Часы на газоразрядных индикаторах схема: Часы на газоразрядных индикаторах V2.0

Содержание

Часы на газовых лампах. Макетный образец часов на газоразрядных индикаторах

Вызвала множество вопросов от желающих собрать ее, либо от уже собравших, да и сама схема часов претерпела некоторые изменения, я решил написать еще одну статью, посвященную часам на газоразрядных индикаторах. Здесь я опишу улучшения/исправления как схемы, так и прошивки.

Итак, самым первым неудобством при использовании данных часов в квартире, явилась яркость. Если днем она совершенно не мешала, то ночью неплохо освещала комнату, мешая спать. Особенно это стало заметно после переделки платы и установки синих светодиодов в подсветку (красная подсветка оказалась неудачным вариантом, т.к. красный свет заглушал свечение ламп). Уменьшение яркости по времени большого эффекта не давало, т.к. спать я ложусь в разное время, а часы уменьшают яркость в одно и то же. Или же я еще бодрствую, а яркость снизилась и времени не видно. Поэтому я решил добавить датчик освещенности, а проще говоря фоторезистор. Благо выводов АЦП для подключения было предостаточно. Делать прямую зависимость яркости от уровня освещенности я не стал, а просто задал пять градаций яркости. Диапазон значений АЦП был поделен на пять промежутков и каждому промежутку задано свое значение яркости. Измерение производится каждую секунду. Выглядит новый узел схемы - вот так:

В роли датчика освещенности выступает обычный фоторезистор.

Следующее изменение коснулось схемы питания часов. Дело в том, что использование линейного стабилизатора накладывало ограничения на диапазон питающего напряжения, плюс сам стабилизатор грелся во время работы, особенно при полной яркости светодиодов. Нагрев был слабый, но хотелось избавиться от него полностью. Поэтому в схему добавился еще один импульсный стабилизатор, на это раз понижающий (Step-Down). Микросхема осталась та же, что и в Step-Up преобразователе, изменилась лишь схема.

Тут все стандартно, из даташита. Ток, требуемый схеме для работы, меньше 500мА и внешний транзистор не нужен, хватает внутреннего ключа микросхемы . В итоге всякий нагрев питающей части схемы прекратился. Кроме этого данный преобразователь не боится КЗ на выходе и перегрузок. А так же занимает меньше места на плате и от случайной переполюсовки питаюещего напряжения защитит. В общем сплошные плюсы. Правда, должны были возрасти пульсации по питанию, но на работу схемы это никакого влияния не оказывает.

Помимо электронной части изменился и внешний вид устройства. Больше в нем нет огромной кучи проводов. Все собрано на двух платах, которые сложены “бутербродом” и соединены через разъемы типа PLS/PBS. Сами платы скреплены при помощи винтов. На верхней плате находятся лампы, анодные транзисторные ключи и светодиоды подсветки. Сами светодиоды установлены за лампами, а не под ними. А на нижней расположились схемы питания, а также МК с обвязкой (на фото более старая версия часов, в которых еще не было датчика освещенности). Размер плат 128х38мм.

Лампы ИН-17 были заменены на ИН-16. Размер символа у них одинаковый, а вот форм-фактор отличается: После того, как все лампы стали “вертикальными”, упростилась разводка платы и улучшился внешний вид.

Как видно на фото, все лампы установлены в своеобразные панельки. Панельки для ИН-8 изготовлены из контактов разъема D-SUB формата “мама”. После снятия металлической оправы, он легко и непринужденно расстается с этими самыми контактами. Сам разъем выглядит вот так:

А для ИН-16 из контактов обычной цанговой линейки:

Думаю, что надо сразу положить конец возможным вопросам о необходимости такого решения. Во-первых, всегда присутствует риск разбить лампу (может кошка залезет или за провод дернут, в общем всякое бывает). А во-вторых, толщина вывода разъема гораздо меньше толщины вывода лампы, что сильно упрощает разводку платы. Плюс при запайке ламы в плату, существует опасность нарушения герметичности лампы в связи с перегревом вывода.

Ну и как обычно схема всего устройства:

И видео работы:

Работают стабильно, за полгода работы багов не выявлено. Летом стояли больше месяца без питания, пока был в отъезде. Приехал, включил – время никуда не убежало и режим работы не сбился.

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON1 переключается режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ+ДАТА, ЧАСЫ+ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ+ДАТА+ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты. Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Включение/отключение подсветки осуществляется удержанием кнопки BUTTON3.

Теперь можно перейти к следующей версии схемы. Она выполнена всего на четырех лампах ИН-14. Маленькие лампы для секунд просто негде взять, как, в прочем и ИН-8. Зато купить ИН-14 по приемлемой цене никаких проблем не составляет.

В схеме отличий почти нет, те же два импульсных преобразователя по питанию, тот же микроконтроллер AtMega8, те же анодные ключи. Та же RGB подсветка… Хотя стоп, никакой RGB подсветки не было. Значит отличия все-таки есть! Теперь часы умеют светиться разными цветами. Причем программа предусматривает возможность перебирать перебора цветов по кругу, а также возможность фиксации понравившегося цвета. Естественно, с сохранением самого цвета и режима работы в энергонезависимую память МК. Долго думал, как бы поинтереснее задействовать точки (их две в каждой лампе) и в конце концов вывел на них секунды в двоичном формате. На лампах часов идут десятки секунд, а на лампах минут – единицы. Соответственно, если у нас к примеру 32 секунды, то из точек левых ламп будет составлено число 3, а правых – 2.

Форм-фактор остался “бутербродным”. На нижней плате расположились два преобразователя для питания схемы, МК, К155ИД1, DS1307 с батарейкой, фоторезистор, датчик температуры (теперь он только один) и транзисторные ключи точек ламп, и RGB подсветки.

А на верхней анодные ключи (они, кстати, теперь в SMD исполнении), лампы и светодиоды подсветки.

В сборе все выглядит вполне прилично.

Ну и видео работы:

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON 1 переключается режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ+ДАТА, ЧАСЫ+ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ+ДАТА+ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты. Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Изменение режимов подсветки подсветки осуществляется кратковременным нажатием кнопки BUTTON3.

Фьюзы остались такими же, как и в первой статье. МК работает от внутреннего генератора 8 МГц. В шестнадцатеричном виде: HIGH: D9 , LOW: D4 и картинкой:

Прошивки МК, исходники и печатные платы в формате прилагаются.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
С RGB-подсветкой
U1 Микросхема К155ИД1 1 В блокнот
U2 МК AVR 8-бит

ATmega8A-AU

1 В блокнот
U3 Часы реального времени (RTC)

DS1307

1 В блокнот
U4, U5 DC/DC импульсный конвертер

MC34063A

2 В блокнот
P9 Датчик температуры

DS18B20

1 В блокнот
Q1, Q2, Q7-Q10 Биполярный транзистор

MPSA42

6 MMBTA42 В блокнот
Q2, Q4-Q6 Биполярный транзистор

MPSA92

4 MMBTA92 В блокнот
Q11-Q13, Q16 Биполярный транзистор

BC857

4 В блокнот
Q14 Биполярный транзистор

BC847

1 В блокнот
Q15
MOSFET-транзистор

IRF840

1 В блокнот
D1 Выпрямительный диод

HER106

1 В блокнот
D2 Диод Шоттки

1N5819

1 В блокнот
L1, L2 Катушка индуктивности 220мкГн 2 В блокнот
Z1 Кварц 32. 768 кГц 1 В блокнот
BT1 Батарея Батарея 3В 1 В блокнот
HL1-HL4 Светодиод RGB 4
В блокнот
R1-R4 Резистор

12 кОм

4 В блокнот
R5, R7, R9, R11, R34, R35 Резистор

10 кОм

6 В блокнот
R8, R10, R12, R14 Резистор

1 MОм

4 В блокнот
R13-R18, R37, R38, R40 Резистор

1 кОм

9 В блокнот
R19, R20, R33, R39, R41-R43, R46, R47, R51, R53 Резистор

4. 7 кОм

11 В блокнот
R21, R24, R27, R30 Резистор

68 Ом

4 В блокнот
R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32 Резистор

100 Ом

8 В блокнот
R36 Резистор

20 кОм

1 В блокнот
R44 Резистор

Есть в наличии

Купить оптом

Набор для сборки часов на лампах ИН-14 представляет собой конструктор для сборки ламповых часов на газоразрядных индикаторах в стиле ретро. Часы оснащены будильником и имеют энергонезависимую память. Набор включает в себя платы и полный набор компонентов для сборки (поставляется в комплекте с радиолампами). В конце увлекательной сборки вы получаете готовое изделие, которое будет радовать вас теплым ламповым светом.

Набор предназначен для обучения навыкам пайки, чтения схем и практической настройки собранных устройств, позволяет радиолюбителю понять, как работает микроконтроллер. Будет интересен и полезен при знакомстве с основами электроники и получении опыта сборки и настройки электронных устройств.

Технические характеристики

Особенности

  • Режим антиотравления катода (перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах)
  • Будильник

Дополнительная информация

Газоразрядные индикаторы ИН-14 производились в прошлом веке и использовались для отображения информации (цифровой, символьной), на основе тлеющего разряда. В настоящее время данные лампы используются для создания часов.

Часы оснащены будильником.

Часы имеют энергонезависимую память - в комплект входит батарейка CR 2032.

Управление часами происходит тремя кнопками. С помощью кнопки "функция" происходит перебор режимов. С помощью кнопок "установки значения" происходит смена значения в том или ином режиме.

Кабель питания в комплект не входит.

Конструктивно устройство выполнено на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита с размерами 116x38 мм. Расстояние между соединенными платами – 11 мм. Монтируйте компоненты на высоту до 10 мм. Отдельное внимание уделите размерам полярных конденсаторов. Для «стройного» монтажа индикаторных ламп между выводами ИН-14 воткните две спички. Гребенка штырей на плате индикаторов монтируется со стороны дорожек (паяем штыри, затем сдвигаем пластиковую «обойму» к плате).

Раз в минуту, когда происходит смена знака включается режим антиотравления катода ламп. В этот момент происходит перебор всех знаков в каждом индикаторе, что делает работу часов еще более эффектнее.

ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под высоким напряжением порядка 180В. Данное напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.

Статьи

Схемы

Электрическая схема

Комплект поставки

Что потребуется для сборки

  • Паяльник
  • Припой
  • Бокорезы

Настройка

  • Правильно собранное устройство не требует настройки и начинает работать сразу.

Меры предосторожности

  • ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под высоким напряжением порядка 180В. Данное напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.

Техническое обслуживание

  • Если после включения индикатор показывает двойные значения, необходимо еще раз тщательно промыть плату от остатков флюса.

Внимание!

  • В целях предотвращения отслаивания печатных проводников и перегрева элементов, время пайки каждого контакта не должно превышать 2-3 с
  • Для работы используйте паяльник мощностью не более 25 Вт с хорошо заточенным жалом.
  • Рекомендуется применять припой марки ПОС61М или аналогичный, а также жидкий неактивный флюс для радиомонтажных работ (например, 30% раствор канифоли в этиловом спирте или ЛТИ-120).

Вопросы и ответы

  • Добрый день. 1) Есть ли в проодаже какие-либо корпуса для этих часов (заготовки) 2) Есть ли у этих часов светодиодная подсветка цоколей ИН-14
    • Добрый день. 1. Корпусов нет, необходимо изготавливать самостоятельно. 2. Не, подсветки нет.

Всем привет. Хочу рассказать, о моей недавней «поделке», а именно часах на газоразрядных индикаторах (ГРИ).
Газоразрядные индикаторы давно уж канули в лету, лично меня они даже самые «новые» старше. Использовали ГРИ в основном в часах и измерительных приборах, позже на их место пришли вакуумно-люминесцентные индикаторы.
Так что же из себя представляет лампа ГРИ? Это стеклянный баллон (это же ведь лампа!) наполненный внутри неоном с небольшим количеством ртути. Внутри так же расположены электроды, изогнутые в виде цифр или знаков. Интересно то, что символы расположены друг за другом, следовательно, каждый символ светится на своей глубине. Если есть катоды, должен быть и анод! – он один на всех. Так вот, чтобы зажечь определенный символ в индикаторе, нужно приложить напряжение, причем не малое, между анодом и катодом соответствующего символа.
Для справки хотелось бы написать, как же происходит свечение. При приложении высокого напряжения между анодом и катодом газ в лампе, который до этого был нейтрален, начинает ионизироваться (т.е. из нейтрального атома образуется положительный ион и электрон). Образовавшиеся положительные ионы, начинают двигаться к катоду, высвободившееся электроны, к аноду. При этом электроны «по пути» дополнительно ионизируют атомы газа, с которыми сталкиваются. В результате возникает лавинообразный процесс ионизации и появляется электрический ток в лампе (тлеющий разряд). Так вот теперь самое интересное, помимо процесса ионизации, т.е. образования положительного иона и электрона, существует и обратный процесс, называют его рекомбинацией. Когда положительный ион и электрон «превращаются» опять в одно целое! При этом происходит выделение энергии в виде свечения, которое мы и наблюдаем.
Теперь непосредственно к часам. Лампы я использовал ИН-12А. Они имеют не совсем классическую форму ламп и содержат символы 0-9.
Прикупил я изрядное количество ламп, которые не были в использовании!

Так сказать, чтоб на всех хватило!
Интересно было сделать миниатюрное устройство. В итоге получились довольно компактное произведение.
Корпус вырезал на лазерном станке из черного акрила по 3D модели, которую делал исходя из печатных плат:


Схема устройства.
Часы состоят из двух плат. На первой плате расположены четыре лампы ИН-12А, дешифратор К155ИД1 и оптроны, для управления анодами ламп.


Так же на плате имеются входы для подключения питания, управления оптронами и дешифратором.
Вторая плата – это уже мозг часов. На ней расположен микроконтроллер, часы реального времени, блок преобразования 9В в 12В, блок преобразования 9В в 5В, две кнопки управления, пищалка и выводы всех сигнальных проводов, совпадающих с платой индикации. Часы реального времени имеют резервную батарею, что не позволяет сбиваться времени при отключении основного питания. Питание производится от блока 220В-9В (достаточно 200мА).


Соединяются эти платы с использованием штыревого разъема, но не вставкой, а пайкой!


Собирается все это дело таким образом. Сначала длинный винт М3*40. На этот винт одевается трубка от воздушного шланга 4мм (он плотный, и подходит для удерживания печатных плат, я его очень часто использую). Потом между печатными платами стойка (печатал на 3D принтере) и потом латунная сквозная гайка все это затягивает. И задняя стенка будет крепиться тоже болтами М3 к сквозным латунным гайкам.


При сборке выяснилась такая неприятная особенность. Прошивку написал, но часы отказывались работать, лампы мерцали в непонятном порядке. Проблема решилась установкой дополнительного конденсатора между +5В и массой прямо возле микроконтроллера. Его видно на фото сверху (установил его в разъем для программирования).
Файлы проекта в программе EagleCAD и прошивку в CodeVisionAVR прилагаю. Можете модернизировать если необходимо в своих целях)))
Прошивка часов сделана довольно просто без наворотов! Просто часы. Две кнопки управления. Одна кнопка-«режим», вторая «настройка». Нажав кнопку «режим» в первый раз, отображаются только цифры, отвечающие за часы, если в этом режиме нажать «настройка», то часы начнут увеличиваться (при достижении 23 сбрасываются в 00). Если нажать еще раз на «режим», будут отображаться только минуты. Соответственно, если нажать в этом режиме «настройка», будут увеличиваться минуты так же в «круговом» порядке. При еще одном нажатии на «режим» – отображаются и часы и минуты. При изменении часов и минут, секунды обнуляются.

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 срок 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:

Сами индикаторы выглядят вот так:

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:

Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:

На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.
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 для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и 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). В собранном виде плата выглядит вот так:

Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфилем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал только для ИН-8.
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.

