Dari pats elektroniskais pulkstenis ar gāzizlādes indikatoriem. Fallout stila pulkstenis ar gāzizlādes indikatoriem

Pulksteņus saliksim, izmantojot gāzizlādes indikatorus, pēc iespējas vienkāršāk un izdevīgāk.

Šī pašdarinātā produkta autors ir AlexGyver, tāda paša nosaukuma YouTube kanāla autors.

Pašlaik lielākā daļa gāzizlādes indikatoru vairs netiek ražoti, un padomju indikatoru paliekas var atrast tikai krāmu tirgū vai radio tirgū. Tos ir ļoti grūti atrast veikalos. Bet jo mazāk šo rādītāju kļūst, jo lielāka interese par tiem aug. Tas aug starp lampu, vintage un, protams, post-apokalipses mīļotājiem.

Pulkstenis darbojas ar pastāvīgu aptuveni 180 V spriegumu. Šis ģenerators ir izstrādāts ļoti vienkārši un darbojas ar induktīvām emisijām. Ģeneratora frekvenci iestata PWM kontrolleris; pie frekvences 16 kHz izejas spriegums ir 180 V. Bet, neskatoties uz augsto spriegumu, ģenerators ir ļoti, ļoti vājš, tāpēc pat nedomājiet par citiem tā lietojumiem, tas spēj izlādēt tikai inertā gāzē. Šis spriegums, proti, +, tiek nosūtīts uz indikatoriem caur augstsprieguma optroniem. Pašus optronus vada arduino, tas ir, tas var piegādāt +180V jebkuram indikatoram. Lai indikatorā iedegtos cipars, tam jāpieliek zemējums, un to dara augstsprieguma dekoderis - padomju mikroshēma. Dekoderu kontrolē arī arduino, un tas var savienot jebkuru numuru ar zemi.

Visa uzskaitītā aparatūra nav obligāta, un varat to pievienot vai nē, tā visa ir konfigurēta programmaparatūrā. Tas ir, uz šīs tāfeles jūs varat izgatavot tikai pulksteni, bez jebkādām pogām un bez nekā, vai arī varat izveidot pulksteni ar modinātāju, kas parāda temperatūru un mitrumu, šī ir tik universāla tāfele. Protams, viņi nolēma pasūtīt zīmogu no ķīniešiem, jo ​​ir daudz plānu sliežu un pāreju uz otru dēļa pusi. Arhīvā atradīsiet tā saukto gerber dēļa failu, kuru var lejupielādēt no.

Šajā projektā ir daudz celiņu, īpaši tievas uz tāfeles ar indikatoriem.

Caurules pulkstenis pazīstamās spēles "Fallout" stilā. Dažreiz jūs domājat, uz ko daži cilvēki ir spējīgi. Fantāzija kopā ar taisnām rokām un skaidru galvu dara brīnumus! Nu ir pienācis laiks sākt runāt par īstu mākslas darbu :)

Savā produktā autors izmanto tikai izvades komponentus, sliedes uz iespiedshēmas plates, kuras platums ir vismaz 1 milimetrs, kas, savukārt, ir ļoti ērti iesācējiem un nepieredzējušiem radioamatieriem. Visa shēma ir uz vienas plates, ir norādītas komponentu vērtības un paši komponenti. Tā kā produkta autors nevarēja izlemt par lampu LED fona apgaismojuma krāsu, tika nolemts izmantot kontrolieri PIC12F765, lai pielāgotu RGB LED. Kvēlspuldzes tiek izmantotas arī, lai nodrošinātu mājīgu spīdumu, lai apgaismotu instrumentu paneli un ampērmetru. Dažas detaļas un pats korpuss ņemtas no vecā (1953.gada izlaiduma) padomju multimetra TT-1.Vēlos izmantot tikai oriģinālās detaļas no šī multimetra,tāpēc tika nolemts paturēt ampērmetru kopā ar instrumentu paneli,un aizbāzt gāzi- izlādes indikatorus vietā zem pārsega. Taču radās pirmā problēma - zem vāka bija pārāk maz vietas indikatoriem, tāpēc vāks vienkārši nevarēja aizvērties ar indikatoriem iekšā. Bet autors atrada izeju - nedaudz padziļināt paneli korpusā un padarīt ampērmetru nedaudz mazāku.

