Giải mã chiếc đồng hồ tháp cổ ở đồn cảnh sát Portobello

Đôi khi những dự án công nghệ thú vị nhất lại nằm ở nơi chẳng ai ngờ tới — chẳng hạn như trong tháp đồng hồ của một đồn cảnh sát bỏ hoang từ thế kỷ 19. Đó chính là câu chuyện mà một kỹ sư đam mê phần cứng đã chia sẻ sau chuyến "giải cứu" chiếc đồng hồ ở Portobello, Scotland.

Câu chuyện bắt đầu bằng một tin nhắn của người bạn: "Tớ biết hôm nay chúng ta định gặp nhau ở Edinburgh, nhưng cậu có muốn đổi sang Portobello và cùng tớ sửa cái đồng hồ trong đồn cảnh sát cũ không?" Với bất kỳ ai mê khám phá, lời đề nghị leo trèo trong tháp đồng hồ đầy bụi của một đồn cảnh sát bỏ hoang nghe chẳng khác gì một buổi chiều thứ Bảy lý tưởng.

Lời kêu gọi từ cộng đồng

Tháp đồng hồ của đồn cảnh sát Portobello

Nhóm Action Porty đã đăng lời nhờ giúp đỡ: "Bạn có thể giúp giữ đúng giờ cho Portobello không? Action Porty vừa mua lại đồn cảnh sát cho cộng đồng, nhưng chúng tôi không biết cách chỉnh giờ trên tháp đồng hồ! Liệu có ai trong cộng đồng có chuyên môn tư vấn cách chỉnh giờ không?"

Điều mà tác giả chưa hình dung ra là: đồng hồ thì ở trên cao. Muốn sửa nó, bạn phải ở ngay cạnh nó — nghĩa là cũng phải ở trên cao. Và ở trên cao thì cần những chiếc thang dài, dựng đứng, đáng sợ. Tòa nhà được khởi công từ năm 1877, ban đầu dùng làm nơi họp, hành chính và tòa án cho hội đồng thị trấn Portobello, sau đó trở thành thư viện rồi đồn cảnh sát.

Bộ máy đồng hồ gần 150 năm tuổi

Vượt qua nỗi sợ độ cao và bóng tối có thể đầy nhện, nhóm đã được đền đáp bằng khung cảnh tráng lệ của bộ máy đồng hồ cùng ba mặt số. Nhiều khả năng đây là bộ máy nguyên bản từ năm 1877, nhưng đã qua nhiều lần cải tạo: động cơ điện kéo bộ máy và một hộp điều khiển cho phép tắt tiếng chuông vào ban đêm.

Khi nhóm đến, nhiều tình nguyện viên đang gỡ trần nhựa xốp và giấy dán tường từ thập niên 1970 để lộ ra vẻ đẹp nguyên sơ của tòa nhà.

Tìm ra cách chỉnh giờ

Bước đầu tiên là tìm hiểu cách đặt giờ. Hóa ra đồng hồ được dẫn động từ một động cơ nhỏ, qua một chuỗi bánh răng tới một trục quay đúng một vòng mỗi giờ. Trục này được tách thành ba nhánh — mỗi nhánh cho một mặt số — và truyền động trực tiếp cho kim phút. Một bánh răng ở mỗi mặt số sẽ suy ra vị trí kim giờ.

Bộ máy đồng hồ với các bánh răng và động cơ

Nhóm tìm thấy một chốt hãm trên một bánh răng có thể nâng ra khỏi vị trí khóa. Khi làm vậy, trục quay nhẹ nhàng và họ có thể đặt giờ. Mỗi kim đều có đối trọng trên mặt số, nên có thể chỉnh giờ bằng cách tưởng tượng kim đối diện với đối trọng. Có một khoảnh khắc "ngớ ngẩn" khi họ tưởng đồng hồ đang chạy ngược — hóa ra chỉ vì họ đang đứng bên trong đồng hồ nên nhìn sai hướng.

Bí ẩn bo mạch điều khiển tiếng chuông

Phần khó hơn là xử lý tiếng chuông. Bộ máy gốc đã được cải tạo với công tắc và động cơ, dẫn tới một hộp chứa bo mạch chắc chắn không phải từ năm 1877. Trên đó có một vi điều khiển PIC 16F628 với mã ngày nghi vấn là năm 2001, cùng một số relay, bộ nguồn và mạch sạc pin cho bình ắc-quy chì.

Bo mạch điều khiển không có nhãn, chờ được giải mã

Hộp điều khiển này gần như không có giao diện người dùng, ngoài một nút bấm không rõ chức năng mang nhãn "advance" (tiến). Nhưng kỳ lạ là bấm vào chẳng có tác dụng gì. Không ai biết chiếc hộp này do ai thiết kế — là thiết bị tiêu chuẩn hay chỉ làm riêng cho chiếc đồng hồ này.

Sau khi đo đạc và mày mò, nhóm đã hiểu được cách nó hoạt động. Họ chỉ ước có thể "thử nghiệm" bằng cách để đồng hồ điểm mười ba tiếng, nhưng đành chờ đến 4 giờ chiều. Đúng 4 giờ, đồng hồ nhích thời gian và bên ngoài xác nhận giờ chính xác. Tiếng chuông vang lên bốn lần — vì đứng ngay cạnh nên tiếng chuông cực kỳ to.

Kết quả và bài học

Nhóm quyết định nhiệm vụ thành công. Tuy vậy, một số cư dân có thể không thấy việc khôi phục tiếng chuông là điều hay, nên họ đã ngắt động cơ chuông để tắt tính năng này.

Đôi khi việc "sửa chữa công nghệ" không chỉ là thay thế linh kiện, mà còn là hiểu được lịch sử và ý định của những người đi trước.

Sau đó cả nhóm ghé thăm các phòng giam cảnh sát rồi sang quán bia đối diện ăn mừng. Họ cũng nghĩ tới vài "nâng cấp" tiềm năng cho tương lai: thay bộ điều khiển cũ bằng mô-đun hiện đại hơn, đồng bộ giờ qua mạng, và có thể là cả một bảng điều khiển từ xa.

Câu chuyện này là minh chứng cho sức mạnh của cộng đồng và niềm đam mê phần cứng. Với sinh viên hay kỹ sư ở Việt Nam, đây cũng là gợi ý thú vị: các thiết bị công nghiệp cũ, đặc biệt là những mô-đun dùng vi điều khiển như PIC, vẫn có thể được "hồi sinh" bằng kiến thức cơ bản về bánh răng, động cơ và điện tử. Và đôi khi, dự án công nghệ hay nhất không nằm trong phòng lab, mà nằm trên đỉnh một tháp đồng hồ cổ.