Danas je nabavljena profesionalna digitalna sportska štoperica Microsplit HL 820, švicarske tvrtke Heuer iz 1973. godine.
Tvrtka Heuer vuče porijeklo iz 1860. godine kada je Edouard Heuer otvorio malu urarsku radionicu u Saint Imieru u Švicarskoj. Od poznatijih patenata, Heuer je 1887. godine konstruirao oscilirajući zupčanik koji se i danas koristi u mnogim satovima, a 1911. godine osmislio je ugradbeni kronograf za instrument ploče automobila i zrakoplova (Time of Trip) koji je mjerio vrijeme trajanja putovanja. Tijekom 1949. godine po zahtjevu tvrtke Abercrombie & Fitch, Heuer je izradio sat koji pokazuje plimu i oseku (Solunar).
Godine 1963. Jack Heuer (praunuk osnivača Edouarda Heuera) dizajnirao je ručni sat Carrera, nazvan po opasnoj automobilskoj utrci Carrera Panamericana iz 1950-ih. U suradnji sa Willy Breitlingom, Hauer je 1969. godine lansirao i prvi samonavijajući (automatski) ručni sat Calibre 11. Godinu dana kasnije lansiran je model Monaco, spoj automatskog kronografa s vodootpornim četvrtastim kućištem, koji će se pojaviti sljedeće godine na zapešću Stevea McQueena u filmu “Le Mans”.
Početkom 1970-tih godina tvrtka Heuer imala komercijalni ugovor s timom Ferrari Formule 1 kao sponzor i kao službeni mjeritelj vremena. Ferrari je tražio uređaj visoke preciznosti za točno mjerenje vremena. Tako je 1973. godine lansiran Microsplit 820, prvi na svijetu džepni kvarcni sportski mjerač vremena, točan do 1/100 sekunde. Prvi Microsplitovi su imali LED, a kasniji LCD displej, a zatim je na osnovu njih razvijen i ručni sat sa štopericom Chronosplit kojeg su nosili mnogi poznati vozači Formule 1.
U 1970-tim godinama Heuer je imao liniju kultnih satova uključujući legendarne modele kao što su Carrera, Silverstone, Autavia i Monaco. Godine 1985. Heuer je kupio TAG Group i ime robne marke promijenilo se u TAG Heuer. Kasnije je TAG Heuer kupio Louis Vuitton Moët Hennessy (LVMH), ali je ime marke satova ostalo nepromijenjeno. TAG Heuer danas ima široku ponudu modela poput Formulu One, Aquaracer, Link i Silverstone, a neki imaju točnost i do 1/10000 sekunde.
Uspjeli smo nabaviti dvije štoperice Heuer Microsplit HL 820 (jednoj nedostaje zaštitno staklo displeja) i posebni okidač koji automatski pokreće štopericu kad se otvore vrata utrke. Na prvoj štoperici je preko upravljačkih tipki montiran opcionalni plastični štitnik kako se ne bi slučajno pritisnuo srednji crveni gumb za zaustavljanje i resetiranje štoperice.
Štoperica Heuer Microsplit HL 820 napravljena je za profesionalnu upotrebu i prilagođena je mjerenju vremena na automobilskim utrkama. Može se spojiti na uređaje s vanjskim izvorima impulsa za početak ili kraj utrke koje daju na primjer fotoćelije, startna vrata, startni pištolji i slično. Osim sa “start” i “stop” štoperica je opremljena i sa “split” i “taylor” funkcijama. Split funkcija zaustavi trenutni prikaz vremena na displeju ali se vrijeme u pozadini i dalje nastavlja kontinuirano brojati. Taylor funkcija zaustavi trenutni prikaz vremena na displeju i resetira vrijeme tako da se ono u pozadini nastavlja brojati od nule. Time je kod automobilskih i sličnih utrka “taylor” funkcija posebno pogodna za očitanje prolaznog vremena za svaki pojedinačni krug, a “split” funkcija za očitanje vremena na nekim dijelovima jednog kruga.
S obzirom da imamo dvije štoperice iste oznake modela, usporediti ćemo njihovu unutrašnju montažu.
Ovdje se mogu uočiti tri manje različitosti: različit tip elektrolitskog kondenzatora na vrhu pločice desno od kristala, manja pločica lijevo je sa tiskanim natpisima spojnih konektora i montiranim kondenzatorom, a desna pločica je bez oznaka i kondenzator je zalemljen sa druge strane.
Logički integrirani krugovi na pločici lijevo su proizvođača National Semiconductor, a na desnoj pločici su te komponete proizvođača Solid State Scientific.
Elementi su montirani na tri tiskane pločice razdvojivim konektorima spojene u sendvič, pa idemo razgledati svaku od njih.
Heuer Microsplit HL 820, zbog toga što je bila prva takve vrste i zbog toga što je korištena u utrkama formule 1, poznata je i popularna vintage štoperica, pa smo je ovjekovječili sa nešto više slika unutrašnjosti kojih (za sada) nema nigdje na internetu.
