Часы на газоразрядных индикаторах | RadioLaba.ru
Часы на газоразрядных индикаторах в последнее время стали весьма популярными среди радиолюбителей, такие часы привлекают внимание теплым ламповым свечением, желто-оранжевого цвета. В сети можно найти множество различных вариантов и исполнений, вот и я решил разработать и собрать свой вариант часов, с возможностью синхронизации времени по спутникам GPS.
В последние годы появилось много желающих, которые хотят собрать или приобрести часы на газоразрядных индикаторах, это соответственно вызывает большой спрос на индикаторы, вследствие чего самые востребованные из них заметно подорожали, а крупные индикаторы вовсе имеют заоблачную цену.
Газоразрядный индикатор представляет собой лампу с электродами (катодами), наполненную инертным газом неоном. Катоды могут быть выполнены в виде различных знаков, обычно цифр от 0 до 9, которые располагаются друг за другом стопкой, то есть на разной глубине. При подаче напряжения между анодом и катодом величиной примерно 180 В, вблизи катода по его периметру возникает оранжево-желтое свечение газа (тлеющий разряд). Обычно для поддержания свечения требуется меньшее напряжение, чем для зажигания разряда.
Пожалуй, самый популярный газоразрядный индикатор для сборки часов, это ИН-14. Для начала я решил собрать часы на индикаторах ИН-12, потому что мне удалось приобрести их относительно дешево. Часы без особого труда можно переделать под ИН-14, в дальнейшем я выложу печатную плату для них.
Схема часов на газоразрядных индикаторах
Часы собраны на микроконтроллере PIC16F876A, для которого я написал программу на языке СИ, ниже представлена схема часов на газоразрядных индикаторах:
Для питания индикаторов необходимо высокое напряжение порядка 180-200 В, на схеме имеется стандартный DC-DC преобразователь, собранный на полевом транзисторе VT3, диоде VD1, катушке индуктивности L1 и сглаживающем конденсаторе C3, ШИМ сигнал для транзистора формирует микроконтроллер. Данный преобразователь выдает нестабилизированное напряжение, величина которого зависит от нагрузки. Этого вполне достаточно для питания индикаторов, стабилизированное напряжение не обязательно. Высокое напряжение подается на аноды индикаторов с помощью высоковольтных оптопар U1-U5, через балластный резистор R15, который ограничивает ток через катоды индикаторов. Управление катодами осуществляется при помощи отечественного высоковольтного дешифратора К155ИД1. Для отображения цифр используется метод динамической индикации, с частотой 70 Гц. Яркость индикаторов можно регулировать путем изменения длительности свечения. В общем, эта стандартная и устоявшаяся схема управления газоразрядными индикаторами.
Для отсчета времени используется модуль часов реального времени DS3231, о котором я писал отдельную статью. Светодиоды HL2-HL5 установлены для подсветки индикаторов. В качестве разделителя часов и минут установлен неоновый индикатор ИНС-1. Для возможности синхронизации времени, я добавил в схему GPS модуль GY-NEO6MV2 фирмы Ublox, на сайте имеется подробная статья про этот модуль. Питание на модуль подается через полевой транзистор VT4, который управляется от микроконтроллера. Для воспроизведения звука будильника, установлен зуммер HA1 с встроенным генератором. Для настройки часов установлены 3 кнопки: SB1 “Ввод”, SB2 “+”и SB3 “-”.
Выходное напряжение DC-DC преобразователя зависит от многих факторов: это частота и коэффициент заполнения ШИМ сигнала, индуктивность катушки L1, ток нагрузки. По умолчанию частота равна 26,3 кГц, коэффициент заполнения 90%. Эти параметры можно изменить, записав другие значение в EEPROM память, перед программированием микроконтроллера (подробнее про настройку будет сказано ниже в статье). Увеличение частоты, а также уменьшение коэффициента заполнения снижают выходное напряжение. Уменьшать коэффициент заполнения менее 70% лучше не стоит, при этом наблюдается провал в выходном напряжении. Катушка L1 обладает индуктивностью 470 мкГн, уменьшение индуктивности увеличивает выходное напряжение. На холостом ходу без подключенных индикаторов преобразователь выдает около 250 В, при этом в качестве нагрузки выступает только резистор R2 сопротивлением 300 кОм. При подключении газоразрядного индикатора напряжение уменьшается примерно до 153В. При этом балластный резистор R15 ограничивает ток через катод индикатора на уровне 1,7 мА.
Если потребуется настройка преобразователя, то коэффициент заполнения ШИМ сигнала лучше не менять, а регулировать выходное напряжение, изменяя частоту сигнала, или подобрать катушку с другой индуктивностью. В общем, настройка заключается в установке тока через катод индикатора на уровне 1,4 – 2 мА, при этом выходное напряжение преобразователя с подключенным индикатором, должно быть не менее 150В. Ток задается балластным резистором R15, также можно подбирать номинал нагрузочного резистора R13, он также влияет на выходное напряжение.
Все детали смонтированы на двух печатных платах, индикаторы на односторонней плате, остальные элементы на двухсторонней плате. Платы соединяются между собой при помощи разъемов. Разъем питания, кнопки, зуммер, модуль часов и модуль GPS (либо гнездо 3,5 мм) монтируются с задней стороны двухсторонней платы. Из-за отсутствия металлизации, в отверстиях, где проводники подходят с обеих сторон, я прокладывал тонкий луженый провод и пропаивал совместно с выводами элементов. Перед монтажом модуля часов, из него необходимо выпаять резистор, подающий внешнее питание (5В) на батарейку (3В), иначе батарейка выйдет из-строя, также по желанию можно выпаять светодиод и микросхему памяти.
Зуммер HA1 должен быть с встроенным генератором. Отечественный дешифратор DD2 можно заменить зарубежным аналогом SN74141N, полевой транзистор VT4 можно заменить на IRLML2244, IRLML6402 и др., полевой транзистор VT3 на IRF840, высокочастотный диод VD1 на HER107, HER108, STTh210, UF4007. Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на любые аналогичные.
Корпус для часов на газоразрядных индикаторах сделан из листового гетинакса толщиной 3мм. Я нарезал 6 прямоугольных пластин, из 4 пластин склеил каркас, с помощью быстросохнущего эпоксидного клея. В лицевой пластине сделал вырезы под индикаторы, с внутренней стороны приклеил 4 стойки с резьбой М4, соосно с отверстиями печатных плат. Корпус соответственно закрывается задней крышкой болтами М4, которые проходят сквозь отверстия печатных плат и вворачиваются в стойки лицевой панели.
Настройка часов на газоразрядных индикаторах
Для питания часов я использовал блок питания на 5В, средний потребляемый ток 0,12А, в режиме синхронизации времени до 0,2А. При первом включении, индикатор разделитель часов и минут мигает с частотой 2Гц, это означает, что время не установлено или не синхронизировано. Время можно установить вручную или синхронизировать по спутникам GPS, после чего светодиод будет мигать с нормальной частотой 1Гц.
Во время отображения текущего времени, кнопки “+” и “–” регулируют яркость светодиодов HL2-HL5 (подсветка индикаторов) от 0 до 100%, всего 10 уровней.
Для входа в меню настройки параметров, нужно одновременно нажать кнопки “+” и “–”, на индикаторах высветятся цифры [10.01], первая цифра слева – номер параметра, последние две или одна мигающая цифра справа – значение параметра.
Первый параметр это часовой пояс, который нужен для корректировки значения часов во время синхронизации по GPS, так как модуль получает всемирное координированное время UTC. Значение часового пояса можно задать кнопками “+” и “–”, в пределах от –12 до +12 (по умолчанию –1 либо 0). Если разделитель светится, то число отрицательное, и наоборот. Для перехода к следующему параметру нужно нажать кнопку “Ввод” (короткое или длительное нажатие).
Второй параметр: режим синхронизации времени по GPS, по умолчанию синхронизация отключена, на индикаторах отображаются цифры [2000]. Кнопками “+” и “–” можно выбрать значение от 0 до 4. Цифре 1 соответствует период синхронизации каждый день, 2 – каждую неделю, 3 – каждые 2 недели, 4 – каждый месяц, 0 – автоматическая синхронизация отключена. По времени, синхронизация происходит в 15.00 по определенным числам месяца, для еженедельного периода это 1, 8, 15, 22 число. Для периода 1 раз в 2 недели это 1 и 15 число, если 1 раз в месяц то 1 число.
Третий параметр – регулировка яркости газоразрядных индикаторов, по умолчанию установлена максимальная яркость, на индикаторах отображаются цифры [3020]. Кнопками “+” и “–” можно задать требуемую яркость в пределах от 1 до 20. Также предусмотрен режим ночной яркости от 22:00 до 08:00, который можно задать через EEPROM память микроконтроллера.
Далее после нажатия кнопки “Ввод”, следует настройка даты и времени, сначала настройка года, на индикаторах отображаются цифры [2000]. Затем следует настройка даты, на индикаторах отображаются слева число месяца, справа номер месяца [07.05]. Короткое нажатие кнопки “Ввод” переключает редактирование между числом и номером месяца, длительное нажатие выполняет переход к очередному параметру. Следующий параметр – день недели, можно задать значения от 1 до 7, цифра 1 соответствует Понедельнику, 2 – Вторник и т.д. И наконец, в последнюю очередь выполняется настройка времени, часов и минут.
Из меню настройки параметров можно выйти в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “Ввод” и одновременно нажать кнопку “+” либо “–”, также имеется автоматический выход из любого меню по бездействию в течение 2-х минут.
Описанные в этой статье часы на газоразрядных индикаторах отличаются от остальных тем, что время можно не настраивать, эти данные можно получить по GPS. Кроме автоматической синхронизации, имеется возможность запуска синхронизации в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “+”. На индикаторах высветятся мигающие цифры [0000], по мере поиска спутников все цифры сменятся на [1111], после чего примерно через 20 секунд произойдет обновление времени, индикатор разделитель при этом начнет мигать с частотой 1Гц. Во время синхронизации дата не обновляется. Если в течение 15 минут GPS модуль не поймает сигнал от спутников, индикатор разделитель будет мигать с частотой 2Гц, индицируя неудачную синхронизацию времени. Удерживание кнопки “–” во время синхронизации, принудительно завершит процедуру обновления времени.
