Фонарь космос при зарядке горит зеленым

Добавлено (02.03.2018, 20:08)
———————————————
Блок типа «драйвер» для светодиодов можно оставить .

Батарею я проверил первым делом, выдала 0,8 В. Поставил заряжать. Индикатор заряда работал. После снова проверил. Было 4.8 В. Постояло сутки без зарядки. Акки разрядились до 1,5 В (в никуда). То что их менять я понял. Но мне, как человеку который пытается разобраться в самом принципе устройства, интересно как там все должно было работать. В интернете просмотрел много схем LED фонарей. Но в моем куча дополнительных элементов. От сюда и возник вопрос их физического смысла.

Но в целях эксперимента. Можно ли проверить работоспособность схемы убрав аккумуляторы и заменить их обычными пальчиковыми батарейками соединенными последовательно для набора 10 В?

Источник

Фонарь аккумуляторный светодиодный КОСМОС — отзыв

Сегодня хочу поделиться с Вами достаточно удачным приобретением, это компактный светодиодный аккумуляторный фонарь-прожектор КОСМОС. Хочу сразу сказать, что фонарь можно оценить на 5 по пятибалльной шкале, но в любом товаре можно найти свои минусы. Мои замечания в конце статьи. Если Вам есть что добавить, милости просим в комментариях.

При покупке

• Проверьте комплектность и обратите внимание на сохранность упаковки
• Фонарь аккумуляторный продается полностью работоспособным.
• При покупке фонарь должен светить.
• Не покупайте полностью разряженный фонарь.
• Не допускайте его полной разрядки в процессе эксплуатации.
• Чтобы не допустить полной разрядки, не забывайте его выключать.

Фонарь КОСМОС серия классика

Упаковка и комплектность

Упаковка достаточно качественная. Фонарь размещен в картонной коробке и с двух сторон на него одеты пенопластовые защитные вставки. Сам фонарь упакован в полиэтиленовую пленку.

• фонарь аккумуляторный
• шнур для подключения к сети (в моем случае к сети на 220 В)
• ремень для переноски фонаря
• инструкция на русском языке

Подготовка к работе и использование

Перед началом эксплуатации фонарь необходимо полностью зарядить. Для этого проверьте соответствие напряжения Вашей сети и входное напряжение фонаря. Присоедините шнур питания к фонарю и вилку вставьте в розетку. На фонаре загорится красный индикатор. Зарядка может длиться до 4-5 часов, в зависимости от разряженности аккумулятора, после чего индикатор поменяет цвет на зеленый — зарядка закончена! Отсоедините фонарь от сети и используйте в свое удовольствие.

• Не включайте свет фонаря во время зарядки. (На этом фонаре не проверял, но другие сгорали моментально)
• Не разряжайте до полного разряда, не забывайте выключать фонарь после использования

Достоинства

Эксплуатировал 3 экземпляра в течении 2 лет. Нет претензий к качеству. Достаточно яркий свет, долго светит, ударопрочный корпус (были неоднократные удары и падения), не тяжелый.

• компактный, легкий
• приятный на вид и на ощупь
• долго держит заряд
• ударопрочный корпус
• имеет встроенное внутрь фонаря зарядное устройство, что позволяет зарядить его от сети через любой подходящий шнур
• имеет 2 светодиодных индикатора заряда аккумулятора (начало зарядки — красный и конец зарядки — зеленый)
• светодиоды — лампочки достаточно надежные и долговечные
• на фонарь цепляется ремешок через плечо, он входит в комплект
• гарантия на фонарь — 1 год
• недорогой (около 14 $)

Недостатки

Недостатки довольно надуманные, т.к. в общем мне он понравился и уже много раз выручал и все же:

• всего один, максимальный, режим освещения (иногда не нужен такой яркий свет)
• зарядное устройство и аккумуляторы увеличивают габариты и вес фонаря
• нормальный срок службы — 1,5 — 2 года (может я и не прав) и может это не недостаток
• холодный синий неприятный спектр света светодиодов (относится ко всем светодиодным фонарям)
• сложная конструкция сказываетя на дополнительных требованиях к эксплуатации устройства, к соблюдению техники безопасности, на стоимости фонаря
• если забыть выключить фонарь, то его полная разрядка выведет его из строя
• если включить его во время зарядки он скорее всего перегорит
• не возможно определить как долго еще будет светить фонарь в процессе работы
• перед длительным использованием необходимо полностью зарядить
• время полной зарядки может занять 4-5 часов

Резюме

Описывая аккумуляторный фонарь я не сравнивал его с аналогами на обычных элементах питания (батарейках). Выбор, какой фонарь лучше, каждый решает сам. Экономической выгоды от аккумуляторного фонаря Вы вряд ли получите. Изначально он дороже, тяжелее, менее удобный в эксплуатации (восстанавливает работоспособность после зарядки 4-5 часов, а это время). Перед длительным использованием необходимо зарядить.

Фонарь с нескольким комплектом батареек будет и малогабаритным, легким и более надежным в походах, где просто нет электричества.

Я выбрал фонарь КОСМОС не из экономических соображений, а исходя из удобства и опыта использования именно этой модели. Он как бы всегда под рукой и всегда в рабочем состоянии.

Пишите Ваши пожелания и советы в комментариях к статье. Обсудим! ПроФонарики!

