Часы на к176ие12 схема. Электронные часы на индикаторах ИВ-6: схема, описание конструкции и сборки

Как собрать ретро-часы на советских вакуумных индикаторах ИВ-6. Какие компоненты нужны для сборки электронных часов с люминесцентной индикацией. Где найти вакуумные индикаторы для часов. Как работает схема часов на микроконтроллере и драйверах индикации.

Основные компоненты для сборки ретро-часов на вакуумных индикаторах

Для сборки электронных часов в ретро-стиле на газоразрядных индикаторах потребуются следующие основные компоненты:

• Вакуумные люминесцентные индикаторы ИВ-6 (или аналогичные ИВ-3А, ИВ-8, ИВ-11, ИВ-12) — 4-6 штук
• Микроконтроллер ATtiny2313 для управления часами
• Микросхема часов реального времени DS1307
• Драйверы индикации KID65783AP или аналоги
• Транзисторы КТ315 для динамической индикации
• Кварцевый резонатор 32.768 кГц
• Батарейка CR2032 для резервного питания часов
• Кнопка для установки времени
• Резисторы, конденсаторы, диоды и другие вспомогательные компоненты

Где найти вакуумные индикаторы для часов?

Вакуумные люминесцентные индикаторы советского производства можно приобрести следующими способами:

• На радиорынках (например, Митинский рынок в Москве)
• В радиомагазинах, торгующих старыми радиодеталями
• Выпаять из старой советской электроники (калькуляторы, измерительные приборы)
• Заказать на аукционе eBay (около $12 за 6 штук)
• Купить новые индикаторы российского производства (дороже)

При выборе индикаторов следует обратить внимание на их состояние и убедиться в работоспособности. Индикаторы ИВ-6 имеют зеленое свечение, хотя на фотографиях оно может выглядеть голубоватым из-за наличия ультрафиолетовой составляющей.

Схема управления часами на микроконтроллере

Управление часами осуществляется с помощью микроконтроллера ATtiny2313. Основные особенности схемы:

• Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора на 8 МГц
• Часы реального времени на DS1307 подключены по интерфейсу I2C
• При отключении питания DS1307 переходит на батарейку CR2032
• Установка времени производится одной кнопкой
• Для управления сегментами индикаторов используются драйверы KID65783AP
• Реализована динамическая индикация на транзисторах КТ315

Микроконтроллер считывает время с DS1307, формирует сигналы для отображения цифр и управляет динамической индикацией. Программа прошивки написана на C для компилятора AVR-GCC.

Драйверы и схема индикации

Для управления сегментами вакуумных индикаторов применяются следующие решения:

• Драйверы верхнего ключа KID65783AP (8 каналов) — управляют анодами сегментов
• Транзисторы КТ315 в качестве ключей для катодов (динамическая индикация)
• Напряжение питания анодов +50В
• Возможна замена KID65783AP на ULN2003 с инверсией сигналов в прошивке

Динамическая индикация позволяет управлять всеми цифрами, используя один набор драйверов для сегментов. Транзисторы поочередно подключают катоды индикаторов.

Изготовление печатной платы часов

Печатная плата для часов на вакуумных индикаторах может быть изготовлена следующими способами:

• Методом лазерно-утюжной технологии (ЛУТ)
• Фрезеровкой на станке с ЧПУ
• Травлением фольгированного стеклотекстолита
• Заказом на заводе-изготовителе печатных плат

При разработке топологии платы следует учесть особенности монтажа вакуумных индикаторов с гибкими выводами. Рекомендуется использовать двухстороннюю плату для удобства разводки. Важно обеспечить надежную изоляцию высоковольтных цепей питания анодов.

Программирование микроконтроллера часов

Для программирования микроконтроллера ATtiny2313 потребуется:

• Программатор для AVR микроконтроллеров (например, USBasp)
• Среда разработки (AVR Studio, AtmelStudio)
• Компилятор AVR-GCC
• Прошивка часов на языке C

Основные функции, которые должна выполнять программа:

• Инициализация микроконтроллера и периферии
• Обмен данными с DS1307 по I2C
• Отображение времени на индикаторах
• Управление динамической индикацией
• Обработка нажатий кнопки для установки времени

Не забудьте настроить фьюзы микроконтроллера для работы от внутреннего генератора 8 МГц.

