J'ai installé cette pendule au fond de ma classe, ainsi, je peux voir l'heure facilement ...
elle est constituée de 2 tambours de près de 30 cm de diamètre, un pour les heures (de 1 à 12) et l'autre pour les minutes (de 00 à 55, de 5 en 5 donc)

Voici comment je l'ai construite :

Squelette de chacun des 2 tambours (cliquez pour agrandir)

Chaque tambour est formé de 2 roues entretoisées. Chaque roue est formée de 12 rayons assemblés par un moyeu, la jante étant formée de 12 cordes. Les cordes et les rayons sont réunies par des noix en PLA, en deux parties collées :



Toutes les traverses sont faites en rondins de hêtre de 6 mm. Un gabarit permet de les couper toutes à la même dimension




Les 2 parties des noix sont imprimées en PLA.



Les 2 parties des moyeux.



Le plateau-gabarit d'assemblage comporte 12 plots régulièrement répartis sur un cercle et 2 trous d'orientation au centre

Voici comment on assemble une seule roue d'un tambour :

Toutes les pièces préparées



Les 12 demi-noix sont embrochées sur les plots, 2 vis longues sont introduites dans les trous centraux et un demi-moyeu est installé


Orientation des demi-noix



Les rayons et les cordes sont alors insérés dans les pièces en PLA, avec un point de colle (cliquez pour agrandir)



Le second demi-moyeu est collé et immobilisé par serrage d'écrous sur les vis



Détail d'une jonction



Enfin, les 12 autres demi-noix sont collées aux jonctions

Et on recommence pour une seconde roue ...
Lorsque la colle est bien prise, on assemble les 2 roues avec les entretoises, simplement enfilées dans les noix, sans les coller (l'ensemble tient déjà tout seul) :




Des boulons sont installés dans les moyeux, d'un côté pour l'entrainement, de l'autre pour faire un pivot

Et on refait tout cela pour le second tambour ...

Maintenant, le bâti :


C'est un simple cadre, avec un montant central pour les pivots (cliquez pour agrandir)




Des équerres imprimées servent d'assemblage des traverses en médium

Les moteurs sont des 400 pas. J'ai imprimé également des flectors de rattrapage d'axe :


Voici quelques photos du montage des 2 tambours sur le bâti :


(cliquez pour agrandir)




Pour "fermer" les tambours, j'ai découpé 24 rectangle en carton de 2 mm que j'ai collés sur les entretoises :


(cliquez pour agrandir)

Il n'y a plus qu'à coller des chiffres, imprimés simplement sur papier ...

La partie commande est simple, voici son schéma :



Il y a 2 parties semblables, une pour la commande du moteur de rotation du tambour des minutes :


Le PIC est synchronisé par le secteur, le tambour avance de 2 demi-pas toutes les 9 secondes

Et une pour la commande du moteur des heures


Le PIC est synchronisé par un détecteur magnétique positionné à 57 minutes. Le tambour avance de 2 demi-pas toutes les 5 secondes

L'alimentation est une du commerce, à découpage :


je lui ai ajouté un opto-coupleur pour créer un signal de 50Hz de synchronisation

Voici l'alimentation :

(cliquez pour agrandir)

Voici quelques photos de détails de construction :



Pour des raisons de maintenance, les moteurs ont un connecteur

Ce connecteur s'installe sur la carte PIC :



et un câblage spécial permet d'inverser le sens de rotation simplement en retournant le connecteur



Le détecteur magnétique est un ILS fixé sur la traverse inférieure et c'est un aimant qui le commande




La position de l'aimant est entre 10 et 15 minutes



Un écrou fait contre-poids à la position diamétralement opposée (entre 40 et 45 minutes)

Un carton comportant 2 fenêtres est fixé à l'avant :


(cliquez pour agrandir)



Les fils de L'ILS et du 12V passent sur la traverse, ils sont retenus par un cavalier pour éviter qu'ils ne soient emmenés par les tambours

L'alimentation est fixée sous la traverse inférieure :

(cliquez pour agrandir)



C'est le module des minutes qui est directement alimenté (à droite), celui des heures est alimenté à partir de celui des minutes

Deux tasseaux tourillonnés et collés servent de pied à cette pendule :




Voici comment s'effectue le passage des heures :

Le tambour des heures ne bouge pas avant que 57 minutes ne soit affichées




Le tambour des heures avance plus vite que celui des minutes : il doit tourner de 30° en 3 minutes alors que celui des minutes met 5 minutes

Voici une pendule que j'ai réalisée à partir d'un appareil de tableau utilisé dans une salle de contrôle de centrale nucléaire :


Extérieurement, l'indicateur comporte 4 digits





A l'intérieur, on a une carte d'affichage, une carte de commande et et un bloc Sodilec (alim)