Источник

Зарядки и аккумуляторы «Космос» — кто пользуется? (не реклама)

Дубликаты не найдены

Ёмкость акума/ на ток зарядки( на корпусе обычно указывают какие токи зарядки при разных режимах) и всё умножаешь на 1.2, вот тебе примерное время на ПОЛНУЮ зарядку с нуля.

Насчёт продукции, к алкалиновым батарейкам и лампочкам у меня лично никаких претензий. Но они же не сами выпускают всё это, а заказывают в китае и лепят свой лейбл. Так что зарядное устройство может быть и не очень, — для NiСd/NiMH лучше купить зарядник подороже, который будет перед зарядкой — контролировать, что банка разряжена полностью, чтобы избежать т.н. эффекта памяти — например такой (нереклама) http://habrahabr.ru/company/boxowerview/blog/164459/

Быстрая зарядка — ток 200, медленная — ток 100

Посмотрел на калькуляторе http://dicom.su/calculate.php — мои Робитончики на 2850 на медленном простоят 45 часов ))

Зависит от зарядного тока, если он где-то от 1/10 от емкости, то заряжать нужно 12 часов, при этом никакой индикации конца разряда не нужно, т.к. после заливки полной емкости аккумулятор начинает только лишь рассеивать тепло, перезарядки NiCd/NiMH в этом случае можно не боятся. Если зарядный ток больше, то зарядное устройство должно быть более умным и контролировать время/температуру и т.н. дельта-пик для определения конца заряда.

Скажу насчет продукции космоса (торговал электротоварами в свое время).

Всё, начиная от лампочек и заканчивая батарейками, аккумуляторами, зарядниками — чистое, рафинированное ГОВНИЩЕ.

Коммент для минусов (я до сих пор не понимаю, зачем он, но если надо — вот)

Итоги работы самодельной обсерватории

Друзья, всем привет! Я давно ничего не писал — поглотила работа. Год назад мы другом приняли решение о строительстве самодельной астрономической обсерватории с удаленным доступом. В этом посте, спустя год работы над этим проектом, я хочу подвести итоги и рассказать о планах на будущее.

Год назад, 5 мая 2020 года телескоп был установлен на колонну будущей обсерватории и с тех пор он работал все время в большинстве ясных ночей. На сегодняшний день обсерваторией было сделано 3814 кадров по 64 объектам с общей выдержкой 363,5 часов. Было собрано 116 Гб данных (FITS файлов — астрономический формат изображений), которые по мере сложения я выкладываю на Я.Диск. Для сбора статистики и контроля параметров обсерватории я пишу свой сервис — https://observatory.miksoft.pro/

На обсерватории установлена самодельная метеостанция, которая собирает данные и передает на удаленный сервис раз в 30 секунд. За год работы она накопила более 1.200.000 записей (база данных занимает 185 Мб) о погоде. Метеостанция нужна для автономной работы обсерватории, компьютер которой принимает решение о начале и прекращении съемки по погодным условиям.

Минимальная температура в -37,2℃ была зафиксирована под утро 24 февраля, такой минимум является аномальным для Оренбургского района. Для работы с накопленными метеоданными я пишу другой сервис — https://meteo.miksoft.pro/. Сейчас накоплены данные за год, и я пока думаю, что можно с ними делать. Минимально — это пока выводить архивные данные в сравнении с текущими.

Зиму обсерватория пережила хорошо, несмотря на то, что было очень мало ясных ночей и много снега. Выявились небольшие конструкционные недостатки, которые будут исправлены за лето. Решение делать обсерваторию поднятой над землёй оказалось верным — ее не заметало снегом, влажность внутри помещения всегда на необходимом уровне.

Оборудование тоже в целом отработало без проблем, однако колесо фильтров при температуре ниже -15℃ замерзало, мотор переставал проворачивать диск. Опасения за наледь на рельсах откатной крыши наоборот, оказались напрасными — солнечная погода топила весь лед, крыша ни разу не примерзла. Так что греющий кабель будет не нужен, достаточно внутреннюю поверхность рельс выкрасить в черный цвет.

К годовщине первого полета человека в космос, мы успели обработать 38 астрофотографий. Оренбургский краеведческий музей совместно с министерством образования сами предложили нам провести выставку, выделили средства на печать фотографий, дали помещение (за что им огромное спасибо!).

Мы позвали космонавта Романа Юрьевича Романенко, который открыл нашу выставку. Это было уникальное событие в Оренбургской области — такого раньше не было, так что было очень приятно 🙂

Многие местные СМИ написали про наш астрономический проект, сняли несколько репортажей. Особо я удивился, когда мне позвонили на телефон, представились телеканалом НТВ и сказали, что увидели мой пост про самодельную обсерваторию на Пикабу и хотят снять репортаж. В итоге небольшой сюжет показали по федеральному телевидению, тоже приятно 🙂

Ранее я выкладывал немного фотографий, которые удаётся получать на оборудование обсерватории. Ниже одни из самых, на мой взгляд, красивых фотографий объектов далёкого космоса, которые мы с моим другом получили за прошлый год.

Туманность «Ориона» (M 42) — близкая к нам обширная область звездообразования – самая известная из всех астрономических туманностей. Светящийся газ туманности окружает молодые горячие звезды на краю огромного межзвездного молекулярного облака всего в 1500 световых лет от нас.