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему. Сказано – сделано, вот она:

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 датчиков 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: D4

Также 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. Добавить метки

Соберем часы на газоразрядных индикаторах, максимально просто и доступно, на сколько это вообще возможно.

Автором данной самоделки является AlexGyver, автор одноименного YouTube канала.

В настоящее время большинство газоразрядных индикаторов больше не производится, и остатки советских индикаторов можно найти только на барахолке или радиорынке. В магазинах их найти очень трудно. Но чем меньше становится этих индикаторов, тем больше к ним растёт интерес. Растёт он у любителей ламповости, винтажа и конечно же пост апокалипсиса.


Итак, мы хотим сделать часы на их основе, и ради простоты и максимальной доступности будем управлять индикаторами при помощи микроконтроллера в лице платформы ардуино, которая подключается к компьютеру по USB и в неё по клику мышки загружается прошивка. Между ардуиной и индикаторами нам нужна ещё некоторая электроника , которая будет раздавать сигналы по ногам индикаторов. Значит, во-первых, нам нужен генератор, который будет создавать высокое напряжение для питания индикаторов.

Часы работают от постоянного напряжения около 180В. Этот генератор устроен очень просто и работает на индуктивных выбросах. Частоту генератора задаёт шим контроллер, при частоте в 16кГц на выходе получаем напряжение 180В. Но не смотря на высокое напряжение, генератор очень и очень слабый, так что о других его применениях даже не думайте, он способен только на тлеющий разряд в инертном газе. Это напряжение, а именно +, через высоковольтные оптопары направляется на индикаторы. Сами оптопары управляются ардуиной, то есть она может подать +180В на любой индикатор. Чтобы цифра в индикаторе засветилась, нужно подать на неё землю, и этим занимается высоковольтный дешифратор – советская микросхема. Дешифратор тоже управляется ардуиной и может подключить к земле любую цифру.


А теперь внимание: индикаторов у нас 6, а дешифратор 1. Как же это работает? На самом деле дешифратор подключен сразу ко всем индикаторам, то есть ко всем их цифрам, и работа дешифратора и оптопар синхронизирована таким образом, что в один момент времени напряжение подаётся только на одну цифру одного индикатора, то есть оптопара очень быстро переключают индикаторы, а дешифратор зажигает на них цифры, и нам кажется, что все цифры горят одновременно. На деле же каждая цифра горит чуть больше 2 миллисекунд, затем сразу включается другая, суммарная частота обновления 6-ти индикаторов составляет около 60Гц, то есть кадров в секунду, а учитывая инертность процесса, глаз никаких мерцаний не замечает. Такая система называется динамическая индикация и позволяет очень сильно упростить схему.


В общем и целом, схема часов получается весьма и весьма сложной, поэтому разумно сделать для неё печатную плату.


Плата универсальная для индикаторов ИН12 и ИН14. На этой плате, помимо всей необходимой для индикаторов обвязки, предусмотрены места для следующих железок: кнопка включения/выключения будильника, выход на пищалку будильника, термометр + гигрометр DHT22, термометр DS18b20, модуль реального времени на чипе DS3231 и 3 кнопки для управления часами.

Всё перечисленное железо является опциональным, и его можно подключать, а можно и не подключать, это всё настраивается в прошивке. То есть на этой плате можно сделать просто часы, вообще без кнопок и без всего, а можно сделать часы с будильником, отображением температуры и влажности воздуха, вот такая вот универсальная плата. Печатку естественно решили заказать у китайцев, потому что есть очень много тонких дорожек и переходов на другую сторону платы. Так называемый гербер файл платы вы найдёте в архиве, который можно скачать на .

Дорожек в этом проекте много, особенно тонких на плате с индикаторами.


Плату нужно распилить на части, так как она двухэтажная. Но лучше не пилить, стеклянная пыль очень вредна для лёгких. Закалённым саморезом царапаем плату и аккуратно ломаем в тисках.


В общем сейчас нужно запаять все компоненты на плату согласно подписям и рисункам на шелкографии. Также нужно будет купить рейку с пинами, чтобы соединить части платы.


В проекте используется полноразмерная Arduino Nano. Сделано это для упрощения загрузки прошивки даже для самых новичков.


Итак, собрали нижнюю плату. Сначала нужно протестировать работу генератора. Если он собран неправильно, то может бахнуть конденсатор. Так что накрываем его чем-нибудь и включаем питание.


Ничего не бахнуло, это хорошо. Аккуратно измеряем напряжение на ногах конденсатора, должно быть 180В.


Отлично. Внимательно смотрим как паять индикаторы. На всех индикаторах одна нога помечена белым - это анод.


Лампу нужно вставлять так, чтобы анодная нога попала вот в это отверстие, это анодные дороги.


После пайки обязательно отмойте флюс, иначе вместо одной цифры могут гореть несколько. Далее распаиваем оставшиеся датчики и пищалки, если они нужны, и паяем провода для подключения кнопок.


Датчик температуры пришлось выносить на проводах, чтобы разместить его подальше от источников нагрева.


Все кнопки и выключатель будильника выносим на проводах. Модуль часов тоже сделаем на проводах.
Со качаем архив, в котором есть прошивка и библиотеки. Загружаем прошивку.


Проверяем.


Всё работает! Поздравляю, мы сделали ламповые часы.
Теперь, что касается корпуса. Автор долго искал максимально доступный и деревянный вариант, и таки нашёл вот такую заготовку для самодельной шкатулки, которая идеально подходит по размеру к плате.


Также делаем отверстия под пищалки, провода, кнопки и переключатели.


Плату нужно приподнять, автор использует обычные стойки для печатных плат.


Корпус автор покрасил под орех. Не очень удачно, лучше используйте морилку.


Готово! Осталось показать, как всем этим пользоваться. Перед прошивкой можно настроить некоторые моменты: времена режима часов и режима отображения температуры и влажности. Автор поставил 10 секунд на часы и 5 на температуру. Температура, к слову, слева, влажность справа.

Часы на газоразрядных индикаторах ИН-8

Автор: Евгений Козлов

Лампа: ИН-8-2

Схема: есть ( ATmega8)

Плата:есть  

Прошивка:есть

Исходник:есть

Описание: eсть

Особенности: статика,RGB подсветка.





Схема:
Скачать схему

Речь пойдет о моих новых часах на газоразрядных индикаторах ИН-8-2. Эти часы я хотел сделать, так сказать, идеальными с моей субъективной точки зрения. А именно - чтобы они были на статике, имели индикаторы с правильной пятеркой, относительно безупречный корпус, ну и соответственно, более-менее добротную конструкцию.

Получилось, как говориться, то что получилось.

В общем-то, вполне неплохо. Корпус сделан из стеклотекстолита и покрашен аэрозольной краской с последующим легким напылением для придания характерной матовости. Защитная трубка стальная. Сначала была мысль ее отполировать чтобы была как хромированная, но потом все таки решил что белая как-то поинтереснее.

 

Перечислим функции и возможности часов:

  •  Отображение времени
  •  Отображение даты по нажатию кнопки
  •  RGB подсветка индикаторов. Она имеет 2 режима.

Первый - ручной выбор цвета, каждый канал настраивается отдельно, можно присвоить значение ШИМ от 0 до 255 с шагом 5 единиц. Таким образом, можно настроить практически любой цвет.

Второй режим - автоматический. Цвет меняется в зависимости от времени суток по следующему закону:

По оси Х отложены часы. То есть в восемь часов утра у нас зеленый свет, в 16 часов синий, а в полночь красный. В промежутках цвета сменяются. Выглядит очень интересно, можно даже навскидку определять время по цвету. Для вычисления значений ШИМ используются не только часы, но и минуты, поэтому цвет изменяется плавно.

  •  Светодиодная подсветка под корпусом - светящиеся ножки. Обычные белые светодиоды. Подсветка может использоваться в качестве ночника, или просто для эстетики.
  •  Возможность регулировать яркость свечения индикаторов. Реализуется за счет простого программного ШИМа, поскольку три канала уже заняты под RGB подсветку. 

Устройство довольно простое - схема на 74HC595 и К155ИД1 (все подключено строго по даташитам, никаких "перепутанных" катодов), управляет всем этим ATMEGA 8. Часы реального времени DS1307. Ключи ULN2803 для RGB и обычных светодиодов. Преобразователя нет, питание от трансформатора ТА1-127. У него 4 обмотки по 28 вольт. Одна из обмоток подключена к удвоителю напряжения, затем последовательно с другими к диодному мосту. На конденсаторе при этом около 200 вольт.

Смотрим схему в начале поста.

Как видно по схеме, там имеются 7 кнопок.

При нажатии на любую из этих кнопок, происходит прерывание INT0, и программа реагирует на нажатую кнопку. Для этого и нужна развязка на диодах.

Первая кнопка - режим отображения - время или дата.

Вторая и третья кнопки - установка минут и часов соответственно (если часы показывают время), или установка дня, месяца и года (если часы показывают дату). При установке минут секунды обнуляются. Год устанавливается через месяцы.

Четвертая кнопка (в режиме отображения времени) перебирает режимы подсветки. Всего режимов четыре. 1 - ручная RGB подсветка, нижний свет выключен. 2 -  автоматическая RGB подсветка, нижний свет выключен. 3 - ручная RGB, нижний свет включен. 4 - автоматическая RGB, нижний свет включен. В режиме отображения даты данной кнопкой можно регулировать яркость индикаторов. Всего 10 градаций яркости.

Пятая, шестая и седьмая кнопки - настройка ручной подсветки RGB. Каждый канал регулируется соответствующей кнопкой. Можно присваивать значения ШИМ от 0 до 255 с шагом 5. При этом само значение ШИМ выводится на индикаторы, и красуется там до тех пор, пока не закончится настройка, после нее нужно нажать на первую кнопку, и часы вернутся в режим отображения времени.

Естественно, можно полностью выключить подсветку - для этого нужно выбрать режим ручной подсветки и выставить нули по всем каналам.

RGB светодиоды питаются от 12 вольт через резисторы и ключи на ULN2803. Само собой, яркость каналов внутри у светодиода разная, поэтому необходимо откалибровать систему. Для этого нужно выставить одинаковые коэффициенты ШИМ и подбором резисторов или специальных констант в программе добиться белого света, без перекосов в какую либо сторону спектра. У моих светодиодов красный канал светил значительно слабее чем синий и зеленый, поэтому в программе введены соответствующие коэффициенты поправки.

Микроконтроллер работает на частоте 14 МГц, хотя это несущественно, можно запустить и внутренний генератор на 8 МГц.

Регистры и дешифраторы подключены по типовым схемам.

Индикаторы питаются через резисторы 33 кОм. Далее на них подается питание 200 вольт через управляющий элемент. В качестве него можно использовать подходящую высоковольтную оптопару, твердотельное реле, ключ с опторазвязкой и тд. Если, конечно, необходима регулировка яркости.

Теперь немного о процессе изготовления. 

Вся конструкция размещается на двух платах. Одна с регистрами и дешифраторами, другая с микроконтроллером, ключами и прочим.

Итак, платы вытравлены, одна уже запаяна. Маленькие платки для индикаторов.


Это плата с RGB подсветкой. на нее также напаяны крепежи из стеклотекстолита. К ним непосредственно мощным паяльником припаиваются платки с индикаторами. Так проще менять лампы в случае чего, а также выравнивать их.

 Вот индикаторы уже припаяны к общей плате с подсветкой. 


Это основная плата. В принципе тут сказать особо нечего. В качестве кнопок используются кнопки от мышей. Маленькая макетная платка - это удвоитель напряжения для одной обмотки (про который я уже писал ранее).

 Начинаем делать корпус - вырезаем детали из стеклотекстолита, спаиваем их между собой.


Примерка плат и деталей в корпусе.

Это уже почти готовый корпус. Точнее, его первая версия. Здесь панель с отверстиями для ламп - отдельная, и прикручивается винтами к корпусу. Верхняя крышка тоже отдельная, крепится также винтами. 

Местами зашпаклеван холодной сваркой и зачищен шкуркой.

 Плата с дешифраторами и регистрами в корпусе. Припаяна непосредственно к стенке и к одной стойке.

Теперь стоит обратить внимание на кнопки. Я вырезал маленькие рычыжки из стеклотекстолита, просверлил в них отверстия и надел на ось. Сама ось припаяна к стойкам на плате. Между ними также надеты отрезки от стержня шариковой ручки.

Как видно, при нажатии на рычажок последний давит на кнопку.

Теперь ставим плату в корпус. В нем предварительно вырезаны продолговатые отверстия для рычажков.

 Вот так это выглядит снаружи.\

Теперь электронную часть можно считать собранной. Опять появилась макетная платка над микроконтроллером - на ней кварц 14 МГц и разъем для программатора. Контроллер теперь работает от этого кварца, плюс можно програмировать не вытаскивая контроллер из панельки.

Также здесь можно видеть, как выглядел корпус первой версии, как именно крепится панелька с отверстиями. Не все тут идеально - можно и получше сделать.

Этот же корпус общим планом. Защитная трубка стальная, ничем не покрыта. К тому же, несмотря на плотную подгонку частей, все равно видны щели. Опять же, винты эти - тоже бросаются в глаза.

Далее я пришел к выводу, что такие часы мне не нравятся и не доставляют эстетического наслаждения, поэтому я решил все таки довести корпус до ума.  

Сначала я отделил дно, которое было припаяно ко всему корпусу, и закрепил на нем платы и все остальное. Таким образом, конструкция стала более ремонтопригодной и независимой от корпуса.


Далее началась эпопея с корпусом.

Естественно, прежде всего была смыта краска растворителем.

Стравил всю лишнюю медь, так как оказалось что краска плохо держится на меди.

Затем, отдельные части корпуса были намертво припаяны к последнему.

Все щели, все лишние дырки и трещины были зашпаклеваны холодной сваркой  - кстати, очень прочный материал. И адгезия к стеклотекстолиту отличная. Одним словом, она становится чуть ли не единым целым с исходным материалом. Слишком плавные углы также нарощены холодной сваркой и зашкурены.

Под конец я настолько идеально его обработал, что наощупь пальцами было совершенно невозможно определить стыки. Как будто он всегда и был таким цельным. 

Итак, новый корпус окрашен заново. 

Теперь, на мой взгляд, все идеально.

Незнающий человек даже ни за что в жизни не поверит что он когда-то состоял из отдельных частей.

На защитной трубке появились декоративные стопорные кольца - вырезаны также из стеклотекстолита.

Покраска тоже безупречная, с приятным полуматовым рельефом. Он получается после основной покраски - ждешь когда все высохнет, потом держишь баллончик на большом расстоянии и чуть-чуть обдаешь изделие краской. Чтобы только мельчайшие брызги долетали.

Лучше конечно для таких целей использовать автомобильную эмаль.

Я когда красил трубку, сначала купил баллончик бытовой белой эмали. Покрасить-то покрасил, но она ложится сразу слишком толстым слоем, и потом долго сохнет. В процессе высыхания я ее решил слегка подогреть над батареей, и в одном месте пузырь выскочил. Потом перекрасил конечно.

С автомобильной эмалью таким проблем не возникало.

 

Теперь пришло время обратить внимание на нижнюю подсветку.

Для этого используются прозрачные кнопки от стационарного телефона. В ней просверливается паз, и в него вкладывается светодиод, смазанный герметиком. Светодиод требуется именно с рассеивающей линзой, такие ставят в гирлянды.

 

 Вот так он и светится - в разные стороны.

 

На последнем фото днище крупным планом. Оно также закрашено черной краской. В нем же имеется и отверстие для питающего провода.

В темноте подсветка выглядит достаточно эффектно, и даже способна осветить комнату ночью.

Теперь продемонстрирую RGB подсветку. Ну здесь все довольно предсказуемо, такую подсветку уже все видели. Вот голубой,зеленый,красный:



 И всеми любимый Малиновый. Тут в режиме показа времени.


Можно посмотреть на некоторые детали корпуса:


Напоследок несколько общих видов:



 

Многофункциональные часы на газоразрядных индикаторах NIXIE — Сайт по схемотехнике промышленной электроники

Многофункциональные часы построены на базе микроконтроллера Atmega8.