Особенности сборки и настройки часов

При сборке часов на вакуумных индикаторах следует учитывать некоторые нюансы:

• Аккуратно обращаться с хрупкими стеклянными колбами индикаторов
• Обеспечить надежную пайку гибких выводов индикаторов
• Использовать качественный источник питания на 50В для анодов
• Настроить яркость свечения подбором резисторов
• Откалибровать точность хода часов подстройкой конденсатора DS1307

После сборки необходимо настроить контрастность отображения цифр и проверить работу часов в течение длительного времени. При необходимости можно добавить фоновую подсветку для улучшения внешнего вида.

Электронные часы на отечественной микросхеме К176ИЕ12 | РадиоДом

Купить мужские и женские унты с бесплатной доставкой по России

Электронные часы на отечественной микросхеме К176ИЕ12

Здесь мы рассмотрим типовые узлы и принципиальную схему электронных часов. Основой электронных часов служит отечественная микросхема К176ИЕ12 в состав которой входят: Генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Герц 2 делителя частоты: СТ2 на 32768 и СТ60 на 60. При подключении к микросхеме кварцевого резонатора на частоту 32768 Герц микросхема выдает импульсы с частотой 128 герц (выходы Т1-Т4 микросхемы) со скважностью 4 сдвинутые между собой на четверть периода необходимы для коммутации знакомест индикатора часов при динамической индикации. Импульсы с частотой 1/60 Герц подаются на счетчик минут. Импульсы с частотой 1 Герц подаются на счетчик секунд в качестве разделителя (двух мигающих точек) между индикаторами часов и минут. Импульсы 2 Герц необходимы для установки показаний часов. 1024 Герц — эти импульсы предназначены для звукового сигнала будильника и для опроса разрядов счетчиков при динамической индикации. Импульсы с частотой 32768 Герц — не используются в схеме часов, эти импульсы контрольные, от стабильности и точности этой частоты зависит погрешность показаний часов. Фазовые отношения колебаний различных частот можно посмотреть на рисунке импульсы с частотами — 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60 Герц.   Настройка — С2 служит для точной подстройки частоты, С3 для грубой, а С4 может быть исключен из схемы. Далее в схеме часов следует микросхема К176ИЕ13 которая содержит: счетчики часов и минут регистр памяти будильника цепи сравнения и выдачи звукового сигнала цепь динамической выдачи кодов цифр для подачи на индикаторы. Как правило, эту микросхему в стандартном варианте используют совместно с К176ИЕ12.   При совместном использовании этих двух микросхем мы получаем основные выходные импульсы: Т1-Т4 и коды цифр на выходах 1,2,4,8. В моменты когда на выходе Т1 лог. 1, на выходах 1,2,4,8 присутствует код цифры единиц минут, при лог. 1 на выходе Т2 — код цифры десятков минут и так далее. На выходе S — импульсы 1Гц для зажигания разделительной точки (2-х точек — 12:31), С — импульсы необходимые для стробирования записи кодов цифр в регистр памяти микросхемы К176ИД2 или К176ИД3 (дешифраторы, предназначены для согласования выходов микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами), К — используется для гашения индикаторов во время коррекции часов, это необходимо поскольку во время коррекции показаний часов происходит остановка динамической системы индикации, при отсутствии гашения светится только один разряд с повышенной яркость в 4 раза. HS — выходной сигнал будильника. Выходы S, К и HS использовать не обязательно, при подаче лог. 0 на вход V микросхемы переводит эти выходы в высоко эмпедансное состояние. При подаче питания ма микросхемы с счетчика часов и минут и в регистр памяти автоматически записываются нули. Для установки времени необходимо нажать SB1 и показания счетчика будут меняться с частотой 2 Герц от 00 до 59 с и далее снова 00, в момент перехода от 59 к 00 показания часов увеличатся на единицу. Показания счетчиков часов то же можно изменить нажав SB2, так же как и с минутами показания будут меняться с частотой 2 Герц, но уже от 00 до 23 и снова 00. При нажатии SB3 появится показания будильника, что бы изменить эти показания необходимо одновременно нажать SB1SB3 для минут и SB2SB3 для часов. Ну и последняя кнопка SB4 она необходима для запуска часов после коррекции (момент нажатия кнопки SB4 обнуляет секунды).     Будильник Когда показания часов и время будильника не совпадают, то на выходе HS будет лог. 0. Но как только показания совпадут (совпадать они будут только в течении одной минуты) то на выходе HS появится импульсы положительной полярности с частой 128 Герц и длительностью 488 мкс (скважность 16). При подаче этих сигналов через любой эмиттерный повторитель на любой излучатель вызовет звуковой сигнал напоминающий звук обычного механического будильника.   Последняя часть схемы часов, это схема согласования выходов микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами. В данной схеме задействованы все необязательные выходы: K для гашения индикации часов при коррекции времени, HS — для будильника, S — секундный разделитель.   В ней используются семи сегментные индикаторы с общим анодом. VT12-VT18 и VT6, VT7, VT9, VT10 катодные и анодные ключи выполненные по схеме эмиттерных повторителей. R4-R10 определяют импульсный ток через сегменты индикаторов. Схема рассчитана для индикаторов АЛ305А, АЛС321Б, АЛС324Б и им подобных. Все детали в схеме отечественные и при наличии аналогов могут быть заменены.