GPS модуль GY-NEO6MV2 выпускается в двух вариантах: это синяя плата с большой антенной и красная плата с маленькой антенной. С маленькой антенной модуль хуже ловит сигнал от спутников, нежели с большой антенной. Я разработал печатные платы под оба варианта. Для улучшения приема и надежной синхронизации, GPS модуль можно отдельно закрепить на окне и соединить с часами при помощи кабеля. Для этого варианта на печатных платах предусмотрено место под гнездо PJ-358 (3,5 мм).
Для связи с микроконтроллером, GPS модуль должен иметь следующие настройки порта: скорость передачи 9600 бит в секунду, 8 бит данных, 1 стоповый бит. Обычно модуль поставляется с указанными настройками, если это не так, нужно изменить параметры порта через программу u-center, подключив модуль к компьютеру через USB-UART переходник.
Для настройки будильника нужно удерживать кнопку “Ввод”, на индикаторах высветится время будильника, по умолчанию 08:00. Редактирование значений часов и минут аналогично настройке времени. Далее после длительного нажатия кнопки “Ввод” следует настройка активации будильника по дням недели. На индикаторах высветятся цифры [1000], первая цифра слева – указывает на день недели, последняя мигающая цифра справа отображает состояние будильника: 0 – выключен, 1 –включен. Кнопки “+” и “–” меняют значение. Короткое нажатие кнопки “Ввод” переключает дни недели. Соответственно можно выбрать дни недели, по которым будет срабатывать будильник. Для завершения настройки нужно удерживать кнопку “Ввод”. Из меню будильника можно выйти в любой момент, таким же способом, как и для меню настройки параметров. Сигнал будильника звучит 5 минут, его можно выключить нажатием любой кнопки.
Все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM) микроконтроллера.
Короткими нажатиями кнопки “Ввод” можно посмотреть соответственно дату, год, и перейти к отображению текущего значения минут и секунд.
При потере связи с часами DS3231, на индикаторах высветится код ошибки 3231.
В следующей таблице представлены дополнительные настройки часов на газоразрядных индикаторах, если потребуется изменить параметр, то перед программированием микроконтроллера необходимо записать в соответствующую ячейку EEPROM новое значение параметра.
| Адрес ячейки EEPROM | Описание | Пределы значений | Значение по умолчанию |
| 0x01 | Частота ШИМ сигнала. Формула расчета Fшим = 1000/(X+1), кГц | 31<X<40 | X=37 (F=26,3кГц) |
| 0x02 | Коэффициент заполнения ШИМ | 1<X<99 | X=90 |
| 0x03 | Яркость в ночном режиме | 1<X<20 | X=яркость из меню настроек параметров |
| 0x04 | Функция “антиотравления” катодов. Период перебора цифр, минуты | 0<X<15 | X=2 (При X=0, функция отключена) |
Одним из недостатков газоразрядных индикаторов является то, что цифры укладываются стопкой, друг за другом. В случае редкого включения отдельных катодов (цифр), на них оседают частицы металла, распыляемого другими включенными катодами, что приводит к “отравлению” редко используемых катодов”. Со временем на таких катодах появляются тусклые области, и возникает неравномерное свечение, в дальнейшем такие области вовсе перестают светиться. Чтобы снизить скорость “отравления” катодов, обычно применяют различные эффекты перебора всех цифр, то есть быстрое последовательное переключение цифр по кругу.
Как видно из таблицы, в часах предусмотрена функция “антиотравления” индикаторов. При программировании можно задать период перебора цифр, или вовсе выключить данную функцию.
Я разместил GPS модуль отдельно от часов в небольшом корпусе (отсек от батареек 2xAAA), который закрепил на окне. С часами модуль соединяется при помощи кабеля. Все соединения на разъемах типа джек 3,5 мм.
Часы на газоразрядных индикаторах станут отличным дополнением к интерьеру комнаты, и будут радовать окружающих своим теплым ламповым свечением.
До этого я уже собирал не менее привлекательные часы на индикаторах ИВ-11, желающие могут ознакомиться со статьей на этом сайте.
Ниже представлены ссылки на модули и комплектующие для сборки часов на газоразрядных индикаторах:
Модуль часов реального времени DS323
GPS модуль u-blox NEO-6mv2
Микроконтроллер PIC16F876A
Полевой транзистор IRLML9301
Полевой транзистор IRF830
Дешифратор SN74141N
Оптопара TLP627
Печатная плата в формате Sprint Layout 6
Прошивка и исходник программы
Часы на газоразрядных индикаторах своими руками
Приветствую, Самоделкины!Сегодня мы своими руками 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 странице проекта.
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 страницы проекта 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.
Есть 2 режима яркости индикаторов, дневной и ночной. Соответственно для этого настройки.
Ну и время, через которое будильник сам отключится после начала тревоги. В общем часики тикают, и каждую минуту у них делается так называемое антиотравление индикаторов. Быстро перебираются все цифры, чтобы редко включаемые цифры не глючили и включались сразу. В общем кнопки у нас 3: выбор, и увеличить/уменьшить. При клике по кнопке «выбор» в режиме температуры, вы сразу переключитесь в режим часов.
Удержав кнопку «выбор» попадаем в режим настройки будильника. Кнопками вверх/вниз можно менять цифру. Кликом по кнопке «выбор» можно менять, «настройка часов» и «настройка минут». Клавиатура у нас к слову резистивная.
Удержав кнопку ещё раз, попадаем в режим настройки времени. Настроили, удерживаем ещё раз и попадаем обратно на просто режим часов. Также из настройки времени будильника можно выйти сразу же, дважды кликнув по кнопке выбор. То есть выйти минуя настройку времени.
Звонок будильника да, отвратительный, но такой лучше всего пробуждает. В этом можете убедиться, посмотрев оригинальный видеоролик автора:
С этими часами у нас сегодня всё. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Часы на газоразрядных индикаторах / Хабр
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:
Download (MEGA)
Данные часы работают в течение месяца. Никаких проблем в работе выявлено не было. Стабилизатор LM7805 и транзистор преобразователя едва теплые. Трансформатор нагревается градусов до 40, поэтому если планируется установка часов в корпус без вентиляционных отверстий, трансформатор придется взять большей мощности. В моих часах он обеспечивает ток в районе 200мА. Точность хода сильно зависит от примененного кварца на 32,768 КГц. Кварц, купленный в магазине, ставить не желательно. Наилучшие результаты показали кварцы из материнских плат и мобильных телефонов.
Кроме ламп, использованных в моей схеме, можно устанавливать любые другие газоразрядные индикаторы. Для этого придется изменить разводку платы, а для некоторых ламп напряжение повышающего преобразователя и резисторы на анодах.
Внимание: устройство содержит источник высокого напряжения!!! Ток небольшой, но достаточно ощутимый!!! Поэтому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!!!
PS Статья первая, где-то мог ошибиться/напутать — пожелания и советы к исправлению приветствуются.
Простенькие 6ти ламповые часики с термометром на газоразрядных индикаторах с 6ю эффектами индикации.
Это простеникие часики — термометр на газоразрядных индикаторах.
Что они могут:
Время:
Дата: (Дата — Месяц — День недели)
Температура:
6 режимов индикации:
Автопоказ даты и температуры каждые 35 секунд.
Часы собраны на минимуме микросхем:
PIC16F628 — контроллер часов.
DS1307 — сами часики.
BU2090 — Дешифратор катодов.
MAX1771 — преобразователь напряжения.
DS18B20 — термодатчик — Если термометр не нужен можно его и не ставить.
DS32KHz — микросхема генератора для точности хода.
Если точность не нужна и вы просто подберёте точный кварц на 32.768
то DS32KHz можно и не ставить.
Схема стандартная.
Описание кнопок:
Кнопка «-» в режиме установки часов и кнопка перебора режимов индикации в рабочем режиме часов.
Кнопка «ОК» — для входа в режим установки часов.
Кнопка «+» в режиме установки часов и кнопка показания даты и температуры в рабочем режиме часов.
Перебор режимов индикации:
Жмём кнопку «-» — перебор режимов индикации.
https://www.youtube.com/watch?v=QReDKfZJKd0
Появится
первый режим индикации — цифры плавно гаснут и плавно появляются новые.
Жмём ещё раз
Появится
второй режим индикации — часики работают как обычно в этом режиме работает «маятник».
И ещё раз
Появится
третий режим индикации — цифры при смене меняются перебором в этом режиме работает «маятник».
Ещё раз нажимаем
Появится
четвёртый режим индикации — цифры при смене накладываются друг на друга.
Ещё одно нажатие
Появится
пятый автоматический режим индикации — режимы индикации сами меняются каждые сутеи в 00:00.
И ещё одно нажатие
Появится
шестой автоматический режим индикации — режимы индикации сами меняются каждый час.
Включение / выключение автомптического показа даты и температуры каждые 35 секунд.
Жмём т держим в течении 3 секунд кнопку «+» — показ даты/температуры.
Если появится
автопоказ выключен.
Если
автопоказ включен.
Установка времени:
Для установки времени жмём и держим кнопку «ОК» в течении 3х секунд во время показа времени.
Часы переходят в режим установки времени и начинают мигать часы.
Кнопками «-» и «+» устанавливаем час и нажимаем кнопку «ОК» и переходим к установке минут.
И так далее в последовательности час > минуты > число > месяц > день недели.
При долгом удержании кнопок «-» или «+» цифры автоматически сами убывают или прибавляются.
Настройка катодов, то есть порядка цифр.
В часах можно использовать любые лампы.
Для платы что входит в проект можно использовать любые лампы с гибкими выводами
Типа ИН-8-2 или ИН-14 или ИН-16 или ИН-17.
Проект так-же содержит плату и прошивку для ИН-12 — Прошивка другая потому что лампы не на месте.
и платку для ИН-18.
Прошивка контроллера рассчитана на использование ИН-14 в родной плате,
если будете использовать другие лампы или рисовать свою плату
нужно после сборки платы и запуска часов переназначить цифры.
Т.к. их порядок нарушается — например вместо 0ля будет 7ка или вместо 5ки — 3ка.