Туманность «Пеликан» (IC 5070) находится на расстоянии около 2000 световых лет в высоко поднимающемся на небе созвездии Лебедя. В этой туманности проходят чрезвычайно активные процессы одновременного формирования звезд и высвобождения облаков газа. Свет от молодых звезд медленно нагревает холодный газ и постепенно продвигает фронт ионизации наружу.

IC 1805 — эмиссионная туманность «Сердце» (на фото ее центральная часть), очень крупная — 2.5 градуса, полностью в наш телескоп не поместилась. В центре туманности находятся молодые звезды рассеянного скопления Мелотт 15, их мощное излучение и ветер разрушают несколько живописных пылевых столбов.

Спиральная галактика (M 74), удаленная на 30 миллионов световых лет от Солнца. Расположена в созвездии Рыбы и размещает на своей территории 100 миллиардов звезд. Структура спиральных рукавов галактики великолепно просматривается благодаря ярким скоплениям голубых звезд и темным волокнам космической пыли. Во многих отношениях M74 похожа на нашу Галактику — Млечный Путь.

M33 галактика «Треугольника» является рядовой спиральной галактикой, плоскость которой повёрнута к нам под небольшим углом, за счёт чего хорошо просматривается её строение. Она отдалена от нас на расстоянии 3 миллиона световых лет, а ее диаметр – более 50 тысяч световых лет. На фотографии хорошо видны розоватые области звездообразования, состоящие из ионизированного водорода.

NGC 281 — эмиссионная туманность в созвездии Кассиопея. За свою форму туманность получила название «Пакман» (Pac-Man) в честь персонажа одноимённой аркадной компьютерной игры. Туманность является областью ионизированного водорода, где происходят процессы активного звездообразования. Под действием ультрафиолетового облучения туманность флюоресцирует красным светом. Источником этого излучения являются горячие молодые звёзды рассеянного скопления IC 1590.

А ведь еще четыре года назад, в 2017 году, эту туманность мы снимали с другим качеством. Прогресс виден и это радует 🙂 Остальные фотографии тоже достойны, посмотреть их можно на сайте обсерватории.

Сейчас, благодаря пикабушнику, приславшему две трубки СБМ-20, я занят разработкой двух автономных дозиметров, один будет стоять на метеостанции, а второй ездить на крыше автомобиля и составлять карту грязных мест города. Возникли проблемы с китайскими компонентами — долгое ожидание и часть из них оказалось не рабочими 🙁 По завершению прототипов напишу об этом.

За весну и лето буду продолжать дорабатывать обсерваторию, писать софт. Хотелось бы установить allsky — камеру, собрать комплект для поиска метеоров, SDR приёмник. Уже почти готово оборудование для радио-телескопа, но пока вопрос с монтировкой. Все это жутко интересно в техническом и программном плане, но пока упирается в бюджет для закупки необходимых компонентов. Для меня этот проект, прежде всего, отработать навыки, сделать что-то своими руками. Весь мой опыт — в открытом доступе, буду рад советам, критике и вообще любым комментариям.

На Пикабу стараюсь писать, подводя какие-то итоги, когда накапливается много материала, о котором можно рассказать. В основном веду свои блоги тут:

Как я увеличил работу беспроводных наушников в 10 раз

В прошлом году я приобрел не дорогие беспроводные наушники такого типа:

Картинка для примера из интернета.

По цене\качество они меня устроили более чем. Хороший чистый звук, без посторонних шумов в виде «потрескивания» блютус сигнала. На момент покупки они держали заряд около 6-7 часов, а потом через год использования 3-4 часа. На момент покупки цена таких наушников была 1500р.

Разобрав наушники, я обнаружил там плату и маленький аккумулятор, вот такой

Как видим, тут всего 200mAh и сама батарея маленькая, хотя места в наушниках для аккумулятора много. Ну что же, измерив сколько свободного места у меня в наушниках, я поехал в магазин радиодеталей. Там я нашел вот такой аккумулятор, который идеально подходил по размерам

Цена такого аккумулятора составила всего 380 рублей! Осталось дело за малым, отпаять старую батарею и припаять новую к плате, так что тут нужны или навыки основ пайки или же отдать в любой ремонт электротехники, я думаю за припаять два провода к плате они много не возьмут.

В моём случаи я сам припаял и приклеил двухсторонним скотчем батарею к стенке наушников. Результатом доволен как слон, теперь они разряжаются за 60-70 часов активного пользования и вместо зарядки раз в день, я их заряжаю, примерно раз в 10 дней.

Любительская астрономическая обсерватория

В этом посте я подведу итоги, расскажу о ближайших планах на следующий год и о чем дальше буду писать. Проект по постройке любительской удаленной обсерватории для наблюдения за космосом можно считать завершенным — установились минусовые температуры и выпал снег, поэтому проведение каких-либо дальнейших работ весьма затруднительно. В посте много информации, все ссылки продублировал в конце.

Всем привет! Я давно ничего не писал из-за катастрофической нехватки времени, однако большинство задуманного успел осуществить. Если вы читаете мои посты первый раз, хочу немного рассказать о чем я пишу. Астрономия является одним из моих увлечений и как стадия эволюции астронома-любителя, в мае этого года мы с другом начали строительство удаленной астрономической обсерватории, которая может управляться через интернет (часть 1, часть 2, часть 3). Несколько дней назад, до выпадения первого снега обсерватория выглядела так:

И прежде, чем продолжу писать по постройке обсерватории, хочу поблагодарить пикабушника @magzette — он мне отправил целых два датчика СБМ-20, важнейших компонента для дозиметра. Я не мог найти их в течении двух лет, а тут сразу два. Огромное спасибо, @magzette! Компоненты из Китая уже едут, как только соберу новый мини-проект, обязательно расскажу о нем здесь.