Индикация часов выполнена на газоразрядных индикаторных лампах серии ИН (Nixie).

Принципиальная схема часов представлена на рисунке 1. Цифровая часть состоит из микроконтроллера U1, температурного датчика U2, устройства реального отсчёта времени RTC U3, аналогового мультиплексора U5 и высоковольтного декодера U6.

Рис. 1

Для долговременного хранения информации о текущем времени и дате, её поддержании используется высококачественный аккумулятор VL1220 BAT.

Для воспроизведения синтезированного микроконтроллером звука, создания ударных эффектов и эффектов затухания используется микросхема УНЧ U10, микросхема драйвера U8 с соответствующими цепями и обвязками.

Для формирования многоцветной светодиодной подсветки также задействованы элементы микросхемы драйвера U8.

Модуль U4 PT2272 – опциональный. Он представляет собой готовый ВЧ приёмник, который совместно с передатчиком позволяют осуществить управление часами дистанционно.

Для отображения разделительных точек и символа градуса используются четыре неоновые лампы со схемой управления на транзисторе Т2. Диоды VD6 – VD13 убирают возможные артефакты, вызванные переходными процессами.

В качестве анодного драйвера верхнего ключа ламп используются оптопары — OP1 – OP6.

Высоковольтный источник собран на базе ШИМ-контроллера MC34063A.

Питание цифровой части формирует стабилизатор 78M05, а основное питание часов +12 вольт поступает от внешнего источника питания, максимальный ток которого может быть не более 1 ампера. На практике потребление тока на индикаторах ИН-18 от источника 12 вольт не превышает 260 миллиампер.

 

О деталях

Следует отметить, что при применении соответствующих схеме деталей, схема часов лишена каких-либо артефактов, послесвечений, сбоев и помех.

Замене не подлежат микросхемы. Не следует менять номиналы резисторов схемы заряда аккумулятора R5, R6 и номиналы резисторов делителя обратной связи R30, R31 высоковольтного преобразователя. Конденсатор С17 должен быть указанной ёмкости. Катушка L1 должна быть расчитана на ток не менее 500 мА. Также НЕ стоит использовать стандартные оптопары BC817 или оптопары на составных транзисторах. Рекомендуется использовать промышленные высокочастотные оптопары серии SFH6**.

Правильно собранная схема часов настройки не требует. Исключение составляет резистор R26, который обеспечивает импульсный ток анодов ламп. Поскольку лампы с разной степенью кондиции имеют разные напряжения зажигания, его номинал можно подобрать экспериментально, или как отношение R=(180-Uзажигания)/0.003*6

Микросхема стабилизатора U9 и транзистор T3 дополнительного охлаждения не требуют.

При изготовлении печатной платы микросхему усилителя U10 следует разместить вдали от линий высокого напряжения.

Для сохранения высокой точности хода часов автор рекомендует вместо обычного часового кварцевого резонатора Z1 использовать прецизионную микросхему SG-3030JF со встроенным генератором 32768 Гц. Рис 2.

Рис. 2

Печатную плату под индикаторы ИН-4 и ИН-18, а также записанный под разную конфигурацию светодиодов контроллер можно заказать на сайте автора через форму обратной связи.

 

Инструкция

Скачать инструкцию к часам можно по ссылке: watch-manual.pdf

 

Файлы прошивки контроллера

watch_2017_5050.hex
watch_2017_SLV.hex
LED_config.gif

 

Фотографии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гурович Павел, Юхименко Владимир
Беэр-Шева, Израиль, 2017

Все права защищены. Перепечатка, публикование данной статьи в любых других источниках без согласия автора запрещена.

 Метки: Микросхемы, Схемы

Тематические разделы: Без рубрики Схемы

За ответами Вы можете следить с помощью RSS 2.0 ленты. Both comments and pings are currently closed.

Часы на газоразрядных индикаторах | Статья в журнале «Молодой ученый»



В данной статье представлен обзор разработки устройства «Часы на газоразрядных индикаторах». В работе представлено краткое схемотехническое, конструкторское и технологическое проектирование данного устройства. Представлены следующие разработанные схемы: схема электрическая структурная, схема электрическая принципиальная, чертежи печатных плат, схема сборки устройства с описаниями к каждой схеме. По результатам проектирования представлен внешний вид часов на газоразрядных индикаторах.

Введение

Электронные часы основаны на подсчете периодов колебаний от задающего генератора с помощью электронной схемы и выводе на индикатор. [1] Газоразрядный индикатор (далее ГРИ) — ионный прибор для отображения информации, использующий тлеющий разряд.

За последние годы популярность газоразрядных индикаторов возросла из-за их необычного антикварного вида. В отличие от ЖК, они излучают мягкий неоновый оранжевый или фиолетовый свет. Как правило, часы на газоразрядных индикаторах обладают небольшим функционалом и несут чисто эстетическую функцию.

Актуальность темыобусловлена тем, что такие часы являются хорошей альтернативой обычным цифровым часам с дисплеем или стрелками из-за их внешнего вида. Часы обладают светодиодной подсветкой, что делает их более оригинальными. Также питание часов осуществляется от напряжения 5 В с использованием разъема micro-USB, что позволяет использовать в качестве источника питания часов любой современный адаптер для телефона. Возможно питание от порта компьютера USB 2.0.

1 Схемотехническое проектирование часов на газоразрядных индикаторах

Разработанная схема электрическая структурная часов на газоразрядных индикаторах представлена на рисунке 1. Схема электрическая структурная была разработана согласно требованиям ГОСТ 2.702–75 [2].

Рис. 1. Схема электрическая структурная часов

В качестве управления часами на ГРИ был выбран микроконтроллер, поскольку управление только на логических элементах занимало бы много места на плате. Для настройки времени и включения декоративной подсветки светодиодами используются кнопки управления. Комбинация цифр на газоразрядных индикаторах устанавливается микроконтроллером. Для отображения цифр и работы микроконтроллера, следует обеспечить необходимое питание как микроконтроллеру, так и ГРИ.

Разработанная схема электрическая принципиальная часов на газоразрядных индикаторах представлена на рисунке 2, схема блока питания — на рисунке 3. Схема электрическая принципиальная была разработана согласно требованиям ГОСТ 2.702–75 [2], ГОСТ 2.701–84 [3], ГОСТ 2.708–81 [4], ГОСТ 2.728–74 [5], ГОСТ 2.730–73 [6].

Рис. 2. Схема электрическая принципиальная часов

Исходя из данных, полученных от производителя газоразрядных индикаторов, максимальная долговечность ГРИ достигается при постоянном токе меньшим или равным 2,5 мА. Однако отображение цифр на ГРИ на данном устройстве осуществляется со скважностью 6, и производитель при заданной скважности и частоте 200 Гц гарантирует максимальную долговечность при токе не большим 10 мА. Чтобы человеческий глаз не замечал переменное отображение цифр, была выбрана частота индикации каждого индикатора в 1000 Гц. Опытным путем было установлено, что при напряжении между анодом и катодом ГРИ при напряжении в 160 В ток, протекающий через него равен 4,5 мА. Данное напряжение подходит для обеспечения питания ГРИ. На рисунке 2.3 — схема электрическая принципиальная блока питания, который обеспечивает данное напряжение. Для того чтобы управлять напряжением на анодах ГРИ, был разработан транзисторный ключ, состоящий из 2 транзисторов. Если на базу подать такое напряжение, чтобы открылся npn транзистор, откроется и pnp транзистор, через него пройдет ток на ГРИ. При закрытом состоянии pnp транзистора напряжение коллектор — эмиттер равен 160 В, следовательно, подберем транзистор MPSA92, у которого максимальное падение напряжения коллектор — эмиттер равно 300 В. Максимальная рассеиваемая мощность 625 мВт.

За управление катодами ГРИ отвечает дешифратор, который в зависимости от двоичного кода на входе притягивает к земле десятичный вывод. Резисторы R26, R27, R28, подключенные параллельно к кнопкам, ограничивают ток, протекающий на землю. Если их не будет, при замыкании цепи произойдет короткое замыкание источника питания. Резисторы R20… R25, подключенные последовательно светодиодам, тоже ограничивают ток, протекающий через них. Конденсаторы С1, С2 стабилизируют работу часового кварцевого резонатора. В качестве микроконтроллера был выбран STM32F1, у которого есть регистр резервных данных, с помощью которого можно хранить данные времени даже с отключенным питанием. Имеет низкое энергопотребление.

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная блока питания

Для разработки повышающего преобразователя напряжения была взята за основу микросхема MC34063, генерирующая сигналы с определенной частотой, задаваемой конденсатором C3. Максимальное напряжение, которое может быть на выходе микросхемы 40 В. Для достижения 160 В на выходе была разработана схема, у которой на выходе напряжение достигает 160 В. Во время генерации импульсов микросхемы транзистор VT14 то открывается, то закрывается. В момент закрытия транзистора VT14 ток, протекающий через катушки L1 и L2, резко падает, и катушка генерирует мощный скачок напряжения. В момент открытия транзистора, ток снова протекает через катушку, и напряжение стабилизируется. Чтобы сгладить это напряжение, следует добавить в схему конденсатор C4. Чтобы напряжение держалось на одном уровне, в схему следует добавить диод VD7. При его отсутствии ток с конденсатора, при открытом транзисторе VT14 потечет на землю. Чтобы ограничить выходное напряжение, нужно прекратить подачу импульсов микросхемы MC34063. Чтобы это осуществить, вводится обратная связь с помощью резисторов R33 и R30, образующие делитель напряжение. Если на делителе напряжение превышает 1,25В, микросхема прекращает подачу импульсов на транзистор VT14. Частота импульсов задается конденсатором C3. Стабилизатор напряжения L78L33 обеспечивает напряжение в 3,3 В, после 5 В. Данный стабилизатор напряжения нужен для питания микроконтроллера STM32F1.

2 Разработка конструкции часов на газоразрядных индикаторах

Для часов на газоразрядных индикаторах были разработаны три печатные платы. Разработанные печатные платы реализуют коммутацию электрических компонентов согласно схеме электрической принципиальной (рисунок 2,3). Проводящие слои разработанных печатных плат, согласно требованиям ГОСТ 2.417–91 [7], представлены на рисунках 4–6.

Рис. 4. Проводящие слои печатной платы с газоразрядными индикаторами

Рис. 5. Проводящие слои печатной платы управления индикаторами

Разработанные печатные платы для часов на газоразрядных индикаторах выполнены двухсторонними в целях уменьшения их габаритов. Плата управления индикаторами (рисунок 5) имеет четвертый класс точности, две другие — второй (рисунок 4, 6).

Четвертый класс точности имеет следующие характеристики:

‒ ширина печатного проводника: не менее 0.15 мм;

‒ расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка: не менее 0. 15 мм;

‒ ширина гарантийного пояска: не менее 0.05 мм;

‒ отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине ПП: не менее 0.25.

Второй класс точности имеет следующие характеристики:

‒ ширина печатного проводника: не менее 0.45 мм;

‒ расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка: не менее 0.45 мм;

‒ ширина гарантийного пояска: не менее 0.2 мм;

‒ отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине ПП: не менее 0.4.

Рис. 6. Проводящие слои печатной платы блока питания

Для изготовления печатных плат используется стеклотекстолит марки FR4. Выбранный материал для печатных плат обладает следующими характеристиками:

‒ толщина фольги: 35 мкм;

‒ толщина основания: 1.5 мм;

‒ поверхностное электрическое сопротивление: 1010 Ом;

‒ удельное объемное электрическое сопротивление: 1012 Ом∙м;

‒ время устойчивости к воздействию теплового удара при t= 260 ˚С: 60 с.

Данный материал широко применяется в производстве печатных плат и имеет стоимость ниже, чем у аналогов.

Для прочного закрепления платы изделия в корпусе используются стойки и винтовые соединения. Части корпуса также соединяются между собой при помощи винтовых соединений, которые обеспечивают достаточную точность и надежность. Применение винтов обусловлено простотой организации быстрого доступа к плате для замены деталей или ремонта изделия в случае отказа.

Элементы монтируются на плату с обеих сторон с помощью пайки паяльником для КМО и пайки в печи для КМП. Для пайки паяльником используется припой и флюс, изготовленный на основе. Для пайки в печи используется паяльная паста.

Было решено разработать корпус, пропускающий через себя часть света, чтобы синяя подсветка внутри корпуса освещала не только ГРИ, но и сам корпус. АБС-пластик является для этого хорошим решением. Также его легко распечатать на 3D-принтере. Корпус в собранном виде представлен на рисунке 7.

Рис. 7. 3D-модель корпуса в собранном виде

3 Технологическое проектирование часов на газоразрядных индикаторах

Схема сборки необходима для описания последовательности основных сборочных операций и служит источником данных для разработки маршрутного ТП.

Для сборки и монтажа устройства используется общая схема сборки с базовой деталью. В качестве базовой детали для сборки устройства выбирается нижняя часть корпуса, на которую устанавливаются ячейки электронные. Схема сборки разработана согласно требованиям ГОСТ 23887–79 [8]. Общая схема сборки часов на газоразрядных индикаторах представлена на рисунке 8.

Рис. 8. Общая схема сборки часов на газоразрядных индикаторах

4 Внешний вид часов на газоразрядных индикаторах

На рисунках 9–12 представлен внешний вид устройства

Рис. 9. Вид спереди

Рис. 10. Вид спереди с диодной подсветкой

Рис. 11. Вид сзади

Рис. 12. Вид спереди без задней крышки и верхней части корпуса

Заключение

На сегодняшний день довольно легко достать материалы, требующиеся для создания подобного устройства в домашних условиях. В данном устройстве исключением являются основные элементы — газоразрядные индикаторы, которые уже давно не выпускаются, и купить их можно по завышенной цене или б/у по низкой цене.

Данное устройство возможно усовершенствовать, добавив аккумулятор в левую часть корпуса и повысив КПД источника питания хотя бы на тот случай, если прекратиться электроснабжение помещения, где часы подключены в сеть.

Часы на газоразрядных индикаторах, на мой взгляд, будут смотреться хорошо независимо от того, какой интерьер в помещении и где они стоят.

Литература:

  1. История часов: С древнейших времен до наших дней / В. Н. Пипуныров — М.: Наука, 1982. — 496 с.
  2. ГОСТ 2. 702–75 «Правила выполнения электрических схем».
  3. ГОСТ 2.701–84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».
  4. ГОСТ 2.708–81 «Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники».
  5. ГОСТ 2.728–74 «Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы».
  6. ГОСТ 2.730–73 «Приборы полупроводниковые».
  7. ГОСТ 2.417–91 «Платы печатные. Правила выполнения чертежей».
  8. ГОСТ 23887–79 «Сборка. Термины и определения».
  9. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры/ А. И. Власов, Л. В. Журавлева и др.; Под общ ред. В. А. Шахнова, Изд-во МГТУ им. Н. Э.Баумана, 2005
  10. Компьютерная инженерная графика/ В.Н Аверин, учебное пособие, 2012
  11. AltiumDesigner. Проектирование функциональных узлов РЭС на печатных платах/ В. Ю. Суходольский
  12. RM0008 Reference manual / STMicroelectronics Electronic Components Datasheet, November, 2015. — 1136 с.
  13. Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32: часы реального времени RTC / О. Вальпа — Современная электроника № 2, 2014. — 84 с.

Основные термины (генерируются автоматически): индикатор, напряжение, схема, час, плат, рисунок, ГОСТ, класс точности, ток, базовая деталь.

AlexGyver/NixieClock_v2: Часы на газоразрядных индикаторах и Arduino версия 2

Описание проекта

Часы на советских газоразрядных индикаторах под управлением платформы Arduino, версия 2. Страница проекта на сайте: https://alexgyver.ru/nixieclock_v2/

Решил я сделать максимально простой и доступный проект часов на газоразрядных индикаторах и Arduino! Односторонняя плата, выводные компоненты, никакой жести!

