Простенькие 6ти ламповые часики с термометром на газоразрядных индикаторах с 6ю эффектами индикации.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >Простенькие 6ти ламповые часики с термометром на газоразрядных индикаторах с 6ю эффектами индикации.
Это простеникие часики — термометр на газоразрядных индикаторах.
Что они могут:
Время:
Дата: (Дата — Месяц — День недели)
Температура:
6 режимов индикации:
Автопоказ даты и температуры каждые 35 секунд.
Часы собраны на минимуме микросхем:
PIC16F628 — контроллер часов.
DS1307 — сами часики.
BU2090 — Дешифратор катодов.
MAX1771 — преобразователь напряжения.
DS18B20 — термодатчик — Если термометр не нужен можно его и не ставить.
DS32KHz — микросхема генератора для точности хода.
то DS32KHz можно и не ставить.
Схема стандартная.
Описание кнопок:
Кнопка «-» в режиме установки часов и кнопка перебора режимов индикации в рабочем режиме часов.
Кнопка «ОК» — для входа в режим установки часов.
Кнопка «+» в режиме установки часов и кнопка показания даты и температуры в рабочем режиме часов.
Перебор режимов индикации:
Жмём кнопку «-» — перебор режимов индикации.
https://www.youtube.com/watch?v=QReDKfZJKd0
Появится
первый режим индикации — цифры плавно гаснут и плавно появляются новые.
Жмём ещё раз
Появится
второй режим индикации — часики работают как обычно в этом режиме работает «маятник».
И ещё раз
Появится
третий режим индикации — цифры при смене меняются перебором в этом режиме работает «маятник».
Ещё раз нажимаем
Появится
четвёртый режим индикации — цифры при смене накладываются друг на друга.
Ещё одно нажатие
Появится
пятый автоматический режим индикации — режимы индикации сами меняются каждые сутеи в 00:00.
И ещё одно нажатие
Появится
шестой автоматический режим индикации — режимы индикации сами меняются каждый час.
Включение / выключение автомптического показа даты и температуры каждые 35 секунд.
Жмём т держим в течении 3 секунд кнопку «+» — показ даты/температуры.
Если появится
автопоказ выключен.
Если
автопоказ включен.
Установка времени:
Для установки времени жмём и держим кнопку «ОК» в течении 3х секунд во время показа времени.
Часы переходят в режим установки времени и начинают мигать часы.
Кнопками «-» и «+» устанавливаем час и нажимаем кнопку «ОК» и переходим к установке минут.
И так далее в последовательности час > минуты > число > месяц > день недели.
Настройка катодов, то есть порядка цифр.
В часах можно использовать любые лампы.
Для платы что входит в проект можно использовать любые лампы с гибкими выводами
Типа ИН-8-2 или ИН-14 или ИН-16 или ИН-17.
Проект так-же содержит плату и прошивку для ИН-12 — Прошивка другая потому что лампы не на месте.
и платку для ИН-18.
Прошивка контроллера рассчитана на использование ИН-14 в родной плате,
если будете использовать другие лампы или рисовать свою плату
нужно после сборки платы и запуска часов переназначить цифры.
Т.к. их порядок нарушается — например вместо 0ля будет 7ка или вместо 5ки — 3ка.
Назначение цифр:
Необходимо если вы будете использовать свою плату с другими лампами.
Или другие лампы для этой платы — например ИН-8-2 или ИН-16.
Катоды можно подключать к BU2090 как удобно.
Исключение только для точек если они есть в лампах (14 — правые, 15 — левые точки выводы BU2090).
Сам процесс:
Жмём и держим кнопку ОК и включаем часы.
В 3м разряде загорается цифра.
Отпускаем кнопку и начинается перебор цифр.
Надо назначить цифры от 0 до 9.
Пи их появлении нажимаем кнопку «+» и так последовательно с 0 до 9.
После чего загорается 4 разряд и начинает мигать 0 и 1.
Это включение / выключение бегающей точки.
Если нажать кнопку «+» на 0 то функция отключается.
Если на 1 то включается.
Затем загорается 5й разряд — это разрешение мигания секундных ламп.
На тот случай если вы секундные лампы расположите по центру вместо секундных точек.
Тут так же
Если нажать кнопку «+» на 0 то мигание отключается.
Если на 1 то включается.
После чего часы переходят в рабочий режим.
Платы нарисованы с помощью программы Sprint Layout 3.0
Сдесь фотка верхней части платы с подписанными элементами для большей наглядности:
А тут со стороны монтажа:
Тут расположение перемычек на плате
Ну вроде всё рассказал.
НАДЕЮСЬ У ВАС ПОЛУЧИТСЯ.
УДАЧИ.
Файлы:
Плата ИН-14
Плата для ИН-18
Плата для ИН-12
Прошивка
Прошивка для платы на ИН-12
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
РадиоКот :: Часы Sunny_Clock.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >Часы Sunny_Clock.
Несколько лет назад попались на глаза часы на газоразрядных индикаторах и чем-то заворожили. Стал собирать фотографии, схемы, описания. И сайт «Радиокот» был обнаружен именно благодаря этому «нездоровому» интересу. Копировать кого-то и повторять «как есть» не хотелось: как показывал опыт, делать свои ошибки гораздо приятнее и менее затратно, чем разбираться в чужих.
Много чего насобирал и стал размышлять, что же именно нужно. Запросы были весьма и весьма скромны: хотелось, чтобы показывало практически всё на больших красивых индикаторах, говорило человеческим голосом и било боем каждые 15 минут в дневное время и не било боем в ночное. Чтобы будило приятной музыкой по выбору пользователя, само себя корректировало по каналам GPS, DCF-77 и сигналам точного времени радиостанции «Маяк», управлялось от пульта по протоколу RC5, от компьютера по Bluetooth, а от пользователя — с помощью такого простого, распространённого и доступного всем способа как прямое мыслеуказание. Хотя бы… Но суровые будни с дефицитом времени и средств привели к варианту системы «простой». Что значит простой? В понимании автора это значит: 6 знакомест, время/дата, будильник, микроконтроллер + часы реального времени, одна печатная плата, динамическая индикация, доступная и недорогая элементная база. Да, динамическая индикация хуже статической, но проще аппаратно и ценою подешевле. Кроме того, в сети оказалось довольно много коммерческих проектов с динамической индикацией. То, что они продолжают существовать, говорит о достаточной надёжности такого подхода.
