Zegarek elektroniczny zrób to sam ze wskaźnikami wyładowania gazu. Zegar w stylu Fallouta ze wskaźnikami wyładowania gazu

Montujemy zegarki ze wskaźnikami wyładowania gazowego, tak prosto i tanio, jak to możliwe.

Autorem tego domowego produktu jest AlexGyver, autor kanału YouTube o tej samej nazwie.

Obecnie większość wskaźników wyładowań gazowych nie jest już produkowana, a pozostałości wskaźników radzieckich można znaleźć jedynie na pchlim targu lub targu radiowym. Bardzo trudno je znaleźć w sklepach. Ale im mniej tych wskaźników, tym większe zainteresowanie nimi rośnie. Rośnie wśród miłośników lamp, vintage i oczywiście postapokalipsy.

Zegar pracuje na stałym napięciu około 180V. Generator ten jest zaprojektowany bardzo prosto i działa w oparciu o emisję indukcyjną. Częstotliwość generatora ustawiana jest przez sterownik PWM, przy częstotliwości 16 kHz napięcie wyjściowe wynosi 180 V. Ale pomimo wysokiego napięcia generator jest bardzo, bardzo słaby, więc nawet nie myśl o jego innych zastosowaniach, jest on zdolny jedynie do wyładowania jarzeniowego w gazie obojętnym. To napięcie, a mianowicie +, jest przesyłane przez transoptory wysokiego napięcia do wskaźników. Same transoptory sterowane są przez Arduino, czyli może dostarczyć +180V do dowolnego wskaźnika. Aby liczba na wskaźniku zaświeciła się, należy przyłożyć do niej masę, a odbywa się to za pomocą dekodera wysokiego napięcia - radzieckiego mikroukładu. Dekoder jest również sterowany przez Arduino i może podłączyć dowolny numer do masy.

Cały wymieniony sprzęt jest opcjonalny i można go podłączyć lub nie, wszystko jest skonfigurowane w oprogramowaniu sprzętowym. Czyli na tej płytce można zrobić po prostu zegar, bez przycisków i bez niczego, albo można zrobić zegar z budzikiem, wyświetlającym temperaturę i wilgotność, to jest taka uniwersalna tablica. Naturalnie postanowiono zamówić sygnet u Chińczyków, ponieważ jest tam dużo cienkich ścieżek i przejść na drugą stronę planszy. W archiwum znajdziesz tzw. plik tablicy gerbera, z którego możesz pobrać.

W tym projekcie jest wiele ścieżek, szczególnie cienkich na planszy ze wskaźnikami.

Zegar tubowy w stylu znanej gry „Fallout”. Czasami zastanawiasz się, do czego zdolni są niektórzy ludzie. Fantazja w połączeniu z prostymi ramionami i jasną głową działa cuda! No cóż, czas zacząć mówić o prawdziwym dziele sztuki :)

Autor w swoim produkcie wykorzystuje wyłącznie elementy wyjściowe, ścieżki na płytce drukowanej o szerokości co najmniej 1 milimetra, co z kolei jest bardzo wygodne dla początkujących i niedoświadczonych radioamatorów. Cały obwód znajduje się na jednej płytce, wskazane są wartości komponentów i same komponenty. Ponieważ autor produktu nie mógł się zdecydować na kolor podświetlenia LED lamp, zdecydowano się na zastosowanie kontrolera PIC12F765 do regulacji diod LED RGB. Aby zapewnić przytulną poświatę oświetlającą tablicę przyrządów i amperomierz, stosowane są również żarówki żarowe. Niektóre części oraz sama obudowa zostały wzięte ze starego radzieckiego multimetru TT-1 (wydanie z 1953 r.) Chciałem używać wyłącznie oryginalnych części z tego multimetru, dlatego zdecydowano się zachować amperomierz z tablicą przyrządów i podłączyć wtyczkę gazową. wskaźniki rozładowania w miejsce pod pokrywą. Ale pojawił się pierwszy problem - pod pokrywą było za mało miejsca na kierunkowskazy, więc pokrywa po prostu nie mogła się zamknąć ze kierunkowskazami w środku. Ale autor znalazł wyjście - lekko wsunąć panel w obudowę i zmniejszyć objętość amperomierza.