Платы:

  • Габариты платы меньше 100х100мм, то есть заказать 10 таких плат у китайцев будет стоить $2 без учёта доставки
  • Плата односторонняя, её без проблем можно сделать классическим ЛУТом!
  • Все компоненты – выводные, припаяет даже новичок
  • Количество компонентов сведено к минимуму!
  • На данный момент в проекте есть платы под индикаторы ИН-12 и ИН-14, возможно будут сделаны и другие
  • Система состоит из двух плат: нижней (вся управляющая электроника) и верхней (лампы и светодиоды подсветки)
  • Нижних плат два варианта: обычная (4 оптопары, точка – светодиод) и с дополнительной оптопарой под неоновую точку (5 оптопар, точка – неонка)
  • У плат ИН-14, ИН-12, ИН-12_перевертыш нижняя часть одинаковая! Части плат взаимозаменяемы. Нижняя плата отличается только у ИН-14_неон

Хардварные фишки:

  • Сердце платы – полноразмерная Arduino NANO, это означает простую сборку и прошивку
  • Питание всей схемы – 5 Вольт
  • Генератор высокого напряжения раскачивается ШИМ каналом Arduino
  • Напряжение генератора подстраивается резистором с крутилкой
  • Время задаёт RTC DS3231
  • 3 кнопки для настройки времени и будильника
  • Пищалка для будильника
  • Подсветка ламп индикаторов
  • Проект основан на плате Железнякова Андрея. Спасибо! Ссылка на проект: https://goo.gl/xTVQWP

Софтварные фишки:

  • “Перебор” цифр, не дающий индикаторам окисляться
  • Режим будильника
  • Плавное изменение яркости точки и подсветки (эффект “дыхания”)
    • Расширенные настройки плавности дыхания
  • Настройка яркости цифр, “точки” и подсветки ламп
    • Два режима яркости от времени суток
  • Разные режимы переключения индикаторов
    • Плавное угасание/разгарание
    • Перебор цифр
    • Перебор катодов

Папки

ВНИМАНИЕ! Если это твой первый опыт работы с Arduino, читай инструкцию

  • libraries - библиотеки проекта. Заменить имеющиеся версии (в этом проекте внешних библиотек нет)
  • firmware - прошивки для Arduino
  • schemes - схемы подключения компонентов

Схемы

Платы:

Открыв плату по ссылке, её можно экспортировать в PDF, PNG или Altium (иконка папки слева сверху/экспорт) для изготовления ЛУТом или другими способами!
При заказе плат у китайцев не забудьте указать в комментарии "Please make V-cut along middle thick horizontal outline" для надреза платы по средней линии
Гербер файлы уже есть в архиве!

Материалы и компоненты

Ссылки оставлены на магазины, с которых я закупаюсь уже не один год

Вам скорее всего пригодится

Как скачать и прошить

  • Первые шаги с Arduino - ультра подробная статья по началу работы с Ардуино, ознакомиться первым делом!
  • Скачать архив с проектом

На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

  • Установить библиотеки в
    C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\ (Windows x64)
    C:\Program Files\Arduino\libraries\ (Windows x86)
  • Подключить внешнее питание 5 Вольт
  • Подключить Ардуино к компьютеру
  • Запустить файл прошивки (который имеет расширение . ino)
  • Настроить IDE (COM порт, модель Arduino, как в статье выше)
  • Настроить что нужно по проекту
  • Нажать загрузить
  • Пользоваться

Настройки в коде

FAQ

Основные вопросы

В: Как скачать с этого грёбаного сайта?
О: На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

В: Скачался какой то файл .zip, куда его теперь?
О: Это архив. Можно открыть стандартными средствами Windows, но думаю у всех на компьютере установлен WinRAR, архив нужно правой кнопкой и извлечь.

В: Я совсем новичок! Что мне делать с Ардуиной, где взять все программы?
О: Читай и смотри видос http://alexgyver.ru/arduino-first/

В: Вылетает ошибка загрузки / компиляции! О: Читай тут: https://alexgyver.ru/arduino-first/#step-5

В: Сколько стоит?
О: Ничего не продаю.

Вопросы по этому проекту

Полезная информация

Часы на газоразрядных индикаторах | Лучшие радиолюбительские схемы

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 2-х 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 срок 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.

Сами индикаторы выглядят вот так:

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:

Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:

На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.

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 для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и 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. В собранном виде плата выглядит вот так:

Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфелем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал лишь для ИН-8.

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.

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему, сказано – сделано, вот она:

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 — лишь 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: D4

Также 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!!! Потому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!

Один из вариантов сборки данного проекта: Часы в стиле стимпанк на газоразрядных индикаторах

Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот

Газоразрядный индикаторИН-84

Газоразрядный индикаторИН-172
CPU
МК AVR 8-битATmega81

Часы реального времени (RTC)DS13071

Датчик температурыDS18B202
DD1
МикросхемаК155ИД11
IC1
DC/DC импульсный конвертерMC34063A1
VR1
Линейный регуляторLM78051
VT1-VT6
Биполярный транзисторMPSA926
VT7-VT12
Биполярный транзисторMPSA426
VT13, VT14
Биполярный транзисторBC8472
VT15
Биполярный транзисторКТ31021
VT16
Биполярный транзисторКТ3107А1
VT17
MOSFET-транзисторIRF8401
VDS1
Диодный мост1
VD1
Выпрямительный диодHER1061
HL1-HL6
Светодиод6
C1
Электролитический конденсатор100 мкФ1
C2, C3-C5, C7, C9, C11
Конденсатор0. 1 мкФ7
C6, C8
Электролитический конденсатор1000 мкФ2
C10
Конденсатор510 пФ1
C12
Электролитический конденсатор4.7 мкФ 400В1
R1-R4, R6-R8
Резистор4.7 кОм7
R5, R9-R14, R27-R32, R42
Резистор10 кОм14
R15, R17, R19, R21, R23, R25, R45
Резистор1 МОм7
R16, R18, R20, R22, R24, R26
Резистор13 кОм6
R33, R34
Резистор1 кОм2
R35-R40
Резистор470 Ом6
R41
Резистор0.22 Ом1
R43, R44
Резистор330 Ом2
R46
Резистор390 кОм1
Z1
Кварц32768 Гц1

Элемент питания3 В1
CR2032T1
Трансформатор220В 9.5В1
L1
Дроссель240 мкГн1
F1
Плавкий предохранитель220В 0.5А1
MENU, UP, DOWN
Кнопказамыкающая3
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Часы с календарем на индикаторах ИН-12

Предлагаемые часы показывают текущее время и дату, обладают функциями будильника. Их особенность - использование газоразрядных цифровых индикаторов ИН-12.

Подобные индикаторы широко применялись в электронных часах и цифровых измерительных приборах в семидесятые годы прошлого века.

Об индикаторах

Индикаторы серии ИН-12 - газоразрядные приборы, имеющие общий анод и десять (у ИН-12A) катодов в виде цифр от 0 до 9. Отличие ИН-12Б - ещё один катод в виде десятичной запятой.

Если приложить между анодом и одним из катодов достаточно высокое напряжение, в индикаторе возникает тлеющий газовый разряд и покрывающее действующий катод оранжевое свечение хорошо видно сквозь стеклянный баллон.

Внешний вид такого индикатора показан на рис. 1.

Рис. 1. Газоразрядные индикаторы ИН-12Б.

Они широко применялись, пока не были вытеснены семиэлементными светодиодными индикаторами разнообразного цвета свечения и не требующими для своей работы высокого (120...180 В) напряжения. Тем не менее применение газоразрядных цифровых индикаторов в "ретро"-часах вполне уместно.

Принципиальная схема

В часах, схема электронного блока которых изображена на рис. 2, а схема платы индикаторов - на рис. 3, использованы четыре индикатора ИН-12А и два ИН-12Б.

Можно установить и все шесть индикаторов одного типа, но если это будут ИН-12А, то исчезнут разделительные точки между разрядами часов, минут и секунд. К вилкам XP2 и XP3 электронного блока присоединяются соответственно розетки XS2 и XS1 платы индикаторов.

Рис. 2. Принципиальная схема часов с календарем на газоразрядных индикаторах ИН-12 и МК ATtiny2313.

Разъём XP1 предназначен для программирования микроконтроллера ATtiny2313-PU (DD2). Коды из файла 1 .hex необходимо занести в программную FLASH-память микроконтроллера, а из файла 1.eep - в его EEPROM.

Конфигурацию микроконтроллера оставляют такой, какой она былаустанов-лена на заводе-изготовителе микросхемы. Для коммутации катодов газоразрядных индикаторов применён специально разработанный в своё время для этой цели дешифратор двоичного кода в позиционный К155ИД1 (DD3).

Он питается напряжением 5 В и по входам совместим с микросхемами структуры КМОП и ТТЛ, но имеет высоковольтные выходы с открытым коллектором.

Питаются индикаторы сетевым напряжением, выпрямленным диодным мостом VD1 и стабилизированным стабилитроном VD3. В связи с этим все цепи часов имеют гальваническую связь с сетью 220 В, и при их налаживании необходимо соблюдать меры электробезопасности.

Поскольку индикация динамическая, напряжение на аноды индикаторов подаётся поочерёдно с помощью электронных ключей на транзисторах VT1-VT12.

Микросхема часов реального времени с календарём DS1307 (DD1) отсчитывает секунды, минуты, часы, день недели, число, месяц и год. Автоматически учитывается число дней в каждом месяце, различаются високосные и не високосные годы.

Эта микросхема имеет встроенный узел, который в случае перерыва в подаче основного напряжения питания на вывод 8 микросхемы переключает её на питание от литиевого элемента G1.

Часы реального времени DD1 связаны с микроконтроллером DD2 линиями SDA и SCL интерфейса I2C. Программа микроконтроллера получает от них информацию о времени и выводит на индикаторы текущее время в часах (формат их представления 24-часовой), минутах и секундах.

В последние 10 с каждой минуты выводится текущая дата в формате ДД.ММ.ГГ. Имеющаяся в микросхеме DD1 информация о дне недели не используется.

Рис. 3. Схема подключения индикаторов ИН-12.

Имеется возможность установить время и дату срабатывания будильника. При совпадении текущего времени с заданным программа включит звуковой сигнал. Исполняемая мелодия не отличается оригинальностью, что связано со сравнительно небольшим объёмом программной памяти микроконтроллера ATtiny2313.

Детали и конструкция

Если заменить его на ATtiny4313, у которого такой памяти в два раза больше, а в остальном эти микроконтроллеры идентичны, то можно записать в неё более интересную мелодию. Ещё один вариант - установить в часы микросхему музыкального синтезатора (например, ВТ8028С-ХХХ) с заранее запрограммированной мелодией.

Технические данные этой микросхемы и перечень её вариантов с разными мелодиями можно найти по ссылке www.transistor.by/i/pdf/bt8028.pdf.

Все элементы часов смонтированы на трёх односторонних печатных платах. На рис. 4 изображена плата электронного блока, на которой установлены все его элементы, за исключением кнопок SB1-SB3и выключателя SA1, вынесенных на отдельную небольшую плату (рис. 5). Чертёж платы индикаторов показан на рис. 6.

Рис. 4. Печатная плата для схемы часов с календарем на индикаторах ИН-12.

Рис. 5. Плата управления для часов.

Рис. 6. Чертёж платы индикаторов.

Платы в собранном виде представлены на рис. 7. На них установлены углеродистые постоянные резисторы мощностью 0,25 Вт (CR025S) и 2 Вт (CR200S), но можно применить и отечественные С1-4 или металлодиэлектрические МЛТ, С2-23. Оксидные конденсаторы - алюминиевые серии ECR, аналог К50-35. Остальные конденсаторы - керамические с диэлектриком X7R. На рис.

8 показаны описываемые часы, собранные в корпусе, согнутом из листовой стали толщиной 0,5 мм. Органы управления находятся на задней стенке корпуса, там же выведен шнур питания.

Рис. 7. Платы в собранном виде.

При включении в сеть часы начинают работать сразу, но показывают неправильное время. Для установки правильных значений времени и даты, а также времени срабатывания будильника необходимо нажать на кнопку SB2. При её первом нажатии из основного режима часы переходят в режим установки будильника.

При втором нажатии происходит переход из режима установки будильника в режим установки времени, а при третьем - в режим установки даты. Четвёртое нажатие кнопки SB2 возвращает часы в основной режим работы. Этой же кнопкой выключают сигнал будильника.

В режиме установки будильника индикаторы HG1 и HG2 выключены. Индикаторы HG3 и HG4 отображают час срабатывания будильника, а HG5 и HG6 - минуты этого события.

В режиме установки текущего времени индикаторы HG1 и HG2 показывают устанавливаемый час, HG3 и HG4 - минуты, а HG5 и HG6 выключены. В микросхему DD1 установленное время будет записано с нулевым значением секунд. В режиме установки даты все индикаторы включены и отображают (слева-направо) число, месяц и год.

Рис. 8. Фото готовых часов на индикаторах ИН-12.

Для того чтобы в любом из режимов внести изменения в показания часов или установить время срабатывания будильника, необходимо нажать на кнопку SB3. При этом станет мигать пара индикаторов со значением, подлежащим изменению. Например, в режиме установки даты после первого нажатия на кнопку SB3 замигают индикаторы HG5 и HG6 со значением года.

После второго нажатия это будут индикаторы HG3 и HG4 со значением месяца, а после третьего - HG1 и HG2 со значением числа месяца. Нажатиями на кнопку SB1 можно увеличить выведенное на мигающие индикаторы значение.

Когда оно достигнет максимума, следующим станет минимальное значение, после чего увеличение продолжится. Четвёртое нажатие на кнопку SB3 приведёт к записи установок в микросхему DD1, а все индикаторы перестанут мигать. Дальнейшие нажатия на эту кнопку приведут к повторению описанного цикла. Чтобы вернуться в основной режим, следует нажимать на кнопку SB2.

Программа и прошивка для МК - Скачать.

А. Неугодников, с. Партизанское, Крым. Украина. Р-08-2014.

Часы на газоразрядных индикаторов ИН-8

Автор: Евгений Козлов

Лампа : ИН-8-2

Схема: есть (ATmega8)

Плата: есть

Прошивка: есть

Исходник: есть

Описание: eсть

Особенности: статика, RGB подсветка.





Схема:
Скачать схему

Речь пойдет о моих новых часах на газоразрядных индикаторов ИН-8-2.Эти часы я хотел сделать, так сказать, идеальными с моей субъективной точки зрения. А именно - чтобы они были на статике, имели индикаторы с правильной пятеркой, относительно безупречный корпус, ну и соответственно, более-менее добротную конструкцию.

Получилось, как говориться, то что получилось.

В общем-то, вполне неплохо. Корпус сделан из стеклотекстолита и покрашен аэрозольной краской с последующим легким напылением для придания характерной матовости. Защитная трубка стальная.Сначала была мысль ее отполировать, чтобы была как хромированная, но потом все таки решил что белая как-то поинтереснее.

Перечислим функции и возможности часов:

  • Отображение времени
  • Отображение даты по кнопию
  • RGB подсветка индикаторов. Она имеет 2 режима.

Первый - ручной выбор цвета, каждый канал настраивается отдельно, можно присвоить значение ШИМ от 0 до 255 с шагом 5Таким образом, можно настроить практически любой цвет.

Второй режим - автоматический. Цвет меняется в зависимости от времени суток по следующему закону:

По оси Хены часы. То есть в восемь часов утра у нас зеленый свет, в 16 часов синий, а в полночь красный. В промежутках цвета сменяются. Выглядит очень интересно, можно даже навскидку определять время по цвету. Для вычисления значений ШИМ используются не только часы, но и минуты, поэтому цвет изменяется плавно.

  • Светодиодная подсветка под корпусом - светящиеся ножки. Обычные белые светодиоды. Подсветка может Роман в качестве ночника, или просто для эстетики.
  • Возможность регулировать яркость свечения индикаторов. Реализуется за счет простого программного ШИМа, поскольку три канала уже заняты под RGB подсветку.