Изготовлено 4 экземпляра. Все запустились и работают. Правда, по очереди — блок питания один, и батареек на всех не хватает.
Основные характеристики часов SUNny_Clock:
Номинальное напряжение питания, В | 12 |
Ток потребления, не более, мА | 200 |
Ток потребления типичный, мА | 150 |
Индикаторов типа ИН 14 | 6 |
Размер ПП, мм | 150×60 |
Минимальная высота устройства без учета высоты ламп, мм | 36 |
Минимальная высота устройства с учетом высоты ламп типа ИН 14, мм | 85 |
Формат индикации времени | ЧасыМинутыСекунды |
Формат индикации даты | ЧислоМесяцГод |
Момент и продолжительность индикации даты | Последние 2 с каждой минуты |
Количество кнопок управления | 2 |
Будильников | 2 |
Дискретность установки времени срабатывания будильника, мин | 5 |
Программных градаций подстройки яркости индикаторов | 5 |
Описание схемы и конструкции часов SUNny_Clock.
Схема выполнена в OrCAD Capture 9.2 и построена на ATMega8 16AI в корпусе для поверхностного монтажа. Нумерация выводов микроконтроллера соответствует корпусу TQFP 32. Замена на микроконтроллер в DIP корпусе в рамках данного проекта не предусмотрена. Часы реального времени DS1307. Точность хода определяется параметрами часового кварца ZQ1. Какой поставите, так ходить и будут. В часах установлены газоразрядные индикаторы ИН 14, которые можно заменить на ИН 8 2 с учётом отличий по распиновке. Нумерация выводов индикаторов осуществляется по часовой стрелке со стороны выводов. У ИН 14 вывод 1 указан стрелкой.
ИН-14
ИН-8-2
Ахтунг! С индикаторами ИН 8 2 работа часов не проверялась.
Нумерация выводов транзисторов MPSA42 дана для корпусаTO 92. Впрочем, эти транзисторы в других корпусах имеют другие обозначения. У Philips они такие:
Канал связи упрощённой версии RS232 использовался в процессе написания программы микроконтроллера и его работа в окончательном варианте не предусмотрена. Звуковой излучатель BA1 имеет встроенный генератор и напряжение питания 5В. При соответствующем подключении подойдёт любой другой на напряжение 12В. Повышающий преобразователь напряжения выполнен на микросхеме MC34063A. (MC33063A). По распространённости и стоимости она несколько уступает таймеру 555, на котором можно построить такой преобразователь, однако дешевле и доступнее MAX1771. Неполярные конденсаторы керамика, полярные — электролиты Low ESR (например, EXR фирмы Hitano, FC Philips, CV AX Sanyo и т.п.). Если Low ESR недоступны, поставьте параллельно электролиту керамику или плёнку. Дроссель в повышающем преобразователе использован типа B82477 (EPCOS) 220 uH на ток 1.16A. Минимальное расчётное значение дросселя составляет 180 uH, минимальный расчётный ток дросселя составляет 800 mA. Не рекомендуется использование дросселя с меньшими значениями (зато с бОльшими рекомендуется :).
Пару слов о странностях с распределением сигналов по портам. При разработке схемы подразумевалось привлечение внешнего программиста. Он бы с ними и боролся. А у автора плата зато красиво развелась. Если бы автор изначально собирался программировать сам, то он ни в жизнь бы так сигналы не расставил. Ну а уж раз так расставил, то пришлось выкручиваться. Теперь о конструкции. Все элементы часов смонтированы на одной печатной плате заводского изготовления. Плата разработана под настольный вариант. На нижнюю сторону платы установлены стойки М3 высотой 25 или 30 мм для крепления к основанию корпуса. Печатная плата разработана в малораспространённой среди посетителей сайта среде OrCAD Layout 9.2 и содержит некоторое количество ошибок и «лишних» элементов (не прижились), поэтому не приводится. Желающим повторить часы придётся разрабатывать плату самостоятельно. До корпуса руки автора проекта по состоянию на сегодняшний буднишний день пока не дошли. Ниже приведены фото смонтированной платы часов.
Особо следует отметить монтаж индикаторов на печатную плату. Если вы вставите выводы индикатора в соответствующие им отверстия и по старой памяти затолкав стеклянные баллоны до упора (как обычно поступают с корпусами DIP) пропаяете выводы, то перевернув плату сможете наблюдать весело стоящие «в раскорячку» ИН 14 (или ИН 8 2). Дело в том, что индикаторы несколько кривоваты. Причём их кривоватость является индивидуальной для каждого конкретного экземпляра. Поэтому при монтаже индикаторы заталкиваем не до конца, прихватываем пайкой 3 вывода каждого из них единообразным способом и начинаем выравнивать по положению относительно печатной платы и относительно друг друга. Выбираем индикатор и смотрим, куда его нужно наклонить. Затем прогреваем вывод одного из трёх припаянных выводов прибора. После того как припой расплавился, измененяем положение индикатора в нужную нам сторону, отводим жало паяльника и, зафиксировав положение, ждём остывания припоя. Переходим к следующему выводу. И так до тех пор, пока не получим приемлемый результат. Иногда требуется «довернуть» индикатор в ту или иную сторону. Но не стоит переусердствовать в грубом физическом насилии над хрупким прибором в стеклянном корпусе.
Описание работы часов SUNny_Clock.