И немного отступая от темы: моя история компьютеризации телескопа началась еще в ноябре 2016 года, когда удалось подружить телескоп SkyMatic 135GTA с компьютером.

Собрал преобразователь уровней сигнала COM TTL, после этого телескоп успешно был подключен через обычный USB порт. На фото ниже — прототип этого устройства. С тех пор прошло уже много времени, все сильно усложнилось.

Возвращаюсь к обсерватории. После завершения основных этапов строительства на полу в обсерватории образовалась огромная куча проводов, которая постоянно мешала. Нужно было все привести в порядок.

Сперва — силовая часть, 220 вольт. Кабель уложен в гофру, сделана разводка проводки. Установлен электрический шкаф с одним дифф. автоматом и двумя автоматами на привод крыши и на блок розеток для всякой электроники.

Кабель с сечением 1,5 квадрата, перемычки для электро компонентов в щитке сделаны из этого же кабеля.

Щиток идеально вписался между двумя металлическими направляющими, удерживающими привод крыши. Все получилось случайно, заранее ничего не мерил. Ну и общий вид получается такой. К весне еще добавлю реле контроля напряжения (от перепадов) и защиты от импульсных напряжений (в случае грозы). Вот так это выглядит с закрытой крышкой:

Каркас обсерватории снаружи был обшит вагонкой. По советам, между вагонкой и ОСБ-плитой была уложена изоляция:

Одному оказалось очень проблематично устанавливать вагонку, на помощь пришла жена, за что ей огромное спасибо. За 5 часов удалось обшить будку обсерватории полностью.

Результат обшивки — на первой фотографии в посте. Крышу не стали пока трогать, хотя вагонка оставалась — сделаем весной. Следующий этап работ по слаботочному оборудованию. Его нужно было защитить от сильных перепадов температур и влажности. Покупать готовый серверный шкаф — слишком дорого, сделаем сами, но из дерева. Потратив чуть более 1000 рублей приступил к постройке:

Закреплял саморезами, дополнительно сажая на строительный клей для надёжности. Установил крышку и уголки, чтобы закрыть стыки, ну и для красоты:

Вот так это выглядит в закрытом состоянии:

С двух боковых сторон просверлил отверстия для кабелей:

В которые потом установил резиновые заглушки от распределительных монтажных коробок, получилось очень аккуратно:

Приступил к сборке контроллера для управления обсерваторий. Основные компоненты — Arduino + различные модули. С помощью контроллера я хочу мониторить параметры влажности, температуры в различных точках + ВАХ для токов, которые подаются на основные узлы телескопа — монтировку, камеру, фокусер. Ну и конечно управлять питанием этих устройств. Собрал прототип, написал прошивку. Управляется все через сеть (интернет).

Для шкафа с электроникой я сделал выдвигающийся стеллаж. Сам шкаф утеплил изнутри технониколем. В задней части прорезал два отверстия для куллеров, но на зимний период пока их закрыл. Блок питания AC\DC — купил по акции за 980 рублей, он выдаёт 12 вольт и 20 ампер. Установил на него куллер для охлаждения. Сам блок питания включается отдельным каналом реле.

Начинаю устанавливать оборудование в шкаф, заводить провода.

На нижней части выдвигающихся салазок находится компьютер (сервер) и сетевое оборудование.

Тестирование показало, что когда работает все оборудование, дельта температуры достигает 20 градусов (на улице -15, в шкафу +5). Конечно, при открытой крыше во время съемки под утро температура падает, но не критично. Блок розеток для всего этого оборудования тоже, собран из дерева (все строго с соблюдением правил электромонтажа).

На этом работы по строительству на текущий год завершены. Я не успел прибрать провода телескопа (сделать косу) и не поставил на него датчики парковки для безопасного открывания \ закрывания крыши (хотя тут просто установить и провести провода). Вот как сейчас выглядит внутреннее помещение обсерватории:

Ну и как обещал — прикладываю смету строительства в Google Таблицах. В ней не отражены некоторые небольшие расходы + некоторыми компонентами помогли неравнодушные люди, помогающие проекту. Всего с 10.09.2019 по 25.11.2020 было потрачено около 60 тыс. рублей на все (сюда не включено оборудование телескопа). Очень много людей помогало советами и даже небольшой материальной помощью, за что я им бесконечно благодарен. Иначе бы этот проект так бы и остался лишь в задумке.

Сейчас я занимаюсь написанием софта для управления обсерватории. В ближайших постах начну выкладывать фотографии, которые получаются на этой обсерватории. Готовлю три больших материала:

1) Оборудование телескопа + сколько это стоит.

2) Руководство по подключению и управлению обсерваторией \ работе на телескопе.

3) Руководство по обработке материалов (астрофотографий).