Устройство довольно простое - схема на 74HC595 и К155ИД1 (все подключено строго по даташитам, никаких "перепутанных" катодов), управляет всем этим АТМЕГА 8.Часы реального времени DS1307. Ключи ULN2803 для RGB и обычных светодиодов. Преобразователя нет, питание от трансформатора ТА1-127. У к нему 4 обмотки по 28 вольт. Одна из обмоток подключена к удвоителю напряжения, затем последовательно с другими к диодному мосту. На конденсаторе при этом около 200 вольт.

Смотрим схему в начале поста.

Как видно по схеме, там имеются 7 кнопок.

При вызвать на любую из этих кнопок, происходит прерывание INT0, и программа реагирует на нажатую кнопку.Для этого и нужна развязка на диодах.

Первая кнопка - режим отображения - время или дата.

Вторая и третья кнопки - установка минут и часов соответственно (если часы показывают время), или установка дня, месяца и года (если часы показывают дату). При установке минут секунды обнуляются. Год устанавливается через месяцы.

Четвертая кнопка (в режиме отображения времени) перебирает режимы подсветки. Всего режимов четыре. 1 - ручная RGB подсветка, нижний свет выключен.2 - автоматическая RGB подсветка, нижний свет выключен. 3 - ручная RGB, нижний свет включен. 4 - автоматическая RGB, нижний свет включен. В режима отображения даты данной кнопкой можно регулировать яркость индикаторов. Всего 10 градаций яркости.

Пятая, шестая и седьмая кнопки - настройка ручной подсветки RGB. Каждый канал регулируется кнопкой. Можно присваивать значения ШИМ от 0 до 255 с шагом 5. При этом само значение ШИМ выводится на индикаторы, и красуется там до тех пор, пока не закончится настройка, после нее нужно нажать на первую кнопку, и часы вернутся в режим отображения времени.

Естественно, можно полностью выключить подсветку - для этого нужно выбрать режим ручной подсветки и выставить нули по всем каналам.

RGB светодиоды питаются от 12 вольт через резисторы и ключи на ULN2803. Само собой, яркость каналов внутри у светодиода разная, поэтому необходимо откалибровать систему. Для этого нужно выставить одинаковые коэффициенты ШИМ и подбором резисторов или специальных констант в программе достижения белого света, без перекосов в какую либо сторону ед.У моих светодиодов красный канал светил значительно слабее чем синий и зеленый, поэтому в программе введены соответствующие коэффициенты поправки.

Микроконтроллер работает на частоте 14 МГц, хотя это несущественно, можно запустить и внутренний генератор на 8 МГц.

Регистры и дешифраторы подключены по типовым схемам.

Индикаторы питаются через резисторы 33 кОм. Далее на них подается питание 200 вольт через управляющий элемент. В качестве него можно использовать подходящую высоковольтную оптопару, твердотельное реле, ключ с опторазвязкой и тд. Если, конечно, необходима регулировка яркости.

Теперь немного о процессе изготовления.

Вся конструкция размещается на двух платах. Один с регистрами и дешифраторами, другой с микроконтроллером, ключами и прочим.

Итак, платы вытравлены, одна уже запаяна. Маленькие платки для индикаторов.


Это плата с RGB подсветкой. на нее также напаяны крепежи из стеклотекстолита. К ним непосредственно мощным паяльником припаиваются платки с индикаторами.Так проще менять лампы в случае чего, а также выравнивать их.

Вот индикаторы уже припаяны к общей плате с подсветкой.


Это основная плата. В принципе тут сказать особо нечего. В качестве кнопок используются кнопки от мышей. Маленькая макетная платка - это удвоитель напряжения для одной обмотки (про который я уже писал ранее).

Начинаем делать корпус - вырезаем детали из стеклотекстолита, спаиваем их между собой.


Примерка плат и деталей в корпусе.

Это уже почти готовый корпус. Точнее, его первая версия. Здесь панель с отверстиями для ламп - отдельная, и прикручивается винтами к корпусу. Верхняя крышка тоже отдельная, крепится также винтами.

Местами зашпаклеван холодной сваркой и зачищен шкуркой.

Плата с дешифраторами и регистрами в корпусе. Припаяна непосредственно к стенке и к одной стойке.

Теперь стоит обратить внимание на кнопки. Я вырезал маленькие рычыжки из стеклотекстолита, просверлил в них отверстия и надел на ось.Сама ось припаяна к стойкам на плате. Между ними также надеты отрезки от стержня шариковой ручки.

Как видно, последний давит на рычажок.

Теперь ставим плату в корпус. В нем произведены продолговатые отверстия для рычажков.

Вот так это выглядит снаружи. \

Теперь электронную часть можно считать собранной. Опять появилась макетная платка над микроконтроллером - на ней кварц 14 МГц и разъем для программатора.Контроллер теперь работает от этого кварца, плюс можно програмировать не вытаскивая контроллер из панельки.

Также здесь можно видеть, как выглядел корпус первой версии. крепится панелька с отверстиями. Не все тут идеально - можно и получше сделать.

Этот же корпус общим планом. Защитная трубка стальная, ничем не покрыта. К тому же, несмотря на плотную подгонку частей, все равно видны щели. Опять же, винты эти - тоже бросаются в глаза.

Далее я пришел к выводу, что такие часы мне не нравятся и не доставляют эстетического наслаждения, поэтому я решил все таки довести корпус до ума.

Сначала я отделил дно, которое было припаяно ко всему корпусу, и закрепил на нем платы и все остальное. Таким образом, конструкция стала более ремонтопригодной и независимой от корпуса.


Далее началась эпопея с корпусом.

Естественно, прежде всего была смыта краска растворителем.

Стравил всю лишнюю медь, так как оказалось что краска плохо держится на меди.

Затем, части корпуса были намертво отдельные припаяны к последнему.

Все щели, все лишние дырки и трещины были зашпаклеваны холодной сваркой - кстати, очень прочный материал. И адгезия к стеклотекстолиту отличная. Одним словом, она становится чуть ли не единым целым с исходным материально. Слишком плавные углы также нарощены холодной сваркой и зашкурены.

Под конец я настолько идеально его обработал, что наощупь пальцами было совершенно невозможно определить стыки. Как будто он всегда и был таким цельным.

Итак, новый корпус окрашен заново.

Теперь, на мой взгляд, все идеально.

Незнающий человек даже ни за что в жизни не поверит, что он когда-то состоял из отдельных частей.

На защитной трубке появились декоративные стопорные кольца - вырезаны также из стеклотекстолита.

Покраска тоже безупречная, с приятным полуматовым рельефом. Он получается после покраски - ждешь когда все высохнет, потом держишь баллончик на большое расстояние и чуть-чуть обдаешь изделие краской.Чтобы только мельчайшие брызги долетали.

Лучше конечно для таких целей использовать автомобильную эмаль.

Я когда красил трубку, сначала купил баллончик бытовой белой эмали. Покрасить-то покрасил, но она ложится сразу слишком толстым слоем, и потом долго сохнет. В процессе высыхания я ее решил слегка подогреть над батареей, и в одном месте пузырь выскочил. Потом перекрасил конечно.

С автомобильной эмалью такой проблем не нагло.

Теперь пришло время обратить внимание на нижнюю подсветку.

Для этого используются прозрачные кнопки от стационарного телефона. В ней просверливается паз, и в него вкладывается светодиод, смазанный герметиком. Светодиод требуется именно с рассеивающей линзой, такие ставят в гирлянды.

Вот так он и светится - в разные стороны.

На последнем фото днище крупным планом. Оно также закрашено черной краской. В нем же имеется и отверстие для питающего провода.

В темноте подсветка выглядит достаточно эффектно, и даже способна осветить комнату ночью.

Теперь контролируетю RGB подсветку. Ну здесь все довольно предсказуемо, такую ​​подсветку уже все видели. Вот голубой, зеленый, красный:



И всеми любимый Малиновый. Тут в режиме показа времени.


Можно посмотреть на некоторые детали корпуса:


Напоследок нескольких общих видов:



Часы на газовых лампах. Макетный образец часов на газоразрядных индикаторов

Вызвала множество вопросов от желающих собрать ее, либо от уже собравших, да и сама схема часов претерпела некоторые изменения, я решил написать еще одну статью, посвященную часам на газоразрядных индикаторов.Здесь я опишу улучшения / исправления как схемы, так и прошивки.

Итак, первым неудобством данных часов в квартире, явилась яркость. Если днем ​​она совершенно не мешала, то неплохо освещала комнату, мешая спать. Особенно это стало заметно после переделки платы и установки синих светодиодов в подсветку (красная подсветка оказалась неудачным разрушением, т.к. красный свет заглушал свечение ламп). Уменьшение яркости по времени большого эффекта не давало, т.к. спать я ложусь в разное время, а часы уменьшают яркость в одно и то же.Или же я еще бодрствую, а яркость снизилась и времени не видно. Поэтому я решил добавить датчик освещенности, что проще говоря фоторезистор. Благо выводов АЦП для подключения было предостаточно. Делать прямую зависимость яркости от уровня освещенности я не стал, а просто задал пять градаций яркости. Диапазон значений АЦП был поделен на пять промежутков и каждому промежутку задано свое значение яркости. Измерение производит каждую секунду. Выглядит новый узел схемы - вот так:

В роли датчика выступает обычный фоторезистор.

Следующее изменение коснулось схемы питания часов. Дело в том, что линейного использования стабилизатора ограничения ограничения питающего напряжения, плюс сам стабилизатор грелся во время работы, особенно при полной яркости светодиодов. Нагрев был слабый, но хотелось избавиться от него полностью. Поэтому в схему добавился еще один импульсный стабилизатор, на это понижающий (Step-Down). Микросхема осталась та же, что и в Step-Up преобразователе, изменилась лишь схема.

Тут все стандартно, из даташита. Ток, требуемая схема для работы, меньше 500мА и внешний транзистор не нужен, не хватает внутреннего ключа микросхемы . В завершение нагревательной части схемы прекратился. Кроме этого преобразователя не боится КЗ на выходе и перегрузок. А так же занимает меньше места на плате и от случайной переполюсовки питаюещего напряжения защитит. В общем сплошные плюсы. Правда, были возрасти пульсации по питанию, но на работу схемы это никакого воздействия не оказывает.

Помимо электронной части изменился и внешний вид устройства. Больше в нем нет огромной кучи проводов. Все собрано на двух платах, которые сложны «бутербродом» и соединены через разъемы типа PLS / PBS. Сами платы скреплены при помощи винтов. На верхней плате находятся лампы, анодные транзисторные ключи и светодиоды подсветки. Сами светодиоды установлены за лампами, а не под ними. А на нижней части схемы питания, а также МК с обвязкой более старая версия часов, в которых еще не было датчика освещенности). Размер плат 128х38мм.

Лампы ИН-17 были заменены на ИН-16. Размер символов у них одинаковый, а вот форм-фактор отличается: после того, как все лампы стали «вертикальными», упростилась разводка платы и улучшился внешний вид.

Как видно на фото, все лампы установлены в своеобразные панельки. Панель изготовлены из контактов разъема D-SUB формата «мама». После снятия металлической оправы, он легко и непринужденно расстается с самыми контактами.Сам разъем выглядит вот так:

А для ИН-16 из обычной цанговой линейки:

Думаю, что надо сразу положить конец возможным вопросам о необходимости такого решения. Во-первых, всегда присутствует риск разбить лампу (может кошка залезет или за провод дернут, в общемкое бывает). А во-вторых, упрощает вывод разъема гораздо меньше вывода лампы, что упрощает разводку платы. Плюс при запайке ламы в плате, существует опасность нарушения герметичности в связи с перегревом вывода лампы.

Ну и как обычно схема всего устройства:

И видео работы:

Работают стабильно, за полгода работы багов не выявлено. Летом стояли больше месяца без питания, пока был в отъезде. Приехал, включил - время никуда не убежало и режим работы не сбился.

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON1 переключает режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ + ДАТА, ЧАСЫ + ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ + ДАТА + ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты.Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Включение / отключение подсветки осуществляется удержанием кнопки BUTTON3.

Теперь можно перейти к следующей версии схемы. Она выполнена всего на четырех лампах ИН-14. Маленькие лампы для секунд просто негде взять, как, в прочем и ИН-8. Зато купить ИН-14 по приемлемой цене никаких проблем не составляет.

В схеме отличий почти нет, те же два импульсных преобразователя по питанию, тот же микроконтроллер AtMega8, те же анодные ключи. Та же RGB подсветка… Хотя стоп, никакой RGB подсветки не было. Значит отличия все-таки есть! Теперь часы умеют светиться разными цветами. Причем программа предусматривает возможность перебирать перебора цветов по кругу, а также возможность фиксации понравившегося цвета. Естественно, с сохранением самого цвета и режима работы в энергонезависимую память МК. Долго думал, как бы поинтереснее задействовать точки (их две в каждой лампе) и в конце концов вывел на них в двоичном формате. На лампах часов идут десятки секунд, а на лампах минут - единицы.Соответственно, если у нас к примеру 32 секунды, то из точек левых ламп будет составлено число 3, а правых - 2.

Форм-фактор остался «бутербродным». На нижней плате расположились два преобразователя для питания схемы, МК, К155ИД1, DS1307 с батарейкой, фоторезистор, датчик температуры (теперь он только один) и транзисторные ключи точек ламп, и RGB подсветки.

А на верхние анодные ключи (они, кстати, теперь в SMD исполнение), лампы и светодиоды подсветки.

В сборе все выглядит вполне прилично.

Ну и видео работы:

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON 1 переключается режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ + ДАТА, ЧАСЫ + ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ + ДАТА + ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты. Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Изменение режима подсветки подсветки кнопки осуществляется кратковременным нажатием BUTTON3.

Фьюзы остались такими же, как и в первой статье. МК работает от внутреннего генератора 8 МГц. В шестнадцатеричном виде: ВЫСОКИЙ: D9 , г. НИЗКИЙ: D4 и картинкой:

Прошивки МК, исходники и печатные платы в формате прилагаются.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
С RGB-подсветкой
U1 Микросхема К155ИД1 1 В блокнот
U2 МК АВР 8-бит

ATmega8A-AU

1 В блокнот
U3 Часы реального времени (RTC)

DS1307

1 В блокнот
U4, U5 DC / DC импульсный конвертер

MC34063A

2 В блокнот
P9 Датчик температуры

DS18B20

1 В блокнот
Q1, Q2, Q7-Q10 Биполярный транзистор

MPSA42

6 млн MMBTA42 В блокнот
Q2, Q4-Q6 Биполярный транзистор

MPSA92

4 млн. МБТА92 В блокнот
Q11-Q13, Q16 Биполярный транзистор

BC857

4 В блокнот
Q14 Биполярный транзистор

BC847

1 В блокнот
Q15 МОП-транзистор

IRF840

1 В блокнот
D1 Выпрямительный диод

HER106

1 В блокнот
D2 Диод Шоттки

1N5819

1 В блокнот
L1, L2 Катушка индуктивности 220мкГн 2 В блокнот
Z1 Кварц 32. 768 кГц 1 В блокнот
BT1 Батарея Батарея 3В 1 В блокнот
HL1-HL4 Светодиод RGB 4 В блокнот
R1-R4 Резистор

12 кОм

4 В блокнот
R5, R7, R9, R11, R34, R35 Резистор

10 кОм

6 В блокнот
R8, R10, R12, R14 Резистор

1 МОм

4 В блокнот
R13-R18, R37, R38, R40 Резистор

1 кОм

9 В блокнот
R19, R20, R33, R39, R41-R43, R46, R47, R51, R53 Резистор

4. 7 кОм

11 В блокнот
R21, R24, R27, R30 Резистор

68 Ом

4 В блокнот
R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32 Резистор

100 Ом

8 В блокнот
R36 Резистор

20 кОм

1 В блокнот
R44 Резистор

Есть в наличии

Купить оптом

Набор для сборки часов на лампах ИН-14 представляет собой конструктор для сборки ламповых часов на газоразрядных индикаторах в стиле ретро. Часы оснащены будильником и имеют энергонезависимую память. Набор включает в себя платы и полный набор компонентов для сборки (поставляется в комплекте с радиолампами). В конце увлекательной сборки вы получите готовое изделие, которое будет рад теплым ламповым светом.