Smagais ferīta magnēts tika aizstāts ar diviem miniatūriem neodīma magnētiem, kopumā autors noņēma visas nevajadzīgās detaļas, lai atbrīvotu vietu pildījumam, vienlaikus saglabājot TT-1 funkcionalitāti. Ampermetru plānots pieslēgt MK kājiņai, kas regulē strāvas padevi sestās lampas anodam, kas atbild par sekunžu rādīšanu, līdz ar to roka kustēsies laikā ar mainīgajām sekundēm uz lampas.

Bet es nekad neuztraucos rakstīt radīšanas vēsturi...
Patiesībā es saņēmos kopā un nogalināju pusi dienas, lai uzrakstītu šo ziņu.
Sākumā nedomāju taisīt pulksteni, tas nebija īpaši grūts uzdevums un tāpēc arī nebija īpaši interesants, tomēr draugs mani pierunāja palīdzēt ar elektroniku. Nu, labi, man nav grūti uztaisīt pulksteni... kā vēlāk izrādījās, tas nav tik vienkārši, ja nav pieredzes pulksteņu izgatavošanā :)

Saskaņā ar tehniskajām specifikācijām tika plānots:
Svarīgi (ieviests pašreizējā programmatūras versijā):

1. Lampu mirdzuma aptumšošana naktī (izmantojot fotosensoru), jo tās izgaismo telpas grīdu. Aptumšošana tiek īstenota, vienmērīgi mainot spilgtumu.


2. 10 spilgtuma vērtības, ar kurām tiek samazināts spīdums.


3. Konfigurējama nulles slāpēšanas funkcija.


4. Pielāgojama funkcija spuldžu ciparu pārslēgšanai, tiek īstenota tikai vienmērīga plūsma un vienkārša pārslēgšana. Parasti tiek izmantota tikai vienmērīga plūsma. Tāpēc velosipēdus neizgudroju, lai gan sākumā sajūsmā gribējās, bet tad aukstais inženiertehniskais aprēķins darīja savu.


5. Laika iestatīšana no funkciju izvēlnes.


6. Laika korekcija (ieviesta pašā RTC, man atliek vien izveidot izvēlni).


7. Tika izmantots augstas precizitātes kvarca oscilators, pēc testa rezultātiem parasts kvarcs darbojās slikti, slikta temperatūras stabilitāte, kā rezultātā laika zudums par +/- 10 sekundēm dienā atkarībā no temperatūras un mēness fāzes :). Jā, diemžēl es to vairs nerādīju uz tāfeles. Kurš grib, pārzīmē pats.


8. Darbojas ar 7-20 V tīkla adapteri.


9. Jonistors reālā laika pulksteņa (RTC) mikroshēmas barošanas ķēdē, lai tīkla pārtraukumu laikā laiks nepazustu.

1. Modinātājs ar muzikālu zvana signālu.


2. Izvēlieties modinātāja melodiju no 10 skaņdarbiem.


3. 3 trauksmes skaļuma regulēšanas līmeņi.


4. RGB fona apgaismojuma lampas.


5. 10 iepriekš konfigurējami lampas fona apgaismojuma toņi.


6. Iespēja iestatīt periodu, pēc kura mainās lampas apgaismojuma nokrāsa (no desmit iepriekš iestatītajiem).


7. Pielāgo lampu spilgtumu kopā ar lampu spilgtumu, kad kļūst tumšs.


8. Temperatūras mērīšana (būtībā izrādās, ka tā ir iespiedshēmas plates temperatūras mērīšana, tāpēc nolēmu to neveikt, lai gan varēju izveidot tālvadības zondi).

Tā kā man nebija interese to darīt tāpat vien, ceļos, izstrādei piegāju ļoti nopietni, kā īsts elektronikas inženieris, izstrādājot pilnvērtīgu projektu, sākot no korpusa 3D modeļiem (AI):


beidzot ar 3D dēļu modeļiem (AD):





Un 3D mezgli (AI):




Ikviens tēmā sapratīs.
Dizainā ir 2 dēļi, jo ir nepieciešams fona apgaismojums, un tāfele ir diezgan noslogota, un vienkārši nebija kur uzstādīt 180 V celiņus lampām.