Программа микроконтроллера написана на BASIC-е. Это наверное не модно и вообще неправильно. Но автор честно и с упорством старался исправить ситуацию. Собирал книги по Си и Ассемблеру, клал их (в различных комбинациях: лицевой обложкой как вверх, так и вниз, иногда — в раскрытом виде) под подушку на время сна и под кота Ваську во время бодрствования. Катал их на общественном транспорте. Насколько известно автору, этот в высокой степени прогрессивный и теперь уже достаточно широко распространённый среди студентов ВУЗов метод имеет повышенную усвояемость. Однако, вопреки уверениям этих самых студентов (проклятые двоечники!) и высокой оценке качества книг котом Васькой, на автора вышеуказанный метод не подействовал. Так что выбирать особо не пришлось, а пришлось довольствоваться BASICом, остаточные сведения о котором сохранились с тех времён, когда аппарат сэра Клайва Синклера был способен выполнять роль домашнего компьютера.
Была произведена попытка разработки простого интуитивно понятного интерфейса пользователя. Что из этого получилось, судите сами. Управление производится всего 2 мя кнопками «MODE» (режим) и «SET» (установка).
Правила интерфейса пользователя:
1. Переход от режима к режиму происходит по кольцу кнопкой «MODE».
2. Установка значения производится кнопкой «SET».
3. Корректируемое значение либо мигает, либо имеет бОльшую яркость.
4. Установка значения секунд заключается в их обнулении.
5. Установка значения минут, часов, дня, месяца, года заключается в прибавлении 1 к текущему значению по кольцу до максимального значения, после чего значение обнуляется.
6. Установка минут срабатывания будильника производится от нуля с дискретностью 5 минут (00-05-10-15:55).
7. Если часы находятся не в основном режиме и нажатия кнопок прекращаются, то по истечении нескольких минут часы возвращаются в основной режим.
8. Отмена звукового сигнала будильника производится кнопкой «SET». При этом в следующий раз при достижении времени срабатывания сигнал будильника будет активирован.
9. Запятые в десятках и единицах секунд говорят об активности будильников 1 и 2 соответственно.
Режимы работы часов приведены ниже в таблице 2. Красным условно обозначены ярко горящие разряды, оранжевым — тускло подсвеченные разряды, чёрным — погашенные разряды. Для времени: Ч часы, М минуты, С — секунды. Для даты: Д — день месяца (число), М — месяц, Г — год. Для установки будильника: 1 — будильник 1, 2 — будильник 2, Х — нет значения (черный, погашен).
Первое включение, программирование контроллера и настройка.
Внимание! Схема содержит опасное для жизни напряжение! Будьте осторожны!
Проверьте правильность монтажа схемы. Затем проверьте цепи питания на предмет наличия короткого замыкания в оных. Если не нашли, попробуйте подать на вход питание от источника 12В. Если не пошёл дым, проверьте напряжение цепи питания D5V0. Как видно из названия, оно должно быть равным 5В. С помощью подстроечного резистора RP1 установите на выходе повышающего преобразователя напряжение величиной 190В (для указанных номиналов). Подождите минут 10: элементы схемы не должны заметно нагреваться. Особенно это касается дросселя высоковольтного преобразователя. Его перегрев говорит о неправильно выбранном номинале или о конструктиве со слишком малым рабочим током. Такой дроссель надо заменить на более подходящий.
Подключите программатор. Автор воспользовался AVR910 USB от премногоуважаемого Prottoss`а (Рыжкова Андрея), за что ему большое человеческое спасибо. Установите фьюзы согласно прилагаемому скриншоту программы AVRprog.
С этого момента понадобится элемент питания ВТ1 типа CR2032. На худой конец просто закоротите контакты панельки элемента питания, но тогда время и дату будете устанавливать каждый раз при прекращении подачи питания.
Запрограммируйте последовательно Flash и EEPROM микроконтроллера с помощью прилагаемых прошивок *.hex и *.epp соответственно. И именно в указанной последовательности. На индикаторах будет отображаться «21-15-00». Секунды при этом «пойдут». Если же вы всё ещё не подключили BT1, то вместо времени и даты увидите на индикаторах что-то вроде «05-05-05» и будете долго искать неисправность и ругать нехорошими словами автора. А автор не любит, когда его ругают нехорошими словами.
Установите требуемые значения времени, даты, будильников в соответствии с таблицей описания режимов работ. Когда дойдёте до настройки яркости, программно включите минимальную яркость индикаторов. Подстройте повышающий преобразователь таким образом, чтобы каждый из индикаторов светился с минимальной яркостью, но полностью. То есть, не должно быть так, что часть цифры индикатора светится, а часть нет. Затем программно выставьте максимальную яркость и проверьте свечение цифр индикаторов. Индикаторы не должны светиться чрезмерно, и не должно быть «объёмного» свечения. Коррекция яркости опять же производится с помощью RP1. После этого снова проверьте свечение при минимальной яркости и так далее до тех пор, пока не будут получены приемлемые результаты. Если же приемлемые результаты не будут получены, попробуйте подобрать номиналы анодных резисторов и повторить вышеуказанные действия. Всё! Настройка часов завершена.
Благодарности.
— РадиоКоту за то, что он есть.
— Авторам часов на газоразрядных индикаторах — за опубликованный материал и за то, что подвигли.
— Второй половине — за то, что есть, что подвигла и за помощь в написании ПО. Без её участия проект и сейчас, быть может, оставался на уровне обхода кривости схемы электрической принципиальной.
— Хвостатым членам семьи как преданным и внимательным помощникам, источникам хлопот и хорошего настроения.
Наши помощники — участники проекта SUNny_Clock на своих постах согласно боевому расписанию. К сожалению, не все сегодня с нами. Также на фото можно наблюдать кисть правой руки второй половины.
Файлы:
Прошивка МК.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Оригинальные часы
Сделай красивые и очень оригинальные электронные часы
Схема часов на МК и ИН-14
Здесь используются газоразрядные индикаторы ИН — 14. Можно использовать аналоги — ИН-8, только нужно учитывать отличие по цоколёвке. Нумерация выводов индикаторов устанавливается по часовой стрелке, в той стороне где выводы. На ИН-14 первый вывод указан стрелкой.