Masywny magnes ferrytowy zastąpiono dwoma miniaturowymi magnesami neodymowymi, generalnie autor usunął wszystkie niepotrzebne części, aby zrobić miejsce na wypełnienie, zachowując jednocześnie funkcjonalność TT-1. Do nóżki MK planowane jest podłączenie amperomierza, który reguluje dopływ prądu do anody szóstej lampy, która odpowiada za wyświetlanie sekund, dzięki czemu wskazówka będzie poruszać się w rytmie zmieniających się sekund na lampie.

Ale nigdy nie zadałem sobie trudu napisania historii stworzenia...
Właściwie to się zebrałem i poświęciłem pół dnia na napisanie tego posta.
Na początku nie miałem zamiaru robić zegarka, nie było to jakieś bardzo trudne zadanie i przez to niezbyt ciekawe, jednak znajomy namówił mnie do pomocy przy elektronice. No cóż, wykonanie zegarka nie jest dla mnie trudne... jak się później okazało, nie jest to takie proste, jeśli nie ma się doświadczenia w zegarmistrzostwie :)

Według specyfikacji technicznych zaplanowano:
Ważne (zaimplementowane w aktualnej wersji oprogramowania):

1. Przyciemnianie blasku lamp na noc (za pomocą fotodetektora), ponieważ oświetlają one podłogę pomieszczenia. Ściemnianie odbywa się poprzez płynną zmianę jasności.


2. 10 wartości jasności, o które przyciemnia się blask.


3. Konfigurowalna funkcja tłumienia zera.


4. Konfigurowalna funkcja przełączania numerów lamp, zapewnia jedynie płynny przepływ i proste przełączanie. Zwykle stosowany jest tylko płynny przepływ. Dlatego nie wymyśliłem rowerów, chociaż na początku chciałem to zrobić z ekscytacji, ale potem zimne kalkulacje inżynierskie dały o sobie znać.


5. Ustawianie czasu z menu funkcji.


6. Korekta czasu (zaimplementowana w samym RTC, wystarczy, że stworzę menu).


7. Zastosowano precyzyjny oscylator kwarcowy, zgodnie z wynikami testów, zwykły kwarc spisał się słabo, słaba stabilność temperaturowa, w efekcie strata czasu o +/- 10 sekund dziennie w zależności od temperatury i fazy księżyca :). Tak, niestety nie wyświetlałem już tego na tablicy. Kto chce, sam to przerysuje.


8. Zasilany przez adapter sieciowy 7-20 V.


9. Jonizator w obwodzie zasilania układu zegara czasu rzeczywistego (RTC), dzięki czemu czas nie gubi się podczas awarii sieci.

1. Budzik z dzwonkiem muzycznym.


2. Wybierz melodię dla budzika spośród 10 sztuk.


3. 3 poziomy regulacji głośności alarmu.


4. Lampy podświetlające RGB.


5. 10 wstępnie konfigurowalnych odcieni podświetlenia lampy.


6. Możliwość ustawienia czasu po jakim zmienia się odcień świecenia lampy (spośród dziesięciu zadanych).


7. Reguluje jasność lamp wraz z jasnością lamp, gdy zapada zmrok.


8. Pomiar temperatury (w zasadzie okazuje się, że jest to pomiar temperatury płytki drukowanej, więc zdecydowałem się tego nie przeprowadzać, chociaż mógłbym zrobić zdalną sondę).

Ponieważ nie chciałem tego tak po prostu zrobić, na kolanach, podszedłem do rozwoju bardzo poważnie, jak prawdziwy inżynier elektronik, opracowując pełnoprawny projekt, zaczynając od modeli 3D obudowy (AI):


kończąc na modelach tablic 3D (AD):





Oraz zespoły 3D (AI):




Każdy, kto jest w temacie, zrozumie.
Projekt zawiera 2 tablice, ponieważ potrzebne jest podświetlenie, a płytka jest dość zajęta i po prostu nie było gdzie zainstalować torów 180V dla lamp.