Как планировал изначально, я хочу, чтобы все результаты работы этого оборудования были доступны абсолютно всем. Пока что — это исходные данные объектов съёмки. Я создал на облаке Яндекса директорию, куда по мере обработки заливаю готовые стеки кадров по объектам в различных фильтрах (одиночные кадры смысла заливать нет, они «весят» много, а стеки — уже сложены). В следующих постах, я напишу руководство как их обрабатывать в астрофото.

— Смета строительства обсерватории: Google Таблицы

— Облако со стеками кадров объектов: Я.Диск (пополняется)

— История строительства по частям (часть 1, часть 2, часть 3)

— Оборудование для обсерватории: метеостанция

Самодельная метеостанция для мониторинга погоды

Казалось бы, причем тут исследования космоса? Но далее все по-порядку 🙂

Мониторинг погоды с помощью самодельного оборудования оказался довольно любопытным занятием.

Идея создания автоматизированной обсерватории с удаленным управлением упёрлась в необходимость получать текущие данные состояния погоды в точке установки астрономического оборудования, вот этого:

Четыре года назад познакомился с микроконтроллерами Arduino (AVR), они оказались очень удобными для прототипирования различных устройств, которые потом можно будет сделать на более серьезных МК. Для обучения работы с Arduino решил собрать первое устройство — метеостанцию. Состояла она из двух блоков — внешнего, который висел за окном и раз в 5 минут передавал показания, и внутреннего, который принимал показания по радиоканалу и отправлял их в сеть на удаленный сервер. На внешнем блоке даже сделал солнечную панель, как помню купил по акции шесть садовых фонариков по 39 рублей, выдернул из них солнечные панели. Собрал из них одну большую, она заряжала внутренние АКБ (обычные ААА аккумуляторы). Такого симбиоза хватало на полгода бесперебойной работы метеостанции, потом аккумуляторы все-таки приходилось заряжать нормально.

Спустя год работы метеостанции, я ее отключил и разобрал. Сделана она была из подручных материалов, вот как она выглядела спустя год работы (внешний блок):

Самодельный блок с анемометром, датчиком освещенности на фоторезисторе и датчиком DHT22 — температуры и влажности.

Блок с МК, и аккумуляторами спустя год — резиновые заглушки сильно потрескались.

Ну а внутри этого блока находится вот что:

Корпус утеплял в 2-3 слоя, проклеивал. Не знаю помогло это или нет, но АКБ, которые там стояли, до сих пор держат заряд и работают исправно. Целый год работала Arduino и не было ни одного сбоя или зависания — ее не приходилось перезагружать. Разброс температур был от +45 на Солнце, до -32 зимой.

Анемометр можно было бы сделать из шариковой мышки, но я такую не нашел. Сделал из небольшого двигателя, убрал все лишнее и прорезал сбоку отверстие для отпопары. На штоке якоря убрал обмотку, поставил самодельный диск с прорезью. Ну и DHT22 датчик:

Одно из моих увлечений — астрономия, и в этом году я построил астрономическую будку с удалённым управлением (часть 1, часть 2, часть 3). И для автоматизации процесса съемки очень важно получать и обрабатывать погодные условия прямо здесь и прямо сейчас. Поэтому решил строить новую метеостанцию, опять на Arduino (понравилась мне она), но уже более серьезную.

Сперва сделал на RJ-45 розетках возможность подключения модулей, но потом переделал на жесткую пайку. Все-таки так будет надёжнее, учитывая прошлый опыт. Соединения могут давать сбои.

Все детали метеостанции напечатал на 3D принтере, получилось прям как заводское исполнение.

Метеостанция после недели тестов и отладки программного обеспечения установлена на свое место — на астрономическую обсерваторию.

Сейчас она измеряет и передает на удаленный сервер показания — температуру, влажность, точку росы, освещенность, интенсивность УФ-излучения, скорость и направление ветра. Заказал еще ИК-пирометр, для датчика облачности. Измерение уровня осадков делать не стал, так как актуально только в теплое время года.

Все данные можно смотреть через веб-интерфейс: просматривать текущие метеоусловия, а также статистику по предыдущим дням: https://meteo.miksoft.pro/

В планах — «допиливание» frontend \ backend метеостанции, сделать возможность выгрузки данных. Также сейчас метеостанция подключена и к проекту «Народный мониторинг».

Конечно, я понимаю, что для работы настоящей метеостанции должны быть выполнены большое количество условий (чтобы ее показания котировались), датчики должны быть сертифицированы, и явно быть дороже и точнее. Но сейчас, для работы удаленной астрономической обсерватории, мне этого более чем достаточно — перед запуском планировщика обсерватории я могу посмотреть текущую метеосводку. Теперь я могу быть уверенным, что в случае наступления неблагоприятных метеоусловий во время съемки (облака или осадки) — контроллер обсерватории сам припаркует телескоп и закроет крышу.

Буквально вчера получил посылку из Китая — ИК пирометр, который будет работать в паре с другим датчиком и мониторить облачность. Так что в ближайшие выходные буду добавлять новый датчик в метеостанцию.

Что дальше? Может быть стоит как-то развить этот мини-проект, сделать еще одну, но автономную, с солнечной панелью, АКБ и передачей данных по GSM?

Посты про строительство обсерватории смотрите в моем профиле.