Назначение цифр:
Необходимо если вы будете использовать свою плату с другими лампами.
Или другие лампы для этой платы — например ИН-8-2 или ИН-16.
Катоды можно подключать к BU2090 как удобно.
Исключение только для точек если они есть в лампах (14 — правые, 15 — левые точки выводы BU2090).
Если точек нет то их можно не подключать.
Сам процесс:
Жмём и держим кнопку ОК и включаем часы.
В 3м разряде загорается цифра.
Отпускаем кнопку и начинается перебор цифр.
Надо назначить цифры от 0 до 9.
Пи их появлении нажимаем кнопку «+» и так последовательно с 0 до 9.
После чего загорается 4 разряд и начинает мигать 0 и 1.
Это включение / выключение бегающей точки.
Если нажать кнопку «+» на 0 то функция отключается.
Если на 1 то включается.
Затем загорается 5й разряд — это разрешение мигания секундных ламп.
На тот случай если вы секундные лампы расположите по центру вместо секундных точек.
Тут так же
Если нажать кнопку «+» на 0 то мигание отключается.
Если на 1 то включается.
После чего часы переходят в рабочий режим.
Платы нарисованы с помощью программы Sprint Layout 3.0
Сдесь фотка верхней части платы с подписанными элементами для большей наглядности:
А тут со стороны монтажа:
Тут расположение перемычек на плате
Ну вроде всё рассказал.
НАДЕЮСЬ У ВАС ПОЛУЧИТСЯ.
УДАЧИ.
Файлы:
Плата ИН-14
Плата для ИН-18
Плата для ИН-12
Прошивка
Прошивка для платы на ИН-12
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
В последнее время очень популярны часы на газоразрядных индикаторах. Эти часы множеству людей дарят теплый свет своих ламп, создают уют в доме и непередаваемое ощущение дыхания прошлого. Давайте же в этой статье разберемся, из чего же сделаны такие часы и как они работают. Сразу скажу, что это статья обзорная, поэтому многие непонятные места будут рассмотрены в следующих статьях более подробно.
Часы можно разделить на следующие функциональные блоки:
1)Блок высокого напряжения
2)Блок индикации
3)Счетчик времени
4)Блок подсветки
Давайте разберем каждый из них более подробно.
Блок высокого напряжения
Для того, чтобы внутри лампы засветилась цифра, нам нужно подать на нее напряжение. Особенность газоразрядных ламп в том, что напряжение нужно довольно высокое, порядка около 200 Вольт постоянного напряжения. Ток же для лампы, наоборот, должен быть очень маленький.
Где же взять подобное напряжение? Первое что приходит на ум – сетевая розетка. Да, можно воспользоваться выпрямленным сетевым напряжением. Схема будет выглядеть следующим образом:
Недостатки данной схемы очевидны. Это отсутствие гальванической развязки, нет какой-либо безопасности и защиты схемы вообще. Таким образом лучше проверять лампы на работоспособность, соблюдая при этом максимальную осторожность.
В часах конструкторы пошли другим путем, повысив безопасное напряжение до нужного уровня с помощью DC-DC преобразователя. Если говорить совсем кратко, подобный преобразователь работает по принципу качелей. Мы ведь можем прикладывая легкое усилие руки к качелям придать им достаточно большое ускорение, так ведь? Так же и DC-DC преобразователь: малое напряжение раскачиваем до высокого.
Приведу одну из наиболее распространенных схем преобразователей (кликните для увеличения, схема откроется в новом окне)
Схема с так называемым полудрайвером полевого транзистора. Обеспечивает достаточно большую мощность, чтобы питать шесть ламп, при этом не нагреваясь как утюг.
Блок индикации
Следующий функциональный блок – индикация. Представляет из себя лампы, у которых катоды соединены попарно, а аноды выведены на оптопары или транзисторные ключи. Обычно в часах применяется динамическая индикация в целях экономия места на печатной плате, миниатюризации схемы и упрощения разводки платы
Счетчик времени
Следующий блок – счетчик времени. Проще всего это сделать на специализированной микросхеме DS1307
Она обеспечивает отличную точность времени. Благодаря этой микросхеме, часы сохраняют правильное время и дату, не смотря на длительное отключение питания. Производитель обещает до 10 лет (!) автономной работы от круглой батарейки CR2032.
Вот типичная схема подключения микросхемы DS1307:
Есть также подобные микросхемы, которые выпускают множество фирм по изготовлению радиокомпонентов. Эти микросхемы могут обеспечивать особую точность хода времени, но они будут дороже. Их применение, как мне кажется, в бытовых часах не целесообразно.
Блок подсветки
Блок подсветки самая простая часть часов. Она ставится по желанию. Это всего лишь светодиоды под каждой лампой, которые обеспечивают фоновую подсветку. Это могут быть одноцветные светодиоды, или RGB светодиоды. В последнем случае цвет подсветки можно выбрать какой угодно или вообще сделать его плавно меняющимся. В случае RGB необходим соответствующий контроллер. Чаще всего этим занимается тот же микроконтроллер, который считает время, но для упрощения программирования можно поставить дополнительный.
Ну а теперь несколько фотографий достаточно сложного проекта часов. В нем использованы два микроконтроллера PIC16F628 для управления временем и лампами и один контроллер PIC12F692 для управления RGB подсветкой.
Бирюзовый цвет подсветки:
А теперь зеленый:
Розовый цвет:
Все эти цвета настраиваются одной кнопкой. Выбрать можно какой угодно. RGB диоды способны выдать любой цвет.
А это кусочек высоковольтного преобразователя. Ниже на фото полевой транзистор, сверхбыстрый диод и накопительный конденсатор DC-DC преобразователя
Этот же преобразователь, вид снизу. Применен SMD дроссель и SMD версия микросхемы MC34063. На фото еще не смыты остатки флюса.
А это упрощенный четырехламповый вариант часиков. Так же с RGB подсветкой
Ну а это уже классика строения часов на газоразрядных лампах Sunny Clock, статическая подсветка и немного не обычный способ управления лампами с помощью пары дешифраторов К155ИД1
В следующей статье поговорим более подробно о DC-DC преобразователях и получения высокого напряжения. Так же подробно разберем процесс сборки такого преобразователя и запустим от него лампу.
Всем спасибо, с вами был El Kotto. Вступайте в группу в контакте Газоразрядные лампы (Nixie Tube), а также задавайте вопросы лично мне ElKotto, если нужны какие-то детальные подробности или помощь 😉
Продолжение
РадиоКот :: Часы Sunny_Clock.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >Часы Sunny_Clock.
Несколько лет назад попались на глаза часы на газоразрядных индикаторах и чем-то заворожили. Стал собирать фотографии, схемы, описания. И сайт «Радиокот» был обнаружен именно благодаря этому «нездоровому» интересу. Копировать кого-то и повторять «как есть» не хотелось: как показывал опыт, делать свои ошибки гораздо приятнее и менее затратно, чем разбираться в чужих.
Много чего насобирал и стал размышлять, что же именно нужно. Запросы были весьма и весьма скромны: хотелось, чтобы показывало практически всё на больших красивых индикаторах, говорило человеческим голосом и било боем каждые 15 минут в дневное время и не било боем в ночное. Чтобы будило приятной музыкой по выбору пользователя, само себя корректировало по каналам GPS, DCF-77 и сигналам точного времени радиостанции «Маяк», управлялось от пульта по протоколу RC5, от компьютера по Bluetooth, а от пользователя — с помощью такого простого, распространённого и доступного всем способа как прямое мыслеуказание. Хотя бы… Но суровые будни с дефицитом времени и средств привели к варианту системы «простой». Что значит простой? В понимании автора это значит: 6 знакомест, время/дата, будильник, микроконтроллер + часы реального времени, одна печатная плата, динамическая индикация, доступная и недорогая элементная база. Да, динамическая индикация хуже статической, но проще аппаратно и ценою подешевле. Кроме того, в сети оказалось довольно много коммерческих проектов с динамической индикацией. То, что они продолжают существовать, говорит о достаточной надёжности такого подхода.
Что в результате получилось, можно увидеть на фото.
Изготовлено 4 экземпляра. Все запустились и работают. Правда, по очереди — блок питания один, и батареек на всех не хватает.
Основные характеристики часов SUNny_Clock:
Номинальное напряжение питания, В | 12 |
Ток потребления, не более, мА | 200 |
Ток потребления типичный, мА | 150 |
Индикаторов типа ИН 14 | 6 |
Размер ПП, мм | 150×60 |
Минимальная высота устройства без учета высоты ламп, мм | 36 |
Минимальная высота устройства с учетом высоты ламп типа ИН 14, мм | 85 |
Формат индикации времени | ЧасыМинутыСекунды |
Формат индикации даты | ЧислоМесяцГод |
Момент и продолжительность индикации даты | Последние 2 с каждой минуты |
Количество кнопок управления | 2 |
Будильников | 2 |
Дискретность установки времени срабатывания будильника, мин | 5 |
Программных градаций подстройки яркости индикаторов | 5 |
Описание схемы и конструкции часов SUNny_Clock.
Схема выполнена в OrCAD Capture 9.2 и построена на ATMega8 16AI в корпусе для поверхностного монтажа. Нумерация выводов микроконтроллера соответствует корпусу TQFP 32. Замена на микроконтроллер в DIP корпусе в рамках данного проекта не предусмотрена. Часы реального времени DS1307. Точность хода определяется параметрами часового кварца ZQ1. Какой поставите, так ходить и будут. В часах установлены газоразрядные индикаторы ИН 14, которые можно заменить на ИН 8 2 с учётом отличий по распиновке. Нумерация выводов индикаторов осуществляется по часовой стрелке со стороны выводов. У ИН 14 вывод 1 указан стрелкой.
ИН-14
ИН-8-2
Ахтунг! С индикаторами ИН 8 2 работа часов не проверялась.