Zastosowany mikrokontroler to Atmega32A.
Dekodery do lamp - klasycznie K155ID1.
Zegar czasu rzeczywistego - M41T81 pozostał po działającym złomie.
Projekt cenionego ELM-a służy jako odtwarzacz dla budzika: link. Używam osobnego mikrokontrolera ATtiny45, bo nie da się zmieścić wszystkiego w jednym kontrolerze, ani pod względem liczby pinów, ani pod względem wydajności.W projekcie odtwarzacza zastosowano PWM wysokiej częstotliwości, który ma ATtinyX5, ale Atmega32A i Atmega64A nie ma, więc nie odważyłem się użyć niczego bardziej szczegółowego. Istnieje opcja, która nie wymaga bardzo dużej wydajności, gdy na jednym z portów mikrokontrolera zastosowano przetwornik cyfrowo-analogowy R-2R, ale w mikrokontrolerze nie było dodatkowych 8 nóg, a zadanie budzika nie było priorytetem; jeśli chodzi o wydajność, nie jest również faktem, że mikrokontroler by sobie z tym poradził. Być może w przyszłości pomyślisz o tym temacie.
Dźwięk wzmacniany jest albo osobnym włącznikiem przełączającym miniaturowy głośnik przez kondensator +12V, albo dla eksperymentów wzmacniaczem operacyjnym, choć myślę, że tutaj potrzebny jest specjalistyczny wzmacniacz niskonapięciowy, ale nie znalazłem jeden w śmieciach.
Do fotosensora użyłem chińskiego fotorezystora, szczerze mówiąc nie rozumiem, czy mają inną rezystancję, ten ma rezystancję 150 kOhm w ciemności i 1,5 kOhm w świetle dziennym. Brak oznaczeń. Więc nie mam pojęcia, co to jest. Wygląda to mniej więcej tak:

Do pomiaru temperatury zastosowano rezystor inny niż pokazany na schemacie przy 47 kOhm, przy 25 stopniach: B57421V2473J62 firmy Epcos. Zainstalowałem, ale nie mierzyłem temperatury, bo mierzy się tylko temperaturę płyty, o tym już pisałem powyżej.
W obwodzie znajdują się także klucze do podłączenia neonówek separatorów cyfr zegara, jednak te neony jak się okazało świecą w innym odcieniu pomarańczu i wyglądają nienaturalnie...w sumie je porzuciłem, jest dużo piękniej .

Diody LED RGB SMD5050, które udało nam się znaleźć na naszym rynku radiowym w Żdanowiczach... tam nam smutno z diodami RGB (i nie tylko dlatego, że sprzedają tylko to, na co jest popyt), bo tylko takie udało nam się znaleźć co było mniej więcej odpowiednie pod względem ceny i blasku. Od razu powiem, że jeśli masz zamiar podświetlać lampy, to potrzebne są diody matowe (czyli z matowym wypełniaczem, a nie przeźroczyste jak moje)... bo świetliste kryształki odbijają kolorowe kropki na szkle lampy, co nie jest zbyt piękne.

Nie udało mi się sfotografować całego etapu montażu, więc wrzucę to, co mam:
Płytki wykonała firma Kramolin fotomaska ​​Positiv, wtedy myślałem tylko o fotomasce filmowej.

W związku z tym, że pierwsza wersja obudowy miała posiadać górną pokrywę wykonaną z polerowanej stali nierdzewnej, w projekcie płytki drukowanej lamp konieczne było znaczne pokazanie się: Wykonać zworki z lakierowanego drutu.
To druga opcja, która jest dla mojej siostry:

Oto prototyp:


Stwierdziłam, że więcej tego nie zrobię, to bardzo pracochłonna opcja, ale ciekawe doświadczenie :)

Przyciski sterujące umieszczono w dowolnym miejscu obudowy i przylutowano przewodami do styków na płytce, w tylnej ściance obudowy znajduje się otwór na fotosensor.

W rezultacie podczas nitowania prototypu zdecydowałem się dać drugi egzemplarz mojej siostrze i wykonać korpus z włókna szklanego:


Nadwozie zostało wyciągnięte, obrobione, zagruntowane, pomalowane i wysuszone :). Nie będę już wycinał ręcznie takich pudełek, lepiej byłoby pozwolić to zrobić maszynie CNC. Obudowa ma gabaryty: 193,2 x 59,2 x 27,5, uformowane w rogach „nogi” mają wysokość 4 mm.
Niestety nie ma zdjęcia korpusu po malowaniu. Mam jednak nadzieję, że na podstawie powyższych zdjęć docenicie piękno tego pomysłu.