Izmantotais mikrokontrolleris ir Atmega32A.
Dekoderi lampām - klasiski K155ID1.
Reāllaika pulkstenis — M41T81 palika pāri no darba atkritumiem.
Kā modinātāja atskaņotājs tiek izmantots cienījamā ELM projekts: saite. Lietoju atsevišķu ATtiny45 mikrokontrolleri, jo nav iespējams visu salikt vienā kontrollerī ne kontaktu skaita, ne veiktspējas ziņā.Skaitītāju projektā tiek izmantots augstfrekvences PWM, kas ir ATtinyX5, bet Atmega32A un Atmega64A nav, tāpēc es neuzdrošinājos izmantot neko specifiskāku. Ir opcija, kas neprasa ļoti augstu veiktspēju, kad vienā no mikrokontrollera pieslēgvietām tiek izmantots R-2R DAC, bet mikrokontrollerī nebija papildu 8 kāju, un modinātāja uzdevums nebija prioritāte; veiktspējas ziņā tas arī nav fakts, ka mikrokontrolleris to būtu izvilcis. Jūs varētu padomāt par šo tēmu nākotnē.
Skaņu pastiprina vai nu atsevišķs slēdzis, kas pārslēdz miniatūru skaļruni caur +12V kondensatoru, vai arī eksperimentēšanai ar operacionālo pastiprinātāju, lai gan domāju, ka te ir vajadzīgs specializēts zemsprieguma pastiprinātājs, bet neatradu viens junk.
Fotosensoram izmantoju ķīniešu fotorezistoru, godīgi sakot, nesapratu, vai tiem ir cita pretestība, šim pretestība tumsā ir 150 kOhm, dienasgaismā – 1,5 kOhm. Nav marķējumu. Tāpēc man nav ne jausmas, kas tas ir. Tas izskatās apmēram šādi:

Rezistors temperatūras mērīšanai tika izmantots atšķirībā no diagrammā norādītā pie 47 kOhm pie 25 grādiem: B57421V2473J62 no Epcos. Es to uzstādīju, bet nemērīju temperatūru, jo jūs mēra tikai dēļa temperatūru, par to jau rakstīju iepriekš.
Shēmā ir arī taustiņi pulksteņa ciparu atdalītāju neona lampu pieslēgšanai, bet šīs neona lampas, kā izrādījās, spīd citā oranžā tonī un izskatās nedabiski...vispār es no tām atteicos, tas ir daudz skaistāk .

RGB SMD5050 gaismas diodes, kuras mums izdevās atrast mūsu radio tirgū Ždanovičos... tur mēs skumstam ar RGB LED (un ne tikai tāpēc, ka viņi pārdod tikai to, kas ir pieprasīts), jo tas ir vienīgais, ko mēs varējām atrast kas bija vairāk vai mazāk piemērots cenai un spīdumam. Uzreiz teikšu, ka, ja plānojat apgaismot lampas, jums ir vajadzīgas matētas gaismas diodes (tas ir, ar matētu pildvielu, nevis caurspīdīgas kā manējā)... jo gaismas kristāli atspoguļo krāsainus punktus uz stikla lampas, kas nav īpaši skaistas.

Es nevarēju nofotografēt visu montāžas posmu, tāpēc publicēšu to, kas man ir:
Dēļus taisīja Kramolin fotorezists Positiv, tobrīd domāju tikai par filmu fotorezistu.

Sakarā ar to, ka pirmajai korpusa versijai bija paredzēts augšējais vāks no pulēta nerūsējošā tērauda, ​​bija nepieciešams ievērojami parādīties lampu iespiedshēmas plates dizainā: Izgatavojiet džemperus ar lakotu stiepli.
Šī ir otrā iespēja, kas paredzēta manai māsai:

Šis ir prototips:


Nolēmu, ka vairs tā nedarīšu, tas ir ļoti darbietilpīgs variants, bet tā bija interesanta pieredze :)

Vadības pogas ir novietotas jebkurā vietā un ir pielodētas ar vadiem pie kontaktu paliktņiem uz tāfeles, korpusa aizmugurējā sienā ir caurums foto sensoram.

Rezultātā, kniedējot prototipu, es nolēmu otru eksemplāru uzdāvināt māsai un izgatavot korpusu no stiklplasta:


Ķermenis tika zīmēts, izgatavots, gruntēts, krāsots un žāvēts :). Manuāli tādus korpusus vairs negriezīšu, labāk būtu ļaut to darīt CNC mašīnai. Korpusa izmēri: 193,2 x 59,2 x 27,5, stūros veidotās “kājas” ir 4 mm augstumā.
Diemžēl virsbūves foto pēc krāsošanas nav. Bet es ceru, ka no iepriekš redzamajiem fotoattēliem jūs varat novērtēt idejas skaistumu.