Une des contraintes et de conserver le plus possible l'aspect extérieur, en particulier, ne pas percer de nouveaux trous et si possible, utiliser les existants




Une fois le capot avant retiré, on découvre les 4 Nixie




Les Nixie sont de dimensions impressionnantes (diamètre de l'ordre de 70mm), pour preuve, le protège objectif de mon APN




Un des Nixie

Première opération : démontage afin de relever le schéma de la carte affichage que je compte conserver :


Les dates-codes sur les circuits TTL indiques une année de fabrication de 1977 environ




Pour éviter la casse, les 4 Nixie sont enlevés et stockés à l'abri




Le bloc Sodilec fournissait le 200V pour les Nixie, je compte le garder également. En revanche, la carte de commande devient inutile.

Relevé du schéma :

Rien de bien compliqué, le voici :


Les circuits d'affichage
On remarque sur ce schéma l'utilisation de TTL de première génération (7475 par exemple). A noter la mise en parallèle de 2 circuits 74141 car les Nixie doivent consommer pas mal.
Le digit de gauche (milliers) n'est pas complet : il ne peut afficher que "0" ou "1". Je devrai donc modifier cette partie si je veux afficher l'heure en mode "24h".
Enfin, la commande est simple :
- 4 fils de data, sur lesquels on envoie le digit en BCD
- 4 fils de multiplexage sur lesquels on envoie une commande parmi 4 pour chacun des digits.

Essai pour voir si ça marche :

Avec deux alims de labo (200V et 5V) et quelques straps, j'ai essayé d'allumer les Nixie :


Super, les 4 Nixie s'allument !

Modification de la carte d'affichage :

Voici la modification à effectuer :


La modification (en rouge)
Celle-ci consiste à ajouter les connexions pour pouvoir allumer "2" (et "3") sur le digit de gauche. Donc la data D1 vers le 7475, la sortie Qbarre correspondante vers les 74141, et les sorties des 74141 vers les cathodes K2 et K3 du Nixie. Il faut aussi couper la masse de l'entrée du 7475.
Voici quelques photos :




Il faut déposer la carte affichage du châssis car il faut intervenir des deux cotés du circuit








La modification

Un petit essai pour voir si maintenant on peut allumer le "2" et le "3" sur le digit de gauche :




Ok, ça marche !

Fabrication de la nouvelle carte de commande :

Je vais faire une carte avec un PIC 16F84A. Voici son schéma :


La carte PIC

Voici quelques photos de cette carte, des interrupteurs et des fixations :



La carte PIC






Les inters de commande

Quelques explications :

L'appareil fonctionnera suivant deux modes :
- en pendule (inter de droite vers le bas, sur "arrêt"
- en simulateur de puissance (inter de droite vers le haut, sur "marche"

Ce mode m'a été demandé, c'est une commande spéciale, qui va afficher une simulation de la montée en puissance de la cantrale. Le cycle total sera très accéléré par rapport au fonctionnement normal, puisqu'il durera 12 minutes.
L'inter du milieu permet de choisir le réglage (en pendule, on choisit si on règle les heures ou les minutes; en simulateur on choisit si on règle l'avance ou si on remet à 0 le cycle)
A noter qu'en mode pendule, le cycle simulateur est remis à 0 automatiquement. Donc quand on repasse en mode simulateur, le cycle recommence à 0.
Enfin le levier de gauche, actif vers le bas, fait le réglage voulu (incrément ou raz)

La suite des photos :



Deux colonnettes en nylon permettent de fixer la carte PIC tout en la surélevant





Raccordements de la carte à la carte affichage

Essais avec le logiciel, alims de labo et générateur BF réglé sur 50Hz pour la synchro :


Mode simulateur (valeur maximale : 960MW)




Mode pendule

Voilà ça marche !

Alimentations :

Il faut faire du 5V, du 200V et un signal de synchro à 50Hz pour piloter la pendule.
Pour le 5V, je vais utiliser un petit module chinois qui, à partir du 230V, fournit 5V sous 0,7A ce qui est amplement suffisant.
Le signal de synchro sera fait à partir du secteur commandant un photocoupleur.
Enfin, j'ai révisé le bloc Sodilec. Voici le schéma de l'alimentation :



Installation sur le châssis :



Le bloc Sodilec reprend sa place et la petite carte a toute la place sur le châssis





La carte comprend le circuit de synchro et le module 5V





La carte de commande équipée de son PIC 16F84A

Conclusion :

J'ai donc remonté le châssis dans son boitier.


Mode pendule, à la mise sous tension : 12h00




Mode pendule, mise à l'heure




Mode simulateur, 280MW




Mode pendule, passage à 16h00 (cliquez sur la photo pour voir une vidéo