2013年5月13日 星期一

DIY 時鐘:「大人の科学」電波時計


數年前國內音響 DIY 社群曾經流行過真空管時鐘。我對這些音響之外,實用性高的小型電子玩意向來深富興趣,卻不曾對真空管時鐘動心。當時的真空管時鐘套件,除了使用數字真空管作顯示之外,其餘架構,和最平常的石英鐘實無二致:沒有特別精確的計時原理,也沒有特別精緻的機械結構。而最大的「亮點」數字真空管,固然有所謂暗夜中迷人的光線,但也有許多缺點,耗電、壽命有限,而且昂貴。但我對於 DIY 時鐘仍然很有興趣,這次得知最新一期的「大人の科学」(大人的科學)推出電波校時時鐘,就立刻訂了一套。


「大人の科学」售價不低,雖然有趣,但成品的質感和耐用度似乎也難以市面上的產品相比。雜誌社最厲害的是常常能夠捕捉到實用而有趣的題材,進而化成一般人也能在短時間內完成的套件。這次的電波對時時鐘,顧名思義,採用電波校時,因此比純粹的石英或機械機芯更為精準。在日本這種電波校時的時鐘手錶頗為普遍,雖然在台灣校時電波的收訊不佳,但這無疑是個有趣的賣點。第二個有趣之處,是時間顯示的方式。這個套件並不採用常見的指針,也不採用電子錶頭,卻不畏繁瑣很有梗的做成復古的翻頁鐘(flip clock)。精準的電波計時,加上復古的翻頁鐘,又是還不算太貴,可以自己組合的套件,真是太有趣了。


這次的套件和幾年前的 LED 桌燈相比,更為複雜。除了機殼,附了一張電路板,兩顆馬達、機芯結構,還有幾包螺絲。包裝背面則是一疊印上數字的薄膠片,翻頁鐘上每一頁位數,就是一張小卡。



這期附的說明書,照樣精彩。先介紹時鐘的歷史,電波校時的原理與演進。全日文,我當然看不懂,但最重要的組裝說明有簡單明瞭的圖示,完全不看字也能順利組裝。先把機身結構裝好。左右兩邊各有一顆馬達,分別帶動左右兩支轉軸,控制時與分的頁卡。正上方有一支線圈,是感應校時電波的天線。台灣勉強能收到日本對時電波基地台的訊號,不過據說要在窗邊等干擾較少的地方。


雖然說是 DIY 時鐘,但真正與計時相關的電路與機構,都是預組好的半成品。實際上參與組合的,是翻頁顯示的構造。顯示時、分的頁卡,密佈於五大張白色的薄膠片上。上面已經有精美的數字印刷,也事先裁好輪廓,可以輕易地徒手剝下。先把時、分兩個轉軸歸零,再依序一一嵌入頁卡,電波校時時鐘也就完成了。


裝上電池後,時、分兩側頁卡會先歸零,然後在十分鐘之內完成校時,自動撥至正確時間。校時失敗則會顯示 00:11。我家收訊向來不好,電視、廣播皆是,這次果然也收不到。幸好這個時鐘有手動校時的功能,按頂蓋後方兩個鈕,把時間調整至台灣時間,這個時鐘就開始走了。

在安裝過程中,最擔心的是輕薄而軟的頁卡,是否能夠穩當地嵌在軸承上。真的運轉之後,其實相當順暢,乾淨俐落,沒有一點問題,比我所設想的更為實用。但是否能夠經年累月地使用,還要慢慢觀察。左右的時、分兩區,各有一套齒輪組。說明書中並沒有提到要潤滑。習慣使然,我還是拿出塑膠齒輪專用的潤滑油,拆開時鐘塗在齒輪之間的接合處,希望可以讓這個時鐘更為耐用一點。


 


既然這是電波時鐘,在不能或不易收到電波之處,這個時鐘最重要的特點便形同虛設。翻頁式的時間顯示和樸拙的外型,卻賦于這個時鐘不同凡響的附加價值。親手完成這個套件,對 DIYer 來說也是別具意義。我把時鐘放在桌上,看著它運轉。機械式的機構,隨著分秒俐落地翻頁,還有清脆的開關音。看著、聽著,一分鐘又一分鐘,不由得痴了。

17 則留言:

Paul 提到...

真漂亮的鐘!! 小弟也好喜歡. :)

不過電波時計如果不能調整時區, 其實挺困擾的.
小弟前幾年從日本買了個電波時計鬧鐘回來,
平常收不到校時電波訊號還好,
但有一次訂了鬧鐘早上六點起床,
結果一大早被叫起來後, 覺得奇怪怎麼六點了天還沒亮.
看看牆壁上的掛鐘, 發現原來才五點.
才知道是鬧鐘突然收到校時電波, 把時間對到了日本時間,
所以整整提前一個小時響..
碰到這種情況, 真的很無言......

WF 提到...

