Ностальгия. Часы. Союз

какая тонкая работа, хоть в космос посылай

Мы не выпускали и не выпускаем микросхемы со встроенной защитой от радиациии, перегрузок, эми. У нас свой путь - внешние контейнеры для блоков.

А буржуи нам такие микросхемы продавать отказываются (причем даже китайцы) т.к. они "двойного назначения. В итоге наши космические корабли летают на гражданских буржуйских микросхемах в наших броневых контейнерах

Это сообщение отредактировал DmitryDmitry - 22.01.2020 - 15:04

радиациии, перегрузок, эми.©
в паспорте на микросхемы в СССР были нормативные данные по проверке перегрузок и тд. Причем с грифом ВП они были в несколько раз больше.
а иначе устройство не проходило испытания.

В подборке изображение под заглавием "панель" имеет коряво прифотошопленные надписи на пендосском. Причем, с ошибками. Вопрос - зачем?

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Ответ: Источник американский.
В первом посте он указан.
Зайдите по ссылке

Старое железо, космонавтика

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.

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

via

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.

Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 29.01.2020 - 11:48

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.

Да-да, уже разбирали

Схема часов

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.

Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 29.01.2020 - 11:49

Всё, баян. Сливайте.

Ладно, добью - потом сливайте ))



Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 29.01.2020 - 11:40

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.

Тут Тс как то развернуто начал,дали бы до конца сделать пост,потом указывали бы

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

ТС, не сдавайся!

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.