РадиоЧайник (Применение микросхем серии К176

Оглавление
Часть 1 Часть 2 (Часть 3)

Применение микросхем серии К176

Интегральная микросхема К176ИЕ18 во многом напоминает К176ИЕ12. Ее основное отличие состоит в том, что выходы T1—T4 выполнены с «откры­тым» стоком, что позволяет подклю­чать к ним сетки вакуумных люмине­сцентных индикаторов без согласующих ключей. Другие особенности микро­схемы К176ИЕ18 удобно рассмотреть по полной схеме часов, приведенной на рис. 25.

Для надежного закрывания индика­торов по сеткам скважность импуль­сов на выходах T1—T4 микросхемы К176ИЕ18 равна 32/7 (вместо четырех в К176ИЕ12). При подаче на вход R си­гнала установки в нулевое состояние на всех выходах T1—T4 возникает уро­вень 0, поэтому специального сигнала гашения на входе K микросхемы DD3 не требуется.

Следует помнить, что вакуумные лю­минесцентные индикаторы зеленого све­чения в темноте кажутся значительно более яркими, чем при свете, поэтому желательно предусмотреть изменение яркости их свечения. Для этой цели в микросхеме К176ИЕ18 предусмотрен вход Q. Подав уровень 1 на этот вход, можно в 3,5 раза увеличить скваж­ность импульсов на выходах T1—T4 и во столько же раз уменьшить яркость свечения индикаторов. Сигнал на вход Q можно подать или с переключате­ля яркости, или с делителя напряже­ния (+9 В), составленного из фото­резистора (верхнее плечо) и постоянного    резистора    сопротивлением 100 к0м…1 МОм (нижнее плечо). По­следний подбирают так, чтобы при не­котором уровне внешнего освещения происходило автоматическое пере­ключение яркости. Следует помнить, что при уровне 1 на входе Q (т. е. при малой яркости свечения индика­торов) кнопки SB1—SB4 не действуют.

Микросхема К176ИЕ18 имеет спе­циальный формирователь звукового сигнала. При подаче на вход HS им­пульса положительной полярности с од­ноименного    выхода    микросхемы К176ИЕ13 на выходе HS микросхемы К176ИЕ18 появляются пачки отрица­тельных импульсов с частотой запол­нения 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек — 0,5 с. период повторения — 1с. Выход HS, вы­полнен с «открытым» стоком и позво­ляет подключать излучатели сопротив­лением более 50 Ом без эмиттерных повторителей. Сигнал длится до окон­чания очередного минутного импульса на выходе M микросхемы.

