будьте очень осторожными, чтобы не выломать медные дорожки.
Капнем по капле суперклея, медленно прикрепим полоску светодиодной ленты на стенку камеры, при этом плотно прижимая её для прочности соединения. Это необходимо, так как светодиоды крепятся заподлицо, поэтому работайте медленно и осторожно.
Шаг 9: Делаем фон
Большинство жёстких дисков имеют чёрный матовый цвет. Это не лучшей цвет для красивого подарка, поэтому сделаем зеркальную поверхность.
Возьмём кусок толстой, белой бумаге (фотобумага для струйных принтеров) и обведём контуры пластины. Вырежем бумажный круг и расширим центральное отверстие на несколько миллиметров. Наденем его на шпинель и прижмём его вниз к камере с пластинами. Она будет выступать в качестве белой отражающей подложки, что позволит усилить яркость цветов.
Расположив фон, убедимся в том, что шпиндель может свободно вращаться. Если он не может свободно вращаться, расширим центральное отверстие фона.
Шаг 10: Устанавливаем датчик Холла на жесткий диск
Осциллограф идеально подходит для проверки датчика, но вольтметр также прекрасно может справиться с этой задачей. Убедитесь в том, датчик прекрасно обеспечивает высокую точность передачи сигнала, когда магнит проходит мимо.
Установим датчик на винт жесткого диска.
Шаг 11: Питание, RTC, кнопки
Питание:
Поскольку часам для питания нужен большой ток (для двигателя и микропроцессора) использовал LM2596 5V 3A.
Соберём простую схему блока питания на LM2596 и несколько других компонентов.
Для питания светодиодов используем 12 В (будут гореть с максимальной яркостью), а для микроконтроллера и двигателя – 5 В.
Кнопки:
В проекте использовался 5 позиционный переключатель. Более подробную информацию о данном выключателе вы можете найти на фотографиях. Этот переключатель довольно компактный, поэтому можно легко сделать печатную плату под него. В нём 10 контактов, в том числе 4 контакта Common, два – Center и четыре для управления на других направлениях (вправо, влево, вверх, вниз).
В этом переключателе нажимаем центральную кнопку для установки Set /OK, правую для перехода к установке, левую для перехода на предыдущий уровень, вверх, чтобы увеличить время/дата/месяц, а для уменьшения вниз.
Часы реального времени
Real
Time
Clock
(ЧРВ):
В качестве ЧРВ будем использовать DS1307. Благодаря низкой стоимости, лёгкости монтажа и надёжности она сможет работать на протяжении нескольких лет, благодаря батарее. До тех пор пока она питается от батарейки, DS1307 будет весело тикать, отсчитывая время, даже если часы отключаться от блока питания или перепрограммируются.
Шаг 12: BLDC контроллер двигателя
TDA5140AT предназначен для управления, двигателем BLDC. Разработаем схему в соответствии с технической документацией производителя.
При использовании, двигатель может остановить вращение и сделать «EK EK EK …». Чип микроконтроллера также нагреется после этого действия. Решение заключается в том, чтобы добавить фильтрующий конденсатор близко к выводам питания микросхемы.
Шаг 13: Схема
Схема была разработана и сохранена в формате.pdf.
КАК ПОДКЛЮЧИТЬ МОТОР ОТ DVD ИЛИ HDD
Как-то давно попалась мне на обозрение схема драйвера шагового двигателя на микросхеме LB11880, но поскольку такой микросхемы у меня не было, а двигателей валялось несколько штук, отложил интересный проект с запуском моторчика в долгий ящик. Прошло время, и вот сейчас с освоением Китая с деталями проблем нет, так что заказал МС, и решил собрать и протестировать подключение скоростных моторов от HDD. Схема драйвера взята стандартная:
Схема драйвера мотора
Далее идёт сокращённое описание статьи, полное читайте здесь. Двигатель, вращающий шпиндель жесткого диска (или CD/DVD-ROM) — это обычный синхронный трёхфазный мотор постоянного тока. Промышленность выпускает готовые однокристальные драйверы управления, которым к тому же не требуются датчики положения ротора, ведь в роли таких датчиков выступают обмотки двигателя. Микросхемы управления трёхфазными двигателями постоянного тока, которым не требуются дополнительные датчики, являются TDA5140; TDA5141; TDA5142; TDA5144; TDA5145 и конечно же LB11880.
