Как устроены часы на газоразрядных индикаторах ИН-14. Каковы преимущества и недостатки таких часов. Какие сложности возникают при их изготовлении. Почему они остаются популярными среди энтузиастов.
История создания газоразрядных индикаторов
Газоразрядные индикаторы, также известные как лампы Nixie, были изобретены в 1950-х годах компанией Burroughs Corporation. Название «Nixie» произошло от аббревиатуры NIX 1 (Numeric Indicator eXperiment №1). Эти индикаторы быстро завоевали популярность благодаря своему уникальному янтарному свечению и футуристическому на тот момент внешнему виду.
Несмотря на появление в 1970-х годах светодиодных (LED) и вакуумных флуоресцентных (VFD) дисплеев, газоразрядные индикаторы продолжали производиться, особенно в СССР, вплоть до 1980-х годов. Сегодня они переживают второе рождение в качестве элементов ретро-дизайна.
Принцип работы газоразрядных индикаторов
Как устроен газоразрядный индикатор? Внутри стеклянной колбы, заполненной инертным газом (обычно неоном с примесью ртути), находятся металлические катоды в форме цифр или символов, расположенные один за другим. При подаче напряжения между анодом и выбранным катодом происходит ионизация газа, в результате чего вокруг катода возникает характерное оранжевое свечение.
Основные компоненты газоразрядного индикатора:
- Стеклянная колба с инертным газом
- Металлический сетчатый анод
- Набор металлических катодов в форме цифр или символов
- Выводы для подключения
Особенности часов на газоразрядных индикаторах ИН-14
Индикаторы ИН-14 являются одними из самых популярных для изготовления ретро-часов. Что делает их особенными?
- Размер: ИН-14 имеют удобный размер, позволяющий создавать компактные часы
- Четкость: Цифры хорошо читаются под разными углами
- Яркость: Обеспечивают приятное янтарное свечение
- Долговечность: При правильной эксплуатации могут работать десятилетиями
Однако у этих индикаторов есть и недостатки:
- Хрупкость: Стеклянная колба требует бережного обращения
- Высокое напряжение питания: Необходим преобразователь на 170-180 В
- Нагрев: При длительной работе может потребоваться охлаждение
Изготовление часов на газоразрядных индикаторах своими руками
Создание часов на газоразрядных индикаторах — увлекательный, но непростой процесс. Какие этапы он включает?
- Выбор и приобретение индикаторов (например, ИН-14)
- Разработка схемы управления
- Создание высоковольтного блока питания
- Программирование микроконтроллера
- Изготовление корпуса
- Сборка и отладка устройства
Основные сложности при изготовлении:
- Необходимость работы с высоким напряжением
- Подбор оптимальных компонентов схемы
- Точная подгонка корпуса под размеры индикаторов
- Настройка яркости свечения и устранение мерцания
Компоненты для сборки часов на ИН-14
Для создания часов на газоразрядных индикаторах ИН-14 потребуются следующие основные компоненты:
- Индикаторы ИН-14 (4 штуки для отображения часов и минут)
- Микроконтроллер (например, Arduino Nano или Pro Mini)
- Высоковольтный DC-DC преобразователь (на основе MC34063 или аналога)
- Драйверы для индикаторов (K155ИД1 или аналоги)
- Оптопары для развязки низковольтной и высоковольтной части схемы
- Модуль точного времени (DS3231 или аналог)
- Кнопки для настройки
- Различные пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.)
Выбор качественных компонентов критически важен для надежной работы часов. Особое внимание стоит уделить высоковольтной части схемы.
Программирование микроконтроллера для часов на ИН-14
Программирование микроконтроллера для управления часами на газоразрядных индикаторах включает несколько ключевых аспектов:
- Реализация точного отсчета времени
- Управление включением нужных сегментов индикаторов
- Обработка нажатий кнопок для настройки времени
- Реализация дополнительных функций (будильник, датчик температуры и т.д.)
- Защита от катодного отравления (периодическая прокрутка всех цифр)
Пример простого кода для отображения времени на Arduino:
«`cpp #include
Дизайн и изготовление корпуса для часов на ИН-14
Корпус для часов на газоразрядных индикаторах — это не просто защитный кожух, но и важный элемент дизайна. При его создании нужно учитывать несколько факторов:
- Материал: Чаще всего используется дерево или акрил, реже металл
- Вентиляция: Необходимо обеспечить отвод тепла от электронных компонентов
- Доступ: Корпус должен позволять легко заменять индикаторы и обслуживать электронику
- Эстетика: Дизайн корпуса должен подчеркивать ретро-стиль часов
Процесс изготовления корпуса может включать следующие этапы:
- Разработка 3D-модели или чертежа
- Выбор и подготовка материала
- Вырезка основных деталей
- Сверление отверстий под индикаторы и кнопки
- Шлифовка и финишная обработка
- Сборка и покрытие защитным составом
Особое внимание стоит уделить точности изготовления отверстий под индикаторы, так как от этого зависит внешний вид часов и удобство сборки.
