Из старого флоппи-дисковода – станок для правки мелких свёрл

Когда-то давным-давно сделал из старого «винчестера» станочек для правки и заточки мелких свёрл, но у него слишком велика минимальная скорость вращения и обычно когда торопишься, то свёрла перегреваются. Пытался как-то уменьшать обороты, ничего хорошего не получилось и поэтому оставил всё как есть, просто заставив себя не торопиться. А тут недавно пришли знакомые компьютерщики и с вопросом «посмотри, из этого можно что-нибудь полезного сделать?» начали вываливать на стол множество дисководов на три с половиной дюйма (рис.1). И почему-то первой же мыслью было – а не попробовать ли собрать новую низкоскоростную «правку»…

Рис.1

Не откладывая это дело в долгий ящик, тут же снимаем крышки с нескольких дисководов разных марок и смотрим, что там внутри.

А внутри всё по-разному и у разных моделей одной марки управление двигателями может быть собрано и на одной и на двух микросхемах (рис.2).

Рис.2

Рассматриваем детали на платах поподробнее и отдаём предпочтение варианту с двумя микросхемами (рис.3) – по дорожкам и подходящим проводам видно, что правая микросхема ALPS-R SD705A (кроме всего прочего) отвечает за работу шагового двигателя перемещения считывающей головки, а левая LB11813 – только за работу двигателя вращения диска.

Рис.3

Также видно, что обе микросхемы соединяются всего двумя сигнальными дорожками – 33 и 34 выводы большой микросхемы идут к соединённым вместе 10-му и 11-тому выводам и к 12 выводу LB11813 соответственно.

Честно говоря, ранее уже приходилось сталкиваться с дисководами и уже есть некоторое представление о принципе их работы, поэтому, сказав для пущей важности «сейчас мы здесь что-нибудь отрежем…», аккуратно перерезал обе эти дорожки (рис.4).

Рис.4

Вывод 12 микросхемы LB11813 оставляем в покое, а на 10-й и 11-й нужно подать тактовый сигнал CLK. Так как частота его следования должна быть около 1 МГц, а амплитуда стандартная для микросхем пятивольтовой серии, то собираем на подвернувшемся под руку кусочке текстолита генератор прямоугольных импульсов на микросхеме К555ЛН1. Ставим переменный резистор для регулирования частоты и при среднем его положении подбором ёмкости конденсатора подгоняем выходную частоту к 1 МГц. Затем соединяем выход генератора с выводами LB11813 (рис.5), подпаиваем шины питания дисковода и генератора и включаем БП. Слышим, что двигатель начал вращаться. Это хорошо… Покрутив ручку переменного резистора, слышим как меняется частота вращения двигателя. И это хорошо…

Рис.5

Гости, радостные и окрылённые открывшимися перспективами, помчались домой, на ходу обдумывая, как можно использовать это «чудо техники», а я вернулся к схеме, чтобы посмотреть, что нужно оставить, а что убрать, и как это всё это облагородить в корпусе…

Сначала, вооружившись тестером, карандашом и листком бумаги, срисовал с платы схему (рис. 6). Здесь нумерация элементной обвязки, относящейся к микросхеме LB11813, оставлена старой, т.е. той, что была на плате.

Рис.6

Затем посмотрел некоторые технические характеристики. Потребляемый от пятивольтового блока питания ток на холостом ходу равен 0,22 А, при средней «нагрузке» на валу двигателя – меняется от 0,5 А до 0,7 А. Перед самой остановкой вращения ток достигает значения 0,85 А. Температура нагрева корпуса микросхемы LB11813 зависит от нагрузки, но в любом случае не превышает 50-70 градусов.

Минимальная частота генератора, при которой ещё вращается двигатель – около 0,45 МГц, максимальная – около 4,6 МГц.