В часах применен узел бестрансфор­маторного питания от сети. Излишек напряжения сети гасят конденсаторы С 12, С 13. Выпрямленное мостом VD5 напряжение сглаживается конденсато­ром С8 и стабилизируется стабилитро­нами VD6—VD9. Резистор R20 огра­ничивает ток через мост VD5 в момент включения часов в сеть. Резистор R21 необходим для разрядки конденсаторов С12 и С13 после выключения часов.

Напряжение со стабилитрона VD6 (приблизительно +10 В. относительно общего провода) через диод VD10 поступает на выводы питания микро­схем, а со всей цепи стабилитронов (около 36 В) — на преобразователь напряжения, собранный на транзи­сторах VT1—VT3. Возбуждающий си­гнал частотой 32 768 Гц снимается с выхода Z микросхемы DD1. На тран­зисторе VT1 выполнен каскад, усили­вающий амплитуду этого сигнала почти до напряжения питания. Диод VD12 защищает эмиттерный переход этого транзистора от обратного напряжения. Эмиттерный повторитель на транзисто­рах VT2 и VT3 пропускает обе полуволны входного сигнала на трансфор­матор T1. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на нить накала индикатора.

Аккумуляторная батарея GB1 служит резервным источником питания часов. Пока часы включены в сеть, она под­заряжается током около 30 мкА через резистор R22. Этот ток примерно ра­вен току саморазрядки батареи. При пропадании напряжения сети снижает­ся напряжение на конденсаторе C9 и открывается диод VD11. Теперь на выводы микросхем поступает питающее напряжение с батареи. Диод VD10 исключает подачу напряжения питания на преобразователь через стабилитроны VD7—VD9. Поэтому индикаторы не горят. В таком состоянии часы могут идти в течение нескольких суток. При отсутствии батареи GB1 часы допу­скают отключение от сети на 10…20 с (в этом случае часы питаются энер­гией, запасенной конденсаторами С8, C9).

Трансформатор T1 намотан на коль­цевом ферритовом (600НН) магнитопроводе типоразмера К10x6x5. Об­мотка I содержит 120 витков провода ПЭЛШО 0,1, а II — 18+18 витков провода ПЭВ-2 0,25 для индикатора ИВЛ 1-7/5 пли 22+22 витка того же провода, если вместо него используют четыре индикатора ИВ11, нити накала которых соединены последовательно.

Чертежи печатных плат часов пред­ставлены на рис.26 (а — вид со сто­роны установки деталей, б — с проти­воположной), размещение деталей на них — на рис. 27. Платы изготов­лены из двустороннего фольгнрованного стеклотекстолита. С индикатором ИВЛ 1-7/5 используют только плату размерами 130х70 мм. Предваритель­но загнутые выводы индикатора впаи­вают в отверстия этой платы со сто­роны, противоположной деталям.

Выводы индикаторов ИВ11 впаивают в отверстия другой платы. Ее соеди­няют с первой платой гибкими прово­дами. Аккумулятор QB1 в этом случае размещают рядом с индикатором единиц минут.

В часах применены резисторы КИМ (R1) и МЛТ (остальные), конденсато­ры К73-17 (С12, С13), К52-1Б (C9), К50-29 (С8). КМ-6 (C6, C7, С 10, СИ), КМ-5 (C2, C4, С5), КТ4-256 (C1, СЗ). Резистор R20 смонтирован в сетевой вилке. Кварцевый резонатор Z1 исполь­зован от наручных часов. Он закреп­лен на плате скобами из медной про­волоки диаметром 0,5 мм, для чего предусмотрены контактные площадки.

Кнопки SB1—SB5 — микропереклю­чатели МП7, у которых удален вывод нормально замкнутого контакта. За­креплены они пайкой оставшихся выво­дов к площадкам, окружающим прямо­угольные отверстия в печатной плате. Тумблер SA1 — П1ТЗ-1В. Он закреп­лен тремя проволочными скобами, изолированными от его корпуса ПВХ трубками. Излучатель HA1 — малога­баритный телефон ТМ-2, также смон­тированный на плате. Трансформатор T1 закреплен одной скобой.