Параметры часов
- Питание — 12 Вольт
- Ток потребления не больше 200 мА
- Типичный ток потребления 150 мА
- Типы индикаторов — ИН — 14
- Формат индикации времени — Часы — Минуты — Секунды
- Формат индикации даты — Число — Месяц — Год
- Две кнопки управления
- Два будильника
- Дискретность установки времени срабатывания будильника, 5 — минут
- Количество индикаторов программных градаций подстройки яркости — 5 шт.
Микроконтроллер Atmega8
Этот микроконтролёр установлен в корпусе TQFP. Часы реального времени DS1307. В звуковом излучателе имеется встроенный генератор и питание с напряжением 5 Вольт.
Повышающий преобразователь напряжения установлен на микросхеме MC34063A
или подобный аналог — MC33063A
По стоимости и надежности она похуже таймера 555
На нём также можно построить такой преобразователь, но более дешевый и доступный MAX1771
Неполярные конденсаторы — керамические, а полярные — электролитические конденсаторы типа Low ESR. В том случае если конденсаторы Low ESR недоступны, установите параллельно электролиту, керамику или же плёнку. Дроссель в повышающем преобразователе — 220 мкГн при токе 1.2 Aмпер. Наименьшее расчётное значение дросселя равно 180 мкГн, а наименьший расчётный ток дросселя равен 800 мA.
Роль дешифраторов выполняют пара корпусов К155ИД1. В коммутаторе анодного напряжения используется оптопара типа TLP627. Величины R23 и R24 надо подбирать самому, это зависит от степени свечения. Если их нет, тогда ток через точки превышет допустимый предельный уровень. На монтаже индикаторы нужно проталкивать не совсем до конца. По причине, что корпуса всех индикаторов индивудуальные, их необходимо будет выравнить относительно нашей печатной платы и между собой.
Настройка часов
- Переход с одного режима на другой режим проходит по кольцу, с помощью кнопки «MODE».
- Для установки значения используетя кнопка «SET».
- Корректируемое значение или мигает, или имеет высокую яркость.
- Настройка значения для секунд заключается в их обнулении.
- Настройка значения для минут, часов, дня, месяца и года заключается в прибавке 1 к текущему значению через кольцо до наибольшего значения, после этого значение обнуляется.
- Настройка для минут для работы будильника осуществляется с нуля, с дискретностью в 5 мин. (00 — 05 — 10 — 15:55).
- В том случае если часы расположены не в основном режиме и нажатие кнопок прекращается, то а таком случае по истечению нескольких минут часы возвращаются обратно в основной режим.
- Для того, чтобы отменить звуковой сигнал будильника нужно использовать кнопку — «SET». В следующий раз когда достигнет время срабатывания сигнала, будильник будет включён.
- Запятые в десятках и единицах секунд обозначают активность будильников 1 и 2 соответственно.
Работа часов показана на таблице. Красным цветом указаны разряды, которые горят ярко, оранжевым — тусклые разряды, а чёрным — абсолютно погашенные разряды. Время: Ч — часы, М — минуты, С — секунды. Дата: Д — день месяца (число), М — месяц, Г — год. Чтобы установить будильник: 1 — будильник 1, 2 — будильник 2, Х — отсутствует значение (значит погашен).
Самое первое включение, это программирование контроллера и его настройка. Вначале нужно проверить правильно ли сделан монтаж схемы. Потом проверить цепи питания, на всякий случай, не возможно ли короткое замыкание. Если его нет, то подайте на вход питание 12 Вольт. Если дыма нет, то нужно проверить напряжение на цепи питания D5V0. При помощи подстроечного резистора RP1 нужно на выходе повышающего преобразователя установить напряжение величиной в 200 Вольт (для номиналов). Нужно подождать несколько минут. Элементы на схеме ни в коем случае не должны сильно нагреваться. В особенности это опасно для дросселя высоковольтного преобразователя. Если он перегрелся, это значит неправильно был выбран номинал или конструктив имеет слишком малый рабочий ток. Такой дроссель нужно поменять на более подходящий.
Вам будет нужен элемент питания ВТ1 типа CR2032. В крайнем случае можно закоротить контакты панели элемента питания, но в таком случае, тогда вам придётся время и дату ставить каждый раз как будет прекращаться подача питания.
Нужно запрограммировать последовательно Flash и EEPROM микроконтроллера при помощи прилагаемых прошивок. Делать это необходимо в чёткой указанной последовательности. Индикатор будет показывать «21 — 15 — 00». При этом пойду
payaem.ru
NiXIE: КАШАК Nixie clock ИН-14
Автор: КАШАКЛампа: ИН-14,ИН-12
Схема: есть (ATmega8)
Плата:есть ( Sprint-Layout 6 )
Прошивка:есть
Исходник:есть
Описание: есть
Особенности: —
Схема:
В данной статье речь пойдет об изготовлении оригинальных и необычных часов. Их необыкновенность заключается в том, что индикация времени осуществляется при помощи цифровых индикаторных ламп. Таких ламп когда-то было выпущено огромное количество, как у нас, так и за рубежом. Использовались они во многих устройствах начиная от часов и заканчивая измерительной техникой. Но после появления светодиодных индикаторов лампы постепенно вышли из употребления. И вот, благодаря развитию микропроцессорной техники стало возможным создание часов с относительно простой схемой на цифровых индикаторных лампах. Думаю, не лишним будет сказать, что в основном использовались лампы двух типов люминесцентные и газоразрядные. К преимуществам люминесцентных индикаторов следует отнести низкое рабочее напряжение и наличие нескольких разрядов в одной лампе (хотя среди газоразрядных тоже встречаются такие экземпляры, но найти их значительно сложнее). Но все плюсы данного типа ламп перекрывает один огромный минус – наличие люминофора, который со временем выгорает, и свечение тускнеет или прекращается. По этой причине нельзя использовать б/у лампы.