Двигатель, подключенный по указанным схемам, будет разгоняться до тех пор, пока либо не наступит предел по частоте генерации VCO микросхемы, которая определяется номиналами конденсатора подключенного к выводу 27 (чем его ёмкость меньше, тем выше частота), либо двигатель не будет разрушен механически. Не следует слишком уменьшать ёмкость конденсатора подключенного к выводу 27, так как это может затруднить пуск двигателя. Регулировка скорости вращения производится изменением напряжения на выводе 2 микросхемы, соответственно: Vпит — максимальная скорость; 0 — двигатель остановлен. От автора имеется и печатка, но я развёл свой вариант, как более компактный.
Позже пришли заказанные мной микросхемы LB11880, запаял в две готовые платки и провёл тест одной из них. Всё прекрасно работает: скорость регулируется переменником, обороты определить трудно но думаю до 10000 есть точно, так как двигатель гудит прилично.
В общем, начало положено, буду думать куда применить. Есть мысль сделать из него такой же точильный диск как у автора. А сейчас тестировал на куске пластика, сделал типа вентилятора, дует просто зверски хоть на фото даже не видно как он крутится.
Поднять обороты выше 20000 можно переключением ёмкостей конденсатора С10 и подачей питания МС до 18 В (18,5 В предел). На этом напряжении у меня мотор свистел капитально! Вот видео с питанием в 12 вольт:
Видео подключения мотора HDD
Подключил ещё двигатель от CD, погонял при питании 18 В, поскольку в моём внутри шарики, разгоняется так, что прыгает всё вокруг! Жаль не отследить обороты, но если судить по звуку то она очень большая, до тонкого свиста. Куда применять такие скорости, вот вопрос? Приходит на ум мини болгарка, настольная дрель, точильный станок. Применений много — думайте сами. Собирайте, тестируйте, делитесь впечатлениями. В интернете есть множество обзоров с применением данных двигателей в интересных самодельных конструкциях. В интернете видео видел, там кулибины с этими моторами помпы мастерят, супер вентиляторы, точилки, покумекать можно куда такие скоростя применить, мотор тут разгоняется свыше 27000 оборотов. С вами был Igoran.
Форум по обсуждению материала КАК ПОДКЛЮЧИТЬ МОТОР ОТ DVD ИЛИ HDD
В нескольких схемах рассмотрим, можно ли параллельно включать стабилизаторы напряжения, микросхемы типа LM317 и аналогичные.
Самодельная полка-кассетница для хранения мелких деталей и других электрических компонентов.
Как управлять подъемным электромагнитом — теория и практика создания схемы подходящего контроллера для этих целей.
Источник
Как сделать простейший драйвер для двигателя старого HDD
Устройство представляет собой электронный коммутатор и предназначено для работы с маломощными бесколлекторными (иначе бесщеточными) электродвигателями при условии соединения их обмоток звездой. Типичный пример таких агрегатов — привод дисковода классических винчестерских дисков персональных компьютеров.
Отличается схемной простотой и собирается на недефицитных деталях, которые хорошо представлены в интернет-торговле.
Схемные особенности
Устройство выполнено по схеме 3-фазного мультивибратора на полевых транзисторах с изолированным затвором, отдельные однотранзисторные каскады которого имеют идентичную структуру и соединены в кольцо. Каждый предыдущий каскад такого кольца управляет функционированием транзистора последующего. Стоки транзисторов соединены с обмотками двигателя напрямую.
Время нахождения транзисторов схемы в активном состоянии определяется последовательной RC-цепочкой, напряжение со средней точки которой подается на затвор.
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке.
Транзисторы снабжены пластинчатым радиатором, который имеет прямую гальваническую связь со стоком. С учетом невысокой мощности управляемого бесколлекторного электродвигателя необходимость фиксации радиатора на корпусе с низким тепловым сопротивлением отсутствует. Цоколевка и рекомендуемое при сборке направление изгиба выводов представлены на рисунке.
Изготовление устройства
Схема устройства достаточно проста и не требует обязательного применения монтажной платы. С учетом ее рядной структуры в качестве силового несущего элемента может быть использована проволочная шина диаметром 1 – 2 мм, которая соединяется с плюсом источника питания. Общий вывод обмоток подключается на минус источника питания.