Набор для обучения навыкам пайки, чтения схем и практической настройки собранных устройств, позволяет радиолюбителю понять, как работает микроконтроллер. Будет интересен и полезен при знакомстве с основами электроники и получения опыта сборки и настройки электронных устройств.

Технические характеристики

Особенности

  • Режим антиотравления катода (перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах)
  • Будильник

Дополнительная информация

Газоразрядные индикаторы ИН-14 производились в прошлом веке и использовались для отображения информации (цифрового, символьной), на основе тлеющего разряда. В настоящее время данные лампы используются для создания часов.

Часы оснащены будильником.

Часы имеют энергонезависимую память - в комплект входит батарейка CR 2032.

Управление часами происходит тремя кнопками. С помощью кнопки "функция" происходит перебор режимов. С помощью кнопок "установки значения" происходит смена значения в том или ином режиме.

Кабель питания в комплект не входит.

Конструктивно устройство выполнено на двух печатных платах из фольгированного стекекстолита с размерами 116x38 мм.Расстояние между соединенными платами - 11 мм. Монтируйте компоненты на высоту до 10 мм. Отдельное внимание уделите размерам полярных конденсаторов. Для «стройного» монтажа индикаторных ламп между выводами ИН-14 воткните две спички. Гребенка штырей на плате индикаторов монтируется со стороны дорожек (паяем штыри, затем сдвигаем пластиковую «обойму» к плате).

Раз в минуту, когда происходит смена знака, включается режим антиотравления катода ламп. В этот момент происходит перебор всех знаков в каждом индикаторе, что делает работу часов еще более эффектнее.

ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под напряжением порядка 180В. Это напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.

Статьи

Схемы

Электрическая схема

Комплект поставки

Что потребуется для сборки

  • Паяльник
  • Припой
  • Бокорезы

Настройка

  • Правильно собранное устройство не требует настройки и начинает работать сразу.

Меры предосторожности

  • ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под напряжением порядка 180В. Это напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.

Техническое обслуживание

  • Если после включения индикатор показывает двойные значения, необходимо еще раз тщательно промыть плату от остатков флюса.

Внимание!

  • В случае отслаивания печатных проводников и перегрева элементов, препятствий для предотвращения использования препятствий 2–3 с
  • Для работы паяльник мощностью не более 25 Вт с хорошо заточенным жалом.
  • Рекомендуется применять эти припой марки ПОС61М или аналогичный, а также жидкий неактивный флюс для радиомонтажных работ (например, 30% раствор канифоли в спирте или ЛТИ-120).

Вопросы и ответы

  • Добрый день.1) Есть ли в проодаже какие-либо корпуса для этих часов (заготовки) 2) Есть ли у этих часов светодиодная подсветка цоколей ИН-14
    • Добрый день. 1. Корпусов нет, необходимо изготавливать самостоятельно. 2. Не, подсветки нет.

Всем привет. Хочу рассказать, о моей недавней «поделке», именно часах на газоразрядных индикаторах (ГРИ).
Газоразрядные индикаторы давно уж канули в лету, лично они даже «самые« новые »старше. Использовали ГРИ в основном в часах и их измерительных приборах, позже на место пришли вакуумно-люминесцентные индикаторы.
Так что же из себя представляет лампа ГРИ? Это стеклянный баллон (это же ведь лампа!) Наполненный внутри неоном с небольшим количеством ртути. Внутри так же установлены электроды, изогнутые в виде цифр или знаков. Интересно то, что установлено друг за другом, следовательно, каждый символ светится на своей глубине. Если есть катоды, должен быть и анод! - он один на всех. Так вот, чтобы зажечь этот символ в индикаторе, нужно приложить напряжение, причем не малое, между анодом и катодом соответствующего символа.
Для справки хотелось бы написать, как же происходит свечение. При приложении высокого напряжения между анодом и катодом газа в лампе, который до этого нейтрален, начинает ионизироваться (т.е. из нейтрального атома образует ионный и электрон). Образовавшиеся положительные ионы, начинают двигаться к катоду, высвободившееся электроны, к аноду. При этом электроны «по пути» часто ионизируют атомы газа, с которыми сталкиваются. В результате возникает лавинообразный процесс ионизации и появляется электрический ток в лампе (тлеющий разряд). Так вот теперь самое интересное, помимо процесса ионизации, т.е. образования положительного иона и электрона, существует и обратный процесс, называют его рекомбинацией. Когда положительный ион и электрон «превращаются» опять в одно целое! При этом происходит выделение энергии в виде свечения, которое мы и наблюдаем.
Теперь непосредственно к часам. Лампы я использовал ИН-12А. Они имеют не совсем классическую форму ламп и содержат символы 0-9.
Прикупил я изрядное количество ламп, которые не были в использовании!

Так сказать, чтоб на всех хватило!
Интересно было сделать миниатюрное устройство.В итоге получились довольно компактное произведение.
Корпус вырезал на лазерном станке из черного акрила по 3D модели, которые выполнял из печатных плат:


Схема устройства.
Часы состоят из двух плат. На первой плате установлены четыре лампы ИН-12А, дешифратор К155ИД1 и оптроны, для управления анодами ламп.


Так же на плате имеются входы для подключения питания, управления оптронами и дешифратором.
Вторая плата - это уже мозг часов.На ней расположен микроконтроллер, часы реального времени, блок преобразования 9В в 12В, блок преобразования 9В в 5В, две кнопки управления, пищалка и выводы всех сигнальных проводов, совпадающих с платой индикации. Часы реального времени имеют батарею, что не позволяет сбиваться времени при отключении основного питания. Питание производится от блока 220В-9В (достаточно 200мА).


Соединяются эти платы с использованием штыревого разъема, но не вставкой, а пайкой!


Собирается все это дело таким образом.Сначала длинный винт М3 * 40. На этот винт одевается трубка от воздушного шланга 4мм (он плотный, и подходит для удерживания печатных плат, я его очень часто использую). Потом между печатными платами принтере стойка (печатал на 3D-принтере) и потом латунная сквозная гайка все это затягивает. И задняя стенка будет крепиться тоже болтами М3 к сквозным латунным гайкам.


При сборке выяснилась такая неприятная особенность. Прошивку написал, но часы отказывались работать, лампы мерцали в непонятном порядке.Проблема решилась установкой дополнительного конденсатора между + 5В и массой прямо возле микроконтроллера. Его видно на фото сверху (установил его в разъем для программирования).
Файлы проекта в программе EagleCAD и прошивку в CodeVisionAVR прилагаю. Можете модернизировать если необходимо в своих целях)))
Прошивка часов сделана довольно просто без наворотов! Просто часы. Две кнопки управления. Одна кнопка- «режим», вторая «настройка». Нажав кнопку «режим» в первый раз, большие цифры, отвечающие за часы, если в этом режиме «Настройка», то часы начнут увеличиваться (при достижении 23 сбрасываются в 00).Если нажмите еще на «режим», будут пальцы только минуты. Соответственно, если в этом режиме «настройка», будут увеличиваться минуты в «круговом» порядке. При еще одном режиме на «режим» - инструкции и часы и минуты. При изменении часов и минут, секунды обнуляются.

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 с часов и заканчивая измерительной техникой. Но после появления светодиодных индикаторов лампы постепенно вышли из употребления. И вот, благодаря 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, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с катодами. Благодаря этому сроку 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 напряжением намного проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK:

Сами индикаторы выглядят вот так:

Итак, на счет конструктивных функций вроде все понятно, теперь приступим к проектированию схем 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 повышающий преобразователь. Ну тут плюсов побольше будет: во-первых, он займет мало места, во-вторых, 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:

Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:

На плате сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.
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 для управления анодами ламп:

Управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросему К155ИД1.Правда, они давно сняты с производства, как и лампы, но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления катодами требуется всего лишь подключить их к внутреннему 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 случае если пришлось бы поставить 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). В собранном виде плата выглядит вот так:

Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфилем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал только для ИН-8.
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 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.

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему. Сказано - сделано, вот она:

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 кнопию MENU

Максимальное количество датчиков DS18B20 - 2. Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет. Горячего подключения датчиков 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 нижена.

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: ВЫСОКИЙ: D9 , НИЗКИЙ: D4

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 предполагается 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.Добавить метки

Соберем часы на газоразрядных индикаторов, максимально просто и доступно, на сколько это вообще возможно.

Автор данной самоделки является AlexGyver, автор одноименного YouTube канала.

В настоящее время большинство газоразрядных индикаторов больше не производит, и остатки советских индикаторов можно найти только на барахолке или радиорынке. В магазинах их найти очень трудно. Чем меньше становится этих индикаторов, тем больше к ним растёт интерес.Растёт он у любителей ламповости, винтажа и конечно же пост апокалипсиса.


Итак, мы хотим сделать часы на их основе, и ради простоты и максимальной доступности будем управлять индикаторами помощи микроконтроллера в лице платформы ардуино, который подключается к компьютеру по USB и в ее клику мышки загружается прошивка. Между ардуиной и индикаторами нам нужна ещё некоторая электроника, которая будет раздавать сигналы по ногам индикаторов. Значит, во-первых, нам нужен генератор, который будет создавать высокое напряжение для индикаторов питания.

Часы работают от постоянного напряжения около 180В. Этот генератор устроен очень просто и работает на индуктивных выбросах. Частоту генератора задаёт шим контроллер, при частоте в 16кГц на выходе получаем напряжение 180В. Но не смотря на высокое напряжение, генератор очень и очень слабый, так что о других его применениях даже не думайте, он способен только на тлеющий разряд в инертном газе. Это напряжение, а именно +, через высоковольтные оптопары направляется на индикаторы. Сами оптопары управляются ардуиной, то есть она может подать + 180В на любой индикатор.Чтобы цифра в индикаторе засветилась, нужно подать на землю, и этим занимается высоковольтный дешифратор - советская микросхема. Дешифратор тоже управляется ардуиной и может подключить к земле любую цифру.


А теперь внимание: индикаторов у нас 6, а дешифратор 1. Как же это работает? На самом деле дешифратор подключается сразу ко всем индикаторам, есть ко всем их цифрам, и работа дешифратора и оптопар синхронизирована таким образом, что в один момент времени напряжение подаётся только на одну цифру одного индикатора, то есть оптопара очень быстро переключают индикаторы, а дешифратор зажигает на них цифры, и нам кажется, что все цифры горят одновременно. На самом деле каждая цифра горит чуть больше 2 миллисекунд, затем сразу включается другая, суммарная частота обновления 6-ти индикаторов составляет около 60Гц, то есть кадров в секунду, что инертность процесса, глаз никаких мерцаний не замечает. Такая система называется динамическая индикация и позволяет очень сильно упростить схему.


В общем и целом, схема часов получается весьма и весьма сложной, поэтому разумно сделать для нее печатную плату.


Плата универсальная для индикаторов ИН12 и ИН14.На этой плате, помимо всей необходимой для индикаторов обвязки, предусмотрены места для следующих железок: кнопка включения / выключения будильника, выход на пищалку будильника, модуль реального времени + гигрометр DHT22, термометр DS18b20, модуль реального времени на чипе DS3231 и 3 для управления часами.

Всё перечисленное железо является опциональным, и его можно подключать, а можно и не подключать, это всё настраивается в прошивке. То есть на этой плате можно сделать просто часы, вообще без кнопок и без всего, а можно сделать часы с будильником, отображающим температуру и влаж воздуха, вот такая вот универсальная плата. Печатку естественно решили заказать у китайцев, потому что есть очень много тонких дорожек и переходов на другую сторону платы. Так называемый гербер платы вы найдёте в архиве, который можно скачать на.

Дорожек в этом проекте много, особенно тонких на плате с индикаторами.


Плату нужно распилить на части, так как она двухэтажная. Но лучше не пилить, стеклянная пыль очень вредна для лёгких. Закалённым саморезом царапаем плату и аккуратно ломаем в тисках.


В общем сейчас нужно запаять все компоненты на плату согласно подписям и рисункам на шелкографии. Также нужно будет купить рейку с пинами, чтобы соединить части платы.


В проекте используется полноразмерная Arduino Nano. Сделано это для упрощения загрузки прошивки даже для самых новичков.


Итак, собрали нижнюю плату. Сначала нужно протестировать работу генератора. Если он собран неправильно, то может бахнуть конденсатор.Так что накрываем его чем-нибудь и включаем питание.


Ничего не бахнуло, это хорошо. Аккуратно измеряем напряжение на ногах конденсатора, должно быть 180В.


Отлично. Внимательно смотрим как паять индикаторы. На всех индикаторов одна нога помечена белым - это анод.


Лампу нужно вставить так, чтобы анодная нога попала вот в это отверстие, это анодные дороги.


После пайки обязательно отмойте флюс, иначе вместо одной цифры могут гореть несколько.Далее распаиваем оставшиеся датчики и пищалки, если они нужны, и паяем провода для подключения кнопок.


Датчик температуры пришлось выносить на провода, чтобы связать его в подальше от системы сообщения.


Все кнопки и выключатель будильника выносим на проводах. Модуль часов тоже сделаем на проводах.
Со качаем архив, в котором есть прошивка и библиотека. Загружаем прошивку.


Проверяем.


Всё работает! Поздравляю, мы сделали ламповые часы.
Теперь, что касается корпуса. Автор долго искал максимально доступный и деревянный, и таки нашёл вот такую ​​вариант заготовку для самодельной шкатулки, которая идеально подходит по размеру к плате.


Также делаем отверстия под пищалки, провода, кнопки и переключатели.


Плату использует приподнять, автор обычные стойки для печатных плат.


Корпус автор покрасил под орех. Не очень удачно, лучше используйте морилку.


Готово! Осталось показать, как всем этим пользоваться. Перед прошивкой часов можно настроить некоторые моменты: времена и режим отображения температуры и ох. Автор поставил 10 секунд на часы и 5 на температуру. Температура, к слову, слева, влажность справа.

Часы с календарем на индикаторов ИН-12

Предлагаемые часы показывают текущее время и дату, функции функции будильника. Их особенность - использование газоразрядных цифровых индикаторов ИН-12.

Подобные индикаторы широко применяются в электронных часах и цифровых измерительных приборах в семидесятые годы прошлого века.

Об индикаторах

Индикаторы серии ИН-12 - газоразрядные приборы, имеющие общее анод и десять (у ИН-12A) катодов в виде цифр от 0 до 9. Отличие ИН-12Б - ещё один катод в виде десятичной запятой.

Если приложить между анодом и одним из катодов достаточно высокое напряжение, в индикаторе возникает тлеющий газовый разряд и покрывающее действующее катод оранжевое свечение хорошо видно сквозь стеклянный баллон.

Внешний вид такого индикатора показан на рис. 1.

Рис. 1. Газоразрядные индикаторы ИН-12Б.

Они широко применялись, пока не были вытеснены семьюэлементными светодиодными индикаторами разнообразного цвета свечения и не требующих своей работы высокого (120 ... 180 В) напряжения. Тем не менее применение газоразрядных цифровых индикаторов в "ретро" -часах вполне уместно.

Принципиальная схема

В часах, схема электронного блока которых изображена на рис.2, а схема платы индикаторов - на рис. 3, использованы четыре индикатора ИН-12А и два ИН-12Б.

Можно установить и все шесть индикаторов одного типа, но если это будут ИН-12А, то исчезнут разделительные точки между разрядами часов, минут и секунд. К вилкам XP2 и XP3 электронного блока присоединяются соответственно розетки XS2 и XS1 платы индикаторов.