Газоразрядные индикаторы избавлены от этого недостатка, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с несколькими катодами. Благодаря этому рок службы у газоразрядных индикаторов гораздо выше. Кроме этого одинаково хорошо работают и новые и б/у лампы (а часто б/у работают лучше). Без недостатков все же не обошлось, рабочее напряжение газоразрядных индикаторов больше 100 В. Но решить вопрос с напряжение гораздо проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK.
Итак, на счет конструктивных особенностей вроде все понятно, теперь
приступим к проектированию схемы наших часов. Начнем с проектирования
высоковольтного источника напряжения. Тут есть два пути. Первый –
применить трансформатор со вторичной обмоткой на 110-120 В. Но такой
трансформатор будет либо слишком громоздкий, либо его придется мотать
самому, перспектива так себе. Да и напряжение регулировать
проблематично. Второй путь – собрать step up преобразователь. Ну тут уж
плюсов побольше будет, во-первых он займет мало места, во-вторых в нем
присутствует защита от КЗ и в-третьих можно легко регулировать
напряжение на выходе. В общем, есть все, что для счастья надо. Я выбрал
второй путь, т.к. искать трансформатор и обмоточный провод никакого
желания не было, да и миниатюрности хотелось. Преобразователь решено
было собирать на MC34063, т.к. был опыт работы с ней. Получилась вот
такая схема:
Следующим этапом разработки было проектирование схемы включения ламп. В
принципе управление лампами ничем не отличается от управления
семисегментными индикаторами за исключением высокого напряжения. Т.е.
достаточно подать положительное напряжение на анод, и соединить с
минусом питания соответствующий катод. На этом этапе требуется решить
две задачи: согласование уровней МК (5В) и ламп (170В), и переключение
катодов ламп (именно они являются цифрами). После некоторого времени
размышлений и экспериментов была создана вот такая схема(улыбнуло, т.к. это давно уже типовая схема анодного ключа для ГРИ) для управления
анодами ламп:
А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали
специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства (на самом деле ее до сих пор можно заказать на заводе в Белоруссии, крупной партией),
как и лампы (на забугорных аукционах уже появились самодельные лампы), но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления
катодами требуется всего лишь подключить их к соответствующим выводам
микросхемы и подать на вход данные в двоичном формате. Да, чуть не
забыл, питается она от 5В., ну очень удобная штуковина. Индикацию было
решено сделать динамической т.к. в противном случае пришлось бы ставить
К155ИД1 на каждую лампу, а их будет 6 штук. Общая схема получилась
такой:
Под каждой лампой я установил яркий светодиод красного цвета свечения, так красивее.
Самое сложное позади, осталось разработать схему “мозга” часов. Для
этого я выбрал микроконтроллер Mega8. Ну а дальше все совсем легко,
просто берем и подключаем к нему все так, как нам удобно. В итоге в
схеме часов появились 3 кнопки для управления, микросхема часов
реального времени DS1307, цифровой термометр DS18B20, и пара
транзисторов для управления подсветкой. Для удобства анодные ключи
подключаем на один порт, в данном случае это порт С. В собранном виде
это выглядит вот так:
На плате есть небольшая ошибка, но в приложенных файлах плат она исправлена. Проводами подпаян разъем для прошивки МК, после прошивки устройства его следует отпаять.
А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:
Теперь осталось всего лишь написать прошивку для микроконтроллера, что и было сделано. Функционал получился следующий:Отображение времени, даты и температуры. При кратковременном нажатии кнопки MENU происходит смена режима отображения.
1 режим — только время.
2 режим — время 2 мин. дата 10 сек.
3 режим — время 2 мин. температура 10 сек.
4 режим — время 2 мин. дата 10 сек. температура 10 сек.
При удержании включается настройка времени и даты, переход по настройкам по нажатию кнопки MENU
Максимальное количество датчиков DS18B20 – 2 . Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет. Горячего подключения датчико не предусмотрено.
При кратковременном нажатии на кнопку UP включается дата на 2 сек. При удержании включается/выключается подсветка.
При кратковременном нажатии на кнопку DOWN включается температура на 2 сек.
С 00:00 до 7:00 яркость понижена.
Работает все это дело вот так:
К проекту прилагаются исходники прошивки. Код содержит комментарии так что изменить функционал будет не трудно. Программа написана в Eclipse, но код без каких-либо изменений компилируется в AVR Studio. МК работает от внутреннего генератора на частоте 8МГц. Фьюзы выставляются вот так:
А в шестнадцатеричном виде вот так: HIGH: D9, LOW: D4Также прилагаются платы с исправленными ошибками.
Данные часы работают в течение месяца. Никаких проблем в работе выявлено не было. Стабилизатор LM7805 и транзистор преобразователя едва теплые. Трансформатор нагревается градусов до 40, поэтому если планируется установка часов в корпус без вентиляционных отверстий, трансформатор придется взять большей мощности. В моих часах он обеспечивает ток в районе 200мА. Точность хода сильно зависит от примененного кварца на 32,768 КГц. Кварц, купленный в магазине, ставить не желательно. Наилучшие результаты показали кварцы из материнских плат и мобильных телефонов.
Кроме ламп, использованных в моей схеме, можно устанавливать любые другие газоразрядные индикаторы. Для этого придется изменить разводку платы, а для некоторых ламп напряжение повышающего преобразователя и резисторы на анодах.
Внимание: устройство содержит источник высокого напряжения!!! Ток небольшой, но достаточно ощутимый!!! Поэтому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!!!
Фото часов повторенных Appll:
Фото следующей модификации часов:
Модификации часов под разные лампы:
Для 4 ламп, вроде с глюком, — пропущу.