Подключается к трехфазному двигателю жесткого диска с общим проводом.
При сборке необходимо контролировать отсутствие коротких замыканий между отдельными неизолированными соединениями, при необходимости применяют кембрики.
Устройство при отсутствии ошибок в схеме начинает функционировать немедленно после подачи постоянного напряжения. Частоту вращения ротора двигателя можно менять заменой конденсаторов или резисторов, причем все устанавливаемые пассивные компоненты должны иметь одинаковый номинал.
Смотрите видео
Источник
Запуск старых HDD для прикладных применений
При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить.
Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю…
Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM» с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2). Посмотрим, что он из себя представляет.
Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник).
Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).
В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось.
Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer» (рис.5).
При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно.
Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения».
Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB).
Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений.
На нижнем фото рисунка 9 красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения.
На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105.
Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12.
После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В.
На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним.
Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы SpectraPLUS, оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60).
Третий привод – «SAMSUNG WN310820A».
При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В).
Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE» с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15).
Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается.
И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17).
Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность.
Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты…
В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы Sprint-Layout 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий).
Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, апрель 2018.
Источник
Образ диска к книге «Дискотека своими руками»
Формат: ISO/rar
Размер: 162.47 Mb
Книга «Дискотека своими руками»
Внимание! У вас нет прав для просмотра скрытого текста.
Использование двигателей от флоппи-дисководов
Однажды, разбирая коробку с компьютерным хламом, я обнаружил у себя несколько дисководов от от старых 3-х дюймовых гибгих дисков. В свое время я извлек из них шаговые двигатели, а выбросить оставшиеся внутренности не поднялась рука. Сейчас мое внимание привлек двигатель для вращения дисков. Он выполнен самостоятельным блоком на отдельной печатной плате вместе с контроллером привода.
Задача состояла в том, как его запустить. Поиск решения в сети Internet по запуску такого двигателя не дал
Китайская подделка — HDD на 500GB
Китайские изобретения иногда просто поражают своей креативностью. Этот жесткий диск был принесен в сервисную службу по причине сбоев при записи информации. На самом винчестере написано, что его емкость составляет 500 ГБ, и система тоже видит его как 500 ГБ внешний USB HDD. Но его владелец утверждал, что хоть с записью на него больших файлов проблем и нет, но вот при их чтении компьютер «видит» только последние 128 Мб. Работники сервиса долго смеялись после того, как вскрыли устройство. Вместо
USB в электронике
В книге показано, как с помощью специализированных микросхем USB без интегрированного микроконтроллера создавать различные системы управления и устройства. Рассмотрены основы USB, аппаратное обеспечение (микросхемы, флэш-модули и др.), установка драйверов и разработка программ на Visual Basic. Приведены практические примеры различных устройств от простых (светофор, аварийная сигнализация, устройство для наблюдения за уровнем воды в аквариуме и др.) до более сложных (тестер дистанционного
Компьютер в домашней лаборатории
Персональные компьютеры применяются настолько широко, что, казалось бы, найти им новое применение в настоящее время не так и просто. Тем не менее, есть несколько сфер человеческой деятельности, где персональный компьютер только в последнее время стал завоевывать серьезные позиции. Одна из таких сфер — домашняя компьютерная электрони¬ка или, по-другому, использование ПК для создания собственных аппаратно-программных систем, способных выполнять самые разнообразные функции под управлением ко
Реле системы охлаждения ВАЗ-2103…2108
Термобиметаллический датчик ТМ108, применяемый в качестве реле включения электровентилятора в системе охлаждения двигателя, очень часто выходит из строя. В жаркую погоду, в условиях интенсивного городского движения электровентилятор работает почти беспрерывно. В результате подгорают контакты датчика включения вентилятора, а восстановить их невозможно.