Теперь дисковод полностью разбираю, оставив только две платы, соединённые 4-мя цветными проводами – по ним микросхема LB11813 управляет двигателем (рис.7). Белый восьмипроводный шлейф тоже не нужен – на плате с двигателем что было интересного, так это не то дроссель, не то какой другой элемент, но очень похожий на дроссель и отвечающий, скорее всего, за контроль частоты вращения двигателя (т.е. выполняющий функции датчика Холла) – так вот его можно выпаять, всё работает и без него. Остальные проводники шлейфа – это общий провод, напряжение питания, а также передача сигналов от концевых выключателей с платы двигателя (выпаиваем и их тоже).

Рис.7

«Сдуваю» термофеном все ненужные элементы с большой платы и обрезаю её так, чтобы остались крепёжные отверстия (рис.8).

Рис.8

Корпус.

Готового подходящего по размерам не нашёл, взял кусок 16-миллиметровой ДСП, тонкий пластмассовый лист и кусок стеклотекстолита от старой печатной платы. Немного попилил, посверлил и закрепил всё так, чтобы не очень «выпирало» и не занимало много места на столе (рис.9, рис.10, рис.11, рис.12).

Рис.9

Рис.10

Рис.11

Рис.12

Печатную плату для импульсного генератора развёл, но пока не вытравил – неохота разводить «бодягу» ради одной-двух маленьких плат. А пока установил в корпус макетный вариант и приклеил термоклеем его и плату с микросхемой-приводом двигателя. Файл печатной платы в формате программе Sprint-Layout находится в приложении к статье (вид сделан со стороны установки деталей - рисунок при ЛУТ надо «зеркалить»).

Никакой накладной декоративной панелью корпус сверху накрывать не стал – головки винтов так и оставил на виду. Пластмасса, из которой сделана верхняя крышка, попалась очень удачная – к ней не прилипают намертво никакие клеи из серий «Момент» или БФ и она практически не царапается и не мажется. Из той части, что осталась при выпиливания отверстия под вращающуюся поверхность двигателя, вырезал кольцо, которое приклеил сверху к этой вращающейся поверхности. На это кольцо можно наклеивать кольца из наждачной бумаги (рис.13), которые при желании достаточно легко содрать и на пластмассовой поверхности кольца почти не остаётся остатков клея. А что остаётся – сцарапывается ногтём.

Рис.13

В качестве блока питания применил импульсный преобразователь, выдающий 5В/1А от какой-то старой оргтехники. Провод питания впаян в схему напрямую – может быть это и не очень правильно, но зато блок питания никогда не теряется и потом, при его замене на новый, не приходится разбираться, где в разъёме «плюс, а где «минус»».

Никаких выключателей на корпусе нет, индикации подачи напряжения тоже. Движок резистора регулировки оборотов выведен сбоку. Учитывая, что за прошедший месяц пришлось два раза править свёрла и один раз затачивать несколько сломанных разного диаметра и за это время ни разу не появилось надобности уменьшить обороты, то получается, что можно было и не делать плавную регулировку. Настроить генератор на 4 МГц – и всё.

Конечно же, проверил работу схемы с двигателем от «винчестера» - всё работает так же, но с заметно меньшей мощностью в сравнении с управлением от «родного» контроллера. Это понятно - двигателю от HDD требуется более высокое напряжение питания.

Из академического интереса посмотрел форму сигналов в цепях питания двигателем. На рисунках ниже показаны состояния на «фазах» U и V относительно общего провода при тактовой частоте 4,6 МГц (рис.14), при 1 МГц (рис.15) и на одной из «фаз» и вывода, обозначенного на платах как N («нейтраль», надо полагать) (рис.16):

Рис.14

Рис.15

Рис.16

Сигналы «снимались» через резисторные делители, поэтому уровни не соответствуют показаниям шкалы напряжений, но так коэффициенты деления были одинаковы и не менялись, то отношения уровней относительно друг друга верны. Временные интервалы соответствуют действительности.

Андрей Гольцов, г. Искитим

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}