Нумерация выводов транзисторов MPSA42 дана для корпусаTO 92. Впрочем, эти транзисторы в других корпусах имеют другие обозначения. У Philips они такие:
Канал связи упрощённой версии RS232 использовался в процессе написания программы микроконтроллера и его работа в окончательном варианте не предусмотрена. Звуковой излучатель BA1 имеет встроенный генератор и напряжение питания 5В. При соответствующем подключении подойдёт любой другой на напряжение 12В. Повышающий преобразователь напряжения выполнен на микросхеме MC34063A. (MC33063A). По распространённости и стоимости она несколько уступает таймеру 555, на котором можно построить такой преобразователь, однако дешевле и доступнее MAX1771. Неполярные конденсаторы керамика, полярные — электролиты Low ESR (например, EXR фирмы Hitano, FC Philips, CV AX Sanyo и т.п.). Если Low ESR недоступны, поставьте параллельно электролиту керамику или плёнку. Дроссель в повышающем преобразователе использован типа B82477 (EPCOS) 220 uH на ток 1.16A. Минимальное расчётное значение дросселя составляет 180 uH, минимальный расчётный ток дросселя составляет 800 mA. Не рекомендуется использование дросселя с меньшими значениями (зато с бОльшими рекомендуется :).
Дешифраторами работают два корпуса К155ИД1. В коммутаторе анодного напряжения использована оптопара TLP627. Предвосхищая вопрос, можно ли использовать вместо них распространённую схему на транзисторах MPSA42/MPSA92: теоретически можно, но для данной прошивки нужен дополнительный инвертор и не факт, что временнЫе характеристики ключей совпадут, а прошивка будет управлять динамической индикацией корректно. В общем, четкого ответа автор дать не может, так как им это решение экспериментально не проверено. Величины R23 и R24 предлагается подобрать самостоятельно, так как в авторском варианте они отсутствуют, а без них токи через запятые превышают допустимые уровни.
Пару слов о странностях с распределением сигналов по портам. При разработке схемы подразумевалось привлечение внешнего программиста. Он бы с ними и боролся. А у автора плата зато красиво развелась. Если бы автор изначально собирался программировать сам, то он ни в жизнь бы так сигналы не расставил. Ну а уж раз так расставил, то пришлось выкручиваться. Теперь о конструкции. Все элементы часов смонтированы на одной печатной плате заводского изготовления. Плата разработана под настольный вариант. На нижнюю сторону платы установлены стойки М3 высотой 25 или 30 мм для крепления к основанию корпуса. Печатная плата разработана в малораспространённой среди посетителей сайта среде OrCAD Layout 9.2 и содержит некоторое количество ошибок и «лишних» элементов (не прижились), поэтому не приводится. Желающим повторить часы придётся разрабатывать плату самостоятельно. До корпуса руки автора проекта по состоянию на сегодняшний буднишний день пока не дошли. Ниже приведены фото смонтированной платы часов.
Особо следует отметить монтаж индикаторов на печатную плату. Если вы вставите выводы индикатора в соответствующие им отверстия и по старой памяти затолкав стеклянные баллоны до упора (как обычно поступают с корпусами DIP) пропаяете выводы, то перевернув плату сможете наблюдать весело стоящие «в раскорячку» ИН 14 (или ИН 8 2). Дело в том, что индикаторы несколько кривоваты. Причём их кривоватость является индивидуальной для каждого конкретного экземпляра. Поэтому при монтаже индикаторы заталкиваем не до конца, прихватываем пайкой 3 вывода каждого из них единообразным способом и начинаем выравнивать по положению относительно печатной платы и относительно друг друга. Выбираем индикатор и смотрим, куда его нужно наклонить. Затем прогреваем вывод одного из трёх припаянных выводов прибора. После того как припой расплавился, измененяем положение индикатора в нужную нам сторону, отводим жало паяльника и, зафиксировав положение, ждём остывания припоя. Переходим к следующему выводу. И так до тех пор, пока не получим приемлемый результат. Иногда требуется «довернуть» индикатор в ту или иную сторону. Но не стоит переусердствовать в грубом физическом насилии над хрупким прибором в стеклянном корпусе.
Описание работы часов SUNny_Clock.
Программа микроконтроллера написана на BASIC-е. Это наверное не модно и вообще неправильно. Но автор честно и с упорством старался исправить ситуацию. Собирал книги по Си и Ассемблеру, клал их (в различных комбинациях: лицевой обложкой как вверх, так и вниз, иногда — в раскрытом виде) под подушку на время сна и под кота Ваську во время бодрствования. Катал их на общественном транспорте. Насколько известно автору, этот в высокой степени прогрессивный и теперь уже достаточно широко распространённый среди студентов ВУЗов метод имеет повышенную усвояемость. Однако, вопреки уверениям этих самых студентов (проклятые двоечники!) и высокой оценке качества книг котом Васькой, на автора вышеуказанный метод не подействовал. Так что выбирать особо не пришлось, а пришлось довольствоваться BASICом, остаточные сведения о котором сохранились с тех времён, когда аппарат сэра Клайва Синклера был способен выполнять роль домашнего компьютера.
Была произведена попытка разработки простого интуитивно понятного интерфейса пользователя. Что из этого получилось, судите сами. Управление производится всего 2 мя кнопками «MODE» (режим) и «SET» (установка).
Правила интерфейса пользователя:
1. Переход от режима к режиму происходит по кольцу кнопкой «MODE».
2. Установка значения производится кнопкой «SET».
3. Корректируемое значение либо мигает, либо имеет бОльшую яркость.
4. Установка значения секунд заключается в их обнулении.
5. Установка значения минут, часов, дня, месяца, года заключается в прибавлении 1 к текущему значению по кольцу до максимального значения, после чего значение обнуляется.
6. Установка минут срабатывания будильника производится от нуля с дискретностью 5 минут (00-05-10-15:55).
7. Если часы находятся не в основном режиме и нажатия кнопок прекращаются, то по истечении нескольких минут часы возвращаются в основной режим.
8. Отмена звукового сигнала будильника производится кнопкой «SET». При этом в следующий раз при достижении времени срабатывания сигнал будильника будет активирован.
9. Запятые в десятках и единицах секунд говорят об активности будильников 1 и 2 соответственно.
Режимы работы часов приведены ниже в таблице 2. Красным условно обозначены ярко горящие разряды, оранжевым — тускло подсвеченные разряды, чёрным — погашенные разряды. Для времени: Ч часы, М минуты, С — секунды. Для даты: Д — день месяца (число), М — месяц, Г — год. Для установки будильника: 1 — будильник 1, 2 — будильник 2, Х — нет значения (черный, погашен).
Первое включение, программирование контроллера и настройка.
Внимание! Схема содержит опасное для жизни напряжение! Будьте осторожны!
Проверьте правильность монтажа схемы. Затем проверьте цепи питания на предмет наличия короткого замыкания в оных. Если не нашли, попробуйте подать на вход питание от источника 12В. Если не пошёл дым, проверьте напряжение цепи питания D5V0. Как видно из названия, оно должно быть равным 5В. С помощью подстроечного резистора RP1 установите на выходе повышающего преобразователя напряжение величиной 190В (для указанных номиналов). Подождите минут 10: элементы схемы не должны заметно нагреваться. Особенно это касается дросселя высоковольтного преобразователя. Его перегрев говорит о неправильно выбранном номинале или о конструктиве со слишком малым рабочим током. Такой дроссель надо заменить на более подходящий.
Подключите программатор. Автор воспользовался AVR910 USB от премногоуважаемого Prottoss`а (Рыжкова Андрея), за что ему большое человеческое спасибо. Установите фьюзы согласно прилагаемому скриншоту программы AVRprog.
С этого момента понадобится элемент питания ВТ1 типа CR2032. На худой конец просто закоротите контакты панельки элемента питания, но тогда время и дату будете устанавливать каждый раз при прекращении подачи питания.
Запрограммируйте последовательно Flash и EEPROM микроконтроллера с помощью прилагаемых прошивок *.hex и *.epp соответственно. И именно в указанной последовательности. На индикаторах будет отображаться «21-15-00». Секунды при этом «пойдут». Если же вы всё ещё не подключили BT1, то вместо времени и даты увидите на индикаторах что-то вроде «05-05-05» и будете долго искать неисправность и ругать нехорошими словами автора. А автор не любит, когда его ругают нехорошими словами.
Установите требуемые значения времени, даты, будильников в соответствии с таблицей описания режимов работ. Когда дойдёте до настройки яркости, программно включите минимальную яркость индикаторов. Подстройте повышающий преобразователь таким образом, чтобы каждый из индикаторов светился с минимальной яркостью, но полностью. То есть, не должно быть так, что часть цифры индикатора светится, а часть нет. Затем программно выставьте максимальную яркость и проверьте свечение цифр индикаторов. Индикаторы не должны светиться чрезмерно, и не должно быть «объёмного» свечения. Коррекция яркости опять же производится с помощью RP1. После этого снова проверьте свечение при минимальной яркости и так далее до тех пор, пока не будут получены приемлемые результаты. Если же приемлемые результаты не будут получены, попробуйте подобрать номиналы анодных резисторов и повторить вышеуказанные действия. Всё! Настройка часов завершена.
Благодарности.
— РадиоКоту за то, что он есть.
— Авторам часов на газоразрядных индикаторах — за опубликованный материал и за то, что подвигли.
— Второй половине — за то, что есть, что подвигла и за помощь в написании ПО. Без её участия проект и сейчас, быть может, оставался на уровне обхода кривости схемы электрической принципиальной.
— Хвостатым членам семьи как преданным и внимательным помощникам, источникам хлопот и хорошего настроения.
Наши помощники — участники проекта SUNny_Clock на своих постах согласно боевому расписанию. К сожалению, не все сегодня с нами. Также на фото можно наблюдать кисть правой руки второй половины.
Файлы:
Прошивка МК.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Часы имеют коррекцию точности хода и бэкап при пропадании питания.
Содержание / Contents
Всё началась, когда Алексей (teXnik) выложил свою статью Тёплые ламповые часы на газоразрядных индикаторах ИН-14. В тесном контакте с автором статьи я смог повторить проект. Часы были разведены на одной двухсторонней плате с очень эргономичной компоновкой. Всё устраивало, но был один недостаток – невозможность коррекции точности хода.
Начал подбирать кварцевые резонаторы, но ухода менее чем на минуту за один день мне почему-то добиться не удалось.
Решил по старым советским схемам собрать стабильный генератор на логических элементах.