После неоднократных замен этого датчика я изготовил электронное реле, где в качестве датчика используется «штатный» терморезистивныи д
Установка и запуск Windows XP в среде Windows 7, Windows Vista или другой операционной системы
Краткое описание
В этой статье описано как установить и запускать полноценную версию Windows XP из-под Windows Vista или Windows 7 с помощью программы Sun VirtualBox. В данном случае Windows XP устанавливается на виртуальную машину и запускается как отдельное приложение в Windows Vista, Windows 7 или в любой другой операционной системы, включая различные дистрибутивы Linux. Таким образом можно решить проблемы с совместимостью различных программ и драйверов с Windows Vista, Wind
Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах (Книга 3)
Третья книга расширяет диапазон применения PIC-микроконтроллеров в радиолюбительской практике. В ней дан пример программы с использованием встроенного в микроконтроллер модуля USART и различных внешних устройств — LCD-дисплеев и ЖКИ, выполненных по COG-технологии. Радиолюбители, которые желают повторить устройства, могут выбрать: охрану подворья, шахматные часы, таймеры на 7 и 9 выходов, а также автомат кормления аквариумных рыб. Для родной школы можно изготовить простое устройство подачи
Автомобильный тахометр
Автомобильный тахометр предназначен для контроля частоты вращения коленчатого вала автомобильного двигателя.
Запускающие импульсы с датчика поступают на вход ждущего мультивибратора, собранного на двух элементах D1.1 и D1.2. Времязадающая цепочка образована конденсатором С2 и резисторами R3, R4. Измерительный прибор — миллиамперметр Р1 включен на выходе элемента D1.3, который устраняет влияние нагрузки на работу мультивибратора Так как амплитуда и длительность импульсов мультивибратора пост
Использование LPT-порта ПК для ввода-вывода информации (ВпР)
Описано устройство параллельных портов разных типов (портов принтера) IBM PC-совместимых ПК и предлагается конструирование разнообразных интерфейсов, позволяющих управлять различными процессами. Большой раздел посвящен преобразователям ЦАП и АЦП. Подробно рассмотрено их устройство и приведены примеры построения плат с их использованием. Описано также изготовление разнообразных систем измерения и управления двигателями.
Все предлагаемые устройства могут работать с ПК п снабженными двунапр
Как-то давно попалась мне на обозрение схема драйвера шагового двигателя на микросхеме LB11880, но поскольку такой микросхемы у меня не было, а двигателей валялось несколько штук, отложил интересный проект с запуском моторчика в долгий ящик. Прошло время, и вот сейчас с освоением Китая с деталями проблем нет, так что заказал МС, и решил собрать и протестировать подключение скоростных моторов от HDD. Схема драйвера взята стандартная:
Схема драйвера мотора
Далее идёт сокращённое описание статьи, полное читайте . Двигатель, вращающий шпиндель жесткого диска (или CD/DVD-ROM) — это обычный синхронный трёхфазный мотор постоянного тока. Промышленность выпускает готовые однокристальные драйверы управления, которым к тому же не требуются датчики положения ротора, ведь в роли таких датчиков выступают обмотки двигателя. Микросхемы управления трёхфазными двигателями постоянного тока, которым не требуются дополнительные датчики, являются TDA5140; TDA5141; TDA5142; TDA5144; TDA5145 и конечно же LB11880
.
Двигатель, подключенный по указанным схемам, будет разгоняться до тех пор, пока либо не наступит предел по частоте генерации VCO микросхемы, которая определяется номиналами конденсатора подключенного к выводу 27 (чем его ёмкость меньше, тем выше частота), либо двигатель не будет разрушен механически. Не следует слишком уменьшать ёмкость конденсатора подключенного к выводу 27, так как это может затруднить пуск двигателя. Регулировка скорости вращения производится изменением напряжения на выводе 2 микросхемы, соответственно: Vпит — максимальная скорость; 0 — двигатель остановлен. От автора имеется и печатка, но я развёл свой вариант, как более компактный.
Позже пришли заказанные мной микросхемы LB11880, запаял в две готовые платки и провёл тест одной из них. Всё прекрасно работает: скорость регулируется переменником, обороты определить трудно но думаю до 10000 есть точно, так как двигатель гудит прилично.
В общем, начало положено, буду думать куда применить. Есть мысль сделать из него такой же точильный диск как у автора. А сейчас тестировал на куске пластика, сделал типа вентилятора, дует просто зверски хоть на фото даже не видно как он крутится.