Kao što smo vidjeli, štoperica se bazira na 13 integriranih krugova:
- MK5002P (Mostek) x2- dekadski brojač za četiri znamenke 7-segmentnog displeja
- MTD135P (Motorola) – RTC (real-time clock)
- SCL4001AE (Solid State Scientific), CD4001AE (National Semiconductor), D1 4001-9 (Harris) x6 – četiri NOR logička vrata sa dva ulaza
- CD4011AE (RCA, National Semiconductor), SSS4011AE x2 – četiri NAND logička vrata sa dva ulaza
- D1 4030-9 (Harris) – četiri XOR logička vrata sa dva ulaza
Sve komponente koje smo mogli identificirati su američkih proizvođača elektroničkih komponenti i datiraju iz 1973. godine.
Centralni integrirani krug je Mostekov MK5002P, gdje su dva spojena u kaskadu tako da se dobije gotov dekadski brojač za sedam znamenki sa decimalnom točkom.
Za integrirani krug MTD135P (Motorola) nismo našli nikakve podatke no posve sigurno se radi o RTC čipu (real-time clock) što je u stvari precizan oscilator (generator impulsa) frekvencije točno 1 Hz što odgovara periodi od jedne sekunde. Danas se uobičajeno za RTC oscilatore u satovima koristi kristal na 32,768 KHz jer se nakon 15 binarnih dijeljenja (:2) dobije frekvencija od točno 1 Hz. U našu štopericu Microsplit HL 820 pak je ugrađen kristal na 2048 kHz gdje se nakon 11 binarnih dijeljenja dobije frekvencija od točno 1 Hz.
Nigdje nismo uspjeli iskopati neki drugi kvarcni sat koji koristi kristal na 2048 kHz. Prvi funkcionalni prototip kvarcnog ručnog sata (Beta 1, CEH-1020) sastavljen je 1967. godine od strane grupe istraživača u Centre Electronique Horloger (CEH) u Švicarskoj i radio je sa kristalom na 8192 Hz (13 binarnih dijeljenja). Prvi serijski kvarcni ručni sat pak je lansirala tvrtka Seiko 1969. godine pod nazivom Astron. Mehanizmi tih satova su bili analogni (pokretani elektromotorom), a prvi digitalni ručni sat naziva Pulsar izbacila je tvrtka Hamilton 1970. godine.
Početkom 1970-tih godina tehnologija još nije dovoljno uznapredovala za proizvodnju kristala za visoke frekvencije i što su kristali bili za niže frekvencije to su dimenzijama bili veći. Kristal na 8192 Hz u prototipu Beta 1 bio je dugačak 24 mm. Zanimljivo je da u našu štopericu iz 1973. godine ugrađen kristal za nižu frekvenciju na 2048 kHz, no za razliku od ručnog sata kod štoperice dimenzije nisu toliko kritične pa se bez problema mogao ugraditi (veći i jeftiniji) kristal za niže frekvencije u standardnom kućištu cca 20x18x8 mm (SC-7) američkog proizvođača Sentry.
Preostali logički integrirani krugovi su u upravljačkim krugovima za vanjske kontrole štoperice.
Ovakvi prvi LED displeji gdje svaki segment čini linija od nekoliko sitnih pojedinačnih LED dioda ugrađivani su i u prve digitalne ručne satove poput Hamiltonovog Pulsara.
Ovdje vidimo startnu sklopku, svojevrsni prekidač koji se mehanički aktivira prilikom starta utrke i time automatski pokreće štopericu.
Na mehaničkoj poluzi nalazi se magnet koji aktivira reed-releje zalemljene na tiskanu pločicu u unutrašnjosti naprave. Početak utrke označava neka mehanička radnja (otvaranje vrata, povlačenje neke poluge, sajle ili što već slično) i na taj mehanizam su vezani okidači štoperica. Poluga okidača u početnom položaju je otvorena, čime je magnet na vrhu daleko od reed-releja i oni su otvoreni. Kad krene trka, poluga pada na kućište okidača zajedno sa magnetom koji sjeda točno iznad reed-releja u unutrašnjosti i oni se zatvaraju. Dva tranzistora vjerojatno čine neki monostabilni multivibrator ili slični sklop koji tom prilikom generira kratkotrajni impuls koji aktivira štopericu.
Ovaj Heuerov komplet slučajno sam pokupio na nekom buvljaku, te iako sam pretpostavio da se vjerojatno radi o nekakvim štopericama, ugodno sam se iznenadio kad sam otkrio da se radi o prilično značajnim uređajima glede povijesti elektronike. Rijetko kad uspijemo nabaviti neki elektronički uređaj koji spada u prve na svijetu sa ugrađenom nekom specifičnom tehnologijom. Kad se to dogodi, najmanje što možemo napraviti je podijeliti fotografije te tehnologije preko interneta svima koji su zainteresirani za to područje. Na internetu možete naći puno slika vanjštine ovih štoperica, no nitko se nije sjetio odviti dva vijka i podijeliti sa svijetom kako je izgledala prva precizna sportska digitalna štoperica. Zato smo mi tu da ispravimo taj propust 🙂