Как собрать стильные ретро-часы на ГРИ и Arduino. Какие компоненты потребуются для сборки часов на ИН-12. Какие эффекты и функции можно реализовать в часах на газоразрядных индикаторах. Чем отличаются часы на ИН-12 и ИН-14.
Комплектация набора для сборки часов на ИН-12
Набор для сборки часов на газоразрядных индикаторах ИН-12 и микроконтроллере Arduino включает в себя следующие компоненты:
- Печатная плата, которую необходимо разрезать на две части
- Микроконтроллер Arduino Nano v3 с чипом ATmega328P
- Модуль часов реального времени DS3231SN
- Сенсорная кнопка TTP223
- Штырьковые соединители для плат
- Неоновая лампа ИНС-1 в качестве индикатора секунд (для версии с ИН-12)
Важно отметить, что сами индикаторы ИН-12 не входят в базовый комплект и приобретаются отдельно. Также опционально можно докупить датчик Bosch BME280 для отображения температуры, влажности и давления.
Технические характеристики часов на ГРИ
Рассмотрим основные технические параметры собранных часов:
- Напряжение питания: 5 Вольт
- Потребляемый ток: не более 1 А
- Габаритные размеры платы: 148 x 35 мм
- Количество индикаторов: 6 штук ИН-12
- Тип микроконтроллера: ATmega328P на плате Arduino Nano
- Модуль часов реального времени: DS3231SN
За счет низкого энергопотребления часы могут работать от любого источника питания на 5В — блока питания, павербанка или USB-порта компьютера.
Функциональные возможности часов на ИН-12
Собранные часы на газоразрядных индикаторах обладают широким набором функций:
- Отображение текущего времени в формате ЧЧ:ММ
- Индикация секунд с помощью мигающей неоновой точки
- Настройка будильника с отключением по сенсорной кнопке
- Отображение температуры, влажности и давления с датчика BME280
- Различные эффекты смены цифр
- Настраиваемая RGB-подсветка с разными режимами работы
Как видим, функционал часов весьма богат и позволяет не только узнавать время, но и получать дополнительную информацию об окружающей среде.
Особенности сборки часов на газоразрядных индикаторах
При сборке часов на ГРИ необходимо учитывать некоторые нюансы:
- Плату необходимо аккуратно разрезать на две части по специальной линии
- Важно правильно установить перемычку на модуле часов реального времени DS3231SN
- Следует убедиться в наличии стабильного напряжения 3.3В и 5В на плате Arduino
- Сила тока в цепи питания не должна превышать 240 мА
- При монтаже компонентов нужно соблюдать полярность
Внимательность при сборке поможет избежать ошибок и обеспечит корректную работу часов.
Эффекты отображения времени в часах на ИН-12
Одной из интересных особенностей часов на газоразрядных индикаторах являются различные эффекты смены цифр. Какие эффекты доступны в данной модели?
- Плавное угасание старой цифры и появление новой
- Последовательная перемотка цифр от старого к новому значению
- Поочередное переключение сегментов индикатора
- Эффект «бегущего поезда» — цифры сменяют друг друга слева направо
- Эффект «резинки» — новая цифра как бы растягивает старую
Кроме того, доступен режим случайных «глюков», когда цифры периодически мерцают, создавая атмосферу винтажной электроники.
Возможности кастомизации внешнего вида часов
Часы на газоразрядных индикаторах предоставляют широкие возможности для персонализации их внешнего вида. Какие варианты доступны?
- Выбор цвета и режима работы RGB-подсветки (постоянное свечение, «дыхание», отключение)
- Использование разных материалов для изготовления корпуса (дерево, акрил, металл)
- Возможность установки дополнительных декоративных элементов
- Выбор типа индикаторов (ИН-12 или ИН-14) для создания разного визуального эффекта
Благодаря этим опциям каждый сможет создать уникальные часы, идеально вписывающиеся в интерьер.
Программирование и настройка часов на Arduino
Использование платформы Arduino открывает широкие возможности для программирования и кастомизации работы часов. Как осуществляется настройка?
- Прошивка микроконтроллера осуществляется через среду Arduino IDE
- Исходный код прошивки открыт и доступен для модификации
- Настройка времени и будильника производится с помощью кнопок на корпусе
- Выбор эффектов и режимов работы также осуществляется кнопками
- При необходимости можно добавить новые функции, изменив код прошивки
Открытая архитектура позволяет энтузиастам постоянно улучшать функционал часов и добавлять новые возможности.
Основные функции меню настройки
Для удобства пользователей часы на ГРИ имеют интуитивно понятное меню настройки. Рассмотрим основные функции:
- Настройка текущего времени (часы и минуты)
- Включение/выключение будильника
- Выбор эффекта смены цифр
- Настройка режима работы подсветки
- Включение/выключение эффекта «глюки»
Все настройки производятся с помощью трех кнопок на корпусе часов, что обеспечивает простоту управления.
Возможности расширения функционала
Благодаря использованию платформы Arduino, функционал часов может быть существенно расширен. Какие дополнительные возможности можно реализовать?
- Подключение модуля Wi-Fi для синхронизации времени через интернет
- Добавление функции термометра и гигрометра
- Реализация нескольких часовых поясов
- Создание многофункционального будильника с несколькими режимами
- Интеграция с умным домом для управления освещением
Все эти функции могут быть добавлены путем модификации прошивки и при необходимости установки дополнительных модулей.
Сравнение часов на ИН-12 и ИН-14
Часы на газоразрядных индикаторах могут быть собраны с использованием разных типов ламп. В чем отличие версий на ИН-12 и ИН-14?
| Параметр | ИН-12 | ИН-14 |
|---|---|---|
| Форма цифр | Прямоугольная | Округлая |
| Размер индикатора | Меньше | Больше |
| Яркость свечения | Выше | Ниже |
| Энергопотребление | Ниже | Выше |
| Стоимость | Выше | Ниже |
Выбор типа индикатора во многом зависит от личных предпочтений и дизайнерской концепции часов.
Преимущества и недостатки часов на газоразрядных индикаторах
Преимущества:
- Уникальный винтажный дизайн
- Яркое и четкое свечение цифр
- Широкие возможности для кастомизации
- Образовательный аспект при самостоятельной сборке
- Возможность расширения функционала
Недостатки:
- Относительно высокая стоимость компонентов
- Необходимость периодической замены индикаторов (срок службы 10000-20000 часов)
- Более высокое энергопотребление по сравнению с LED-часами
- Хрупкость газоразрядных индикаторов
- Сложность сборки для неопытных пользователей
Несмотря на некоторые недостатки, часы на ГРИ остаются популярным выбором среди ценителей ретро-электроники и самоделкиных.
Советы по эксплуатации и обслуживанию часов на ИН-12
Для обеспечения долгой и бесперебойной работы часов на газоразрядных индикаторах следует соблюдать несколько простых правил:
- Используйте стабилизированный источник питания на 5В
- Избегайте механических воздействий на индикаторы
- Периодически проверяйте все соединения
- Не допускайте перегрева компонентов
- При необходимости заменяйте индикаторы на новые
Соблюдение этих рекомендаций поможет продлить срок службы часов и сохранить их привлекательный внешний вид.
Все фото на одной странице | |||
| |||
Микроконтроллер Arduino nano v3 328p
Ламповые Часы ASTRONIX Nano Nixie Clock
Представляем Вашему вниманию плату для сборки ламповых часов ASTRONIX Nano Nixie Clock.
Плата предназначена для сборки простых и экономичных ламповых часов на базе отладочного модуля Arduino Nano V3 с микроконтроллером Atmega 328. Часы можно собрать в одном из двух или сразу в обоих вариантах — на газоразрядных индикаторах ИН-14 и ИН-12А(Б) — обе верхних платы входят в комплект. Верхняя плата с индикаторами соединяется с основной платой при помощи стандартных разъемов, их легко менять — одну на другую. Таким образом, вы получаете сразу два варианта часов. В часах используются общедоступные выводные компоненты, отладочная плата Arduino Nano и модуль точных часов реального времени RTC на чипе фирмы Dallas Semiconductor DS3231 в стандартной или mini версии.
ASTRONIX Nano Nixie Clock — это отличный проект для начинающих электронщиков, желающих быстро собрать свои первые ламповые часы и освоить основы программирования микроконтроллера Atmega 328 с использованием популярной и доступной платы Arduino Nano и удобной среды для программирования и прошивки Arduino IDE.
За основу данных ламповых часов взят популярный проект блоггера AlexGyver, который в свою очередь позаимствовал свой проект у автора канала ITWorkClub, который также позаимствовал свой проект у нескольких известных авторов с сайта Хабр и с форума Радиокот.
Несмотря на широкую популярность проекта, его плата имеет ряд недостатков, которые исправлены в предлагаемой плате от ASTRONIX.
Плата ASTRONIX Nano Nixie полностью переработана, разведена в двухслойном варианте и при меньших размерах (100х45 мм) выгодно отличается от описанных проектов, имея следующие преимущества:
- отсутствие необходимости пилить плату ножовкой или царапать ножовочным полотном, вдыхая вредную стеклянную пыль — благодаря наличию удобных разделителей, верхняя и нижняя части платы просто и легко отламываются голыми руками без приложения каких-либо физических усилий;
- наличие в одном комплекте сразу двух вариантов верхних плат под установку индикаторов — ИН-14 и ИН-12;
- возможность установки ламп в цанговые или лепестковые разъемы, что позволяет исключить необходимость пайки ламп;
- предусмотрена установка мигающих неоновых точек разделителя часов и минут в обоих вариантах верхних плат — одна точка для ИН-14 и две токи для ИН-12;
- предусмотрена установка ультрабыстрого диода BYV26C для более стабильной работы схемы;
- упрощённая сборка и отладка за счет более удобной компоновки элементов и отсутствия перемычек;
- наличие специально предусмотренных площадок для удобного монтажа габаритных элементов в горизонтальном положении;
- скругленные углы;
- увеличенный размер дорожек питания и высокого напряжения;
- при работе плата не греется вообще.
В стандартной версии прошивки в часах можно выставить текущее время, выбрать один из 5 эффектов смены цифр, включить эффект мерцания ламп типа «глюки», выбрать режим работы подсветки или отключить её. Все функции управляются тремя кнопками. За счёт малого потребляемого тока часы могут работать не только от внешнего источника питания 5V, но и от любого USB адаптера, пауэрбанка или компьютера через микро USB разъём платы Arduino Nano.
После правильной сборки часы практически не нуждаются в настройке и готовы к работе. Заливаете готовую прошивку с открытым исходным кодом и часы уже работают. Но самое интересное — вы сможете менять параметры стандартной прошивки или даже написать свой вариант с нуля. Открытый исходный код — это отличная возможность изучить в деталях принципы работы управляющей программы ламповых часов, отредактировать любые параметры и настройки, а также использовать этот код в качестве основы для написания собственной программы. Таким образом вы сможете добавлять свои функции будильника, секундомера, эффекты смены цифр, режимы работы подсветки, и многое другое.
Часы нормально работают от любого стандартного USB-адаптера, поключенного к разъёму модуля Arduino Nano через micro-USB кабель и выдающего напряжение 5V при токе 1А. При необходимости через разъём DC1 к плате можно подать питание от внешнего адаптера на 5V. Напряжение внешнего адаптера должно быть СТРОГО 5V при токе не менее 1А!
ВНИМАНИЕ! Подача на плату напряжения питания более 5 Вольт выведет из строя плату Arduino Nano!
Подключите питание. Проверьте работу всех индикаторов и кнопок. Функции настройки параметров часов и подсветки описаны в комментариях программы прошивки. Для удобства основные функции меню продублированы ниже:
Настройки времени:
- Левая кнопка — «выбор», средняя — «меньше», правая — «больше»
- Удержание кнопки «выбор» в течение 1 сек — переход в режим настройки времени
- Клик по кнопке «выбор» — смена настройки часов/минут
- Клик «больше» и «меньше» — изменение времени
- Удержание кнопки «выбор» в течение 1 сек — возврат к режиму часов
Управление эффектами в режиме часов:
Удержание центральной кнопки включает и выключает эффект «глюки» — случайное кратковременное мерцание ламп
Клик по центральной кнопке переключает режимы светодиодной подсветки ламп:
- Плавное периодическое изменение яркости подсветки «дыхание»
- Свечение подсветки с постоянной заданной яркостью
- Отключена
Клик по правой кнопке переключает режимы смены цифр:
- Без эффекта
- Плавное угасание/зажжение
- Перемотка по порядку чисел
- Перемотка по порядку катодов
- Эффект «поезд»
- Эффект «резинка»
У нас вы можете купить следующие комплектующие для сборки ASTRONIX Nano Nixie Clock:
- универсальную голую плату для сборки часов на индикаторах ИН-14 и ИН-12 без компонентов
- кит-набор — плата с полным набором компонентов для самостоятельной сборки (без ламп)
- полностью собранную и протестированную плату с разъёмами или без разъёмов для ламп (без ламп)
- детали корпуса из оргстекла для склейки или сборки корпуса под часы с индикаторами ИН-14 и ИН-12
- комплект стоек для плат и крепежа для корпуса
Уточнить актуальные цены и заказать комплектующие вы можете на Avito или на Youla.