Генератор позволил добиться точности до полсекунды за один день. Результат средний, к тому же, требующий использования частотомера высокого класса точности для проведения настройки. В настроенном генераторе необходимо было законтрить переменную емкость, залакировав её, что вновь приводило к уходу частоты по той простой причине, что лак стягивал зазоры подстроечного конденсатора. Помимо того, введение схемы стабильного генератора повышало токопотребление часов.
Помучавшись с неделю, я решил попробовать повторить другой проект часов на ламповых индикаторах, и обязательно — с программной коррекцией хода. Тема не новая и за всё время было много удачных исполнений подобной идеи.
Полную схему в формате sPlan берите в Файлах
Основа схемы строится на микроконтроллере PIC16F628A, который отдаёт сигналы на дешифратор К155ИД1 и управляет анодными ключами.
Питается схема от одного источника +12 В. Стабилизатор типа LM78L05 выдаёт +5 В для питания микросхем. Высокое напряжение, необходимое для питания газоразрядных индикаторов, получил от инвертора на микросхеме MC3403. Подстройка выходного напряжения производится делителем, включенным в обратную связь.
Недостаток подобной схемы инвертора в отсутствии буферного ключа в цепи полевого транзистора. Общее токопотребление схемы инвертора составляет 230 мА.
Неоспоримый плюс – подстройка выходного напряжения, и как следствие регулировка яркости свечения индикаторов.
Прошивка реализует мою основную потребность – подстройку константы, влияющую на ход часов без использования прецизионных кварцевых резонаторов. Приятным бонусом оказалась функция будильника.
Оценив все достоинства этой схемы, я решился на её повторение.Устройство в сборе должно было представлять две платы с переходными контактами: плату управления, на которой располагается 90% всех элементов и плату индикации с установленными на ней газоразрядными индикаторами ИН-14.
Недостаток подобной реализации в габаритах, но с другой стороны присутствует и универсальность. Можно развести плату индикации под любые другие газоразрядные индикаторы, не трогая плату управления.Собрал все элементы, вытравил платы и провёл монтаж. Настало время проверки и настройки блока питания. Сначала запустил БП на холостом ходу. Стабилизатор 78L05 работал, как положено.
Инвертор выставил на напряжение, близкое к нижней границе зажигания индикаторов – порядка 170-175 В при помощи подстроечного резистора 2кОм.
Поставил микросхемы в панельки и тут приключилось непредвиденное. По неустановленной причине пробился чип 78L05, погорели микросхемы от перенапряжения питания.
В результате тестов выяснил, что попадаются бракованные дешифраторы К155ИД1. Проверка сопротивления между пинами питания показывает значение около 10 Ом. Подобное могло стать причиной выхода из строя стабилизатора 78L05.
Поставил новый исправный дешифратор, сходил за новой микросхемой PIC16F628A в радиомагазин, запрограммировал с помощью PIC K150 ICSP USB Programmer.
На этот раз пуск под нагрузкой прошёл без эксцессов. Лампы-индикаторы зажглись.
У часов имеются 3 кнопки управления: коррекция, будильник и инкремент.
Процитирую слова автора прошивки:
— Реализовано 2 режима отображения: часы-минуты и минуты-секунды. Переключение кнопкой «Инкремент».
— При нажатии кнопки «Коррекция» часы переходят в режим коррекции секунд (секунды обнуляются кнопкой «Инкремент»). Следующее нажатие кнопки «Коррекция» переводит часы в режим коррекции минут (минуты увеличиваются кнопкой «Инкремент»). Ещё одно нажатие кнопки «Коррекция» — переход к коррекции часов (часы увеличиваются кнопкой «Инкремент»). Следующее нажатие кнопки «Коррекция» — возврат в режим отображения часов-минут.
— При нажатии кнопки «Будильник» часы переходят в режим отображения уставки будильника. В этом режиме кнопкой «Инкремент» включаем будильник. Включение подтверждается коротким звуковым сигналом и включается мигающая точка. Корректируется уставка будильника после нажатия кнопки «Коррекция». После первого нажатия — минуты, после второго — часы (увеличиваются кнопкой «Инкремент»). После третьего нажатия — переход в обычный режим.
— В часах реализована функция коррекции посредством подстройки константы (режим подстройки включается при удержании кнопки «Коррекция» дольше 1-й секунды). По умолчанию константа равна 1032 микросекунды в секунду. При отставании часов константу увеличиваем (кнопка «Инкремент») на величину отставания вычисленное в микросекундах за 1 секунду. Если часы спешат, константу уменьшаем (кнопка «Будильник») по тому же принципу.
— Возврат в обычный режим осуществляется из режимов коррекции через 3 минуты после последнего нажатия любой из кнопок.
— При срабатывании будильника подаётся звуковой сигнал, который отключается нажатием любой из кнопок или автоматически через примерно 4 минуты.
Для наглядности предлагаю вашему вниманию короткий видеоролик. На видео показаны режимы коррекции времени: сброс секунд, установка минут, установка часов.
Держу кнопку более 1 секунды и вхожу в режим подстройки константы. Как вы видите, текущая константа у меня равна 1292 микросекунд. Весьма далеко от начальной величины в 1032 микросекунд.
Четыре дня мне потребовалось, чтобы внести коррекцию хода часов. Изначально часы отставали на 2 минуты за сутки. 2 дня ушло на внесение грубых настроек и так же 2 дня на точную подстройку. В конечном итоге я не заметил отставания или спешки часов ни на секунду в течение недели. Коррекция хода завершена.
Примерно через 3 недели разрядился элемент питания 2032 и часы перестали запоминать настройки и текущее время при пропадании питания. Отмечу, что установленная константа при этом не сбивается. Решил выйти из положения просто – ввёл более громоздкий элемент питания – две батарейки типа АА.
Электроника готова! Впереди — гвоздь программы – корпус.Над корпусом я работал с особым старанием. С самого начала я не хотел делать типичные часы «а-ля Никсиклок», в которых из корпуса торчат 4 лампы. Мне хотелось чего-то большего. Что бы разместить элементы декора вблизи ламп я выбрал корпус Gainta G0477 размерами 187×118х37 мм.
Чего я только не перепробовал! Даже зеркала и стеклянные сферы, но в итоге мне ничего не понравилось. На некоторое время я забросил проект и занялся усилителем «Покемон», параллельно размышляя о всевозможных вариантах декорирования корпуса ламповых часов. Однажды, по дороге на работу, мой взгляд упёрся в разрушенную колонну на одном из рекламных плакатов. Воображение преподнесло мысль о древних греческих колоннах и банях.
И тут меня осенило – у ламп на часах должны стоять колонны! Ещё до конца не представляя способов реализации, я начал развивать эту мысль. Две колонны это суховато выходит, лучше взять что-то похожее типа китайских, или японских врат, что стоят у входов в храмы.
Когда вернулся домой, сразу набросал в Фотошопе эскиз.
Этот вариант мне очень понравился, но всё равно было суховато и на корпусе осталось много свободного места. Начал размышлять в сторону азиатских стилей. Чего бы такого добавить?
Надо вам сказать, что ещё до всепоглощающего увлечения радиоэлектроникой я занимался переводами японской фэнтэзийной манги (аналог комиксов). Поэтому закономерно в голову пришли драконы. А именно – японский речной дракон. Немного поработав в Фотошопе, дополнил эскиз.
Окончательный эскиз меня просто сразил. Срочно, пилить! Но практика оставалась туманной. Начал прогонять варианты. Первое, что пришло на ум — это глубокое травление хлорным железом алюминиевых заготовок по технологии, схожей с ЛУТ, которую я с успехом применял в своих прошлых проектах.
Вариант подходящий, но объёмы предстоящих работ были намного больше, и обрабатывать до мельчайших деталей металл проблематично.
Остаётся использовать фольгированный текстолит. Работать с односторонним фольгированным текстолитом в разы проще, нежели с алюминием.
Оптимизировал картинку под возможности вытравливания изображения путём ЛУТ. С некоторыми недочётами протравил «плату».
Осталось самое сложное – вырезать изображения из цельного куска текстолита. Ужасно долгий и нудный процесс, который без творческого порыва и огромного желания не выполнить. Грубые спилы кусков текстолита проводил ручным лобзиком, после мелкими щипками обкусывал при помощи острых кусачек все доступные контуры вблизи рисунка, до зазоров 1,5-2 мм от края, чтобы ни в коем случае не повредить сам рисунок.
Внутренние части высверливал сверлами различных диаметров с последующим точным выведением. Затем доработка надфилями. В закромах у меня было два набора надфилей различных форм и размеров. Долго и упорно выводил каждый изгиб рисунка, подбирая и комбинируя нужный размер и форму надфилей.
На то, чтобы изготовить Дракона из куска текстолита у меня ушло приблизительно 2 недели сосредоточенного труда в свободное от остальных дел время. Успел своим «ширканьем» изрядно помучить музыкальный слух жены.
После окончания работ подушечки пальцев на правой руке загрубели так, как будто я неделю играл на гитаре на репетициях по два часа в день.
Дракон, наконец, вырезан. Следующий этап — покраска. Пофантазировав один вечер, решил, что буду красить в красный цвет. Отсюда и вышло окончательное название часов «Red Dragon».
Пошли эксперименты с краской. Сразу купил два баллончика с аэрозольной краской цветов «Китайская вишня» (акриловая) и «Малина» (алкидная). Названия не отвечают за точность оттенков и носят условный характер. Ни один из представленных вариантов меня в итоге не удовлетворил. «Китайская вишня» оказалась слишком тёмной, а алкидная «Малина» очень долго сохла, что при домашней покраске чревато налипанием пыли. Всего 3-4 крупные пылинки на глянцевом зеркале могут убить всё удовлетворение работой.
В итоге я поехал по магазинам в поисках красной матовой краски. К моему удивлению оказалось, что такой краски не существует в природе. То есть, в баллончиках её не купить, для этого нужно покупать отдельно краску основного цвета, матирующую добавку и ехать в специализированный центр для приготовления смеси. Для моих целей это слишком дорогой вариант.
Решение пришло неожиданно. Я увидел на полках цвета типа «металлик». Эти краски — переходное звено между глянцевой и матовой поверхностью, то есть они не имеют глянцевого зеркала, а в случае с акриловой основой — очень быстро сохнут. Цвет выбрал под названием «Калина».