Ссылка первоисточник: тыц Желающие что то добавить\изменить пишут мне в мыло.robocua.blogspot.com
История создания корпуса часов на газоразрядных индикаторах ИН-14. Начало
Введение
Данная статья — не пример наилучших технических изысканий. Это история о том, как возводился именно этот корпус для часов. Многие операции можно было бы исключить, воспользовавшись иными материалами… может быть 🙂 но была проделана именно такая работа.
Также не буду обосновывать здесь некоторые стилистические тонкости (выбор обоев, системы окон), т.к. это совершенно другая история.
Фото могут немного не соответствовать описываемому порядку процессов, т.к. обычно делалось параллельно несколько вещей. Проходные фото (стен, текстур, конструкций) найдены в интернете или сделаны мною на улицах города.
Материалы: стекло, дерево, фанера, латунь, медь, бумага, акрил, смолы, лаки, клея, масло, керамическая плитка, алюминий, бронза, горный хрусталь, сталь, флоки и т.д..
Габариты: высота 32 см, ширина 27см глубина 13 см.
Стекло: фон и фронт
История началась с плитки. Стеклянная, покрашенная с тыльной стороны, квадратная, обычная. Куплена в каком-то стандартном худмагазе.
Засела в голову идея: а что если это были бы стеклянные блоки для стены в заводском помещении? С этой устойчивой ассоциации все и понеслось.
Вымочить краску на мозаике в растворителе не удалось, отжечь тоже получилось, пришлось сполировывать механически. Однако бормашина на малых скоростях не справлялась, а на больших очень быстро нагревала стекло, да и поверхность давала неровную. Помучившись с техникой, я перешла на ручной труд и просто вклеила все плитки на фанерную дощечку. Клеила на пва: лила жирно и потом оставила сушиться под прессом.
Эту конструкцию можно было уже шкурить, стачивать, всю и сразу. Времени на это ушло много. Я убила на это несколько дней, шкуря мягко по чуть-чуть в свободную минуту.
В итоге получились стеклянные абсолютно прозрачные блоки.
На самом деле почти: т.к. шлифуемую поверхность я оставила матовой, а во-вторых, изначально плитку я брала зеленую, синюю и коричневую. Так мелкие вкрапления цвета, оставшиеся на стекле, напоминают естественную плесень и грязь. Кинула фанеру на день в воду, она разбухла, подняла с себя мозаику, клей сошел. Мою стекло, высушиваю. Некоторые плитки отжигаю, чтобы они лопнули 🙂
Собрала их вместе (с расстоянием в несколько мм) на листе в клеточку, приклеив их силикатным клеем, и затерла все эпоксидкой как затиркой.
Процесс весьма сложный, т.к. надо успеть снять эпоксид с плитки пока он не схватился. А чем больше масса замешиваемых частей смолы, тем быстрее идет реакция (не линейно, но все же). Так что плитку я затирала в 2 итерации, колеруя состав на ходу.
Почему эпоксидкой — потому что мне нужна была стеклянная стена, собранная из блоков. Погрешность размеров стеклянных квадратиков большая, собрать их в какую-нибудь сетку нереально, т.к. это сильно увеличит зазоры между ними. Подклеивать их на что-то тоже не хотелось (это же не по-настоящему).
Когда все схватилось, по периметру обклеиваю медной витражной лентой, доделываю уголки и края. И уже видна ориентация стеклянной стены: битым блоком вниз. Бумагу снизу вымачиваю и спокойно снимаю.
Часы
Плату я заказала у Past Indication. Паять я не люблю, поэтому даже не стала возиться с платой, просто купила готовое изделие.
Первый раз я покупала стандартную модель, одела ее в картонный корпус и так и оставила. Именно первый экземпляр натолкнул меня на идею создания следующего.
Зато во второй вариант я попросила внестиразделительные лампы.
Примерно прикидывая что будет, я обрамила стеклянную стену по периметру в деревянные рейки. Для окон спереди понадобилось супертонкое стекло. Поэтому я остановилась на предметном. У него определенный размер и это диктует свои особенности.
Отжигаю несколько стекол, чтобы на них появились трещины, оборачиваю медной лентой. Крашу акрилом зеленую растительность на битых стеклах и акрилом внутрь приклеиваю второе целое стекло. Это даст прочность конструкции, теперь их можно мыть и не бояться стереть случайно акрил.
Обагечиваю стеклопакеты: по 3 справа и слева, и в центре 2. Это сделано, чтобы при закрытых окнах рамы не закрывали лампы часов. В самое правое стекло добавляю медную протравленную сетку.
Крашу акварелью дерево и вскрываю алкидным паркетным лаком.
Корпус: сборка
Отталкиваясь от готовых окон и задней стеклянной стены, делаю чертеж для резки фанеры.
Конечно, некоторые детали потом перепечатывались, это всегда так. Специально не стала делать соединения шип-паз, чтобы проще было работать вживую, если что-то придется двигать.
Через неделю пришла посылочка с корпусом. Вскрываю, пересчитываю, смотрю соответствие, пишу ребятам, где они накосячили, чтобы доделали 🙂
Максимально собираю на скотчик конструкцию. Посмотреть вживую, выловить неточности — все это лучше сделать на этом этапе, чем позже.
Параллельно собираю и вклеиваю стеклянную заднюю стенку в нишу. Шкурю детальку до адекватности.
Все детальки крашу черным акрилом. Во-первых, защищает как грунтовка, во-вторых, чтобы убить этот цвет нового дерева. Очень мешает на стадии разработки.
Собираю «основание». Прорезаю отверстия для разделительных ламп (они пройдут в воздуховодах справа и слева от стеклянной стены). Проверяю, что все лампы входят свободно и легко.