Поднять обороты выше 20000 можно переключением ёмкостей конденсатора С10 и подачей питания МС до 18 В (18,5 В предел). На этом напряжении у меня мотор свистел капитально! Вот видео с питанием в 12 вольт:
Видео подключения мотора HDD
Подключил ещё двигатель от CD, погонял при питании 18 В, поскольку в моём внутри шарики, разгоняется так, что прыгает всё вокруг! Жаль не отследить обороты, но если судить по звуку то она очень большая, до тонкого свиста. Куда применять такие скорости, вот вопрос? Приходит на ум мини болгарка, настольная дрель, точильный станок… Применений много — думайте сами. Собирайте, тестируйте, делитесь впечатлениями. В интернете есть множество обзоров с применением данных двигателей в интересных самодельных конструкциях. В интернете видео видел, там кулибины с этими моторами помпы мастерят, супер вентиляторы, точилки, покумекать можно куда такие скоростя применить, мотор тут разгоняется свыше 27000 оборотов. С вами был Igoran
.
При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить.
Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1
) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю…
Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM»
с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2
). Посмотрим, что он из себя представляет.
Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3
). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник).
Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).
В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4
, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось.
Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer»
(рис.5
).
При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6
), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно.
Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7
) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения».
Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8
) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB).
Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9
). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений.
На нижнем фото рисунка 9
красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8
) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10
) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения.
На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11
. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105.
Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12
.
После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13
), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В.
На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним.
Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы , оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60).
Третий привод – «SAMSUNG WN310820A»
.
При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14
), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В).
Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE»
с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15
).
Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16
). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается.
И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17)
.
Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18
). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность.
Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты…
В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий).
Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, апрель 2018.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| К рисунку №4 | |||||||
| DD1 | Микросхема | К561ЛН2 | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 470 кОм | 2 | smd 0805 | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | smd 0805 | |||
.
Тема безусловна интересная особенно для начинающих
радио-«мучителей», но на мой взгляд раскрыта далеко не полностью. Нет
логического завершения, а именно какую схему
использовал много уважаемый, TwIsTeR
для
своего решения, предложенную ли (моим коллегой по журналистскому труду)
S
anyaav на М/С TDA5145,
МК или какую то другую. Этой статьёй я хочу
дополнить некоторые пробелы форума и расскажу, на мой взгляд, о вполне достойной
хоть по современным меркам и старенькой микросхеме
LB
11880. И так приступим и начнём с
общих сведений, что же такое двигатель от HDD, CD-ROM, DVD-ROM
Двигатель, вращающий шпиндель жесткого диска
(или
CD/DVD-ROM)- это синхронный трёхфазный мотор постоянного тока.
Раскрутить такой
двигатель можно подключив его к трём полу мостовым каскадам, которые
управляются трёхфазным генератором, частота которого при включении очень мала,
а затем плавно повысится до номинальной. Это не лучшее решение задачи, такая
схема не имеет обратной связи и следовательно частота генератора будет
повышаться в надежде, что двигатель успевает набрать обороты, даже если на самом
деле его вал неподвижен. Создание схемы с обратной связью потребовало бы
применения датчиков положения ротора и несколько корпусов ИМС не считая
выходных транзисторов. CD/DVD-ROM уже содержат датчики холла, по сигналам
которых можно определить положение ротора двигателя, но иногда, совсем не важно
точное положение и не хочется впустую тянуть «лишние провода».
К счастью,
промышленность выпускает готовые однокристальные драйверы управления, которым к
тому же им не требуются датчики положения ротора, в роли таких датчиков
выступают обмотки двигателя.
Микросхемы управления трёхфазными двигателями постоянного
тока, которым не требуются дополнительные датчики (датчиками являются сами
обмотки двигателя):
TDA
5140;
TDA
5141;
TDA
5142;
TDA
5144;
TDA
5145 и конечно же
LB
11880.
(Есть и некоторые другие, но в другой раз.)
Принципиальная схема подключения двигателя к микросхеме
LB11880.
Изначально, эта микросхема предназначена для управления
двигателем БВГ видеомагнитофонов, в ключевых каскадах у неё биполярные
транзисторы а не MOSFET.
В своих конструкциях,
я использовал именно эту микросхему, она во-первых, оказалась в наличии в
ближайшем магазине, во-вторых, её стоимость была ниже (хоть и не на много), чем
у прочих микросхем из выше приведенного списка.