Kādus secinājumus izdarījāt pēc pirmā prototipa izveides:

1. Kvarcam ir jābūt ļoti precīzam, lai tas nebūtu jāpielāgo; parasts pulkstenis nedarbosies. Man vajadzēja pārzīmēt ķēdi uz DS32kHz, tā precizitāte ir +/- 1 minūte gadā. Ir vēl labāks variants DS3231S - viss vienā mikroshēmā, reāllaika pulkstenis un precīzs kvarcs. Tomēr es tos vairs nepirku, un tāpēc man bija jāpasūta DS32kHz no Ķīnas.


2. Manis izstrādātā plate nebija pati veiksmīgākā, sprieguma pārveidotājs ir pārāk tuvu reāllaika pulkstenim, viena impulsa troksnis var izslīdēt cauri reāllaika pulksteņa kvarca oscilatora ieejai. Šajā sakarā ir jāuzlabo barošanas avota trokšņu noturība; reāllaika pulksteņa barošanas ķēdē labāk iekļaut pāris papildu kondensatorus un induktors; es to ieviesīšu nākamajā iterācijā Šeit man bija jāpasargā sevi no papildu ārējo elementu iejaukšanās. Nākamā pulksteņa versija tiks veidota tā, lai pārveidotājs un reāllaika pulkstenis atrastos pretējos tāfeles stūros.


3. Lai gan dizaina variantam ar diviem dēļiem ir tiesības uz dzīvību un korpuss izrādās mazāks, ražošanas darbietilpība ievērojami palielinās.


4. Virsbūve ir darbietilpīgākā daļa, proti, detaļu izgriešana un montāža. Ja atkārtosi manu varoņdarbu, esi gatavs uzreiz.

Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta oriģinālu un neparastu pulksteņu izgatavošanai. To unikalitāte slēpjas faktā, ka laiks tiek norādīts, izmantojot digitālās indikatorlampas. Kādreiz tika ražots milzīgs skaits šādu lampu gan šeit, gan ārzemēs. Tos izmantoja daudzās ierīcēs, sākot no pulksteņiem līdz mērierīcēm. Bet pēc LED indikatoru parādīšanās lampas pakāpeniski izkrita no lietošanas. Un tā, pateicoties mikroprocesoru tehnoloģiju attīstībai, kļuva iespējams izveidot pulksteņus ar salīdzinoši vienkāršu shēmu, izmantojot digitālās indikatorlampas.

Es domāju, ka nebūtu nepareizi teikt, ka galvenokārt tika izmantotas divu veidu lampas: dienasgaismas un gāzizlādes. Luminiscences indikatoru priekšrocības ietver zemu darba spriegumu un vairāku izlāžu klātbūtni vienā lampā (lai gan šādi piemēri ir atrodami arī starp gāzizlādes indikatoriem, taču tos ir daudz grūtāk atrast). Bet visas šāda veida lampu priekšrocības kompensē viens milzīgs trūkums - fosfora klātbūtne, kas laika gaitā izdeg, un spīdums samazinās vai apstājas. Šī iemesla dēļ nevar izmantot lietotas lampas.

Gāzes izlādes indikatori ir brīvi no šī trūkuma, jo tajās spīd gāzes izlāde. Būtībā šāda veida lampa ir neona lampa ar vairākiem katodiem. Pateicoties tam, gāzizlādes indikatoru kalpošanas laiks ir daudz ilgāks. Turklāt vienlīdz labi darbojas gan jaunas, gan lietotas lampas (un bieži vien lietotās darbojas labāk). Tomēr ir daži trūkumi - gāzizlādes indikatoru darba spriegums ir lielāks par 100 V. Bet problēmas risināšana ar spriegumu ir daudz vienkāršāka nekā ar izdegušo fosforu. Internetā šādi pulksteņi ir izplatīti ar nosaukumu NIXIE CLOCK:

Paši rādītāji izskatās šādi:

Tātad, viss šķiet skaidrs par dizaina iezīmēm, tagad sāksim izstrādāt mūsu pulksteņa shēmu. Sāksim ar augstsprieguma sprieguma avota projektēšanu. Šeit ir divi veidi. Pirmais ir izmantot transformatoru ar sekundāro tinumu 110-120 V. Bet šāds transformators vai nu būs pārāk apjomīgs, vai arī tas būs jātin pašam (perspektīva ir tik un tā). Jā, un sprieguma regulēšana ir problemātiska. Otrs veids ir salikt pakāpju pārveidotāju. Nu, būs vairāk priekšrocību: pirmkārt, tas aizņems maz vietas, otrkārt, tam ir aizsardzība pret īssavienojumu un, treškārt, jūs varat viegli regulēt izejas spriegumu. Kopumā ir viss, kas nepieciešams, lai būtu laimīgs. Es izvēlējos otro ceļu, jo... Man nebija vēlmes meklēt transformatoru un tinumu vadu, un es arī gribēju kaut ko miniatūru. Tika nolemts montēt pārveidotāju uz MC34063, jo Man bija pieredze darbā ar viņu. Rezultāts ir šāda diagramma:

Tas pirmo reizi tika salikts uz maizes dēļa un uzrādīja izcilus rezultātus. Viss sākās uzreiz un nebija nepieciešama konfigurācija. Kad barošana ar 12V. izeja izrādījās 175V. Pulksteņa samontētais barošanas avots izskatās šādi:

Uz tāfeles nekavējoties tika uzstādīts lineārais stabilizators LM7805, lai darbinātu pulksteņa elektroniku un transformatoru.
Nākamais attīstības posms bija lampas pārslēgšanas ķēdes projektēšana. Principā vadības lampas neatšķiras no septiņu segmentu indikatoru vadības, izņemot augstu spriegumu. Tie. Pietiek pielikt pozitīvu spriegumu anodam un pievienot atbilstošo katodu negatīvajam barošanas avotam. Šajā posmā ir jāatrisina divi uzdevumi: MK (5V) un lampu (170V) līmeņu saskaņošana un lampu katodu pārslēgšana (tie ir skaitļi). Pēc kāda laika pārdomām un eksperimentiem tika izveidota šāda shēma, lai kontrolētu lampu anodus:

Katodu vadīšana ir ļoti vienkārša, tāpēc viņi nāca klajā ar īpašu K155ID1 mikroshēmu. Tiesa, tās jau sen vairs nav ražotas, tāpat kā lampas, taču to iegāde nav problēma. Tie. lai vadītu katodus, tie vienkārši jāpievieno atbilstošajām mikroshēmas tapām un jāiesniedz dati binārā formātā ieejā. Jā, gandrīz aizmirsu, to darbina 5V. (nu, ļoti ērta lieta). Tika nolemts displeju padarīt dinamisku, jo pretējā gadījumā jums būtu jāinstalē K155ID1 uz katras lampas, un tās būs 6. Vispārējā shēma izrādījās šāda:

Zem katras lampas es uzstādīju spilgti sarkanu LED (tas ir skaistāk šādā veidā). Pēc salikšanas dēlis izskatās šādi:

Mēs nevarējām atrast ligzdas lampām, tāpēc mums nācās improvizēt. Rezultātā vecie savienotāji, līdzīgi kā mūsdienu COM, tika izjaukti, no tiem noņemti kontakti un pēc dažām manipulācijām ar stiepļu griezējiem un failu, tie tika pielodēti dēlī. Es neizgatavoju paneļus IN-17, es tos darīju tikai IN-8.
Grūtākais ir beidzies, atliek tikai izstrādāt ķēdi pulksteņa “smadzenēm”. Šim nolūkam es izvēlējos Mega8 mikrokontrolleri. Nu tad viss ir diezgan vienkārši, mēs vienkārši ņemam un visu pieslēdzam pie tā, kā mums ir ērti. Rezultātā pulksteņa ķēdē bija 3 pogas vadībai, DS1307 reāllaika pulksteņa mikroshēma, DS18B20 digitālais termometrs un pāris tranzistoru fona apgaismojuma kontrolei. Ērtības labad mēs savienojam anoda atslēgas ar vienu portu, šajā gadījumā tas ir ports C. Samontēts tas izskatās šādi:

Uz tāfeles ir neliela kļūda, taču tā ir izlabota pievienotajos tāfeles failos. MK mirgošanas savienotājs ir pielodēts ar vadiem, pēc ierīces mirgošanas tas ir jāatlodē.

Nu, tagad būtu jauki uzzīmēt vispārīgu diagrammu. Ne ātrāk pateikts, kā izdarīts, lūk, tas ir:

Un šādi tas viss izskatās salikts:

Tagad atliek tikai uzrakstīt mikrokontrollera programmaparatūru, kas arī tika darīts. Funkcionalitāte izrādījās šāda:

Displejs laiks, datums un temperatūra. Īsi nospiežot pogu MENU, displeja režīms mainās.