Малины, калины, вишни – компот можно сварить.
Опробовал краску на пробнике. Схватилась через 5 минут, и ни единой пылинки не успело прилипнуть. Отлично, можно красить.
Для покраски подобных корпусов я использую хитрый «покрасочный бокс» – разрезаю пластиковую бутылку объёмом 5 литров вдоль на две половины, крашу деталь и накрываю одной половиной. Подобный метод не позволяет осесть пыли на поверхность, а отверстие от горловины позволяет циркулировать воздуху.
Почти всё готово. Остаётся обвести краской внутренние контуры дракона и врат. Дело сложное и требует сноровки. Я взял тонкую кисть и начал набивать руку на специальных трафаретах. Трафаретами у меня служат 3 слова, вытравленные в алюминии. Обвожу их, смотрю на результат, стираю растворителем краску и всё заново, до того как рука не набьётся до ровных штрихов без вылетов за границы гравировки.
Посидел около часа и понял, что с загрубевшими подушечками на пальцах я не чувствую нажима кисточки.
Решение оказалось простым, но не очевидным на первый взгляд – перманентный маркер для плат типа Edding404.
С его помощью можно делать ровные штрихи толщиной 0,5 мм. Попробовал на трафарете и понял, что получается почти идеально. Вылетов за границы нет, единственная сложность в подборе длинны штриха, при котором наконечник маркера не осушается до конца. Да-да, этот маркер отлично рисует на гладком текстолите, но быстро перестаёт писать при касании матовых (хорошо впитывающих) поверхностей. Причина в том, что запас краски в тонком наконечнике быстро иссякает. В этом случае нужно просто подождать 5-10 минут до того как наконечник напитается краской вновь.
Потренировался и приступил к росписи дракона и врат. Не прошло и полчаса, как маркер перестал писать совершенно. Никакие попытки расписать его не срабатывали. Краска в маркере закончилась.
Пришлось ехать в радиомагазин и покупать новый. На следующий день работа с обводкой внутренних контуров была закончена.
Покрасил основной корпус в то же цвет, что и дракона с вратами. Начал окончательную сборку.
Газоразрядной точки за всё время сборки часов и элементов декора (около 3 месяцев) я так и не смог найти. Пришлось поставить неяркий светодиод 5 мм с балластным резистором на 100 кОм.
Для крепления декора на корпусе просверлил отверстие диаметром 1,5 мм. Дракон отправлен в полёт при помощи стальной проволоки диаметром 1 мм, приклеенной к гнёздам в корпусе и самому дракону с внутренней стороны суперклеем. Врата крепятся тем же самым способом.
Часы готовы! Проделана огромная физическая и умственная работа. Результат радует мои глаза, нравится жене и прекрасно вписывается в интерьер комнаты.
Дизайн, по-моему, имеет только один недостаток – сложность исполнения. Плата универсальна. В схему повышающего инвертора можно внести доработки, дабы снизить общее токопотребление, но я решил оставить всё как есть, ведь даже в таком исполнении часы работают отлично.Платы:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Прошивки, исходники, архивы источников:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
//radiokot.ru/circuit/digital/home/11/
Спасибо за внимание!
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
Дмитрий (Wishmaster)
Пенза
29 лет. Инженер-электронщик. Ранее состоял в нескольких рок и металл группах. Люблю собирать ламповые усилители.
Автор: Ян Милн, специалист по MOSFET
Несколько цепей питания современных FPGA и высокопроизводительных процессоров должны включаться и выключаться в строгой последовательности. Разъединяющие конденсаторы, обычно присоединяемые к шинам питания, должны активно разряжаться, чтобы обеспечить надлежащий контроль последовательности отключения питания и завершить отключение в приемлемое время. В этой статье описываются принципы и конструкция цепей с активным разрядом, а также разъясняются критерии выбора для ключевых компонентов, таких как силовые полевые транзисторы, для обеспечения воспроизводимых характеристик и надежности.
Введение
Многие современные FPGA, ASIC и прикладные процессоры для систем на кристалле требуют нескольких отдельных шин питания для питания низковольтной базовой логики, 3,3 В или 5 В входов / выходов и других схем, таких как шина памяти или 1,2. V Ethernet драйверы. Как известно, питание этих шин в правильной последовательности имеет решающее значение для обеспечения правильной работы системы. Секвенсор мощности используется для включения каждого преобразователя в точке нагрузки (POL) по очереди, в нужное время включая отдельные шины питания.Не менее важно, чтобы процедура отключения питания выполнялась в обратной последовательности, но развязывающие конденсаторы на линиях электропитания могут помешать правильному отключению системы. Если эти конденсаторы активно не разряжены, оставшийся заряд затухает с неопределенной скоростью после того, как POL были отключены, что может нарушить последовательность.
Разрядка активного конденсатора
Время разряда для каждого развязывающего конденсатора можно контролировать с помощью последовательного сопротивления для установки постоянной времени RC.Это позволяет секвенсору отключить каждый POL после известной временной задержки после деактивации предыдущего преобразователя в последовательности. Значение резистора должно быть выбрано для разрядки конденсатора до 5% от его полностью заряженного напряжения в течение подходящего времени, избегая чрезмерного тока разряда и шума, но также позволяя завершить последовательность в приемлемое время после сигнала для выключения системы. был получен.
Схема на рисунке 1 иллюстрирует конструкцию Diodes Incorporated для активного разряда с использованием N-канального силового MOSFET DMN3027LFG (Q2) в качестве переключателя для разрядки развязывающего конденсатора на землю через сопротивление R2, которое выбрано для достижения подходящего RC постоянная времени.Присутствие R2 также предотвращает резкие возрастающие пики тока, которые могут вызвать проблемы с электромагнитными помехами, а также временные тепловые нагрузки как на N-канальном Power MOSFET, так и на конденсаторной батарее.
Рис. 1. Разряд активного конденсатора необходим для правильной последовательности выключения питания.
На рисунке 1 выход EN силового секвенатора подключен к выводу включения на регуляторе постоянного тока, а также к затвору P-канального MOSFET (Q1). Когда выходной сигнал секвенсора становится низким для отключения регулятора постоянного тока постоянного тока, Q1 инвертирует сигнал, включая Q2 для разрядки конденсатора.Разрядная цепь предполагает, что регулятор постоянного тока не может продолжать выдавать выходной сигнал после подачи сигнала отключения. Если на выходе регулятора DC-DC есть напряжение, доступное после активации команды выключения, Q2 попытается уменьшить возможности полного выходного тока регулятора DC-DC. Это должно быть предотвращено путем вставки задержки перед активацией разрядного контура.
Выбор критических компонентов
Несмотря на то, что цепь активного разряда проста в реализации, необходимо выбрать правильный резистор, а также МОП-транзисторы с каналом P и N, чтобы минимизировать уязвимость к переходным процессам и перегреву, которые могут ухудшить надежность.
МОП-транзистор Q1 следует выбирать в соответствии с пороговым значением выходного напряжения силового секвенсора. Выбранное устройство должно иметь достаточно высокое пороговое напряжение затвора (VGS (th)), чтобы оно оставалось выключенным при высоком выходе секвенсора, учитывая, что VGS (th) падает с ростом температуры перехода. Выбранный секвенсор для этого примера работает от источника питания 5 В и имеет минимальное заданное выходное напряжение высокого уровня 4,19 В. VGS (th) Q1 должно быть больше 0.9 В при рабочей температуре окружающей среды 60 ° C для обеспечения правильной работы. Кроме того, затвор должен быть опущен до потенциала источника с помощью резистора 100 кОм, чтобы избежать ложного включения. Проверка нормализованных кривых зависимости VGS (th) от температуры в техническом описании MOSFET показывает, что ZXMP6A13F Diodes Incorporated соответствует требованиям: гарантированный минимум VGS (th) составляет 1 В при комнатной температуре, падая примерно до 0,9 В при + 60 ° C.
Для целей этого примера мы предположим, что секвенсор должен отключить в общей сложности 10 линий напряжения в течение 100 мс.Следовательно, батарея развязывающих конденсаторов на каждой шине должна быть разряжена менее чем за 10 мс. Стремление к 3-кратной постоянной времени RC 8 мс гарантирует, что конденсатор разряжается ниже 5% от его полного напряжения в течение требуемого времени. Чтобы вычислить постоянную RC, необходимо учитывать ROS (ВКЛ) MOSFET, сопротивления паразитных следов и ESR конденсаторной батареи вместе с резистором R2.
Предполагая, что суммарное сопротивление ESR конденсатора и трассировки не превышает 10 мОм, а общая емкость блока развязки составляет 15 мФ, подходящие значения для RDS (ON) и R2 можно рассчитать по выражению:
3 x (10 мОм + R2 + (1.5 x RDS (ВКЛ))) x 15 мФ = 8 мс
Предполагая, что R2 = 50 мОм, Power MOSFET Q2 должен иметь RDS (ВКЛ) менее 80 мОм при VGS = 4,5 В и температуре окружающей среды 25 ° C.
При выборе полевого МОП-транзистора также следует учитывать влияние изменения температуры и изменения RDS (ON) от партии к партии. RDS (ВКЛ) может изменяться на 15 мОм в ожидаемом диапазоне рабочих температур при приводе затвора 4,5 В. По этой причине лучше всего убедиться, что R2 примерно вдвое превышает максимальное значение RDS (ВКЛ), установленное производителем выбранного МОП-транзистора.Если R2 должен быть 50 мОм, МОП-транзистор, такой как N-канальный МОП-транзистор DMN3027LFG от Diodes Incorporated, может быть выбран. Это устройство имеет типичное и максимальное значение RDS (ВКЛ) 22 мОм и 26,5 мОм соответственно при VGS = 4,5 В при комнатной температуре. Следовательно, RDS (ON) может варьироваться от 15 мОм до 40 мОм, что дает время разряда 95% (3x RC) от 3,9 до 5,4 мс при размере конденсаторной батареи в худшем случае 20 мФ.