Собственно, схема включения двигателя:
Если ваш двигатель вдруг имеет не 3 а 4 вывода, то
подключать его следует согласно схеме:
И ещё одна более наглядная схема, адаптированная для
использования в автомобиле.
Немного дополнительной информации об LB11880 и не только
Двигатель,
подключенный по указанным схемам будет разгоняться до тех пор, пока либо не
наступит предел по частоте генерации VCO микросхемы, которая определяется
номиналами конденсатора подключенного к выводу 27 (чем его ёмкость меньше, тем
выше частота), либо двигатель не будет разрушен механически.
Не следует слишком
уменьшать ёмкость конденсатора подключенного к выводу 27, так как это может
затруднить пуск двигателя.
Как регулировать скорость вращения?
Регулировка скорости
вращения производится изменением напряжения на выводе 2 микросхемы,
соответственно: Vпит — максимальная скорость; 0 — двигатель остановлен.
Однако, необходимо
отметить, что плавно регулировать частоту просто применив переменный резистор
не удастся, так как регулировка не линейна и происходит в меньших пределах чем
Vпит — 0, по этому лучшим вариантом будет подключение к этому выводу
конденсатора на который через резистор, например от микроконтроллера подаётся
ШИМ сигнал ну или ШИМ регулятор на всемирно известном таймере
NE
555(таких схем в инете полно)
Для определения
текущей частоты вращения следует использовать вывод 8 микросхемы, на котором
при вращении вала двигателя присутствуют импульсы, по 3 импульса на 1 оборот
вала.
Как задать максимальный ток в обмотках?
Известно, что
трёхфазные двигатели постоянного тока потребляют значительный ток вне своих
рабочих режимов (при питании их обмоток импульсами заниженный частоты).
Для выставления
максимального тока в данной схеме служит резистор R1.
Как только падение напряжения
на R1 и следовательно на выводе 20 станет более 0.95 вольта, то выходной
драйвер микросхемы прерывает импульс.
Выбирая значение R1,
учитывайте, что для данной микросхемы максимальный ток не более 1.2 ампера,
номинальный 0.4 ампера.
Параметры микросхемы LB11880
Напряжение питания
выходного каскада (вывод 21): 8 … 13 вольт (максимально 14.5);
Напряжение питания
ядра (вывод 3): 4 … 6 вольт (максимально 7);
Максимальная
рассеиваемая микросхемой мощность: 2.8 ватта;
Диапазон рабочих
температур: -20 … +75 градусов.
Вот этот диск (правда когда на нём ещё не было медных
болтов), казалось бы мелкий и чахлый двигатель от старенького винчестера на
40Гб, рассчитанный на 7200 оборотов/мин (RPM) умудрялся разгоняться примерно до
15000 … 17000 оборотов/мин, если не ограничивать его скорость. Так что
область применения двигателей от завалящих винчестеров, думаю весьма обширна.
Точило/дрель/болгарку конечно не сделать, даже не думайте, но без особой
нагрузки, двигатели способны на многое.
Ф
айловый архив для самостоятельной сборка качаем
УДАЧИ!!
При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить.
Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1
) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю…
Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM»
с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2
). Посмотрим, что он из себя представляет.
Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3
). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник).
Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).
В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4
, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось.
Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer»
(рис.5
).
При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6
), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно.
Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7
) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения».
Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8
) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB).
Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9
). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений.
На нижнем фото рисунка 9
красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8
) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10
) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения.
На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11
. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105.
Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12
.
После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13
), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В.
На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним.
Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы , оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60).
Третий привод – «SAMSUNG WN310820A»
.
При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14
), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В).
Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE»
с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15
).
Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16
). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается.
И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17)
.
Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18
). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность.
Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты…
В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий).
Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, апрель 2018.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| К рисунку №4 | |||||||
| DD1 | Микросхема | К561ЛН2 | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 470 кОм | 2 | smd 0805 | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | smd 0805 | |||
.
Тема безусловна интересная особенно для начинающих
радио-«мучителей», но на мой взгляд раскрыта далеко не полностью. Нет
логического завершения, а именно какую схему
использовал много уважаемый, TwIsTeR
для
своего решения, предложенную ли (моим коллегой по журналистскому труду)
S
anyaav на М/С TDA5145,
МК или какую то другую. Этой статьёй я хочу
дополнить некоторые пробелы форума и расскажу, на мой взгляд, о вполне достойной
хоть по современным меркам и старенькой микросхеме
LB
11880. И так приступим и начнём с
общих сведений, что же такое двигатель от HDD, CD-ROM, DVD-ROM
Двигатель, вращающий шпиндель жесткого диска
(или
CD/DVD-ROM)- это синхронный трёхфазный мотор постоянного тока.
Раскрутить такой
двигатель можно подключив его к трём полу мостовым каскадам, которые
управляются трёхфазным генератором, частота которого при включении очень мала,
а затем плавно повысится до номинальной. Это не лучшее решение задачи, такая
схема не имеет обратной связи и следовательно частота генератора будет
повышаться в надежде, что двигатель успевает набрать обороты, даже если на самом
деле его вал неподвижен. Создание схемы с обратной связью потребовало бы
применения датчиков положения ротора и несколько корпусов ИМС не считая
выходных транзисторов. CD/DVD-ROM уже содержат датчики холла, по сигналам
которых можно определить положение ротора двигателя, но иногда, совсем не важно
точное положение и не хочется впустую тянуть «лишние провода».
К счастью,
промышленность выпускает готовые однокристальные драйверы управления, которым к
тому же им не требуются датчики положения ротора, в роли таких датчиков
выступают обмотки двигателя.
Микросхемы управления трёхфазными двигателями постоянного
тока, которым не требуются дополнительные датчики (датчиками являются сами
обмотки двигателя):
TDA
5140;
TDA
5141;
TDA
5142;
TDA
5144;
TDA
5145 и конечно же
LB
11880.
(Есть и некоторые другие, но в другой раз.)
Принципиальная схема подключения двигателя к микросхеме
LB11880.
Изначально, эта микросхема предназначена для управления
двигателем БВГ видеомагнитофонов, в ключевых каскадах у неё биполярные
транзисторы а не MOSFET.
В своих конструкциях,
я использовал именно эту микросхему, она во-первых, оказалась в наличии в
ближайшем магазине, во-вторых, её стоимость была ниже (хоть и не на много), чем
у прочих микросхем из выше приведенного списка.
Собственно, схема включения двигателя:
Если ваш двигатель вдруг имеет не 3 а 4 вывода, то
подключать его следует согласно схеме:
И ещё одна более наглядная схема, адаптированная для
использования в автомобиле.
Немного дополнительной информации об LB11880 и не только
Двигатель,
подключенный по указанным схемам будет разгоняться до тех пор, пока либо не
наступит предел по частоте генерации VCO микросхемы, которая определяется
номиналами конденсатора подключенного к выводу 27 (чем его ёмкость меньше, тем
выше частота), либо двигатель не будет разрушен механически.
Не следует слишком
уменьшать ёмкость конденсатора подключенного к выводу 27, так как это может
затруднить пуск двигателя.
Как регулировать скорость вращения?
Регулировка скорости
вращения производится изменением напряжения на выводе 2 микросхемы,
соответственно: Vпит — максимальная скорость; 0 — двигатель остановлен.
Однако, необходимо
отметить, что плавно регулировать частоту просто применив переменный резистор
не удастся, так как регулировка не линейна и происходит в меньших пределах чем
Vпит — 0, по этому лучшим вариантом будет подключение к этому выводу
конденсатора на который через резистор, например от микроконтроллера подаётся
ШИМ сигнал ну или ШИМ регулятор на всемирно известном таймере
NE
555(таких схем в инете полно)
Для определения
текущей частоты вращения следует использовать вывод 8 микросхемы, на котором
при вращении вала двигателя присутствуют импульсы, по 3 импульса на 1 оборот
вала.
Как задать максимальный ток в обмотках?
Известно, что
трёхфазные двигатели постоянного тока потребляют значительный ток вне своих
рабочих режимов (при питании их обмоток импульсами заниженный частоты).
Для выставления
максимального тока в данной схеме служит резистор R1.
Как только падение напряжения
на R1 и следовательно на выводе 20 станет более 0.95 вольта, то выходной
драйвер микросхемы прерывает импульс.
Выбирая значение R1,
учитывайте, что для данной микросхемы максимальный ток не более 1.2 ампера,
номинальный 0.4 ампера.