При первом включении часы реко­мендуется питать не от сети, а от ре­гулируемого источника постоянного то­ка с максимальным напряжением 45… …50 В (аккумулятор GB1 и резистор R22 пока не включают). Установив ми­нимальное напряжение источника и замкнув накоротко конденсаторы С12 и С13, подключают сетевую вилку к источ­нику (полярность включения произволь­на). Плавно повышая напряжение пи­тания, контролируют потребляемый ток. При напряжении около 35 В. он дол­жен скачком увеличиться от нуля до 15 мА (заработали кварцевый генера­тор и преобразователь напряжения), а спустя примерно 0,5 с — до 25 мА (прогрелся катод индикатора, о чем сви­детельствует его свечение). Если ток по­вышается плавно лишь при увеличении напряжения свыше 36…37 В (откры­ваются стабилитроны),а индикаторы не светятся, то необходимо проверить цепи питания микросхем, наличие перемен­ного напряжения на выходе Z микро­схемы DD1, коллекторе транзистора VT1, на обмотках трансформатора Т1.

Убедившись в нормальной работе ча­сов и будильника, подбирают резистор R22. Для этого устанавливают на место свежезаряженный аккумулятор GB1, включают часы в сеть (конеч­но, сняв предварительно перемычку с конденсаторов С12 и С13) и измеряют напряжение на диоде VD1 1. Оно долж­но быть закрывающей диод полярности и равно 0,1. ..2 В. Сопротивление ре­зистора R22 (в килоомах) численно выбирают в 30 раз больше измеренно­го напряжения (в вольтах).

Для установки частоты кварцевого генератора между выходом S2 микро­схемы DD1 и общим проводом часов, работающих от аккумулятора или ис­точника постоянного напряжения, подсоединяют частотомер, включенный в режим измерения периода с частотой заполнения 10 МГц. Установив ротор конденсатора C1 в среднее положение, убеждаются, что период колебаний больше 0,5 с при максимальной емко­сти конденсатора СЗ и меньше 0,5 с — при минимальной. Если это не так, под­бирают конденсатор C2. Далее устанав­ливают ротор конденсатора СЗ в сред­нее положение и, включив часы (обя­зательно в корпусе) в сеть, опреде­ляют уход показаний за неделю.

После этого часы отключают от сети и, вновь подсоединив частотомер, выжи­дают примерно 1 ч, пока не установит­ся тепловой режим часов, работающих от аккумуляторной батареи, и включен­ного частотомера.

Затем рассчитывают поправку, на ко­торую необходимо изменить частоту колебаний кварцевого генератора. Если, например, часы отстали на 4 с. то отно­сительное отклонение частоты от необ­ходимой   составляет   4/(7Х86400), т. е. примерно 6,6 • 10- ⁶, и период (0,5с), измеренный частотомером, нуж­но уменьшить на 3,3 мкс. Генератор подстраивают сначала конденсатором СЗ, затем C1.

Конечно, часы можно наладить и без частотомера, но это займет значительно больше времени.

Следует отметить, что допустимый выходной ток микросхемы К176ИЕ18 на выходах T1—T4 значительно боль­ше, чем у К176ИЕ12. Поэтому требо­ваний к коэффициенту передачи тока h_21Э транзисторов электронных ключей при использовании полупроводниковых индикаторов (см. рис. 22) значительно менее жестки (достаточен h_21Э ³20). При этом сопротивление резисторов в цепях баз транзисторов в катодных ключах может быть уменьшено до 510 Ом (или до 1 кОм при h_21Э ³40).

Микросхема К176ИЕ17 — календарь. Она содержит счетчики дней недели, чисел и номера месяца. Счетчик чисел считает от 1 до 29, 30 или 31 в зави­симости от месяца, счет дней недели производится от 1 до 7, месяцев — от 1 до 12.

Принципиальная схема подключения микросхемы К176ИЕ17 к часам приведе­на на рис. 28. На ее выходах 1, 2, 4, 8 поочередно появляются (в двоичном ко­де) сигналы числа и номера месяца аналогично сигналам часов и минут на выходах микросхемы К17ИЕ13. Инди­каторы к указанным выходам микро­схемы К176ИЕ17 подключают так же, как и к выходам К176ИЕ13.