Оценка безопасной рабочей области
Поскольку DMN3027LFG будет рассеивать энергию конденсатора как функцию тока и напряжения с течением времени, необходимо оценить максимальный одиночный импульс, который силовой МОП-транзистор может безопасно выдержать, в то же время гарантируя, что температура перехода не будет превышение абсолютного максимального значения, типичное значение TJ (max) = + 150 ° C.Это можно увидеть, осмотрев безопасную рабочую зону (SOA) в техническом описании MOSFET (рисунок 2). SOA должен основываться на рабочей температуре окружающей среды приложения с требуемым приводом MOSFET. В случае разряда батареи заряженных конденсаторов 0,9 В, приемлемая кривая SOA должна указывать способность пикового тока одного импульса, по крайней мере, 1 В для длительностей импульсов от 1 мс до 10 мс. SOA должен соответствовать типичной температуре окружающей среды, которая предполагается равной + 60 ° C, в то время как он устанавливается на печатной плате с минимальным теплоотводом, иначе называемой схемой минимально рекомендуемой площадки (MRP).
Рис. 2. SOA для N-канального MOSFET DMN3027LFG.
Также необходимо учитывать рассеяние мощности как в MOSFET DMN3027LFG (Q2), так и в последовательном резисторе R2. Наихудший сценарий будет вызван зарядкой и разрядкой конденсатора в течение коротких периодов времени. Предполагая, в худшем случае, что силовой секвенсор может войти в непрерывный цикл, включающий и затем отключающий регулятор DC-DC каждые 20 мс (10 мс включить + 10 мс отключить), около 0.5 Вт будет рассеиваться по DMN3027LFG и R2. Это рассчитывается исходя из того, что полная энергия, запасенная в банке конденсаторов, будет разряжаться каждые 20 мс:
P = E ÷ t = ½CV2 ÷ 20 мс = 500 мВт (при условии, что C = 20 мФ, заряженная до 1 В) (ON) DMN3027LFG составляет 40 мОм, рассеиваемая мощность в Q2 и R2 составляет 222 мВт и 278 мВт соответственно. При самом низком RDS (ВКЛ), равном 15 мОм, рассеиваемая мощность в R2 возрастет до 385 мВт. Следовательно резистор 0.Требуется рейтинг 5 Вт.
В типичном применении температура окружающей среды, как ожидается, достигнет 60 ° C, а DMN3027LFG имеет тепловое сопротивление соединения с окружающей средой (RθJA) 130 ° C / Вт при минимальной рекомендуемой компоновке прокладки, затем TJ достигает 90 ° C при рассеивании 222mW. Это дает достаточный запас от TJ (max) = 150 ° C.
Внедрение расчетов в практику
Для целей тестирования: конденсаторная батарея из шести электролитических конденсаторов емкостью 2200 мкФ (номинальное значение 13,2 мФ) и цепь активного разряда, включающая в себя PX-канал МОП-транзистора ZXMP6A13F Diodes Incorporated (Q1) и DMN3027LFG N- Канал MOSFET (Q2), был собран согласно схеме на рисунке 1.ZXMP6A13F был запущен вручную с сигналом 5 В.
Рис. 3. Результаты, зарегистрированные без (слева) и (справа) разрядного резистора 50 мОм.
Во-первых, батарея конденсаторов разряжалась только через DMN3027LFG, чтобы проиллюстрировать эффект добавления резистора R2 с сопротивлением 50 мОм. На рисунке 3 показано, что пиковый ток достигает примерно 30 А, но он будет уменьшен при более высокой температуре, поскольку MOSFET RDS (ON) увеличивается. Добавление R2 ограничивает пиковый ток примерно до 11 А, а также уменьшает температурную зависимость тока разряда.При включенном резисторе время разряда до 95% от начального заряженного состояния 1 В происходит через 3-4 мс, что близко к значению, рассчитанному из теоретических значений.
Заключение
При работе со сложными FPGA и устройствами System-on-Chip, работающими от нескольких шин питания, одинаково важно отключать каждый POL в правильном порядке, поскольку это обеспечивает правильную последовательность включения питания. Это необходимо для предотвращения повреждения частей чипа. Однако при отключении питания разобщающие конденсаторы, которые необходимы при нормальной работе системы, могут привести к непредсказуемости времени отключения.Активная разрядка этих конденсаторов для обеспечения отключения каждой силовой шины в течение известного времени обеспечивает правильное и безопасное отключение.
Уделение времени рассмотрению наихудших условий и нагрузок на такие компоненты, как силовой выключатель MOSFET, может принести дивиденды за счет обеспечения долгосрочной надежности и минимизации зависимости от таких воздействий окружающей среды, как температура.
Загрузить в формате PDF этой статьи
Вернуться к указателю статей
,Схема детекторов датчиков :: Next.gr
— Страница 2
Вскипятить воду или варить на газовой плите, иногда это происходит из-за разливов воды, тушит пожарную миссию, если не обнаружено, что она вызывает много переполнения газа, возникает риск отравления. Thi ..
Ch317 монолитный газ, интегральные схемы сигнализации обнаружения газа и схема сигнализации обнаружения газа R1 — датчик газа, сопротивление увеличивается только при концентрации газа.,
- Цепь часов
CMOS может управлять многоразрядным газоразрядным дисплеем, простая схема не включает в себя будильник, который может мигать показом двоеточия утром и днем. Схема ..
- Керамические газовые датчики
также можно использовать для анализа содержания паров спирта.С помощью соответствующей схемы датчика можно обнаружить содержание алкоголя в крови. Его рабочий пр ..
Показана цепь сигнализации горючих газов. Схема от датчика газа, мультивибратора и аудио выхода дороги. Мультивибратор интегральной схемы NAND Gate в пути между двумя NAND ..
Эта простая схема использует лампу накаливания для обнаружения воздушного потока.Когда нить накала подвергается воздействию воздуха, источник постоянного тока используется для небольшого нагрева нити. По мере нагрева сопротивление увеличивается. Когда воздух проходит через нить накала, он охлаждается, таким образом …
- Каталитические датчики
используются в основном для обнаружения горючих газов. Они используются более 50 лет.Первоначально эти датчики использовались для мониторинга газа в угольных шахтах, где они заменили канареек, которые использовались в течение длительного периода времени …
Я разработал эту плату из-за запроса от посетителя моего сайта. Я также собираю монтажную плату, чтобы Изменять плату было правильно.Это работает, ОЧЕНЬ НЕСКОЛЬКО, но у меня нет никакого способа изменить точность потока ветра, который установлен ….
Мы НАБЛЮДАЕМЫ за лишний бесщеточный двигатель постоянного тока, который мы использовали для создания этого проекта, и, так как он излишек, мы больше не можем получить. Значения резистора и конденсатора, указанные на схеме и в плане платы ПК, зависят от использования этого же двигателя…
В этом примечании по применению описана недорогая схема, которая может обнаруживать засорение фильтра вентилятора корпуса. с пылью. Это делается с помощью датчика температуры для определения скорости охлаждения транзистора в воздухе. путь охлаждающего вентилятора, ….
Это схема обнаружения газа, способная распознавать различные типы газов.Используемый датчик — это GH-312, и из таблицы он способен измерять газы, такие как дым, сжиженный газ, бутан и пропан, метан, спирт, водород и т. Д. Я использовал ….
PIC16F778A широко используется в настоящее время, и он также известен среди новичков, вплоть до всех профессионалов, благодаря технологии флэш-памяти, которую можно записывать / стирать в течение тысячи раз программирования.Скорость и сжатие кода являются преимуществом этого ….
..
Эта схема — простое обнаружение воздушного потока, эта цепь может сигнализироваться в случае воздушного потока.Используемый датчик представляет собой лампы накаливания накаливания. Датчик потока воздуха, датчик, светодиод, LM339, операционный усилитель, …
Датчик пламени, газа и дыма для пожарной сигнализации. Вы можете объединить эту схему с сигнальной цепью. Выходом будет реле, которое включает и выключает сигнал тревоги. Приведенная схема схемы является схемой датчика пламени.Принципиальная схема для газа ….
Это принципиальная схема аварийного сигнала датчика утечки газа. Схема работает от 9В батареи PP3. Стабилитрон ZD1 применяется для преобразования 9 В в 5 В постоянного тока для управления модулем газового датчика. Модуль датчика газа SEN-1327 от RhydoLABZ применяется в этом ….
Опасность всегда существует, когда топливные газы, такие как пропан или газ, ограничены небольшой областью.Тревога токсичных газов рис. 1-45 использует олово-оксид-полупроводник. Катушка из тонкого провода нагревается от батареи 12 В через IC1 и IC2, которая пульсирует напряжение ….
Детектор газа, разработанный на этот раз, использует интеллектуальный микропроцессор ARM в качестве ядра для измерения контрольного оборудования, он не просто использует передовую микропроцессорную компьютерную микропроцессорную систему 1990-х годов, но также имеет….
Поскольку малый, прецизионно высокий, высокая чувствительность и четкость обеспечивают более высокое преимущество при низкой цене, имеющей размер датчика ПАВ, был изготовлен газовый датчик ПАВ, состоящий из устройства поверхностных акустических волн, чувствительной мембраны и соответствующей схемы детектирования. ….
,
Воспламенитель не заменил огонь, но огонь не проверен на наличие напряжения на клапане. Ни один не проверил предохранительные выключатели на пожарной коробке и нормально закрытом вентиляционном отверстии. Хорошо, как проверить правильность работы центробежного выключателя и реле давления …
,
В двух детекторных системах в спектрометрах Холла-А используются потенциально горючие газы: вертикальные дрейфовые камеры (VDC) и соломенные трубки с поляриметром в фокальной плоскости (FPP). Этот документ предназначен для удовлетворения практической необходимости в руководстве пользователя для ….
Контур увлажнителя основан на специальном датчике влажности типа NH-3 от Figaro.В зависимости от выхода датчика схема управляет вентилятором, который является частью установки увлажнения воздуха. Вентилятор отключается триаком. Так что ….
В этой статье мы поговорим о цепи сигнализации домашней безопасности. Это цепь датчика утечки сжиженного газа, которая обнаруживает утечку сжиженного нефтяного газа и предупреждает пользователя с помощью аудио- и визуальной индикации.Сердце этого простого инженерного проекта — ….