Параметры микросхемы LB11880
Напряжение питания
выходного каскада (вывод 21): 8 … 13 вольт (максимально 14.5);
Напряжение питания
ядра (вывод 3): 4 … 6 вольт (максимально 7);
Максимальная
рассеиваемая микросхемой мощность: 2.8 ватта;
Диапазон рабочих
температур: -20 … +75 градусов.
Вот этот диск (правда когда на нём ещё не было медных
болтов), казалось бы мелкий и чахлый двигатель от старенького винчестера на
40Гб, рассчитанный на 7200 оборотов/мин (RPM) умудрялся разгоняться примерно до
15000 … 17000 оборотов/мин, если не ограничивать его скорость. Так что
область применения двигателей от завалящих винчестеров, думаю весьма обширна.
Точило/дрель/болгарку конечно не сделать, даже не думайте, но без особой
нагрузки, двигатели способны на многое.
Ф
айловый архив для самостоятельной сборка качаем
УДАЧИ!!
Как-то давно попалась мне на обозрение схема драйвера шагового двигателя на микросхеме LB11880, но поскольку такой микросхемы у меня не было, а двигателей валялось несколько штук, отложил интересный проект с запуском моторчика в долгий ящик. Прошло время, и вот сейчас с освоением Китая с деталями проблем нет, так что заказал МС, и решил собрать и протестировать подключение скоростных моторов от HDD. Схема драйвера взята стандартная:
Схема драйвера мотора
Далее идёт сокращённое описание статьи, полное читайте . Двигатель, вращающий шпиндель жесткого диска (или CD/DVD-ROM) — это обычный синхронный трёхфазный мотор постоянного тока. Промышленность выпускает готовые однокристальные драйверы управления, которым к тому же не требуются датчики положения ротора, ведь в роли таких датчиков выступают обмотки двигателя. Микросхемы управления трёхфазными двигателями постоянного тока, которым не требуются дополнительные датчики, являются TDA5140; TDA5141; TDA5142; TDA5144; TDA5145 и конечно же LB11880
.
Двигатель, подключенный по указанным схемам, будет разгоняться до тех пор, пока либо не наступит предел по частоте генерации VCO микросхемы, которая определяется номиналами конденсатора подключенного к выводу 27 (чем его ёмкость меньше, тем выше частота), либо двигатель не будет разрушен механически. Не следует слишком уменьшать ёмкость конденсатора подключенного к выводу 27, так как это может затруднить пуск двигателя. Регулировка скорости вращения производится изменением напряжения на выводе 2 микросхемы, соответственно: Vпит — максимальная скорость; 0 — двигатель остановлен. От автора имеется и печатка, но я развёл свой вариант, как более компактный.
Позже пришли заказанные мной микросхемы LB11880, запаял в две готовые платки и провёл тест одной из них. Всё прекрасно работает: скорость регулируется переменником, обороты определить трудно но думаю до 10000 есть точно, так как двигатель гудит прилично.
В общем, начало положено, буду думать куда применить. Есть мысль сделать из него такой же точильный диск как у автора. А сейчас тестировал на куске пластика, сделал типа вентилятора, дует просто зверски хоть на фото даже не видно как он крутится.
Поднять обороты выше 20000 можно переключением ёмкостей конденсатора С10 и подачей питания МС до 18 В (18,5 В предел). На этом напряжении у меня мотор свистел капитально! Вот видео с питанием в 12 вольт:
Видео подключения мотора HDD
Подключил ещё двигатель от CD, погонял при питании 18 В, поскольку в моём внутри шарики, разгоняется так, что прыгает всё вокруг! Жаль не отследить обороты, но если судить по звуку то она очень большая, до тонкого свиста. Куда применять такие скорости, вот вопрос? Приходит на ум мини болгарка, настольная дрель, точильный станок… Применений много — думайте сами. Собирайте, тестируйте, делитесь впечатлениями. В интернете есть множество обзоров с применением данных двигателей в интересных самодельных конструкциях. В интернете видео видел, там кулибины с этими моторами помпы мастерят, супер вентиляторы, точилки, покумекать можно куда такие скоростя применить, мотор тут разгоняется свыше 27000 оборотов. С вами был Igoran
.