На выходах А, В, С постоянно при­сутствуют сигналы в коде 1-2-4 поряд­кового номера дня недели. Эти сигна­лы можно подать на микросхему К176ИД2 (или К176ИДЗ), к которой подключен семисегментный индикатор, в результате чего на нем будет ин­дицироваться номер дня недели. Одна­ко более интересна возможность фор­мирования двубуквенного обозначения дня недели на цифро- буквенных инди­каторах ИВ4 или ИВ17. Для этого необходимо изготовить специальный преобразователь кода.

Число, номер месяца и день недели устанавливают так же, как и время в часах. При нажатии на кнопку SB6 переключают числа, а на кнопку SB7 — номера месяца. При совместном нажа­тии на кнопки SB8 и SB6 корректи­руют дни недели. Для уменьшения чис­ла органов управления часами мож­но использовать кнопки SB1—SB4 (рис. 25) и для установки показаний

календаря. Для этого соединенные вме­сте контакты кнопок SB3 и SB4 комму­тируют дополнительным переключате­лем с вывода 11 микросхемы К176ИЕ13 на вывод 13 микросхемы К176ИЕ17 (рис. 28). К каждому входу Р микро­схем подключают свою RC-ячейку, как показано на рис. 25 и 28.

Напряжение питания +9 В подают на вывод 16 микросхемы К176ИЕ17, а общий провод соединяют с выводом 8, как   и у   микросхем   К176ИЕ13, К176ИЕ18 (рис. 25).

С.АЛЕКСЕЕВ

г. Москва

Назад
Оглавление

Индикатор iv 12 описание.

Схема простейших электронных часов. Изменения схемы

Принципиальная схема часов показана на рис. Часы реализованы на пяти микросхемах. Генератор минутной последовательности импульсов выполнен на микросхеме К176ИЕ12. В качестве задающего генератора используется кварцевый резонатор РК-72 с номинальной частотой 32768 Гц. Помимо минутной микросхемы, он позволяет принимать последовательности импульсов с частотой следования 1, 2, 1024 и 32768 Гц. В этих часах используются последовательности импульсов с частотой повторения: 1/60 Гц (вывод 10) — для обеспечения работы счетчика единиц минут, 2 Гц (вывод 6) — для начальной установки времени, 1 Гц (вывод 4) — для «мигающей» точки. При отсутствии микросхемы К176ИЕ12 или кварца на частоту 32768 Гц генератор можно сделать на: других микросхемах и кварце на другой частоте.
Счетчики и дешифраторы единиц минут и единиц часов выполнены на микросхемах К176ИЕ4, обеспечивающих счет до десяти и преобразование двоичного кода в семизначный код цифрового индикатора. Счетчики и дешифраторы десятков минут и десятков часов выполнены на микросхемах К175ИЭЗ, обеспечивающих счет до шести и расшифровку двоичного кода в цифровой индикаторный код. Для работы счетчиков микросхем К176ИЭЗ, К176ИЕ4 необходимо, чтобы на выводы 5, 6 и 7 подавался логический 0 (напряжение близкое к 0 В), либо эти выводы должны быть соединены с общим проводом микросхемы. схема. Выходы (вывод 2) и входы (вывод 4) счетчиков минут и часов соединены последовательно.