Мой телеграмм канал: https://t.me/nearspace (@nearspace)

Разбираем цифровые часы с космического корабля «Союз» (очень длиннопост)

На Пикабу и раньше встречались фотографии этого занятного устройства, а вот нашелся человек (правда не у нас, а в Америке), который эти часы разобрал и внимательно рассмотрел изнутри:

Бортовые Часы Космические. Показывают время, имеют будильник («оповещатель») и секундомер

Недавно к нам в руки [в Музей компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния] попали часы, летавшие в космос с миссией «Союз» («Бортовые Часы Космические», или БЧК). Часы изготовлены в 1984 году и содержат более 100 интегральных схем (ИС) на десяти печатных платах. Почему же эти часы такие сложные? В данной статье я изучу схему часов и объясню, почему для них потребовалось так много чипов. Также часы дают нам возможность подробнее взглянуть на советскую аэрокосмическую электронику и сравнить её с американскими технологиями.

Космические корабли «Союз» были разработаны в рамках советской космической программы во время лунной гонки. Первый «Союз» полетел в 1966 году, а всего в рамках программы за последние 50 лет было совершено более 140 полётов. Космический корабль (см. фото ниже) состоит из трёх частей. Круглая секция слева – обитаемый модуль, где хранится груз, оборудование и находятся жилые отсеки. В середине находится спускаемый модуль, и это всё, что возвращается на Землю; космонавты находятся в спускаемом модуле во время запуска и возвращения. В сервисном модуле справа находится основной двигатель, солнечные панели и другие системы.

«Союз ТМА-7» отходит от МКС, 2006

В спускаемом модуле находится панель управления космическим кораблём (см. ниже). Цифровые часы находятся слева вверху. На ранних кораблях «Союза» использовались аналоговые часы, но с 1996 по 2002 год на корабле стояли уже цифровые часы. Цифровые часы также использовались на космической станции «Мир». Из более поздних «Союзов» часы исчезли, и там использовалось два компьютерных экрана на панели управления.

Панель управления «Союза». Цифровые часы – слева вверху. Экран посередине – телевизор.

Подробнее о часах

У часов было три функции: показывать время, служить будильником и секундомером. В режиме Часов Текущего Времени (ЧТВ) часы показывают текущее время по Москве при помощи шести цифр слева вверху, а ОП показывает время установки будильника. Будильник (или «оповещатель», ОП) можно поставить на определённое время; в это время часы активируют реле, запуская одну из внешних схем корабля (выводы обо всех функциях пока сделаны мною на основании реверс-инжиниринга. Когда мы включим эти часы, посмотрим, где я был неправ). Настраиваются часы в режиме «Коррекция»; цифры увеличиваются по нажатию кнопки «Ввод». Нижняя часть часов – это секундомер. Четыре светодиодных индикатора показывают прошедшие минуты и секунды. Кнопка внизу запускает, останавливает или сбрасывает секундомер (судя по инструкции для команды «Союза», часы автоматически измеряют время, прошедшее с запуска двигателя до остановки, а также время во время спуска до контакта с поверхностью). Тумблер «Вкл» включает часы.

Нам, конечно, хотелось посмотреть, что у них внутри, так что Марк открутил крышку и снял её. Под ней обнаружилась плотная пачка печатных плат. Часы оказались гораздо сложнее, чем я ожидал – десять печатных плат были усеяны ИС поверхностного монтажа и другими компонентами. Компоненты расположены на двухслойных печатных платах – это распространённая технология сборки. На плате перемешаны как компоненты поверхностного, так и сквозного монтажа. Это означает, что компоненты типа резисторов и конденсаторов монтировались посредством продевания их ножек через отверстия в платах. А ИС поверхностного монтажа были напаяны на площадки, расположенные на поверхности платы. Это более передовой подход, чем использовали в американской потребительской электронике в 1984 году: там использовали большие ИС сквозного монтажа, и не перешли на поверхностный монтаж вплоть до конца 1980-х. При этом аэрокосмические компьютеры США использовали поверхностный монтаж ИС с 1960-х.

Часы со снятой крышкой

Одна интересная особенность часов состоит в том, что платы соединяются отдельными проводами, собранными в жгуты (я ожидал, что платы будут вставлены в материнскую плату или будут соединены кабелями). У плат есть ряды контактов по периметру, и провода припаяны к ним. Затем провода собирали в жгуты, обматывали пластиком и закрепляли на платах.

Сначала мы думали, что дальше разобрать часы, не отпаяв провода, не получится, однако затем поняли, что жгуты проводов были расположены таким образом, что платы можно развернуть на манер книги. Это позволило нам тщательнее изучить платы. Неудобство доставило то, что некоторые части плат были спаяны спереди короткими проводами, поэтому мы не могли увидеть эти платы с обеих сторон.

Видно, как много в часах ИС. В основном это ИС с плоским металлическим корпусом и 14-ю контактами, что отличает их от американских ИС того времени, корпус которых делали из чёрной эпоксидки. Также встречаются 16-контактные ИС в розовых керамических корпусах.

Следующим этапом стояло более детальное изучение схемы – давайте рассматривать её, начиная с задней части часов. Разъём с 19-ю контактами (стандартный для советской военной электроники РС19ТВ – мне удалось найти для него ответную часть на eBay, и её мы будем использовать для запуска часов) соединял часы с приборами корабля. Через этот разъём приборы подавали на часы 24 В, а также все необходимые тактовые импульсы и управляющие сигналы для секундомера. Часы по прошествии заданного отрезка времени подавали команду кораблю через контакты реле.

Две платы в задней части часов – это питание, и оно оказалось сложнее, чем я ожидал. Первая плата – импульсный источник питания, преобразующий 24 В корабельного напряжения в 5 В, необходимые для работы ИС. Керамические цилиндры – это катушки индуктивности разного рода, от простых катушек до сложных 16-контактных. В управляющей схеме присутствует два операционных усилителя в металлических цилиндрах. Два других корпуса, похожие на ИС, содержат по четыре транзистора. Рядом с ними – цилиндрический стабилитрон, регулирующий выходное напряжение [так в оригинале — хотя один из читателей настаивает, что «стабилитрон это источник опорного напряжения и он сам по себе ничего не регулирует» / прим. перев.]. В центре видно большой круглый транзистор импульсного питания. Можно было ожидать найти там простейший понижающий трансформатор. Однако источник питания построен по более сложной схеме, обеспечивающей электрическую изоляцию корабля и часов (гальваническую развязку). Не знаю точно, зачем это понадобилось.

Многие компоненты источника питания отличаются по виду от американских. Американские резисторы обычно промаркированы цветными полосками, но советские резисторы – это зелёные цилиндры с напечатанным на них номиналом. Советские диоды – оранжевые прямоугольные корпуса, а не цилиндрические, как в США. Транзистор питания в центре – круглый, у него нет металлической кромки, как у американских транзисторов в корпусах TO-3. Не берусь судить, лучше или хуже корпуса у советских компонентов – просто интересно изучать, как они отличаются от американских.

Источник питания использует диоды на 1 А в прямоугольных оранжевых корпусах. ОС означает высокое военное качество.

Вторая плата тоже является частью источника питания, но она гораздо проще. На ней есть фильтрующие катушки индуктивности и конденсаторы, а также чип линейного регулятора напряжения (розовый), выдающий 15 В для ИС операционного усилителя первой платы. У чипа регулятора напряжения есть две большие металлические петли, припаянные к плате и рассеивающие тепло. Странно, что у платы есть три больших отверстия с правой стороны. Вероятно, они нужны для того, чтобы освободить место для компонентов большой высоты на соседней плате – но там таких компонентов нет. Видимо, эту плату изначально разрабатывали для другого устройства.

Вторая плата наполовину пустая, и её правая часть, видимо, работает как радиатор

Остальные платы заполнены ИС цифровой логики. Плата 3 на фото ниже и похожая на неё плата 5 отвечают за функции текущего времени и оповещателя. На каждой плате стоят двоично-десятичные счётчики для шести цифр (часы, минуты, секунды). Кроме того каждому счётчику требуется логический чип для увеличения и ещё один чип для сброса, в зависимости от того, работают ли часы в обычном режиме или их настраивают (поэтому там так много чипов). Розовый чип управляет выбором цифры при настройке.

У платы 4 (ниже) две функции. Во-первых, она управляет тем, показывают ли часы текущее время или время оповещения. У каждой цифры для этой цели есть отдельный чип. Во-вторых, плата даёт сигнал кораблю, когда текущее время совпадает с заданным временем оповещения. Это реализовано с использованием нескольких чипов, которые сверяют все цифры по очереди, определяя наличие совпадения. Так что, хотя функции этой платы кажутся простыми, для них требуется полная плата чипов. Контакты внизу платы связывают плату 4 с платой 5. С платой 3 она соединяется через жгут проводов.

На некоторых платах размещено больше компонентов, чем нужно только лишь для цифровой логики. К примеру, на платах 6 и 7 есть импульсные трансформаторы, электрические изолирующие управляющие сигналы, поступающие в часы через 19-контактный разъём (в современных схемах эту роль исполняет оптрон). Эти трансформаторы немного похожи на грибы или маленькие водонапорные башни, и их можно видеть на фото ниже. На 7-й плате также есть кристалл кварца – металлический прямоугольник внизу (инструкция для «Союза» утверждает, что точность этих часов составляет до 30 секунд в день, что не очень хорошо – дешёвые электронные часы от Timex 1970-х годов давали точность до 15 секунд в месяц; в инструкции написано, что часы можно синхронизировать по внешним импульсам).

На 7-й плате стоит кристалл на 1 МГц, задающий тактовую частоту для часов

Две функции 7-й платы – генерация тактовых импульсов и реализация секундомера. Кварцевый кристалл выдаёт импульсы частотой 1 МГц. Они замедляются до импульсов раз в секунду при помощи шести двоично-десятичных счётчиков; каждый из них делит частоту на 10. Затем эти импульсы используются остальными схемами часов. Для работы секундомера на плате есть четыре счётчика для четырёх цифр. Также там расположена управляющая логика для запуска, остановки и обнуления секундомера. Три импульсных трансформатора позволяют кораблю управлять секундомером при наступлении определённых событий.

Платы 8 и 9 управляют светодиодными дисплеями. Каждой цифре требуется чип, зажигающий определённые сегменты 7-сегментного дисплея на основе двоично-десятичного значения. Чипы, преобразующие двоично-десятичные значения в 7 сегментов – это розовые 16-контактные чипы. Поскольку на часах есть 10 цифр, используется 10 управляющих чипов. Восемь из них расположены на 8-й плате, а на 9-й плате расположено два чипа и различные ограничивающие ток резисторы для светодиодных дисплеев. Переключатели для настройки часов также видны на фото внизу.

И, наконец, на 10-й плате расположены десять светодиодных дисплеев. Каждая цифра состоит из дисплея с семью сегментами и точкой. Думаю, одна из точек должна что-то обозначать – мы узнаем, что именно, подав питание на часы.

Советские интегральные схемы

Рассмотрим далее ИС часов. Часы в основном содержат микросхемы на транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), популярной с 1970-х по 1990-е (если вы занимались цифровой электроникой в качестве хобби, вам, вероятно, знакомы ТТЛ-чипы серии 7400). Чипы ТТЛ были быстрыми, дешёвыми и надёжными. Однако их главным недостатком был дефицит функциональности. На простейшем ТТЛ-чипе есть всего несколько логических вентилей, типа 4 NAND или 6 инвертеров, а более сложный ТТЛ мог содержать что-то типа 4-битного счётчика. В итоге ТТЛ уступили дорогу КМОП (чипам, которые используют в современных компьютерах), которые используют гораздо меньше энергии и имеют большую плотность.

Поскольку каждый отдельный чип в часах мало что умел, часам требовалось множество плат с чипами для выполнения их функций. К примеру, каждой цифре часов требуется счётчик, а также пара логических чипов для увеличения или очистки этой цифры по необходимости, а также чип, управляющий соответствующим 7-сегментным светодиодным дисплеем. Поскольку часы показывают 10 цифр, это уже даёт нам 40 чипов. Дополнительные чипы обрабатывают нажатия на кнопки и переключатели, реализуют оповещатель, отслеживают состояние секундомера, управляют осциллятором, и так далее, что доводит общее число чипов до 100.

Что мне понравилось в советских ИС, так это что нумерация чипов подчиняется рациональной системе, в отличие от, по большому счёту, случайной нумерации американских ИС (больше информации можно найти в справочнике «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги»). Две буквы в номере детали обозначают функцию чипа – логический вентиль, счётчик, триггер, декодер. К примеру, микросхема ниже отмечена, как «Δ134 ЛБ2А». Номер серии 134 говорит о том, что это ТТЛ-чип с низким энергопотреблением. Буква «Л» обозначает логический чип, а «ЛБ» – логические вентили NAND/NOR. «2» обозначает определённый чип категории «ЛБ» (функциональность чипа 134ЛБ2 включает в себя NAND-вентили и инвертер с 4 входами, и у него нет американского аналога; «Δ» используется на мелких чипах вместо «Л», чтобы не перепутать её с «П»).

Логотипы на ИС говорят о том, что у них были разные производители. Ниже показано несколько чипов, вместе с названием производителей и переводом на английский. Больше информации о логотипах советских полупроводников можно найти тут и тут.

Сравнение с технологией США

Как выглядят часы с «Союза» по сравнению с американской технологией? Впервые взглянув на них, я бы сказал, что их сделали в 1969-м, а не в 1984-м – если смотреть на их устройство и большое количество простых чипов в плоских корпусах. Американская технология к 1984 году произвела IBM PC/AT и Apple Macintosh. Кажется абсурдным, что в часах используется несколько плат с большим количеством ТТЛ-чипов через десять лет после того, как в США начали выпускать цифровые наручные часы на одном чипе. Однако оказалось, что сравнивать технологии не так-то просто.

Для сравнения часов «Союза» с современной им американской космической электроникой 1980-х, я взял плату от компьютера AP-101S космического «Шаттла». На фото ниже показана схема от часов «Союза» (слева) и компьютера «Шаттла» (справа). Хотя компьютер «Шаттла» более продвинут с точки зрения технологий, разница между ними не такая большая, как я ожидал. Обе системы сделаны на основе ТТЛ-чипов, хотя чипы у «Шаттла» из более быстрого поколения. Многие чипы у «Шаттла» чуть более сложные; обратите внимание на чипы с 20 контактами вверху. Большой белый чип куда как более сложный – это чип коррекции ошибок памяти AMD Am2960. Печатная плата «Шаттла» более продвинутая, у неё больше двух слоёв, из-за чего чипы можно располагать на 50% плотнее. В то время считалось, что СССР отстаёт от Запада в ИС-технологиях на 8-9 лет; это совпадает с тем, что видно на основе сравнения двух плат.

Однако что меня удивило, так это схожесть компьютера «Шаттла» и часов «Союза». Я ожидал, что в компьютере «Шаттла» будут использоваться микропроцессоры 1980-х годов, и он будет опережать часы «Союза» на целое поколение, но оказалось, что обе системы используют технологию ТТЛ, и во многих случаях у чипов оказывается почти одинаковая функциональность. К примеру, на обеих платах используются чипы, реализующие по 4 NAND-вентиля (поищите слева чип 134ΛБ1A, а справа — 54F00).

Почему же в часах «Союза» используется более 100 чипов, вместо системы на единственном чипе? Советские технологии СС отставали от американских на 8 лет, и ТТЛ-чипы в то время казались разумным выбором даже в США. Поскольку ТТЛ-чипы не обладают обширной функциональностью, то даже для реализации таких простых вещей, как часы, требовалось использовать несколько плат, заполненных чипами.

В следующий раз мы попытаемся подать на часы питание и посмотреть, как они работают. Я изучал этот вопрос специально. Планирую подробнее описать про их питание и другие их части, а пока что посмотрите видео, на котором Марк разбирает часы.

Источник