Нить накаливания лампы накаливания является чувствительной частью цепи. Когда нет воздушного потока, сопротивление нити будет низким. Когда есть поток воздуха, сопротивление падает, потому что движущийся воздух удалит часть тепла, генерируемого в….
Цепь датчика воздушного потока описывает измерение воздушного потока с помощью микроконтроллера PIC16C781. Воздушный поток определяется охлаждающим эффектом воздуха ….
Следующая схема показывает схему цепи датчика выключателя бензина для A Pajero.Особенности: простая схема, с использованием LM334 IC, автоматически ….
Источник питания в системе, использующей в качестве источника топлива генератор для отделения газов водорода и кислорода от природной воды и имеющий возможность контролировать производство газов путем изменения амплитуды напряжения и / или импульса….
Цепь детектора утечки газа, которая обнаруживает утечку газа СНГ и предупреждает пользователя с помощью аудиовизуальной индикации. Схема работает от 9В батареи PP3. Стабилитрон ZD1 используется для преобразования 9 В в 5 В постоянного тока для управления модулем газового датчика. Утечка газа ….
,
Это дизайн-проект датчика воздушного фильтра, который будет использоваться в системах отопления и охлаждения дома. Проект включает в себя концептуальный дизайн, анализ, внедрение, тестирование и модификации. Во-первых, качество воздуха и энергопотребление между чистым воздушным фильтром ….
Runleader с гордостью представляет новый индикатор батареи RL-BI003. Она может работать на большинстве свинцовокислотного хранения battery.It имеет мощную систему индикатора батареи и некоторые другие уникальные конструкции.
Система индикации батареи Включая : функция отображения задержки, функция отключения питания памяти, функция сброса разомкнутой цепи и т. Д.
Уникальный дизайн Включая : простая установка SNAP-IN , данные автоматически сохраняются после подключения к аккумулятору и т. Д.
Кроме того, продукты получили сертификаты CE и ROHS . Имеет патент в Китае.
Этот индикатор батареи имеет 10-сегментный светодиодный график. Различные световые дисплеи разного уровня батареи визуально.
Индикатор батареи подходит для свинцово-кислотных аккумуляторов, может работать от 12 / 24В, 36В, 48В или 72В батареи.Другой тип батареи (например, GEL, AGM, LiFeO4) потребность подгоняет, пожалуйста, свяжитесь с нашим сервисным центром.
После подключения 12/24 контакта прибора к аккумулятору прибор автоматически определит напряжение.
Этот индикатор батареи с счетчиком часов может интеллектуально идентифицировать новую батарею.
Этот индикатор батареи имеет время задержки, чтобы избежать неправильного отображения уровня заряда батареи.
Этот индикатор батареи разработан с функцией, при которой уровень заряда батареи может только падать.Это позволит сделать индикатор батареи не всегда вверх и вниз sharply.As все мы знаем, без зарядки, уровень заряда батареи не будет вверх или полностью.
Для обслуживания аккумулятора эта функция индикатора аккумулятора предназначена для распознавания ложного сигнала зарядки аккумулятора.
Этот индикатор батареи будет напоминать уровень заряда батареи в последний раз, если он не полностью заряжен.
О покупке
1. Вы можете приобрести напрямую, нажав на платформу.
2.Скидка по стимулированию сбыта будет проходить скачками на платформе. Вы можете добавить наш магазин Моих любимых магазинов.
3. Если вам необходимо заранее уведомить или напомнить вам о рекламных мероприятиях, оставьте нам сообщение. Мы будем информировать Вас в период рекламной деятельности.
4. Если вы покупаете более одного продукта за раз, вы можете выбрать соответствующую ссылку на продукт или связаться с нашим сервисным центром. Скидка будет предоставлена в ближайшее время.
5. Если вы являетесь трейдером, вы можете отправить нам сообщение или связаться с нашим сервисным центром, вам будут предложены хорошая цена и предложения новых продуктов.
Об оплате
1. Мы принимаем оплату Alipay.
2. Все основные кредитные карточки принимаются через безопасный платежный процессор ESCROW.
3. Если вы не можете оформить заказ сразу после окончания аукциона, подождите несколько минут и повторите платеж. Дружественные советую вам платить в ближайшее время, так что мы можем организовать отгрузку как можно скорее.
О доставке
1.Доставка по всему миру (за исключением некоторых стран). Обычно это занимает 7-22 рабочих дня (кроме субботы и воскресенья и праздничных дней).
2. Товары обычно отправляются в течение 1-3 рабочих дней после подтверждения оплаты (кроме субботы, воскресенья и праздничных дней).
3. Налоги и сборы не включены в цену товара или стоимость доставки. эти обязанности ответственность покупателя.
4. Примечание: Мы надеемся, что оно прибудет вовремя, но так как это международная доставка, время доставки будет сильно зависеть от логистической компании и местной погоды, таможенных пошлин, почтовых расходов, надеюсь, вы понимаете.
5. Если вы не получили свои вещи в течение 30 дней с момента оплаты, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы будем отслеживать информацию о доставке и получить обратно к вам как можно скорее с ответом. Наша цель — удовлетворение клиентов.
6. Пожалуйста, заполните полное имя получателя и адрес доставки и контактную информацию.
О гарантии
1. Если вы получили неправильный, поврежденный, дефектный или не тот товар, как описано, пожалуйста, свяжитесь с нами для частичного / полного возмещения или замены нашей стоимости.
2. Получите товар в течение 7 дней, мы будем рады обменять или вернуть вам деньги, если вся оригинальная упаковка и аксессуары находятся в первоначальном состоянии.
3. Если по какой-либо причине вы не удовлетворены своей покупкой, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы сделаем все возможное, чтобы решить ее.
4. Мы поддерживаем высокие стандарты качества и стремимся к 100% удовлетворенности клиентов.
О возврате и возврате
1.Все возвращенные предметы должны быть в оригинальной упаковке, и вы должны предоставить нам номер отслеживания доставки, особых причин для возвращения.
2. Если вы вернетесь за проблемы с качеством продукции, мы вернем вам полную сумму выигравшей заявки, после получения товара в его первоначальном состоянии и упаковке со всеми компонентами и аксессуарами, после того как Покупатель и Продавец откажутся от транзакции с Aliexpress. или, вы можете иметь замену.
Об обратной связи
1.Обратная связь очень важна, мы надеемся, что вы можете немедленно связаться с нами, прежде чем дать нам нейтральную или отрицательную обратную связь, так что мы можем попробовать наше самое лучшее для того чтобы сделать вас удовлетворены. Отрицательная обратная связь не может решить любые проблемы, если мы не знаем, этот вопрос.
2. Когда вы получите товар и довольны продуктом, пожалуйста, оставьте нам положительный отзыв и 5 баллов DSR, мы будем очень благодарны. С другой стороны, ваша обратная связь может быть использована в качестве торговых ссылок на другие покупатель.
,Индикатор батареи высокого качества изготовлен в Китае 12 В
Модель 906 — это недорогой, цельный, простой в установке аккумуляторный указатель уровня топлива. Он полностью твердотельный и обеспечивает надежное, точное и легко читаемое отображение уровня заряда батареи. Модель 906 доступна в шести комплектах для монтажа на панели и в модуле для монтажа на печатной плате для специальных применений на приборной панели.Опция «Выходной сигнал» приводит к падению напряжения на выводе 3 с 5 до 0 вольт при разряде 80%. Он может использоваться для сигнализации другого компонента или для отключения определенной функции транспортного средства, защищая от злоупотребления глубокими условиями разряда. Выходной сигнал также можно использовать для управления модулем реле Curtis 1178 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: , Производитель: huanke , Модель: 906 , Варианты напряжения (вольт): 12В, 24В, 36В или 48В. , Рабочее напряжение: +/– 25% от номинального напряжения , Дисплей: 10-значный, светодиодный ,Рабочая температура: от –40 ° C до + 85 ° C , Температура хранения: от –50 ° C до + 90 ° C , Шок и вибрация: соответствует SAE J 1378
Упаковка и отгрузка
Обычно мы используем стандартную упаковку для экспорта, мы также можем по запросу клиентов. Для количества samll, товар будет отправлен в течение 3 дней, отправка почтой Китая занимает 15-35дней прибытие, отправка быстрой экспресс (DHL, TNT, UPS, EMS, Fedex и т. Д.) Занимает 5-14дней
информация о компании
Мы являемся профессиональным поставщиком запасных частей для погрузчиков в Китае.Наша компания специализируется на различных видах электрических погрузчиков и погрузчиков и международные рынки. Теперь наша компания является агентом Curtis и дистрибьютором британской компании Albright Contactor. Кроме того, мы установили отношения стратегического сотрудничества с компанией France REALS и бельгийской компанией TVH. которые являются профессиональными поставщиками запчастей для погрузчиков в мире. Наша категория продукции охватывает систему управления вилочным погрузчиком, систему управления, систему привода, гидравлическую систему и т. Д.Контроллеры, контакторы, датчики, колеса PU и другие детали поставляются нашей компанией Huanke. Между тем, мы создали отдел закупок и развития для поставки различных брендов запасные части для поддонов и погрузчиков, такие как TCM, TOYOTA, NICHIYU, NISSAN, MITSUBISHI, LINDE, HYSTER, DAEWOO, TAILIFT, HELI, HANGCHA, JAC, BAOLI и т. Д.
Наш сервис
Мы ответим вам в течение 24 часов. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время Мы предоставляем идеальное послепродажное обслуживание, если у вас есть какие-либо отзывы о товарах, пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя, мы предложим решение для вас
Уведомление
1.Если вы находитесь в Бразилии, Аргентине, Индии, укажите свой номер CNPJ / CPF / НДС при отправке через DHL / FedEx / UPS / TNT, или мы изменим способ доставки на EMS без уведомления. 2. Если вы находитесь в России, пожалуйста, укажите ваше полное имя. 3. Через DHL / FedEx / UPS / TNT будет взиматься дополнительная плата, если ваш адрес является удаленным, мы свяжемся с вами для дополнительной оплаты, если ваш адрес удален 4. Клиенты должны платить таможенный налог при отправке товара курьерским. Если посылка не доставлена из-за неправильной доставки или отсутствия необходимой информации о доставке, или вы не выполняете таможенную очистку, мы не несем никакой ответственности.
Похожие записи