Популярные стили оформления часов на газоразрядных индикаторах
Существует несколько популярных стилей оформления часов на ИН-14:
- Минималистичный: Простой прямоугольный корпус с открытыми индикаторами
- Ретро-футуризм: Сочетание винтажных элементов с современными материалами
- Стимпанк: Использование латуни, меди, шестеренок в оформлении
- «Бомба»: Оформление в виде взрывного устройства из фильмов
- Индустриальный: Металлический корпус с видимыми элементами конструкции
Выбор стиля зависит от личных предпочтений и места, где будут располагаться часы. Главное — сохранить баланс между эстетикой и функциональностью.
Преимущества и недостатки часов на газоразрядных индикаторах
Часы на газоразрядных индикаторах имеют ряд преимуществ и недостатков по сравнению с современными электронными часами. Рассмотрим их подробнее.
Преимущества:
- Уникальный внешний вид: Янтарное свечение создает неповторимую атмосферу
- Ностальгический фактор: Напоминание о золотом веке электроники
- Долговечность: При правильном уходе могут работать десятилетиями
- Образовательная ценность: Отличный способ изучить основы электроники
- Customization: Возможность создать уникальные часы под свои предпочтения
Недостатки:
- Высокое энергопотребление: Требуют больше энергии, чем LED-дисплеи
- Хрупкость: Стеклянные колбы индикаторов легко разбить
- Сложность изготовления: Требуют навыков в электронике и работе с высоким напряжением
- Ограниченная доступность компонентов: Индикаторы уже не производятся массово
- Отсутствие современных функций: Без дополнительных модулей не имеют расширенного функционала
Несмотря на недостатки, многие энтузиасты считают, что уникальность и эстетическая привлекательность часов на газоразрядных индикаторах с лихвой компенсируют их ограничения.
Ламповые часы на газоразрядных индикаторах ИН-14 и ИН-18 Nixie Clock
Купить
Подробнее
Купить
Подробнее
Купить
Подробнее
Купить
Подробнее
Купить
Подробнее
Купить
Подробнее
Инструкция по настройке ламповых часов и будильника
Посмотреть
Покупал ламповые часы в подарок руководителю.
В реальности оказались ещё лучше чем на фотографиях. Отличное качество и классная упаковка! Приятное теплое свечение ламп отлично смотрится в темное время суток. Понравилась светодиодная подсветка с различными режимами включения. Через 2 месяца купил себе, но уже другом дизайне.
Пётр — г. Москва
Можно бесконечно долго смотреть на три вещи: как горит огонь, как течёт вода и как переключается цифры на газоразрядных индикаторах. Свечение буквально завораживает и через какое-то время понимаешь, что залип. Спасибо мастеру за безупречное качество работы и быструю доставку. Обязательно закажу ещё в подарок друзьям.
Алексей — г. Новосибирск
Муж просто в восторге! Долго искала необычный подарок на 23-е и не пожалела о выборе. Часы очень понравились, учитывая военное прошлое мужа — служба в ВВС. Оказалось он работал с оборудованием на таких лампах и теперь глядя на них придается приятным воспоминаниям и ностальгии по советскому прошлому.
Дария — г. Саратов
Спасибо за часы! Был приятно удивлен быстрой доставкой до Канады. Сам родом из СССР. Эти часы для меня как некий привет из 80-х. Подобные были у моего отца, он их сделал сам будучи радиолюбителем. Теперь такие есть и у меня, надеюсь останутся детям в наследство :). Специально закупил запасные лампы, если вдруг перегорят.
Александр — г. Оттава
Очень понравился стильный оригинальный дизайн. Часы в стиле ретро отлично вписались в интерьере гостиной и теперь все гости обязательно обращают внимание и интересуются. Обязательно закажу еще в подарок знакомым.
Анна — г. Уфа
‹›
Конструктор «Часы на газоразрядных индикаторах IN-14» неон, цена 2730 грн — Prom.ua (ID#1356157823)
Характеристики и описание
Производитель
Arduino
Часы в стиле « Ретро» с приятным свечением газоразрядных индикаторов можно самостоятельно собрать и получить удовольствие от процесса и результата.
А в создании корпуса для часов — проявить себя настоящим художником.
Мы предлагаем конструктор, который облегчит данную задачу.
В комплект входит:
Наименование | Кол-во |
Резистор 100 Ом 0,25 Вт | 3 |
Резистор 470 Ом 0,25 Вт | 1 |
Резистор 10 кОм 0,25 Вт | 1 |
Резистор 180-200 кОм 0,25 Вт | 1 |
Резистор подстр. 470 кОм | 1 |
Емкость электролит. 4,7 мкФ х 350(400)В | 1 |
Емкость электролит. 470 мкФ х 6,3В | 1 |
Дроссель 220 мкГн | 1 |
Диод HER106(HER 207, FR 208) | 1 |
Тр-р IRF 840PBF | 1 |
Модуль Arduino «NANO 328р» | 1 |
Модуль часов «DS3231 для Raspberry Pi» | 1 |
М-ма К155ИД1 | 1 |
Оптопара TLP627 (F) | 5 |
Индикатор IN14 | 4 |
Светодиод 3мм | 4 |
Неоновая лампа ИН-3 | 1 |
Штыри на плату PLS-10 и PLS-7 | 2 |
Гнезда на плату PBS-10 и PBS-7 | 2 |
Тактовые кнопки | 3 |
Плата печатная nixieClock_2 | 1 |
Все компоненты – выводные,
Количество компонентов сведено к минимуму!
Был online: Сегодня
Продавец Craft Electronics
4 года на Prom.
ua
100+ заказов
- Каталог продавца
- Отзывы
62
г. Одесса. Продавец Craft Electronics
Был online: Сегодня
Доставка из г. Одесса
10+ купили
2 730 грн
Доставка
Оплата и гарантии
Янтарное свечение неоновых газоразрядных технологий в ретро-электронных часах
от DerdriuMarriner
Ламповые часы Nixie, созданные в 1950-х годах, продолжают впечатлять поклонников электроники своими ретро- и винтажными воплощениями, которые отмечают их безотказную технологию янтарного свечения.
Nixies получили свое название от NIX 1, аббревиатуры от Numeric Indicator Experiment No. 1, в качестве лабораторного обозначения для ламп с холодным катодом, доработанных корпорацией Burroughs в середине 1950-е годы.
Несмотря на ослабление конкуренции в 1970-х годах, Nixies все еще доступны. Массовое производство «Никси» особенно продолжалось в бывшем Советском Союзе в 1980-е годы.
Спасаясь от уничтожения, излишки труб десятилетиями хранились на складах, особенно в России и странах Восточной Европы. С возрождением популярности в двадцать первом веке Nixies доступны, особенно в виде часов, но также и в виде часов, с винтажными трубками из излишков складов и в стиле ретро.
Стив Возняк (родился 11 августа 1950 г.), соучредитель Apple Computer (теперь Apple Inc.), счастливо носит светящиеся часы на левом запястье.
Хронометрист Nixie Tube: крупный план часов Nixie Tube на левом запястье сооснователя Apple Computer Стива Возняка) CC BY-SA 2.0, через Flickr
Предыстория изобретения 20-го века
Введено ок. 1955–1956 гг. Корпорацией Burroughs, гигантом по производству оборудования для бизнеса, основанным в 1886 г. в Сент-Луисе, штат Миссури, трубка Nixie получила свое название от NIX 1, аббревиатуры эксперимента с числовым индикатором № 1, лабораторного обозначения Берроуза для холода. катодная индикаторная трубка.
Трубки Nixie пользуются такой популярностью, что торговая марка, зарегистрированная как торговая марка Burroughs Corporation, стала родовым названием, тем самым заменив собственное родовое название неоновой считывающей трубки с холодным катодом.
К 1970-м годам Nixies страдали от конкуренции со стороны:
• светоизлучающих диодов (LED), впервые представленных Texas Instruments в октябре 1962 года, и
• вакуумных флуоресцентных дисплеев (VFD), впервые представленных в 1959 году голландским электронным гигантом, Филипс.
Производство в больших объемах продолжалось в бывшем Советском Союзе в 1980-х годах.
К счастью, излишки тюбиков не уничтожались, а складировались как излишки на складах, особенно в России и странах Восточной Европы.
Ламповые часы Nixie IN-14 (с лампами) от Nixie
Корпус из красного дерева. Выбор времени: 12 или 24 часа. Красная, зеленая, синяя, фиолетовая, желтая светодиодная подсветка. Число циклов каждые пять минут.
| часы трубки Nixie в 14 (с трубками) Просмотр на Amazon |
NIXI Трубка использует тлеющий разряд для отображения информации в виде букв, цифр или символов, которые сложены в виде отдельных блоков в стеклянной газонаполненной трубке.
- Самое популярное использование трубок Nixie было для цифровых дисплеев, особенно в качестве часов, таких как часы или наручные часы.
Тлеющий разряд относится к светящемуся свечению плазмы, которая объединяет газ, жидкость и твердое тело в квартет четырех основных состояний материи.
- Плазма может быть получена из газа, нагретого или подвергнутого воздействию сильного электромагнитного поля. Лампы Nixie
- относятся к категории ламп с холодным катодом, потому что их свечение активируется электрическим током, а не теплом.
Каждая трубка Nixie Clock содержит:
- металлический сетчатый анод;
- десять металлических катодов в форме цифр от 0 до 9, уложенных друг за другом, причем размещение определяется контурами цифр, а не последовательностью;
- ртуть, переходный металл, также известный как ртуть, и неон, инертный газ, в смеси Пеннинга, предписанной смеси газов для освещения или дисплеев.
Подача электричества напряжением от 175 до 180 вольт между анодом и выбранным катодом ионизирует или заряжает неоновый газ, тем самым создавая янтарное свечение, которое освещает номер.
Ламповые часы Nixie с лампами IN-12, светящиеся часы от Adventurers
4,53 дюйма (длина) x 1,82 дюйма (ширина) x 1,82 дюйма (высота). Стиль ар-деко. Акриловая рама.
| Авантюристы. Часы обладают вневременной привлекательностью, о чем свидетельствует их возрождение популярности, служа ностальгическим мостом между первым десятилетием технологического двадцать первого века и последними пятью десятилетиями ориентированного на технологии двадцатого века. Характерный янтарный свет ламп сияет от души и вызывает теплые воспоминания о очаге. Благодаря излишкам трубок, хранящихся на складах спустя долгое время после прекращения массового производства, Nixies доступны в современном и ретро-стиле. Винтажный статус ламп подчеркивает не только их прошлую значимость, но и их будущую согласованность.
Винтажные часы Nixie — дизайн в стиле ар-деко с никогда не использовавшимися ранее 30-летними лампами — ручная работа ~ доступно на Amazon из новых старых запасов, которым не менее 30 лет.0012 Благодарность
Особая благодарность талантливым художникам и фотографам/заинтересованным организациям, которые размещают свои прекрасные изображения в Интернете.
Авторы изображений
Вентилятор хронометра Nixie Tube: крупный план часов Nixie Tube на левом запястье соучредителя Apple Computer Стива Возняка) Nixie Clock с шестью лампами ZM1210 производства Telefunken Янтарное свечение времени с помощью технологии Nixie Tube показывает время как 13 минут меньше 7 часов: точно, 6 часов 46 минут 37 секунд.
Nixie Clock с шестью лампами ZM1210 производства Telefunken
Проконсультированные источники
Dakin, C.J., and C.E.G. Кук. Схемы для цифрового оборудования . Лондон, Великобритания: Iliffe Books Ltd., 1967. Либес, Сол. Основы и применение цифровых логических схем . Rochelle Park NJ: Hayden Book Company, 1975. Veeneman, Dan. «Дисплеи Nixie Tube». Системы декодирования > Винтажные дисплеи . Дэн Винеман.
Янтарное свечение времени с помощью технологии Nixie Tube показывает время с точностью до 13 минут от 7 часов: ровно 6 часов 46 минут 37 секунд.
Комплект классических ламповых часов Nixie — IN-14 Tubes, See Through Acrylic Base0003 |
wikimedia. org/wiki/File:Nixie_clock.jpg
Веб. www.decodesystems.comСобель, Алан. «Электронные номера». Scientific American , Vol. 228, № 6 (1 июня 1973 г.): 64–73.Nixie: Image By Dubassy ~ Poster, доступный через Allposters
NIXIE PURRFECT |
мега за то, что прочитали эту статью и надеемся, что наша подборка товаров вас заинтересует; Гасти Гас получает любимые угощения от моих заказов.
ДердриуМарринер, Все права защищены |
Обновлено: 26.11.2022, ДердриуМарринер
Спасибо! Хотите оставить комментарий сейчас?
8
Вам также могут понравиться
Чехлы-чехлы через плечо для смартфонов Samsung Galaxy S4 …
Чехлы-чехлы для телефонов от Frozen Ocean Supply Company стильно защищают…
90805 902 Dune Design Studios: Песчаные шары с ча…Студия Dune Design Studios из Флориды специализируется на песчаных шарах, относительно солнечных…
Раскрытие информации: эта страница приносит авторам доход на основе партнерских отношений с нашими партнерами, включая Amazon, Google и других.
Никси-часы или свет теплой лампы в вашем доме / Хабр Кто его сделал — история умалчивает, надежно ли он работал — тоже неизвестно.
И тут возникла идея сделать такое устройство, тем более что проекция на моих проекционных часах дома благополучно вышла из строя. Вы только посмотрите на это, это прекрасно!
Если вы думаете, что это ужасно, представьте, что вы живете в 80-е, у вас нет МК, нет стеклопластика, нет ЧПУ, нет точного инструмента и т.д., но есть большое желание и знания.
Итерация 1
От идеи до воплощения прошло много времени, сначала лампы заказывались на авито, взял ИН12б, ИН1, ИНС-1, ИН-8-2, ИН-14. Далее я посмотрел готовые решения на эту тему, в основном это касалось высоковольтной части (ВВ). Схемотехника у всех часов элементарная, например, популярная схема с одного из сайтов, в ней есть все необходимые детали, меняйте под имеющиеся элементы.
Читал на форумах, что для высоковольтного DC-DC хорошо подходит микросхема max1771, взял 5 штук, пока гонял плату подготовил. Ох и промучился я с ней, датачинкер знал наизусть.
Очень капризная микросхема, не крутая, конечно, но очень требовательная к разводке платы, у меня не срослась. Но часы я сделал на нем, с корпусом не заморачивался, просто распечатал на принтере сегментированный корпус. Лампы В-14, Arduino Nano, DC-DC на max1771, модуль времени на DS3231, динамическая индикация, светодиодная подсветка.
Все мои часы имеют температурный контроль: если температура поднимается до порога, часы переходят в режим ожидания — индикаторы гаснут до тех пор, пока температура не упадет. Перегрева во время работы замечено не было. Так же есть функция противодействия катодному отравлению ламп, с периодичностью раз в час прогоняются все цифры на всех индикаторах. Недостаток в том, что регулировка времени производится только через порт UART. С платой тоже не все в порядке, решил, что подключение перемычками пойдет, устройство работает, но отлаживать и ремонтировать сложнее.
Итерация 2
Далее решил заморочиться, и сделать эстетичный корпус, для этого были выбраны часы на лампах ИН-12, лучше бы я их сделал в печатном корпусе.
Для уменьшения размера платы использовал Arduino ProMini, DC-DC сделал на популярной и старой MC34063 (это безпроблемная микруха, простая как угол дома и дешевая). Также в этой итерации я решил не использовать транзисторные ключи, а заменил их на высоковольтные оптопары TLP627.
Настройка времени происходит через UART или кнопки на задней панели часов. Я не мог найти/адаптировать готовые библиотеки для своих часов, поэтому пришлось самому писать «меню» для настройки времени.
Корпус изготовлен из торцовой березы. Пришлось помучиться с корпусом: лампы имеют продолговато-округлую форму, подобрать к ним сверло форстнера или подобрать фрезу не представлялось возможным из-за жестких выводов, а также из-за разницы в размерах лампочка лампочка. Поэтому пришлось просверлить 2 отверстия и потом с помощью рашпиля и напильника придать нужную форму, из-за этого есть некоторые огрехи в точности подгонки.
В общем лампы не очень понравились, понятно почему они такие дешевые и продаются в таком количестве.
Из-за того, что они рассчитаны на горизонтальное исполнение, угол обзора у них не очень впечатляющий, а также более заметно расположение катодов на разной «глубине» по сравнению с тем же ИН-14.
Итерация 3
Учитывая недостатки предыдущих итераций, я сделал 3 версии часов. Решения со взрывной частью и мозгами такие же, как и в варианте 2: Arduino ProMini, лампы MC34063, TLP627, k155id1, IN-14. Корпус был сделан канонически из дерева, на этот раз ясеня, который взял у знакомого. Часы получились довольно миниатюрными.
Плата имеет подсветку и обдув, но физически не реализована. Практика показала, что с подсветкой ночью цифры хуже, по крайней мере не с моим 100% зрением. Продувка тоже не понадобилась, так как транзистор остается холодным. Время устанавливается с помощью кнопок на задней панели часов. Теперь у меня есть 3 часа в GRI дома, можно приступать к раздаче.
Но на этом эксперимент и получение приятного опыта в дизайне и реализации не закончены.