Jakie wnioski wyciągnęliście po zbudowaniu pierwszego prototypu:

1. Kwarc musi być bardzo precyzyjny, żeby nie trzeba było go regulować, zwykły zegarek nie będzie działał. Musiałem przerysować obwód na DS32kHz, ma dokładność +/- 1 minutę na rok. Jest jeszcze lepsza opcja, DS3231S – wszystko w jednym chipie, zegar czasu rzeczywistego i precyzyjny kwarc. Jednak już ich nie kupiłem, więc musiałem zamówić DS32 kHz z Chin.


2. Opracowana przeze mnie płytka nie była najbardziej udana, przetwornica napięcia jest zbyt blisko zegara czasu rzeczywistego, szum pojedynczego impulsu może przedostać się na wejście oscylatora kwarcowego zegara czasu rzeczywistego. W związku z tym konieczna jest poprawa odporności zasilacza na zakłócenia; lepiej włączyć kilka dodatkowych kondensatorów i cewkę indukcyjną w obwodzie zasilania zegara czasu rzeczywistego; zaimplementuję to w następnej iteracji ;tutaj musiałem zabezpieczyć się przed ingerencją dodatkowych elementów zewnętrznych. Kolejna wersja zegara będzie zbudowana tak, aby przetwornik i zegar czasu rzeczywistego znajdowały się w przeciwległych rogach płytki.


3. Chociaż opcja projektowania z dwiema tablicami ma prawo do życia, a obudowa okazuje się mniejsza, pracochłonność produkcji znacznie wzrasta.


4. Nadwozie to najbardziej pracochłonna część, czyli wycięcie części i dopasowanie. Jeśli powtórzysz mój wyczyn, bądź natychmiast gotowy.

W tym artykule skupimy się na tworzeniu oryginalnych i nietypowych zegarków. Ich wyjątkowość polega na tym, że czas wskazywany jest za pomocą cyfrowych lampek kontrolnych. Dawno, dawno temu produkowano ogromną liczbę takich lamp, zarówno w kraju, jak i za granicą. Stosowano je w wielu urządzeniach, od zegarków po sprzęt pomiarowy. Ale po pojawieniu się wskaźników LED lampy stopniowo przestały być używane. I tak dzięki rozwojowi technologii mikroprocesorowej możliwe stało się tworzenie zegarków o stosunkowo prostym obwodzie wykorzystującym cyfrowe lampki sygnalizacyjne.

Myślę, że nie byłoby przesadą stwierdzenie, że stosowano głównie dwa rodzaje lamp: fluorescencyjne i wyładowcze. Zaletami wskaźników luminescencyjnych są niskie napięcie pracy i obecność kilku wyładowań w jednej lampie (choć takie przykłady można znaleźć również wśród wskaźników wyładowań gazowych, ale są one znacznie trudniejsze do znalezienia). Ale wszystkie zalety tego typu lamp równoważy jedna ogromna wada - obecność luminoforu, który z czasem wypala się, a blask przygasa lub zatrzymuje się. Z tego powodu nie można używać używanych lamp.

Wskaźniki wyładowania gazu są wolne od tej wady, ponieważ żarzy się w nich wyładowanie gazowe. Zasadniczo ten typ lampy to lampa neonowa z wieloma katodami. Dzięki temu żywotność wskaźników wyładowania gazowego jest znacznie dłuższa. Poza tym zarówno nowe, jak i używane lampy sprawdzają się równie dobrze (a często używane sprawdzają się lepiej). Istnieją jednak pewne wady - napięcie robocze wskaźników wyładowania gazowego przekracza 100 V. Jednak rozwiązanie problemu za pomocą napięcia jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku wypalonego luminoforu. W Internecie takie zegarki są powszechne pod nazwą NIXIE CLOCK:

Same wskaźniki wyglądają następująco:

Wszystko wydaje się jasne co do cech konstrukcyjnych, teraz zacznijmy projektować obwód naszego zegarka. Zacznijmy od zaprojektowania źródła napięcia wysokiego napięcia. Są tu dwa sposoby. Pierwszym z nich jest użycie transformatora z uzwojeniem wtórnym o napięciu 110-120 V. Ale taki transformator będzie albo zbyt nieporęczny, albo będziesz musiał go samodzielnie nawinąć (perspektywa jest taka sobie). Tak, a regulacja napięcia jest problematyczna. Drugim sposobem jest montaż konwertera podwyższającego. No cóż, zalet będzie więcej: po pierwsze zajmie mało miejsca, po drugie ma zabezpieczenie przeciwzwarciowe, a po trzecie można łatwo regulować napięcie wyjściowe. Ogólnie rzecz biorąc, jest wszystko, czego potrzeba do szczęścia. Wybrałem drugą drogę, bo... Nie miałem ochoty szukać transformatora i drutu uzwojeniowego, a chciałem też czegoś miniaturowego. Zdecydowano się na montaż konwertera na MC34063, ponieważ Miałem doświadczenie w pracy z nią. Rezultatem jest ten diagram:

Po raz pierwszy został zmontowany na płycie prototypowej i wykazał doskonałe wyniki. Wszystko zaczęło się natychmiast i nie była wymagana żadna konfiguracja. Przy zasilaniu 12V. moc wyjściowa wyniosła 175 V. Zmontowany zasilacz zegarka wygląda następująco:

Na płytce od razu zamontowano stabilizator liniowy LM7805 do zasilania elektroniki zegara i transformatora.
Kolejnym etapem rozwoju było zaprojektowanie obwodu przełączającego lampę. W zasadzie sterowanie lampami nie różni się od sterowania kierunkowskazami siedmiosegmentowymi, z wyjątkiem wysokiego napięcia. Te. Wystarczy przyłożyć napięcie dodatnie do anody i podłączyć odpowiednią katodę do zasilania ujemnego. Na tym etapie należy rozwiązać dwa zadania: dopasowanie poziomów MK (5 V) i lamp (170 V) oraz przełączenie katod lamp (są to liczby). Po pewnym czasie przemyśleń i eksperymentów stworzono następujący obwód sterujący anodami lamp:

Sterowanie katodami jest bardzo łatwe, w tym celu opracowano specjalny mikroukład K155ID1. Co prawda już dawno zostały wycofane z produkcji, podobnie jak lampy, ale ich zakup nie stanowi problemu. Te. aby sterować katodami, wystarczy podłączyć je do odpowiednich pinów mikroukładu i przesłać dane w formacie binarnym na wejście. Tak, prawie zapomniałem, zasilany jest napięciem 5V. (no cóż, bardzo wygodna rzecz). Zdecydowano się na dynamiczną prezentację, ponieważ w przeciwnym razie musiałbyś zainstalować K155ID1 na każdej lampie, a będzie ich 6. Ogólny schemat wyglądał tak:

Pod każdą lampą zainstalowałem jasnoczerwoną diodę LED (tak jest piękniej). Po złożeniu płytka wygląda następująco:

Nie mogliśmy znaleźć gniazdek do lamp, więc musieliśmy improwizować. W rezultacie stare złącza, podobnie jak nowoczesny COM, zostały zdemontowane, usunięto z nich styki, a po kilku manipulacjach przecinakami drutu i pilnikiem wlutowano je w płytkę. Nie robiłem paneli do IN-17, zrobiłem je tylko do IN-8.
Najtrudniejsza część już za nami, pozostaje tylko opracować obwód „mózgu” zegarka. Do tego wybrałem mikrokontroler Mega8. No cóż, wtedy wszystko jest w miarę proste, po prostu to bierzemy i podłączamy wszystko w dogodny dla nas sposób. W rezultacie obwód zegara zawierał 3 przyciski do sterowania, układ zegara czasu rzeczywistego DS1307, termometr cyfrowy DS18B20 i parę tranzystorów do sterowania podświetleniem. Dla wygody klucze anodowe podłączamy do jednego portu, w tym przypadku jest to port C. Po złożeniu wygląda to tak:

Na płytce jest mały błąd, ale został on poprawiony w załączonych plikach płytki. Złącze do flashowania MK lutuje się przewodami, po flashowaniu urządzenia należy je odlutować.

Cóż, teraz byłoby miło narysować ogólny schemat. Ledwo powiedziane, a już zrobione, oto ono:

A tak to wszystko wygląda po złożeniu:

Teraz pozostało tylko napisać firmware dla mikrokontrolera, co też zostało zrobione. Funkcjonalność okazała się następująca:

Wyświetla godzinę, datę i temperaturę. Krótkie naciśnięcie przycisku MENU powoduje zmianę trybu wyświetlania.

Tryb 1 – tylko czas.
Tryb 2 - czas 2 min. data 10 sek.
Tryb 3 - czas 2 min. temperatura 10 sek.
Tryb 4 - czas 2 min. data 10 sek. temperatura 10 sek.

Przytrzymanie powoduje aktywację ustawień godziny i daty, po których można poruszać się po ustawieniach, naciskając przycisk MENU.

Maksymalna ilość czujników DS18B20 to 2. Jeżeli temperatura nie jest potrzebna to w ogóle nie można ich montować, nie wpłynie to w żaden sposób na działanie zegarka. Nie ma możliwości podłączenia czujników podczas pracy.

Krótkie naciśnięcie przycisku UP powoduje włączenie daty na 2 sekundy. Po przytrzymaniu podświetlenie włącza się/wyłącza.

Krótkie naciśnięcie przycisku W DÓŁ powoduje włączenie temperatury na 2 sekundy.

Od 00:00 do 7:00 jasność jest zmniejszona.

Całość działa tak:

Źródła oprogramowania sprzętowego są dołączone do projektu. Kod zawiera komentarze, więc zmiana funkcjonalności nie będzie trudna. Program napisany jest w środowisku Eclipse, natomiast kod kompiluje się bez żadnych zmian w AVR Studio. MK działa z wewnętrznego oscylatora o częstotliwości 8 MHz. Bezpieczniki ustawione są w następujący sposób:

A w systemie szesnastkowym tak: WYSOKI: D9, NISKA: D4

W zestawie znajdują się także plansze z poprawionymi błędami:

Zegar ten działa przez miesiąc. W pracy nie stwierdzono żadnych problemów. Regulator LM7805 i tranzystor konwertera są ledwo ciepłe. Transformator nagrzewa się do 40 stopni, więc jeśli planujesz montaż zegarka w obudowie bez otworów wentylacyjnych, będziesz musiał zastosować transformator o większej mocy. W moim zegarku zapewnia prąd o natężeniu około 200 mA. Dokładność mechanizmu w dużym stopniu zależy od kwarcu użytego przy częstotliwości 32,768 kHz. Nie zaleca się instalowania kwarcu zakupionego w sklepie. Najlepsze wyniki wykazał kwarc z płyt głównych i telefonów komórkowych.

Oprócz lamp stosowanych w moim obwodzie można zainstalować dowolne inne wskaźniki wyładowania gazu. Aby to zrobić, będziesz musiał zmienić układ płytki, a w przypadku niektórych lamp napięcie przetwornicy podwyższającej i rezystory na anodach.

Uwaga: urządzenie zawiera źródło wysokiego napięcia!!! Prąd jest niewielki, ale dość zauważalny!!! Dlatego należy zachować ostrożność podczas pracy z urządzeniem!!!

PS Artykuł pierwszy, mogłem gdzieś popełnić błąd/pomieszać - sugestie i sugestie dotyczące poprawek mile widziane.

W tym artykule skupimy się na tworzeniu oryginalnych i nietypowych zegarków. Ich wyjątkowość polega na tym, że czas wskazywany jest za pomocą cyfrowych lampek kontrolnych. Dawno, dawno temu produkowano ogromną liczbę takich lamp, zarówno w kraju, jak i za granicą. Stosowano je w wielu urządzeniach, od zegarków po sprzęt pomiarowy. Ale po pojawieniu się wskaźników LED lampy stopniowo przestały być używane. I tak dzięki rozwojowi technologii mikroprocesorowej możliwe stało się tworzenie zegarków o stosunkowo prostym obwodzie wykorzystującym cyfrowe lampki sygnalizacyjne.

Myślę, że nie byłoby przesadą stwierdzenie, że stosowano głównie dwa rodzaje lamp: fluorescencyjne i wyładowcze. Zaletami wskaźników luminescencyjnych są niskie napięcie pracy i obecność kilku wyładowań w jednej lampie (choć takie przykłady można znaleźć również wśród wskaźników wyładowań gazowych, ale są one znacznie trudniejsze do znalezienia). Ale wszystkie zalety tego typu lamp równoważy jedna ogromna wada - obecność luminoforu, który z czasem wypala się, a blask przygasa lub zatrzymuje się. Z tego powodu nie można używać używanych lamp.

Wskaźniki wyładowania gazu są wolne od tej wady, ponieważ żarzy się w nich wyładowanie gazowe. Zasadniczo ten typ lampy to lampa neonowa z wieloma katodami. Dzięki temu żywotność wskaźników wyładowania gazowego jest znacznie dłuższa. Poza tym zarówno nowe, jak i używane lampy sprawdzają się równie dobrze (a często używane sprawdzają się lepiej). Istnieją jednak pewne wady - napięcie robocze wskaźników wyładowania gazowego przekracza 100 V. Jednak rozwiązanie problemu za pomocą napięcia jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku wypalonego luminoforu. W Internecie takie zegarki są powszechne pod nazwą NIXIE CLOCK:

Same wskaźniki wyglądają następująco:

Wszystko wydaje się jasne co do cech konstrukcyjnych, teraz zacznijmy projektować obwód naszego zegarka. Zacznijmy od zaprojektowania źródła napięcia wysokiego napięcia. Są tu dwa sposoby. Pierwszym z nich jest użycie transformatora z uzwojeniem wtórnym o napięciu 110-120 V. Ale taki transformator będzie albo zbyt nieporęczny, albo będziesz musiał go samodzielnie nawinąć (perspektywa jest taka sobie). Tak, a regulacja napięcia jest problematyczna. Drugim sposobem jest montaż konwertera podwyższającego. No cóż, zalet będzie więcej: po pierwsze zajmie mało miejsca, po drugie ma zabezpieczenie przeciwzwarciowe, a po trzecie można łatwo regulować napięcie wyjściowe. Ogólnie rzecz biorąc, jest wszystko, czego potrzeba do szczęścia. Wybrałem drugą drogę, bo... Nie miałem ochoty szukać transformatora i drutu uzwojeniowego, a chciałem też czegoś miniaturowego. Zdecydowano się na montaż konwertera na MC34063, ponieważ Miałem doświadczenie w pracy z nią. Rezultatem jest ten diagram:

Po raz pierwszy został zmontowany na płycie prototypowej i wykazał doskonałe wyniki. Wszystko zaczęło się natychmiast i nie była wymagana żadna konfiguracja. Przy zasilaniu 12V. moc wyjściowa wyniosła 175 V. Zmontowany zasilacz zegarka wygląda następująco:

Na płytce od razu zamontowano stabilizator liniowy LM7805 do zasilania elektroniki zegara i transformatora.
Kolejnym etapem rozwoju było zaprojektowanie obwodu przełączającego lampę. W zasadzie sterowanie lampami nie różni się od sterowania kierunkowskazami siedmiosegmentowymi, z wyjątkiem wysokiego napięcia. Te. Wystarczy przyłożyć napięcie dodatnie do anody i podłączyć odpowiednią katodę do zasilania ujemnego. Na tym etapie należy rozwiązać dwa zadania: dopasowanie poziomów MK (5 V) i lamp (170 V) oraz przełączenie katod lamp (są to liczby). Po pewnym czasie przemyśleń i eksperymentów stworzono następujący obwód sterujący anodami lamp:

Sterowanie katodami jest bardzo łatwe, w tym celu opracowano specjalny mikroukład K155ID1. Co prawda już dawno zostały wycofane z produkcji, podobnie jak lampy, ale ich zakup nie stanowi problemu. Te. aby sterować katodami, wystarczy podłączyć je do odpowiednich pinów mikroukładu i przesłać dane w formacie binarnym na wejście. Tak, prawie zapomniałem, zasilany jest napięciem 5V. (no cóż, bardzo wygodna rzecz). Zdecydowano się na dynamiczną prezentację, ponieważ w przeciwnym razie musiałbyś zainstalować K155ID1 na każdej lampie, a będzie ich 6. Ogólny schemat wyglądał tak:

Pod każdą lampą zainstalowałem jasnoczerwoną diodę LED (tak jest piękniej). Po złożeniu płytka wygląda następująco:

Nie mogliśmy znaleźć gniazdek do lamp, więc musieliśmy improwizować. W rezultacie stare złącza, podobnie jak nowoczesny COM, zostały zdemontowane, usunięto z nich styki, a po kilku manipulacjach przecinakami drutu i pilnikiem wlutowano je w płytkę. Nie robiłem paneli do IN-17, zrobiłem je tylko do IN-8.
Najtrudniejsza część już za nami, pozostaje tylko opracować obwód „mózgu” zegarka. Do tego wybrałem mikrokontroler Mega8. No cóż, wtedy wszystko jest w miarę proste, po prostu to bierzemy i podłączamy wszystko w dogodny dla nas sposób. W rezultacie obwód zegara zawierał 3 przyciski do sterowania, układ zegara czasu rzeczywistego DS1307, termometr cyfrowy DS18B20 i parę tranzystorów do sterowania podświetleniem. Dla wygody klucze anodowe podłączamy do jednego portu, w tym przypadku jest to port C. Po złożeniu wygląda to tak:

Na płytce jest mały błąd, ale został on poprawiony w załączonych plikach płytki. Złącze do flashowania MK lutuje się przewodami, po flashowaniu urządzenia należy je odlutować.

Cóż, teraz byłoby miło narysować ogólny schemat. Ledwo powiedziane, a już zrobione, oto ono:

A tak to wszystko wygląda po złożeniu:

Teraz pozostało tylko napisać firmware dla mikrokontrolera, co też zostało zrobione. Funkcjonalność okazała się następująca:

Wyświetla godzinę, datę i temperaturę. Krótkie naciśnięcie przycisku MENU powoduje zmianę trybu wyświetlania.

Tryb 1 – tylko czas.
Tryb 2 - czas 2 min. data 10 sek.
Tryb 3 - czas 2 min. temperatura 10 sek.
Tryb 4 - czas 2 min. data 10 sek. temperatura 10 sek.

Przytrzymanie powoduje aktywację ustawień godziny i daty, po których można poruszać się po ustawieniach, naciskając przycisk MENU.

Maksymalna ilość czujników DS18B20 to 2. Jeżeli temperatura nie jest potrzebna to w ogóle nie można ich montować, nie wpłynie to w żaden sposób na działanie zegarka. Nie ma możliwości podłączenia czujników podczas pracy.

Krótkie naciśnięcie przycisku UP powoduje włączenie daty na 2 sekundy. Po przytrzymaniu podświetlenie włącza się/wyłącza.

Krótkie naciśnięcie przycisku W DÓŁ powoduje włączenie temperatury na 2 sekundy.

Od 00:00 do 7:00 jasność jest zmniejszona.

Całość działa tak:

Źródła oprogramowania sprzętowego są dołączone do projektu. Kod zawiera komentarze, więc zmiana funkcjonalności nie będzie trudna. Program napisany jest w środowisku Eclipse, natomiast kod kompiluje się bez żadnych zmian w AVR Studio. MK działa z wewnętrznego oscylatora o częstotliwości 8 MHz. Bezpieczniki ustawione są w następujący sposób:

A w systemie szesnastkowym tak: WYSOKI: D9, NISKA: D4

W zestawie znajdują się także plansze z poprawionymi błędami:

Zegar ten działa przez miesiąc. W pracy nie stwierdzono żadnych problemów. Regulator LM7805 i tranzystor konwertera są ledwo ciepłe. Transformator nagrzewa się do 40 stopni, więc jeśli planujesz montaż zegarka w obudowie bez otworów wentylacyjnych, będziesz musiał zastosować transformator o większej mocy. W moim zegarku zapewnia prąd o natężeniu około 200 mA. Dokładność mechanizmu w dużym stopniu zależy od kwarcu użytego przy częstotliwości 32,768 kHz. Nie zaleca się instalowania kwarcu zakupionego w sklepie. Najlepsze wyniki wykazał kwarc z płyt głównych i telefonów komórkowych.

Oprócz lamp stosowanych w moim obwodzie można zainstalować dowolne inne wskaźniki wyładowania gazu. Aby to zrobić, będziesz musiał zmienić układ płytki, a w przypadku niektórych lamp napięcie przetwornicy podwyższającej i rezystory na anodach.

Uwaga: urządzenie zawiera źródło wysokiego napięcia!!! Prąd jest niewielki, ale dość zauważalny!!! Dlatego należy zachować ostrożność podczas pracy z urządzeniem!!!

PS Artykuł pierwszy, mogłem gdzieś popełnić błąd/pomieszać - sugestie i sugestie dotyczące poprawek mile widziane.