Рис. 2. Принципиальная схема часов с календарем на газоразрядных индикаторов ИН-12 и МК ATtiny2313.

Разъём XP1 для программирования микроконтроллера ATtiny2313-PU (DD2).Коды из файла 1 .hex необходимо занести в программную FLASH-память микроконтроллера, а из файла 1.eep - в его EEPROM.

Конфигурация микроконтроллера оставляют такой, какой она была установлена ​​на заводе-изготовителе микросхемы. Для коммутации катодов газоразрядных индикаторов применён специально в своё время для цели дешифратор этого двоичного кода в позиционном К155ИД1 (DD3).

Он питается напряжением 5 В и по входам совместим с микросхемами структуры КМОП и ТТЛ, но имеет высоковольтные выходы с открытым коллектором.

Питаются индикаторы сетевым напряжением, выпрямленным диодным мостом VD1 и стабилизированным стабилитроном VD3. В связи с этим все цепи часов имеют гальваническую связь с сетью 220 В, и при их налаживании необходимо соблюдать меры электробезопасности.

индикация динамическая, напряжение на аноды индикаторов подаётся поочерёдно с помощью электронных ключей на транзисторах VT1-VT12.

Микросхема часов реального времени с календарём DS1307 (DD1) отсчитывает секунды, минуты, часы, день недели, число, месяц и год.Автоматически учитывается число дней в каждом месяце, различаются високосные и не високосные годы.

Эта микросхема имеет встроенный узел, который в случае перерыва в подаче основного напряжения питания на вывод 8 микросхемы переключает ее на питание от литиевого элемента G1.

Часы реального времени DD1 связаны с микроконтроллером DD2 линиями SDA и SCL интерфейса I2C. Программа микроконтроллера получает от них информацию о времени и выводит на индикаторы текущее время в часах (формат их представления 24-часовой), минутах и ​​секундах.

В последние 10 с каждой минуты выводится текущая дата в формате ДД.ММ.ГГ. Имеющаяся в микросхеме DD1 информация о дне недели не используется.

Рис. 3. Схема подключения индикаторов ИН-12.

Имеется возможность установить время и дату срабатывания будильника. При совпадении текущего времени с заданной программой включит звуковой сигнал. Исполняемая мелодия не отличается оригинальностью, что связано со сравнительно небольшим объёмом памяти микроконтроллера ATtiny2313.

Детали и конструкция

Если заменить его на ATtiny4313, у которого такой памяти в два раза больше, а в остальном эти микроконтроллеры идентичны, то можно записать в нее более интересную мелодию. Ещё один вариант - установить в часы микросхему музыкального синтезатора (например, ВТ8028С-ХХХ) с заранее запрограммированной мелодией.

Технические данные этой микросхемы и перечень ее вариантов с разными мелодиями можно найти по ссылке www.transistor.by/i/pdf/bt8028. pdf.

Все элементы часов смонтированы на трёх односторонних печатных платах. На рис. 4 изображена плата электронного блока, на которой установлены все его элементы, за исключением кнопок SB1-SB3и выключателя SA1, вынесенных на отдельную небольшую плату (рис. 5). Чертёж индикаторов индикаторов показан на рис. 6.

Рис. 4. Печатная плата для схемы часов с календарем на индикаторе ИН-12.

Рис. 5. Плата управления для часов.

Рис.6. Чертёж платы индикаторов.

Платы в собранном виде представлен на рис. 7. На них установлены углеродистые постоянные резисторы мощностью 0,25 Вт (CR025S) и 2 Вт (CR200S), но можно применить и отечественные С1-4 металл или металл илиодиэлектрические МЛТ, С2-23. Оксидные конденсаторы - алюминиевые серии ECR, аналог К50-35. Остальные конденсаторы - керамические с диэлектриком X7R. На рис.

8 показаны описываемые, собранные в корпусе, согнутом из листовой стали часы толщиной 0,5 мм.Органы управления находятся на задней стенке корпуса, там же выведен шнур питания.

Рис. 7. Платы в собранном виде.

При включении в сеть часы начинают работать сразу, но неправильное время. Для установки правильных значений времени и даты, а также времени срабатывания будильника необходимо нажать на кнопку SB2. При ее первом вызове из основного режима часы переходят в режим установки будильника.

При первом нажатии происходит переход из режима установки времени, а при третьем - в режим установки даты.Четвёртое крепие кнопки SB2 возвращает часы в основной режим работы. Этой же кнопкой выключают сигнал будильника.

В режиме установки будильника индикаторы HG1 и HG2 выключены. Индикаторы HG3 и HG4 отображают час срабатывания будильника, а HG5 и HG6 - минуты этого события.

В режиме установки текущего времени индикаторы HG1 и HG2 показывают установленные часы, HG3 и HG4 - минуты, а HG5 и HG6 выключены. В микросхему DD1 установленное время будет записано с нулевым значением секунд.В режиме установки даты все индикаторы включены и отображают (слева-направо), месяц и год.

Рис. 8. Фото готовых часов на индикаторе ИН-12.

Для того, чтобы в любом случае внести изменения в часы или установить время срабатывания будильника, введите показ на кнопку SB3. При этом станет мигать пара индикаторов со сроком, приведим изменению. Например, в режиме установки даты после первого нажатия кнопки SB3 показывают индикаторы HG5 и HG6 со сроком года.

После второго этого будут индикаторы индикаторы HG3 и HG4 со значением месяца, а после третьего - HG1 и HG2 со значением числа месяца. Нажатиями на кнопку SB1 можно увеличить выведенное на мигающие индикаторы значение.

Когда оно достигнет максимума, следующим станет минимальное значение, после чего увеличение продолжится. Четвёртое положение на кнопку SB3 приведёт к записи установок в микросхему DD1, а все индикаторы перестанут мигать. Дальнейшие действия на эту кнопку приведут к повторению описанного цикла.Чтобы вернуться в основной режим, следует нажимать на кнопку SB2.

Программа и прошивка для МК - Скачать.

А. Неугодников, с. Партизанское, Крым. Украина. Р-08-2014.

Часы на газоразрядных индикаторов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Взаимодействие с другими людьми

В данной статье представлен обзор разработки устройства «Часы на газоразрядных индикаторов». В работе представлено краткое схемотехническое, конструкторское и технологическое проектирование данного устройства.Представлены следующие разработанные схемы: схема электрическая структурная, схема электрическая принципиальная, чертежи печатных плат, схема сборки устройства с описаниями к каждой схеме. По результатам представления представлен внешний вид часов на газоразрядных индикаторов.

Введение

Электронные часы основаны на подсчете колебаний от генератора с помощью схемы и выводе на индикатор. [1] Газоразрядный индикатор (далее ГРИ) - ионный прибор для отображения информации, использующий тлеющий разряд.

За последние годы проявлений популярность из-за необычного антикварного вида. В отличие от ЖК, они излучают мягкий неоновый оранжевый или фиолетовый свет. Как правило, часы на газоразрядных индикаторах обладают небольшим функционалом и несут эстетическую функцию.

Актуальность темыобусловлена ​​тем, что такие часы используются альтернативным обычным цифровым часам с дисплеем или стрелками из-за их внешнего вида. Часы обладают светодиодной подсветкой, что делает их более оригинальными.Также питание часов осуществляется от напряжения 5 В разъеме micro-USB, что позволяет использовать в источнике питания часов любой современный адаптер для телефона. Возможно питание от порта компьютера USB 2.0.

1 Схемотехническое проектирование часов на газоразрядных индикаторов

Разработанная схема электрическая структура часов на газоразрядных индикаторах представлена ​​на рисунке 1. Схема электрическая структураная была разработана согласно требованиям ГОСТ 2.702–75 [2].

Рис. 1. Схема электрическая структурная часов

В качестве управления часами на ГРИ был выбран микроконтроллер, поскольку управление только на логических элементах занимало бы много места на плате. Для настройки времени и включения декоративной подсветки светодиодами используются кнопки управления. Комбинация цифр на газоразрядных индикаторов устанавливается микроконтроллером. Для отображения цифр и работы микроконтроллера, следует обеспечить необходимое питание как микроконтроллеру, так и ГРИ.

Разработанная схема электрическая принципиальная схема часов на газоразрядных индикаторах представлена ​​на рисунке 2, схема блока питания - на рисунке 3. Схема электрическая принципиальная новая система согласно требованиям ГОСТ 2.702–75 [2], ГОСТ 2.701–84 [3], ГОСТ 2.708–81 [4 ], ГОСТ 2.728–74 [5], ГОСТ 2.730–73 [6].

Рис. 2. Схема электрическая принципиальная часов

Исходя из данных, полученных от производителя газоразрядных индикаторов, максимальная долговечность ГРИ достигается при постоянном токе меньшим или равным 2,5 мА.Однако отображение цифр на ГРИ на используемом устройстве обеспечивает со скважностью 6, и производитель при заданной скважности и частоте 200 Гц максимальную долговечность при токе не большим 10 мА. Чтобы человеческий глаз не замечал переменное отображение цифр, была выбрана частота индикации каждого индикатора в 1000 Гц. Опытным путем было установлено, что при напряжении между анодом и катодом ГРИ при напряжении в 160 В ток, протекающий через него равен 4,5 мА. Данное напряжение подходит для обеспечения питания ГРИ.На рисунке 2.3 - схема электрическая принципиальная блока питания, который данное напряжение. Для того, чтобы управлять напряжением на анодах ГРИ, был разработан транзисторный ключ, состоящий из 2 транзисторов. Если на базу подать такое напряжение, чтобы открылся npn транзистор, откроется и pnp транзистор, через него пройдет ток на ГРИ. При закрытом состоянии pnp транзистора напряжение коллектор - эмиттер равен 160 В, следовательно, подберем транзистор MPSA92, у которого максимальное падение напряжения коллектор - эмиттер равно 300 В.Максимальная рассеиваемая мощность 625 мВт.

За управление катодами ГРИ отвечает дешифратор в зависимости от двоичного кода на входе притягивает к десятичный вывод. Резисторы R26, R27, R28, подключенные к кнопкам, ограничивают ток, протекающий на землю. Если их не будет, при замыкании цепи произойдет короткое замыкание источника питания. Резисторы R20… R25, подключенные последовательно светодиодам, тоже ограничивают ток, протекающий через них. Конденсаторы С1, С2 стабилизируют работу часового кварцевого резонатора.В качестве микроконтроллера был выбран STM32F1, у которого есть регистр резервных данных, с помощью которого можно хранить данные времени даже с отключенным питанием. Имеет низкое энергопотребление.

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная блока питания

Для разработки повышающего преобразователя напряжения был разработан микросхема MC34063, генерирующий сигналы с определенным, задаваемым конденсатором C3. Максимальное напряжение, которое может быть на выходе микросхемы 40 В.Для достижения 160 В на выходе была получена схема, у которой на выходе на выходе достигает 160 В. Во время генерации импульсов микросхемы транзистор VT14 то открывается, то закрывается. В момент закрытия транзистора VT14 ток, протекающий через катушки L1 и L2, резко падает, и катушка генерирует мощный скачок напряжения. В момент открытия транзистора, ток снова протекает через катушку, и напряжение стабилизируется. Чтобы сгладить это напряжение, следует добавить в схему конденсатор C4. Чтобы напряжение держалось на одном уровне, в схему следует добавить диод VD7.При его отсутствии ток с конденсатора, при открытом транзисторе VT14 потечет на землю. Чтобы ограничить выходное напряжение, нужно прекратить подачу импульсов микросхемы MC34063. Чтобы это осуществить, вводится обратная связь с помощью резисторов R33 и R30, образующие делитель напряжения. Если на делителе напряжение превышает 1,25В, микросхема прекращает подачу импульсов на транзистор VT14. Частота импульсов задается конденсатором C3. Стабилизатор напряжения L78L33 обеспечивает напряжение в 3,3 В, после 5 В.Данный стабилизатор напряжения нужен для питания микроконтроллера STM32F1.

2 Разработка конструкции часов на газоразрядных индикаторов

Для часов на газоразрядных индикаторах были разработаны три печатные платы. Разработанные печатные платы, реализуют коммутацию электрических компонентов согласно схеме электрической принципиальной (рисунок 2,3). Проводящие слои разработанных печатных плат, согласно требованиям ГОСТ 2.417–91 [7], представлены на рисунках 4–6.

Рис. 4. Проводящие слои печатной платы с газоразрядными индикаторами.

Рис. 5. Проводящие слои печатной платы управления индикаторами.

Печатные платы для часов на газоразрядных индикаторах выполнены двухсторонними в уменьшении их габаритов. Плата управления индикаторами (рисунок 5) имеет четвертый класс точности, две другие - второй (рисунок 4, 6).

Четвертый класс точности имеет следующие характеристики:

- ширина печатного проводника: не менее 0.15 мм;

- расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка: не менее 0,15 мм;

- ширина гарантийного пояска: не менее 0,05 мм;

- отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине ПП: не менее 0. 25.

Второй класс точности имеет следующие характеристики:

- ширина печатного проводника: не менее 0.45 мм;

- расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка: не менее 0.45 мм;

- ширина гарантийного пояска: не менее 0,2 мм;

- отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине ПП: не менее 0.4.

Рис. 6. Проводящие слои печатной платы блока питания

Для изготовления печатных плат используется стеклотекстолит марки FR4. Выбранный материал для печатных платных персонажей:

- толщина фольги: 35 мкм;

- толщина основания: 1.5 мм;

- поверхностное электрическое сопротивление: 1010 Ом;

- удельное объемное электрическое сопротивление: 1012 Ом ∙ м;

- время устойчивости к воздействию теплового удара при t = 260 ˚С: 60 с.

Материал широко используется в производстве печатных плат и имеет стоимость ниже, чем у аналогов.

Для прочного закрепления платы изделия в корпусе используются стойки и винтовые соединения. Части корпуса также соединяются между собой при помощи винтовых соединений, которые проверяют точность и надежность.Применение винтов вызвано простотой замены быстрого доступа к плате для деталей или ремонта изделия в случае отказа.

Элементы монтируются на обеих сторонах с помощью пайки паяльником для КМО и пайки в печи для КМП. Для пайки паяльником используется припой и флюс, изготовленный на основе. Для пайки в печи используется паяльная паста.

Было решено разработать корпус, пропускающий через себя часть света, чтобы синяя подсветка внутри корпуса освещала не только ГРИ, но и сам корпус.АБС-пластик является для этого хорошим решением. Также его легко распечатать на 3D-принтере. Корпус в собранном виде представлен на рисунке 7.

Рис. 7. 3D-модель корпуса в собранном виде

3 Технологическое проектирование часов на газоразрядных индикаторов

Схема сборки включает описание основных сборочных операций и использования данных для разработки маршрутного ТП.

Для сборки и монтажа устройства используется общая схема сборки с использованием деталью.В качестве устанавливаемой части корпуса устройства выбирается нижняя часть корпуса. Схема сборки компенсации согласно требованиям ГОСТ 23887–79 [8]. Общая схема сборки часов на газоразрядных представленх представлена ​​на рисунке 8.

Рис. 8. Общая схема сборки часов на газоразрядных индикаторов

4 Внешний вид часов на газоразрядных индикаторах

На рисунках 9–12 представлен внешний вид устройства

Рис.9. Вид спереди

Рис. 10. Вид спереди с диодной подсветкой

Рис. 11. Вид сзади

Рис. 12. Вид спереди без задней крышки и верхней части корпуса

Заключение

На сегодняшний день довольно легко достать материалы, требующиеся для создания подобного устройства в домашних условиях. В данном устройстве используются основные элементы - газоразрядные индикаторы, которые уже давно не выпускаются, и купить их можно по завышенной цене или по низкой цене.

Это устройство возможно усовершенствовать, добавив аккумулятор в левую часть корпуса и повысив КПД источника питания, хотя бы на тот случай, если прекратиться электроснабжение помещения, где часы подключены в сеть.