1. režīms - tikai reizi.
2. režīms - laiks 2 min. datums 10 sek.
3. režīms - laiks 2 min. temperatūra 10 sek.
4. režīms - laiks 2 min. datums 10 sek. temperatūra 10 sek.

Turot nospiestu, tiek aktivizēti laika un datuma iestatījumi, un jūs varat pārvietoties pa iestatījumiem, nospiežot pogu MENU.

Maksimālais DS18B20 sensoru skaits ir 2. Ja temperatūra nav nepieciešama, tos nevar uzstādīt vispār, tas nekādi neietekmēs pulksteņa darbību. Nav paredzēta sensoru karstā pieslēgšana.

Īsi nospiežot pogu UP, datums tiek ieslēgts uz 2 sekundēm. Turot, fona apgaismojums ieslēdzas/izslēdzas.

Īsi nospiežot pogu DOWN, temperatūra tiek ieslēgta uz 2 sekundēm.

No 00:00 līdz 7:00 spilgtums tiek samazināts.

Visa lieta darbojas šādi:

Programmaparatūras avoti ir iekļauti projektā. Kods satur komentārus, tāpēc nebūs grūti mainīt funkcionalitāti. Programma ir uzrakstīta Eclipse, bet kods tiek kompilēts bez izmaiņām AVR Studio. MK darbojas no iekšējā oscilatora ar frekvenci 8 MHz. Drošinātāji ir iestatīti šādi:

Un heksadecimālā veidā šādi: AUGSTS: D9, ZEMS: D4

Iekļauti arī dēļi ar labotām kļūdām:

Šis pulkstenis darbojas mēnesi. Problēmas darbā netika konstatētas. LM7805 regulators un pārveidotāja tranzistors ir tikko silts. Transformators uzsilst līdz 40 grādiem, tāpēc, ja plānojat pulksteni uzstādīt maciņā bez ventilācijas atverēm, būs jāizmanto lielākas jaudas transformators. Manā pulkstenī tas nodrošina aptuveni 200 mA strāvu. Kustības precizitāte ir ļoti atkarīga no izmantotā kvarca pie 32,768 KHz. Nav vēlams uzstādīt veikalā iegādāto kvarcu. Labākos rezultātus uzrādīja kvarcs no mātesplatēm un mobilajiem tālruņiem.

Papildus manā ķēdē izmantotajām lampām jūs varat uzstādīt citus gāzizlādes indikatorus. Lai to izdarītu, jums būs jāmaina dēļa izkārtojums un dažām lampām pastiprināšanas pārveidotāja spriegums un anodu rezistori.

Uzmanību: ierīce satur augstsprieguma avotu!!! Strāva maza, bet diezgan jūtama!!! Tāpēc, strādājot ar ierīci, jābūt uzmanīgiem!!!

PS raksts pirmais, iespējams, kaut kur kļūdījos/sabojājos - laipni gaidīti ieteikumi un ierosinājumi labošanai.

Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta oriģinālu un neparastu pulksteņu izgatavošanai. To unikalitāte slēpjas faktā, ka laiks tiek norādīts, izmantojot digitālās indikatorlampas. Kādreiz tika ražots milzīgs skaits šādu lampu gan šeit, gan ārzemēs. Tos izmantoja daudzās ierīcēs, sākot no pulksteņiem līdz mērierīcēm. Bet pēc LED indikatoru parādīšanās lampas pakāpeniski izkrita no lietošanas. Un tā, pateicoties mikroprocesoru tehnoloģiju attīstībai, kļuva iespējams izveidot pulksteņus ar salīdzinoši vienkāršu shēmu, izmantojot digitālās indikatorlampas.

Es domāju, ka nebūtu nepareizi teikt, ka galvenokārt tika izmantotas divu veidu lampas: dienasgaismas un gāzizlādes. Luminiscences indikatoru priekšrocības ietver zemu darba spriegumu un vairāku izlāžu klātbūtni vienā lampā (lai gan šādi piemēri ir atrodami arī starp gāzizlādes indikatoriem, taču tos ir daudz grūtāk atrast). Bet visas šāda veida lampu priekšrocības kompensē viens milzīgs trūkums - fosfora klātbūtne, kas laika gaitā izdeg, un spīdums samazinās vai apstājas. Šī iemesla dēļ nevar izmantot lietotas lampas.