Paul 兄,

幸好台灣比日本慢一個小時,只是起來得早了,倒沒有擔誤到重要事情。

時差的問題,一開始想,在裝頁卡時,可以 shift 一個小時。不過這個鐘的時針共有 60 段,分成 24 小時制,而 60/24 非整數,所以有幾個小時是連續兩張頁卡,其他則是三張頁卡,由電路控制每小時該翻兩張還是三張。所以,直接 shift 頁卡的位置應該會有些問題。

我現在想到的解法是可以自己重做頁卡,在電腦裡畫出相同形狀的卡片,然後用印在膠片上,這樣就可以隨心所欲的控制時區。不知道有沒有更為便利的方式?

(如果這個鐘的時針的段位不是這種不能整除情況,那就簡單多了〕

Vincent Su 提到...

小弟住新竹市,剛做好時試了好幾次讓他自動對時都失敗顯示00:11, 後來不管它,直接放在面北的窗邊,第二天醒來一看竟然已經自動完成對時(只是比台灣時間快1小時).

原本這鐘所附的小時頁片是00~11各2頁,13~23各3頁,為調慢1小時為台灣時間,所以將頁卡位置順序由原本的00開始改為由23開始(注意23點只裝2頁,拿掉多餘的一頁),接下來順序安裝00~10各2頁,注意11則要安裝3頁(用雜誌附的預備片自己製作), 以上如此自動對時就是台灣時間了.

另外可參考下面加強收訊的方法, 我是沒試過
http://www.youtube.com/watch?v=SVMZpHHflwI

mlnaml 提到...

Vincent Su ,
http://www.youtube.com/watch?v=SVMZpHHflwI
剛剛細看這個連結,他的做法不是加強收訊,而是改成有線式接收訊號,而訊號則是利用影片上面附的軟體模擬輸出

匿名 提到...

可在11點空一格就好,就不用自己畫了

匿名 提到...

不好意思 我想問一下 如果連00:11都顯示不出來 是收不到電波 還是裝錯了捏

D 提到...

放入電池後,面板會快速翻動顯示為0000/2300,開始接收日本電波(福島/佐賀)
天線最好和電波塔方向垂直
最多等待10分鐘,LED燈會以間隔2秒閃燈,如接收電波成功,燈滅
若校時失敗,面板會顯示0011/2311,LED燈間隔5秒閃燈

每天深夜一點(日本時間),會再次接收電波校時
若此時無法成功校時,深夜二點會再次校時


Power-on Reset(重置電波校時):
取下電池,靜置30秒,按壓時或分針按鈕10次以上,再放入電池
就可再重新接收電波校時

快速翻頁60片遊戲功能:
長壓分/時針鈕約4秒後,就會啟動

所以如果有重置,放入電波後就會歸零0000/2300 開始接收電波

WF 提到...

D 您好,感謝您提供中文版的說明,嘉惠不懂日文的網友。

AlenH 提到...

組裝好之後等了幾天都無法對時..灰心之下想找有沒有強波器之類的, 無意間找到一篇文章說明影響對時電波收訊的因素, 第一項就是WIFI無線網路. 於是死馬當活馬醫, 沒想到一把無線AP關掉, 沒幾秒時鐘就開始跳了!! 其實只要晚上對時時間關掉AP一段時間讓時鐘接收一下訊號就可以,所以現在晚上我會在12點前關掉無線AP,讓時鐘對時....給一樣有對時困擾的朋友做參考

josh 提到...

你好,我的則是在昨晚組裝完成後,半夜忽然分鐘頁馬達轉個不停,似乎是誤觸「快速翻頁60片遊戲功能」,用先前提到的reset方式也無效,還有沒有其他解決方式呢?

WF 提到...

josh 您好,

半夜轉個不停,應該是每日自動的校時機制?

josh0306 提到...

你好,因為那樣太詭異,最後只好把電池拿出來
目前裝上電池後則是完全不會動了
這真是的令人灰心的玩具

想騎單車的背包客 提到...

我的只會一直啪搭、啪搭、啪搭的翻頁
從沒有停下來

也重新設定了
好多次

Kenneth Lu 提到...

一直轉不停可能是兩個滾筒間的側板裝反了,螺帽沒有低於平面,以至於時與分相互影響,所以找不到基準轉不停。
參見http://i.gzn.jp/img/2013/05/22/patapata-clock/P1170182_m.jpg

這是我剛遇到的現象

Kenneth Lu 提到...

還有,以下是否接觸不良也要驗證
http://i.gzn.jp/img/2013/05/22/patapata-clock/P1170229.jpg

這是我遇到的兩個問題,供參考

想騎單車的背包客 提到...

成功了,
上週進行微調後
發現是接觸的問題
目前他自轉的很順利
自動校正時間的功能也很正常
謝謝

匿名 提到...

請問一下,我在早上8點多,看到的"時"是「8」,然後過一陣子就變成「9」,再過一會居然變成「10」,這些變化都還在8點內,這可能是什麼原因呢

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