Часы на газоразрядных индикаторов, на мой взгляд, будут смотреться независимо от того, какой интерьер в помещении и где они стоят.

Литература:

  1. История часов: С древнейших времен до наших дней / В.Н. Пипуныров - М .: Наука, 1982. - 496 с.
  2. ГОСТ 2.702–75 «Правила выполнения электрических схем».
  3. ГОСТ 2.701–84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению ».
  4. ГОСТ 2.708–81 «Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники».
  5. ГОСТ 2.728–74 «Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы ».
  6. ГОСТ 2.730–73 «Приборы полупроводниковые».
  7. ГОСТ 2.417–91 «Платы печатные.Правила выполнения чертежей ».
  8. ГОСТ 23887–79 «Сборка. Термины и определения ».
  9. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры / А. И. Власов, Л. В. Журавлева и др .; Под общ ред. В. А. Шахнова, Изд-во МГТУ им. Н. Э.Баумана, 2005 г.
  10. Компьютерная инженерная графика / В.Н Аверин, учебное пособие, 2012
  11. AltiumDesigner. Проектирование функциональных узлов РЭС на печатных платах / В. Ю. Суходольский
  12. Справочное руководство RM0008 / Техническое описание электронных компонентов STMicroelectronics, ноябрь 2015 г.- 1136 с.
  13. Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32: часы реального времени RTC / О. Вальпа - Современная электроника № 2, 2014. - 84 с.

Основные термины (генерируются автоматически) : индикатор, напряжение, схема, час, плат, рисунок, ГОСТ, класс точности, ток, базовая деталь.

AlexGyver / NixieClock_v2: Часы на газоразрядных индикаторов и Arduino версия 2

Описание проекта

Часы на советских газоразрядных индикаторах под управлением платформы Arduino, версия 2.Страница проекта на сайте: https://alexgyver.ru/nixieclock_v2/

Решил я сделать максимально простой и доступный проект часов на газоразрядных индикаторах и Arduino! Односторонняя плата, выводные компоненты, никакой жести!

Платы:

  • Габариты платы меньше 100х100мм, то есть заказать 10 таких плат у китайцев будет стоить $ 2 без учёта доставки
  • Плата односторонняя, её без проблем можно сделать классическим ЛУТом!
  • Все компоненты - выводные, припаяет даже новичок
  • Количество сведено к минимуму!
  • На данный момент в проекте есть платы под индикаторы ИН-12 и ИН-14, возможно сделаны и другие
  • Система состоит из двух плат: нижняя (вся управляющая электроника) и верхняя (лампы и светодиоды подсветки)
  • Нижних плат два варианта: обычная (4 оптопары, точка - светодиод) и дополнительная оптопарой под неоновую точку (5 оптопар, точка - неонка)
  • У плат ИН-14, ИН-12, ИН-12_перевертыш нижняя часть одинаковая! Части плат взаимозаменяемы. Нижняя плата отличается только у ИН-14_неон

Хардварные фишки:

  • Сердце платы - полноразмерная Arduino NANO, это означает простую сборку и прошивку
  • Питание всей схемы - 5 Вольт
  • Генератор высокого напряжения раскачивается ШИМалом каналом Arduino
  • Напряжение генератора подстраивается резистором с крутилкой
  • Время задаёт RTC DS3231
  • 3 кнопки для настройки времени и будильника
  • Пищалка для будильника
  • Подсветка ламп индикаторов
  • Проект основан на плате Железнякова Андрея.Спасибо! Ссылка на проект: https://goo.gl/xTVQWP

Софтварные фишки:

  • «Перебор» цифр, не дающий индикаторамляться окислителю
  • Режим будильника
  • Плавное изменение яркости точки и подсветки (эффект «дыхания»)
    • Расширенные настройки плавности дыхания
  • Настройка яркости цифр, «точки» и подсветки ламп
    • Два режима яркости от времени суток
  • Разные режимы переключения индикаторов
    • Плавное угасание / разгарание
    • Перебор цифр
    • Перебор катодов

Папки

ВНИМАНИЕ! Если это твой первый работы с Arduino, читай инструкция

  • библиотек - библиотеки проекта. Заменить распространенную версию (в этом проекте внешних библиотек нет)
  • прошивка - прошивки для Arduino
  • схемы - схемы подключения компонентов

Схемы

Платы:

Открывв по ссылке, её можно экспортировать в PDF, PNG или Altium (иконка папки слева сверху / экспорт) для изготовления ЛУТом или другими способами!
При файлах плат у китайцев не укажите в комментарии «Сделайте V-образный вырез по средней толстой горизонтальной линии» для надреза платы по средней линии
Гербер уже есть в архиве!

Материалы и компоненты

Ссылки оставлены на магазины, с которых я закупаюсь уже не один год

Вам скорее всего пригодится

Как скачать и прошить

  • Первые шаги с Arduino - подробная статья по началу работы с Ардуино, первым делом!
  • Скачать архив с проектом

На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Клонировать или скачать , вот её жми, там будет Скачать ZIP

  • Установить библиотеку в
    C: \ Program Files (x86) \ Arduino \ libraries \ (Windows x64)
    C: \ Program Files \ Arduino \ libraries \ (Windows x86)
  • Подключить внешнее питание 5 Вольт
  • Подключить Ардуино к компьютеру
  • Запустить файл прошивки (который имеет расширение. ino)
  • Настроить IDE (COM порт, модель Arduino, как в статье выше)
  • Настроить что нужно по проекту
  • Нажать загрузить
  • Пользоваться

Настройки в коде

FAQ

Основные вопросы

В: Как скачать с этого грёбаного сайта?
О: На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Клонировать или скачать , вот её жми, там будет Скачать ZIP

В: Скачался какой то файл.zip, куда его теперь?
О: Это архив. Можно открыть стандартными средствами Windows, но думаю у всех на компьютере установлен WinRAR, архив нужно правой кнопкой и извлечь.

В: Я совсем новичок! Что мне делать с Ардуиной, где взять все программы?
О: Читай и смотри видос http://alexgyver.ru/arduino-first/

В: Вылетает ошибка загрузки / компиляции! О: Читай тут: https://alexgyver.ru/arduino-first/#step-5

В: Сколько стоит?
О: Ничего не продаю.

Вопросы по этому проекту

Полезная информация

▶ ▷ ▶ ▷ часов на газоразрядных индикаторов ин 12а

▶ ▷ ▶ ▷ схемы часов на газоразрядных индикаторов ин 12а 903 просмотров
Интерфейс Русский / Английский
Тип лицензия Бесплатно
257
Кол-во загрузчика 132 раз
Обновление: 19.05.2019

схемы часов на газоразрядных индикаторах ин 12а - Электронные часы-индикаторы будильника на газоразряд МК cxemnetmcmc206php Cached Проект электронных часов -будильника на газоразрядных индикаторов ИН-12 и микроконтроллере avr Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12А Мастер-класс sdelaysam-svoimirukamiru3667-chasy-na Cached 18 Часы на газоразрядных индикаторов ИН - 12А Электроника 22 августа 2017 г. Электроника своими руками 196 9 Всем привет Часы на газоразрядных индикаторов V20 cxemnetmcmc282php Cached Проект часов на г азоразрядных индикаторов второй версии часы на ин 14 с rgb схемы -10К на Часы Элиза на газоразрядных лампах ИН 12А - YouTube wwwyoutubecom watch? vNW7NngEWVUM Кэшированные часы Элиза на газоразрядных лампах ИН 12А Часы на ГРИ с нуля Сборка часов на газоразрядных лампах (Nixie РадиоКот :: Часы на газоразрядных индикаторов ИН-12Б radiokotrulabcontroller28 Cached Так случилось и на этот раз не в добрый час досталась мне сборка из 6-ти газоразрядных индикаторов ИН-12Б, умеющих отображать от 0 до 9 и десятичную точку Схема Часы на газоразрядных индикаторов ИН-12 , ИН-14, ИН-4 радио-комплектручасов-вход12php Кэшированные Часы на газоразрядных индикаторов ИН-12 Принципиальная схема часов на газоразрядных индикаторах: Посмотреть оригинал статьи с описанием схемы часов и элементной базы (на сайте cxemnet Цифровые часы на ин12 - YouTube wwwyoutubecom watch ? v60opOxFg4HE Cached Цифровые часы на индикаторе ИН - 12А Демонстрационное видео где работа часов Часы на газор ин 12 DIY Часы на газор азрядных лампах ИН-12 delvikruraznoechasy-na-lampax-in-12-diy-chasy Сохранено Полный размер wwwdrive2ru Часы на газоразрядных индикаторах ИН - 12А Всем привет Хочу рассказать, о моей недавней поделке, а именно часах на газоразрядных индикаторах (ГРИ) Часы на газоразрядных индикаторах ИН - 12А газоразрядных индикаторов - Технический форум wwwtehnariruf291 Кэшированные Схемы часов на ГРИ ИН-4 Ремонт часов на газоразрядных Часы на индикаторе ИН-14 Простые часы на ИН-12А - Технический форум wwwtehnariruf291t101137 Кэшированные Она в индикх 12Б, у меня 12А В них нету ее По микросамам - Результаты рекламных акций Для вас Бесплатная загрузка веб-браузера Mozilla Firefox wwwmozillaorg Загрузите Firefox - более быстрый, умный и простой способ просмотра веб-страниц и всего остального 1 2 3 4 5 След. 636

  • Цифровой индикатор прибор для отображения значения числовой величины в цифровом виде.Газоразрядные
  • цифровые индикаторы ИН-16. Газоразрядные индикаторы на сегодняшний день применяются редко, используют тлеющий разряд. ... времени применения сетевых приложений, таких как система носителях управлен
  • уют тлеющий разряд. ... времени Применение сетевых приложений, таких как система управления базами данных и электронные таблицы, позволяющие- ТВ-программа Видеопленка Телевещание сотрудникам совместно работать, не покидая своего рабо- Охранная сигнали- Индикаторы... Газоразрядные индикаторы снова в деле. Чтобы не отставать от тренда, я взял на тестирование часы с газоразрядными индикаторами. Время выводится на самых крупных индикаторов, производившихся в советском союзе ИН-18. Наука, Индикатор, Наука и жизнь, Наука и технологии РФ, Научная Россия, Популярная механика, РИА Наука, Чердак, N1, Naked Science. Прогнозирование потребностей в запасе по индикатору . ......... Фрагмент блок-схемы алгоритма управления запасами с плавающими страховыми и максимальным желательным уровнемми запаса.Описание системы: продукты и услуги, цены. Ежедневный мониторинг законодательства и новостная лента Федерального собрания РФ. Большая интегральная схема. Жданов Е.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИЛОЖЕНИИ PLAXIS НА ПРИМЕРЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА 3-Х СХЕМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ Научные руководители - Быкова О. Г., к. т. н., доцент, Потемкин Д.А., канд. техн. наук ... Часы VacuumGlow, совмещают в себе черты, которой гордится породистая ламповая техника: винтажный внешний вид с газоразрядными лампами и современные разработки вроде датчика GPS и Bluetooth-модуля.Индикаторы повышения эффективности розницы регулярного сопоставления: выбор индикаторов. Курс Mini MBA: РИТЕЙЛ для руководителей компаний 30 очных аудиторных часов посвящено специализации, посвященным вопросам управления розницей На курсе преподают ...

Популярная механика

Научная Россия

  • и именно часах на газоразрядных индикаторов (ГРИ) Часы на газоразрядных индикаторах (ГРИ) индикаторах - Технический форум wwwtehnariruf291 Кэшированные Схемы часов на ГРИ ИН-4 Ремонт часов на газоразрядных Часы на индикаторах ИН-14 Простые часы на ИН-12А - Технический форум wwwtehnariruf291t101137 Кэшированные Она в индикаторах 12Б
  • у меня 12А В них нету ее По микросхемам - Результаты рекламных акций Для вас Бесплатная загрузка Mozilla Firefox Web-браузер wwwmozillaorg Скачать Firefox - более быстрый
  • ИН-14

Достигнут лимит запросов на объявление manXML

Цифровой индикатор прибор для отображения значений число вой величиной в цифровом виде. Газоразрядные цифровые индикаторы ИН-16. Газоразрядные индикаторы на сегодняшний день применяются редко, используют тлеющий разряд. ... времени Применение сетевых приложений, таких как система управления базами данных и электронные таблицы, позволяющие- ТВ-программа Видеопленка Телевещание сотрудникам совместно работать, не покидая своего рабо- Охранная сигнали- Индикаторы ... Газоразрядные индикаторы снова в деле. Чтобы не отставать от тренда, я взял на тестирование часы с газоразрядными индикаторами.Время выводится на самых крупных индикаторов, производившихся в советском союзе ИН-18. Наука, Индикатор, Наука и жизнь, Наука и технологии РФ, Научная Россия, Популярная механика, РИА Наука, Чердак, N1, Naked Science. Прогнозирование потребностей в запасе по индикатору .......... Фрагмент блок-схемы алгоритма управления запасами с плавающими страховыми и максимальным желательным уровнемми запаса. Описание системы: продукты и услуги, цены. Ежедневный мониторинг законодательства и новостная лента Федерального собрания РФ. Большая интегральная схема. Жданов Е.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИЛОЖЕНИИ PLAXIS НА ПРИМЕРЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА 3-Х СХЕМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ Научные руководители - Быкова О. Г., к. т. н., доцент, Потемкин Д.А., канд. техн. наук ... Часы VacuumGlow, совмещают в себе черты, которой гордится породистая ламповая техника: винтажный внешний вид с газоразрядными лампами и современные разработки вроде датчика GPS и Bluetooth-модуля. Индикаторы повышения эффективности розницы регулярного сопоставления: выбор индикаторов.Курс Mini MBA: РИТЕЙЛ для руководителей компаний 30 очных аудиторных часов посвящено специализации, посвященной вопросам управления розницей На курсе преподают ...

Самодельные часы Arduino на газоразрядных индикаторов ИН-1 + видео. | Дмитрий Мязин

Здравствуйте, в данной статье хочу рассказать Вам, как собирал свои самодельные часы на газоразрядных индикаторов ИН-1.

Достались как то по случаю, немного газоразрядных индикаторов ИН-1, недолго думая решил из них собрать себе небольшие часики.

Газоразрядный индикатор ИН-1

Из характеристик ламп ИН-1 , разряднил что для запуска нужно напряжение не менее 170-175В. Для этого нарисовал небольшую схему преобразователя с 5В до 175В на дешифраторе К155ИД1 .

Преобразователь блока питания с 5В до 175В

Далее, собрал макетную схему на контроллере Arduino и начинаю проверять работоспособность ламп.

Проверка работоспособности ламп

Выяснив что все лампы работают, спаял все детали преобразователя в одну маленькую платку.

Преобразователь питания с 5В до 175В на дешифраторе К155ИД1

Нарисовал схему подключения всех элементов часов к контроллеру Arduino .

Схема подключения ламп к Arduino

Далее, сделал 3d модель в FreeCad корпуса часов.

3d модель корпуса для часов

По готовой модели, выпилил детали корпуса из МДФ панели.

Выпиливание деталей на самодельном ЧПУ

Далее, начинаю приклеивать лампы к лицевой панели и припаивать выводы проводов от ламп.

Процесс изготовления

Спаял и установил желтый секундный индикатор.

Секундный индикатор

Нарисовал схему подключения кнопок управления часами по аналоговому выводу Arduino .

Схема подключения кнопок

Далее, на будущей задней панели установил кнопки управления.

Кнопки управления

Далее, продолжаю склеивать корпус и укладывать всю электронику во внутрь.

Процесс изготовления

Первоначальная сборка, теперь осталось немного приукрасить.

Процесс изготовления

Для этого взял от сломанных картриджей принтера пару крышек, которые приклеил спереди часов.

Процесс изготовления

Вот что получилось, результат меня порадовал, светят ярко и хорошо видно ночью.

Готовые часы на газоразрядных индикаторов ИН-1

Ссылка на архив .

Большое спасибо, что Вы дочитали до конца.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *