石英钟的内部原理

        采用现代先进技术的机电产品中，一般都包含着一个重要组成部分—伺服系统。指针式石英电子钟表机芯中采用的步进马达就是一个开环伺服系统，是将电脉冲信号变换成角位移的一种机电式数模转换器。

        钟表用微型步进马达是随着七十年代指针式石英电子钟表的发展而设计和逐步完善的。其作用是把钟表CMOS集成电路输出的标准秒脉冲信号变成机械传动，从而带动轮系转动，传到指示机构使钟表指示时间。步进马达是把电能转换为机械能的一种装置，是一个换能器。

       
步进马达运行原理

        定子片由高导磁性能的坡莫合金制成，并绕有线圈，定子片环抱着一个带有齿轴的转子，转子采用高性能的永久磁钢钐钴合金制成，在上边按N-S极充磁(永久磁铁)，转子产生转动力矩，带动传动轮系转动。

        石英钟表步进马达通常是在双向脉冲的驱动下进行步进运动的。CMOS IC每一秒钟发出一个驱动脉冲，在一个脉冲的作用下转子转动180°，通常步进马达2秒钟转动1圈。  步进马达的工作原理是当定子线圈不通电时，由于转子和定子间隙不等形成不均匀气隙，转子停留在稳定平衡位置，转子磁极中心线与定子磁极中心线偏转一个位置角，形成定位力矩。

        当线圈通电后，定子片被磁化，并与转子磁极作用，同性相斥，异性相吸，当克服了转子的定位力矩后，产生旋转力矩，使转子产生逆时针方向旋转，转角180°，并重新在定位力矩作用下而静止，所需时间为1秒钟。 由于线圈输入交变电流而改变定子片磁极位置，重新与转子磁极作用，促使转子朝单一方向继续间歇旋转一个步距角180°。这样双极转子马达输人正负脉冲一次，转子转动一周，需要2秒钟。当下次正脉冲再次输人线圈时转子开始第二次循环，不断驱动轮系远动。

       
改装思路

        按照其工作原理，可以通过人为施加脉冲电压给线圈，亦可实现钟表的控制。按照改装经验，我是通过两路pwm来输出，周期是两秒时，秒针安装1s跳转一位，属于正常钟表的工作状态。通过测试，周期最多调到0.2秒，再小的话，秒针基本是原地抖动了。同时，占空比会影响到真正的运行稳定性，就是是否平稳前进，存在抖动大不大。