Нужно зафиксировать плату в корпусе. Для этого у нее предусмотрены отверстия по углам. Просверливаю сверху в корпусе отверстия для 4-х длинных винтов, утапливаю шляпку винтов полностью, заливаю эпоксидом. Снизу винты тоже затягиваю гайкой и заливаю для надежности. Проверка, что все встает нормально 🙂
По умолчанию пол такого помещения должен быть вымощен керамической плиткой:
Нашла специально настоящую керамическую неглазурованную, 3х3 мм. Снимаю абрис пола на миллиметровку (т.к. на ней есть разметка). Сверху креплю лист монтажной пленки. На нее собираю пол «шашечкой», периодически подклеивая плитку на пва (для монтажки все же она оказалась тяжеловата). Ориентируюсь по разметке, чтобы сохранить вертикали и горизонтали.
Приклеиваю основной блок плитки на место. Уже вживую выкладываю остальное, проверяя расстояние до будущих стен.
Когда все готово, стачиваю крупным напильником до ровного края состыковку со стенами. Бормашиной прохожусь по отверстиям для ламп.
Самое эпичное: мешаю затирку для плитки с пва и черным акрилом. Густо закрываю абсолютно все что так долго делала. Когда все высохнет, смыть это просто так нереально, нужно сошлифовывать.
Именно поэтому была взята неглазурованная плитка, чтобы сделать идеально ровный пол. Большим напильником, правдами и неправдами, все это снова становится красивым и терракотовым, но теперь уже ровным 🙂
Стены
Прежде чем монтировать их на место, обклеиваю обоями.
Потратив насколько дней на бега по магазинам, я так и не нашла нужного мне принта. Поэтому пришлось делать его самой. Порезала две дорогущие дизайнерские бумажечки и скрестила их между собой, сделав перебивку коричневых полос с голубой французской лилией. Приклеиваю их на пва, предварительно вымачивая полоски в воде (дает идеально ровную поверхность при высыхании).
Когда все это собрано вместе, выглядит оно очень дробно. Для этого расписываю обои акварелью и белилами, гася контраст и объединяя по цвету.
«Возводим» стены одну за другой. Усиливаю шов стены-корпус мебельным степлером.
Стены стоят, проверка крепежа платы и разводки разделительных индикаторов.
Плинтус и второй этаж
Проверяю состыковку пола и стен. Кое-где пришлось нарастить смолой пол, теперь все это спрячется под плинтусом. Плинтус — тоже деревянные палочки, порезанные вдоль по 1 мм обычным канцелярским ножом.
Второй этаж (балкончик) делается из того же материла, но уже спиленного и сошкуреного. Собирается пол и подпорки, далее все это опять красится и монтируется на место.
Вставляю часы, смотрю как будет проходить левая лампа на второй этаж. Чтобы провести проводку беру винтовые петельки, срезаю их, превращая в крючки и устанавливая, поворачивая крючок то вверх то вниз, в зависимости от изгиба шнура. Для самого шнура в фанерной стене, из которой он появляется, прорезаю небольшое углубление.
Окна
Фасад изготовлен из толстой рамы (фанера 5) и тонких резных вставок (фанера 1,5), сзади собираю все это на предметное стекло. Монтирую в окна крючки и их же монтирую на саму раму, так окна могут и открываться и полностью сниматься с петель.
В правой стене, над главным входом, планировалось большое окно. Раму-сетку я «распечатала» из авиационной фанеры, толщиной в 1,5 мм (из нее же вырезаю и ажурные вставки на фасад) внутрь квадратиков вставляю пластиковую плитку серых и бежевых оттенков. Пластиковых деталей в проекте можно пересчитать по пальцам (эта плитка, рейка по которой двигается каретка с крюком и рельсы консольного подъемника).
Снова стены
Сращиваю стены, смотрю что вышло:
Где-то в это время вылупился вот такой сорванец, он с самого начала уже знал, что будет сидеть прямо перед лампами 🙂
Облицовка происходила в три этапа:
Вначале наращивались и выравнивались стены там, где это было необходимо. Чтобы скрыть неровности у стыков, остатки скоб, да и просто выровнять фанеру:
В магазине все для хобби я нашла наборы для строительства маленьких зданий из небольших кирпичиков. Довольная, открыла дома уже упаковку и поняла, что такими глыбами только гвозди забивать 🙂 Да и на кирпичи это было мало похоже (неровные, цвета странного и весьма гомогенные). Максимум на что они пригодились бы — это на облицовку нижнего яруса.
Собираю на эпоксид фундамент (потому что потом придется много шлифовать), колерую его в серый цвет.
Когда все готово, сошкуриваю самой крупной шкуркой до ровной поверхности по всей длине. Материал попался странный, шлифовался легко.
Дальше шкурю мелкими абразивами, крашу акварелью и покрываю лаком. За счет такого окраса эпоксидные серые швы проступают на фоне темной кладки, а лак высыхая становится матовым, все больше походя на старый камень.
И бронзовые ножки.
Кирпичная кладка
Напомню, как выглядит старая кирпичная кладка 🙂
Наиболее подходящий для данного масштаба материал по текстуре и возможностям — это пробковый 2-х миллиметровый шпон. Его режу на полоски по 4 мм и потом на кирпичики по 7 мм, все под прямым углом, минимизируя погрешности.
Готовые кирпичи выкладываю, как и плитку на полу, на «выкройку» каждой стены на монтажную пленку. Опять под нее подкладываю разметку, на этот раз кардиограммную ленту (у нее клетки нужного размера) и выкладываю каждую деталь , ориентируясь на горизонтали и вертикали.
Когда вся стена готова, густо намазываю корпус эпоксидом (мне потом еще состаривать кирпичи), смолу колерую в средне-серый.
Тщательно слежу за левым углом здания, чтобы потом спокойно состыковать кладки наиболее приближено к реальности.
Все полимеризовалось, снимаю спокойно монтажную пленку. Дорабатываю мелочи (арку двери на второй этаж ибо так кладка идти не может).
Самое приятное в этом процессе: точу когти о новоиспечённую стену 🙂 Серьезно, сдираю новые кирпичики, их острые углы и ровные края. Пробка весьма мягкий материал (пока я его не залила еще лаком), поэтому действовать нужно без фанатизма: мягкими шкурками, ногтями и пилками. Чисто по-девичьи 🙂
Большая часть стен уже выложена, делаю цветопробы (после состаривания), пока все сохнет, завершаю последние участки.