Установка 0 делителей микросхемы К176ИЕ12 и микросхемы К176ИЕ4 счетчика минутных единиц осуществляется подачей положительного напряжения 9 В на входы 5 и 9 (для микросхемы К176ИЕ12) и на вход 5 (микросхемы К176ИЕ4) при кнопку S1 через резистор R3. Начальная установка времени остальных счетчиков осуществляется подачей на вход 4 счетчиков десятков минут с помощью кнопки S2 импульсов с частотой следования 2 Гц. Максимальное время установления времени не превышает 72 с.
Схема установки 0 счетчиков единиц и десятков часов при достижении значения 24 выполнена на диодах VD1 и VD2 и резисторе R4, реализующих логическую операцию 2И. Установка счетчиков на 0 происходит при появлении положительного напряжения на анодах обоих диодов, что возможно только при появлении числа 24. Для создания эффекта «мигающей точки» импульсы с частотой следования 1 Гц с вывода 4 микросхемы К176ИЕ12 подаются на точку индикатора тактов или на сегмент r дополнительного индикатора.
Для часов целесообразно использовать семиэлементные люминесцентные цифровые индикаторы ИВ-11, ИВ-12, ИВ-22. Такой индикатор представляет собой электронную лампу с оксидным катодом прямого нагрева, контрольной сеткой и анодом, выполненными в виде сегментов, образующих фигуру. Индикаторы баллонные стеклянные ИВ-11, ИВ-12 цилиндрической, ИВ-22 — прямоугольной формы. Выводы электродов для ИВ-11 гибкие, для ИВ-12 и ИВ-22 — в виде коротких жестких штифтов. Цифры отсчитываются по часовой стрелке от укороченного гибкого вывода или от увеличенного расстояния между штырьками.
На сетку и анод необходимо подать напряжение до 27 В. В данной схеме часов на анод и сетку подается +9 В, так как использование более высокого напряжения требует дополнительных 25 транзисторов для согласования выходов микросхем, рассчитанных на 9 В питания напряжением 27 В подается на сегменты анодов цифровых индикаторов. Снижение напряжения, подаваемого на сетку и анод, снижает яркость индикаторов, но остается на уровне, достаточном для большинства случаев использования часов.
Если указанные индикаторы отсутствуют, то можно использовать индикаторы типа ИВ-ЗА, ИВ-6, имеющие меньшие номера. Напряжение катодной нити лампы ИВ-ЗА — 0,85 В (ток потребления 55 мА) ИВ-6 и ИВ-22 — 1,2 В (ток 50 и 100 мА соответственно), для ИВ-11, ИВ-12 — 1, 5 В (ток 80 — 100 мА). Один из выводов катода, соединенный с проводящим слоем (экраном), рекомендуется соединить с общим проводом схемы.
Блок питания обеспечивает работу часов от сети переменного тока 220 В. Он создает напряжение +9В для питания микросхем и сеток ламп, а также переменным напряжением 0,85 — 1,5 В для обогрева катода и индикаторных ламп.
Блок питания содержит понижающий трансформатор с двумя выходными обмотками, выпрямитель и фильтрующий конденсатор. Дополнительно установлен конденсатор С4 и намотана обмотка для питания цепей накала катодов ламп. При напряжении накала катода 0,85 В необходимо намотать 17 витков, при напряжении 1,2 В — 24 витка, при напряжении 1,5 В — 30 витков проводом ПЭВ-0,31. Один из проводов подключается к общему проводу (-9V), второй — к катодам ламп. Не рекомендуется последовательное соединение катодов ламп.
Конденсатор С4 емкостью 500 мкФ, помимо снижения пульсаций питающего напряжения, позволяет обеспечить работу счетчиков часов (выдерживание времени) около 1 минуты при отключении сети, например, при перемещении часов из одной комнаты в другую. Если возможно более длительное отключение сетевого напряжения, то параллельно конденсатору батарею «Крона» или батарею типа 7Д-0Д с номинальным напряжением 7,5 — 9 В.V должен быть подключен.
Конструктивно часы выполнены в виде двух блоков: основного и силового. Основной блок имеет габариты 115Х65Х50 мм, блок питания 80Х40Х50 мм. Основной блок устанавливается на подставку от пишущего инструмента.

Индикатор, чип	Сегменты индикаторного анода								Сеть	Кацд	Общий
	А	б б	В	Г	д	и	и	Точка
ИВ-З, ИВ-6	2	4	1	3	5	10	6	11	9	7	8
IV- 1lH	6	8	5	7	9	3	10	4	2	11	1
IV-12	8	10	7	9	1	6	5	—	4	2	3
ИВ-22	7	8	4	3	10	2	11	1	6	12	5
К176ИЕЗ, К176ИЕ4	9	8	10	1	13	11	12	—	—	—	7
К176ИЕ12	—	—	—	—	—	—	—	4	—	—	8

Литература

Схема часов на люминесцентных лампах

Многие хотят и интересуются Схема часов на вакуумных индикаторах старые советские времена. Ну, в этом, конечно, много интересного. Часы в стиле ретро , а ночью видно сколько времени. Можно еще диоды вставить под днище, и будет как бы подсветка. И так приступим к рассмотрению этой схемы.