Gāzes izlādes indikatori ir brīvi no šī trūkuma, jo tajās spīd gāzes izlāde. Būtībā šāda veida lampa ir neona lampa ar vairākiem katodiem. Pateicoties tam, gāzizlādes indikatoru kalpošanas laiks ir daudz ilgāks. Turklāt vienlīdz labi darbojas gan jaunas, gan lietotas lampas (un bieži vien lietotās darbojas labāk). Tomēr ir daži trūkumi - gāzizlādes indikatoru darba spriegums ir lielāks par 100 V. Bet problēmas risināšana ar spriegumu ir daudz vienkāršāka nekā ar izdegušo fosforu. Internetā šādi pulksteņi ir izplatīti ar nosaukumu NIXIE CLOCK:

Paši rādītāji izskatās šādi:

Tātad, viss šķiet skaidrs par dizaina iezīmēm, tagad sāksim izstrādāt mūsu pulksteņa shēmu. Sāksim ar augstsprieguma sprieguma avota projektēšanu. Šeit ir divi veidi. Pirmais ir izmantot transformatoru ar sekundāro tinumu 110-120 V. Bet šāds transformators vai nu būs pārāk apjomīgs, vai arī tas būs jātin pašam (perspektīva ir tik un tā). Jā, un sprieguma regulēšana ir problemātiska. Otrs veids ir salikt pakāpju pārveidotāju. Nu, būs vairāk priekšrocību: pirmkārt, tas aizņems maz vietas, otrkārt, tam ir aizsardzība pret īssavienojumu un, treškārt, jūs varat viegli regulēt izejas spriegumu. Kopumā ir viss, kas nepieciešams, lai būtu laimīgs. Es izvēlējos otro ceļu, jo... Man nebija vēlmes meklēt transformatoru un tinumu vadu, un es arī gribēju kaut ko miniatūru. Tika nolemts montēt pārveidotāju uz MC34063, jo Man bija pieredze darbā ar viņu. Rezultāts ir šāda diagramma:

Tas pirmo reizi tika salikts uz maizes dēļa un uzrādīja izcilus rezultātus. Viss sākās uzreiz un nebija nepieciešama konfigurācija. Kad barošana ar 12V. izeja izrādījās 175V. Pulksteņa samontētais barošanas avots izskatās šādi:

Uz tāfeles nekavējoties tika uzstādīts lineārais stabilizators LM7805, lai darbinātu pulksteņa elektroniku un transformatoru.
Nākamais attīstības posms bija lampas pārslēgšanas ķēdes projektēšana. Principā vadības lampas neatšķiras no septiņu segmentu indikatoru vadības, izņemot augstu spriegumu. Tie. Pietiek pielikt pozitīvu spriegumu anodam un pievienot atbilstošo katodu negatīvajam barošanas avotam. Šajā posmā ir jāatrisina divi uzdevumi: MK (5V) un lampu (170V) līmeņu saskaņošana un lampu katodu pārslēgšana (tie ir skaitļi). Pēc kāda laika pārdomām un eksperimentiem tika izveidota šāda shēma, lai kontrolētu lampu anodus:

Katodu vadīšana ir ļoti vienkārša, tāpēc viņi nāca klajā ar īpašu K155ID1 mikroshēmu. Tiesa, tās jau sen vairs nav ražotas, tāpat kā lampas, taču to iegāde nav problēma. Tie. lai vadītu katodus, tie vienkārši jāpievieno atbilstošajām mikroshēmas tapām un jāiesniedz dati binārā formātā ieejā. Jā, gandrīz aizmirsu, to darbina 5V. (nu, ļoti ērta lieta). Tika nolemts displeju padarīt dinamisku, jo pretējā gadījumā jums būtu jāinstalē K155ID1 uz katras lampas, un tās būs 6. Vispārējā shēma izrādījās šāda:

Zem katras lampas es uzstādīju spilgti sarkanu LED (tas ir skaistāk šādā veidā). Pēc salikšanas dēlis izskatās šādi:

