Réalisation d'une horloge-mère à quartz

la « Distribution de l’heure à polarité alternée »: c’est quoi ?

Ce fut, pour une grande partie du siècle dernier, la solution apportée à la nécessité de synchroniser l'ensemble des horloges d'une gare, d'une usine, d'un hôpital, d’une école, d'un navire  etc. Depuis, d'autres technologies ont vu le jour: synchronisation via signaux numériques IP, radio (DCF77, France-Inter) GPS... Technologies qui ne sont pas abordées dans cette page destinée au matériel ancien.

Le principe: L'ensemble des horloges  réceptrices (ou filles) est asservi à une seule horloge-mère (ou régulateur). Celle-ci envoie toutes les trente secondes, une impulsion électrique (par exemple une impulsion plus 12V, puis après 30 sec une impulsion moins 12V (c'est la "polarité alternée") et ainsi de suite afin de faire tourner, par bonds de 30 seconde les aiguilles des réceptrices.  Ce mouvement est assuré soit part un système oscillant avec électro-aimant, cliquet et roue à rochet (1)  soit par un petit moteur rotatif « pas à pas » (2)

Exemples de moteurs de réceptrices

Une réceptrice ne fonctionne donc  pas indépendamment : ce n’est qu’un compteur d’impulsions qui nécessite un signal extérieur.

Chaque réceptrice est équipée d'un  shunt. Il s'agit d'une résistance de faible valeur; en général 10 ohms, montée en  parallèle sur le moteur. Une partie du courant passe par le moteur, une autre par le shunt.  Le shunt  permet  à l'ensemble de continuer d’être alimenté si l'une des réceptrices est retirée du circuit pour maintenance. tout le courant passe alors par le shunt ce qui assure la continuité du circuit: ce shunt est souvent monté à l'extérieur dans une rosace; il peut être également soudé aux bornes de la bobine de la réceptrice.  Plusieurs dizaines de réceptrices peuvent être branchées ainsi. (Comme vous le constatez sur la photo ci-dessus, horloge-mère et réceptrices n’ont pas encore été synchronisées ! ) . ATTENTION:  NE JAMAIS BRANCHER DIRECTEMENT UNE RECEPTRICE DE CE TYPE SOUS 230 VOLTS !  Si possible mesurer la continuité des bobines avant l'acquisition de ce type d'horloge.

L’horloge-mère F5MNA (Version 2.01)

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 Utilisation de l’horloge-mère F5MNA

Avec l’horloge-mère  F5MNA,  les impulsions  gênèrent un courant  suffisant pour faire fonctionner une ou deux réceptrices à aiguilles, mais dans tous les cas il sera préférable de ne pas conserver le shunt qui "gaspille" du courant inutilement. Un potentiomètre permet de régler le courant en sortie d'horloge. Si ce courant s'avère trop important  il peut provoquer soit un  dysfonctionnement  pour les réceptrices plus modernes soit  un bruit excessif pour les horloges plus anciennes. Trop  faible, le système n'entraîne pas les aiguilles.

L'accès à ce potentiomètre se trouve près des fils de sortie. Il est à régler une fois pour toute à l'aide d'un petit tournevis horloger: horloge dans la position "avance rapide". 

La liaison  à l’horloge peut être réalisée avec un fil type téléphone (1 paire)

L’horloge fonctionne dès son branchement sur le secteur. Une LED rouge sur le boîtier clignote toutes les secondes.

Mise à l’heure

L’inverseur permet l’avance rapide des aiguilles (2 pas/sec). Après avoir stoppé l'avance rapide, bloquer le décompte à l'aide du bouton poussoir (RAZ)  jusqu'à l'heure précise correspondant à celle indiquée par les aiguilles.

NB   On trouve également des horloges indiquant les secondes. Il peut s’agir d’horloges de même principe auxquelles on a adjoint un petit moteur synchrone indépendant qui tourne en une minute pour entraîner la trotteuse. Ce moteur est synchronisé toutes les minutes par dégagement d’une came à l’arrivée de l’impulsion envoyée par l’horloge mère.

Pour tester son horloge et sa compatibilité,  sans horloge mère : Sans résistance de shunt: Prendre une pile 1.5 Volt et la brancher en retournant alternativement la pile sur les deux fils (changement de polarité) . Chaque contact doit faire avancer les aiguilles de 30 secondes.  Ne faire contact que le temps de l'impulsion. (1/2 sec environ) .

Certaines horloges ont un pas d’une minute ce qui n’est pas compatible avec l’horloge-mère  F5MNA proposée….me contacter 

 Le coffret en cours de réglage

le périodemètre indique 4000.000 (point test 250 Hz)

Après épuisement du stock , je ne propose plus de boitier complet.

Le programme destiné  au PIC 16f628   --->  Ici  

 Je peux fournir le PIC 16F628  préprogrammé pour quartz 4.096 MHz ou 3.2768 MHz : me consulter      

 (Novembre 2008 etc...)