Однажды во всемирной паутине я нашёл статью, где один человек сделал вращающуюся конструкцию, которая при вращении показывала карту мира, создавая при этом «глобус». Данная статья меня очень заинтересовала своей «необычностью», но предложенные схема, программа, размеры и возможности конструкции меня не устраивали. Во-первых, меня не устроил размер этого «глобуса», он был размером со стандартный куллер, во-вторых, управлял всем этим маленький контроллер ATtiny13, память которого всего 1 килобайт, в-третьих, программа была написана на незнакомом мне языке ассемблера, поэтому что – либо исправить или доработать в программе я не мог.Исходя из всего этого, была поставлена цель: создать, что-то подобное, но без вышеперечисленных недостатков.За основу был взят, ранее мною изученный, язык СИ. В качестве исполнителя я взял микроконтроллер ATmega8, который имеет 8 килобайт Flash памяти, 32 программируемых вводов-выводов ISP интерфейс и много других функций, многие из которых здесь не используются. На вывод картинки были выбраны восьмибитные сдвиговые триггеры 74HC164.

Кратко о принципе работы исполнителя

Вся система состоит из двух частей: питающей и воспроизводящей.Питающая часть состоит из двух частей: вращающаяся и неподвижная. В неподвижной части напряжение выпрямляется и генерируется с частотой порядка 100 килогерц, этот сигнал подаётся на первичную (неподвижную) обмотку трансформатора, так же часть напряжения идёт на питание электродвигателя. Благодаря использованию такой высокой частоты мы получаем большой КПД трансформатора. Во вращающейся части снимается напряжение с вторичной обмотки трансформатора, выпрямляется, стабилизируется и подаётся на воспроизводящую часть.

  Воспроизводящая часть состоит из датчика холла, микроконтроллера и из сдвиговых триггеров со светодиодами. Датчик холла создаёт одно прерывание за один оборот, микроконтроллер – основная часть всей конструкции, он в нужное время посылает на сдвиговые триггеры по 32 бита информации, которые, в зависимости от значения бита, включают или выключают светодиод. Резкое изменение горения светодиодов и создаёт картинку. Ниже можно увидеть электрическую схему данного проекта. В рамку заключена неподвижная часть.

Примечание: Транзистор VT4 (IRFZ44) спаренный, то есть два транзистора запараллелены! Это помогает значительно повысить мощность и КПД трансформатора.

Кратко о процессе создания исполнителя

Изначально не хватало много очень важных деталей, и проект собирался из того, что есть. Самой большой проблемой при сборке стала печатная плата нестандартной формы и размеров, делалась она по технологии «лазерного утюга», её не удавалось сделать около десяти раз, если учесть то, что на одну попытку уходило в среднем два дня, то станет ясно, что это довольно таки много. После очередной попытки она была сделана. Все недостающие детали были заказаны почтой из Нижнего Новгорода. Когда детали «пришли» я принялся собирать проект. Дальше всё пошло гладко, все детали встали на своё место и после недели упорной работы проект был собран до конца.

О вращающемся трансформаторе

Для передачи напряжения с неподвижной части на вращающуюся был приспособлен вращающийся трансформатор, при его намотке я не парился с подсчётом витков, а просто взял оправку толщиной 30 мм и намотал на неё проволоки  сечением ~0.5 мм. На первичную обмотку был намотан один слой, а на вторичную три слоя проволоки.  

Процесс разработки управляющей программы

Сразу же после сборки мне захотелось опробовать проект в действии. Было написано несколько простых программ, выводящих множество точек, полосок, даже была программа, выводящая разноцветный мяч. На этом была выяснена работоспособность проекта.

  Через несколько дней сразу - же после школы я пришёл домой и начал писать основную программу. Самой долгой и нудной её частью являлась заполнение массива с картой мира. После частичного заполнения массива я не удержался попробовать загрузить программу в микроконтроллер. Программа была запущена, и передо мной появился кусок карты мира. Под впечатлением я сел писать дальше. Закончил писать программу около восьми часов вечера. Уже с почти ничего не видящими глазами я достал программатор и записал программу в микроконтроллер. К счастью программа заработала так, как надо и я увидел перед собой медленно вращающийся глобус. Так была создана первая версия программы.

Проект в работе