Mēs nevarējām atrast ligzdas lampām, tāpēc mums nācās improvizēt. Rezultātā vecie savienotāji, līdzīgi kā mūsdienu COM, tika izjaukti, no tiem noņemti kontakti un pēc dažām manipulācijām ar stiepļu griezējiem un failu, tie tika pielodēti dēlī. Es neizgatavoju paneļus IN-17, es tos darīju tikai IN-8.
Grūtākais ir beidzies, atliek tikai izstrādāt ķēdi pulksteņa “smadzenēm”. Šim nolūkam es izvēlējos Mega8 mikrokontrolleri. Nu tad viss ir diezgan vienkārši, mēs vienkārši ņemam un visu pieslēdzam pie tā, kā mums ir ērti. Rezultātā pulksteņa ķēdē bija 3 pogas vadībai, DS1307 reāllaika pulksteņa mikroshēma, DS18B20 digitālais termometrs un pāris tranzistoru fona apgaismojuma kontrolei. Ērtības labad mēs savienojam anoda atslēgas ar vienu portu, šajā gadījumā tas ir ports C. Samontēts tas izskatās šādi:

Uz tāfeles ir neliela kļūda, taču tā ir izlabota pievienotajos tāfeles failos. MK mirgošanas savienotājs ir pielodēts ar vadiem, pēc ierīces mirgošanas tas ir jāatlodē.

Nu, tagad būtu jauki uzzīmēt vispārīgu diagrammu. Ne ātrāk pateikts, kā izdarīts, lūk, tas ir:

Un šādi tas viss izskatās salikts:

Tagad atliek tikai uzrakstīt mikrokontrollera programmaparatūru, kas arī tika darīts. Funkcionalitāte izrādījās šāda:

Displejs laiks, datums un temperatūra. Īsi nospiežot pogu MENU, displeja režīms mainās.

1. režīms - tikai reizi.
2. režīms - laiks 2 min. datums 10 sek.
3. režīms - laiks 2 min. temperatūra 10 sek.
4. režīms - laiks 2 min. datums 10 sek. temperatūra 10 sek.

Turot nospiestu, tiek aktivizēti laika un datuma iestatījumi, un jūs varat pārvietoties pa iestatījumiem, nospiežot pogu MENU.

Maksimālais DS18B20 sensoru skaits ir 2. Ja temperatūra nav nepieciešama, tos nevar uzstādīt vispār, tas nekādi neietekmēs pulksteņa darbību. Nav paredzēta sensoru karstā pieslēgšana.

Īsi nospiežot pogu UP, datums tiek ieslēgts uz 2 sekundēm. Turot, fona apgaismojums ieslēdzas/izslēdzas.

Īsi nospiežot pogu DOWN, temperatūra tiek ieslēgta uz 2 sekundēm.

No 00:00 līdz 7:00 spilgtums tiek samazināts.

Visa lieta darbojas šādi:

Programmaparatūras avoti ir iekļauti projektā. Kods satur komentārus, tāpēc nebūs grūti mainīt funkcionalitāti. Programma ir uzrakstīta Eclipse, bet kods tiek kompilēts bez izmaiņām AVR Studio. MK darbojas no iekšējā oscilatora ar frekvenci 8 MHz. Drošinātāji ir iestatīti šādi:

Un heksadecimālā veidā šādi: AUGSTS: D9, ZEMS: D4

Iekļauti arī dēļi ar labotām kļūdām:

Šis pulkstenis darbojas mēnesi. Problēmas darbā netika konstatētas. LM7805 regulators un pārveidotāja tranzistors ir tikko silts. Transformators uzsilst līdz 40 grādiem, tāpēc, ja plānojat pulksteni uzstādīt maciņā bez ventilācijas atverēm, būs jāizmanto lielākas jaudas transformators. Manā pulkstenī tas nodrošina aptuveni 200 mA strāvu. Kustības precizitāte ir ļoti atkarīga no izmantotā kvarca pie 32,768 KHz. Nav vēlams uzstādīt veikalā iegādāto kvarcu. Labākos rezultātus uzrādīja kvarcs no mātesplatēm un mobilajiem tālruņiem.

Papildus manā ķēdē izmantotajām lampām jūs varat uzstādīt citus gāzizlādes indikatorus. Lai to izdarītu, jums būs jāmaina dēļa izkārtojums un dažām lampām pastiprināšanas pārveidotāja spriegums un anodu rezistori.

Uzmanību: ierīce satur augstsprieguma avotu!!! Strāva maza, bet diezgan jūtama!!! Tāpēc, strādājot ar ierīci, jābūt uzmanīgiem!!!

PS raksts pirmais, iespējams, kaut kur kļūdījos/sabojājos - laipni gaidīti ieteikumi un ierosinājumi labošanai.