После колеровки вскрываю здание первым слоем паркетного лака. Хоть он и матовый, излишки надо снять сразу, пока он жидкий.
Далее мешаю «цемент» для кладки: из белой мелкодисперсной затирки для плитки и черного акрила+пва (чтобы все это трескалось). И как и с полом снова выкрываю все густо и втираю в швы.
За счет того что кладка вскрыта лаком, можно спокойно «вымыть» лишнее, не боясь убить цвет или размочить шпон.
Все высыхает и снова слой лака.
Вот как поверхность выглядела между этими этапами:
Слева направо: до первого слоя лака, без затирки; лак+затирка; финишное покрытие. Даже на таких скудных фотографиях различия в текстурах ярко выражены (пользоваться можно любой).
В завершении скрываю торцы стен за деревянными рейками делая показной шов.
На этом завершаю статью.
www.livemaster.ru
Часы на газоразрядных индикаторах | Практическая электроника
В последнее время очень популярны часы на газоразрядных индикаторах. Эти часы множеству людей дарят теплый свет своих ламп, создают уют в доме и непередаваемое ощущение дыхания прошлого. Давайте же в этой статье разберемся, из чего же сделаны такие часы и как они работают. Сразу скажу, что это статья обзорная, поэтому многие непонятные места будут рассмотрены в следующих статьях более подробно.
Часы можно разделить на следующие функциональные блоки:
1)Блок высокого напряжения
2)Блок индикации
3)Счетчик времени
4)Блок подсветки
Давайте разберем каждый из них более подробно.
Блок высокого напряжения
Для того, чтобы внутри лампы засветилась цифра, нам нужно подать на нее напряжение. Особенность газоразрядных ламп в том, что напряжение нужно довольно высокое, порядка около 200 Вольт постоянного напряжения. Ток же для лампы, наоборот, должен быть очень маленький.
Где же взять подобное напряжение? Первое что приходит на ум – сетевая розетка. Да, можно воспользоваться выпрямленным сетевым напряжением. Схема будет выглядеть следующим образом:
Недостатки данной схемы очевидны. Это отсутствие гальванической развязки, нет какой-либо безопасности и защиты схемы вообще. Таким образом лучше проверять лампы на работоспособность, соблюдая при этом максимальную осторожность.
В часах конструкторы пошли другим путем, повысив безопасное напряжение до нужного уровня с помощью DC-DC преобразователя. Если говорить совсем кратко, подобный преобразователь работает по принципу качелей. Мы ведь можем прикладывая легкое усилие руки к качелям придать им достаточно большое ускорение, так ведь? Так же и DC-DC преобразователь: малое напряжение раскачиваем до высокого.
Приведу одну из наиболее распространенных схем преобразователей (кликните для увеличения, схема откроется в новом окне)
Схема с так называемым полудрайвером полевого транзистора. Обеспечивает достаточно большую мощность, чтобы питать шесть ламп, при этом не нагреваясь как утюг.
Блок индикации
Следующий функциональный блок – индикация. Представляет из себя лампы, у которых катоды соединены попарно, а аноды выведены на оптопары или транзисторные ключи. Обычно в часах применяется динамическая индикация в целях экономия места на печатной плате, миниатюризации схемы и упрощения разводки платы
Счетчик времени
Следующий блок – счетчик времени. Проще всего это сделать на специализированной микросхеме DS1307
Она обеспечивает отличную точность времени. Благодаря этой микросхеме, часы сохраняют правильное время и дату, не смотря на длительное отключение питания. Производитель обещает до 10 лет (!) автономной работы от круглой батарейки CR2032.
Вот типичная схема подключения микросхемы DS1307:
Есть также подобные микросхемы, которые выпускают множество фирм по изготовлению радиокомпонентов. Эти микросхемы могут обеспечивать особую точность хода времени, но они будут дороже. Их применение, как мне кажется, в бытовых часах не целесообразно.
Блок подсветки
Блок подсветки самая простая часть часов. Она ставится по желанию. Это всего лишь светодиоды под каждой лампой, которые обеспечивают фоновую подсветку. Это могут быть одноцветные светодиоды, или RGB светодиоды. В последнем случае цвет подсветки можно выбрать какой угодно или вообще сделать его плавно меняющимся. В случае RGB необходим соответствующий контроллер. Чаще всего этим занимается тот же микроконтроллер, который считает время, но для упрощения программирования можно поставить дополнительный.
Ну а теперь несколько фотографий достаточно сложного проекта часов. В нем использованы два микроконтроллера PIC16F628 для управления временем и лампами и один контроллер PIC12F692 для управления RGB подсветкой.
Бирюзовый цвет подсветки:
А теперь зеленый:
Розовый цвет:
Все эти цвета настраиваются одной кнопкой. Выбрать можно какой угодно. RGB диоды способны выдать любой цвет.
А это кусочек высоковольтного преобразователя. Ниже на фото полевой транзистор, сверхбыстрый диод и накопительный конденсатор DC-DC преобразователя
Этот же преобразователь, вид снизу. Применен SMD дроссель и SMD версия микросхемы MC34063. На фото еще не смыты остатки флюса.
А это упрощенный четырехламповый вариант часиков. Так же с RGB подсветкой
Ну а это уже классика строения часов на газоразрядных лампах Sunny Clock, статическая подсветка и немного не обычный способ управления лампами с помощью пары дешифраторов К155ИД1
В следующей статье поговорим более подробно о DC-DC преобразователях и получения высокого напряжения. Так же подробно разберем процесс сборки такого преобразователя и запустим от него лампу.
Всем спасибо, с вами был El Kotto. Вступайте в группу в контакте Газоразрядные лампы (Nixie Tube), а также задавайте вопросы лично мне ElKotto, если нужны какие-то детальные подробности или помощь 😉
Продолжение
www.ruselectronic.com