Основную роль занимают газоразрядные индикаторы . Я использовал ИВ-6. Это 7-сегментный люминесцентный индикатор зеленого свечения (На фотографиях вы увидите голубоватый оттенок свечения, этот цвет искажается при фотографировании, из-за присутствия ультрафиолетовых лучей). Индикатор ИВ-6 выполнен в стеклянной колбе с гибкими выводами. Индикация осуществляется через боковую поверхность цилиндра. Аноды устройства выполнены в виде семи сегментов и десятичной точки.

Можно применять индикаторы ИВ-3А, ИВ-6, ИВ-8, ИВ-11, ИВ-12 или даже ИВ-17 с небольшим изменением схемы.

В первую очередь хотелось бы отметить, где можно найти лампы, которые были произведены в 1983 году.

Митинский рынок. Много и разное. В ящиках и на досках. Есть место для выбора.

С другими городами сложнее, может повезет и найдете в местном радиомагазине. Такие показатели есть во многих отечественных калькуляторах.

Можно заказать с Ebay, Да Да, русские индикаторы на аукционе. В среднем $12 за 6 штук.

Управление

Все управляется микроконтроллером AtTiny2313 и часами реального времени DS1307.

Часы при отсутствии напряжения переходят в режим питания от батарейки CR2032 (как на материнской плате ПК).

По заявлению производителя, в таком режиме они будут работать и не выйдут из строя 10 лет.

Микроконтроллер питается от внутреннего генератора 8 МГц. Не забудьте установить фьюз бит.

Установка времени осуществляется одной кнопкой. Инкриминируется долгое удержание, инкриминирование часов, потом минут. Никаких сложностей с этим нет.

Драйвера

В качестве ключей для сегментов поставил KID65783AP. Это 8 «верхних» клавиш. Я сделал выбор в сторону этой микросхемы, только потому, что она у меня была. Эта микросхема очень часто встречается в платах индикации стиральных машин. Ничто не мешает заменить его аналогом. Либо отрезки с резисторами 47КОм подтянуть к +50В, а популярный ULN2003 прижать к земле. Только не забудьте инвертировать вывод на сегменты в программе.

Индикация сделана динамической, поэтому к каждой цифре добавлен брутальный транзистор КТ315.

Печатная плата

Плата изготовлена ​​методом ЛУТ. Часы сделаны на двух платах. Почему это оправдано? Я даже не знаю, я просто хотел.

блок питания

Изначально трансформатор был на 50Гц. И он содержал 4 вторичные обмотки.

1 обмотка — напряжение в сети. После выпрямителя и конденсатора 50 вольт. Чем он больше, тем ярче будут светиться сегменты. Но не более 70 вольт. Ток не менее 20мА

2 обмотка — для смещения потенциала сетки. Примерно 10-15 вольт. Чем он меньше, тем ярче светятся индикаторы, но и «не включенные» сегменты тоже начинают светиться. Ток тоже 20мА.

3 обмотка — для питания микроконтроллера. 7-10 вольт. I = 50мА

4 обмотка — Накал. Для четырех ламп ИВ-6 нужно выставить ток 200мА, это примерно 1,2 вольта. У других ламп ток накала другой, так что имейте это в виду.

910 и более на анодах и сеточных цепях) в течение долговечности и срока годности.

Питать накальные цепи вакуумных люминесцентных индикаторов синусоидальным или прямоугольным переменным током рекомендуется от обмотки трансформатора со средней точкой (рис. 1), которая также является общей точкой вывода

катода. Допускается питание цепи нагрева от трансформатора без средней точки, которая в этом случае может быть создана искусственно делителем напряжения R1, R2 (рис. 2). Следует иметь в виду, что падение напряжения на резисторах делителя R1, R2 от суммарного тока анодов и сетки снижает напряжение между катодами и анодом, что может привести к снижению яркости или необходимости увеличения напряжение на аноде. Цепь накала также может питаться от источника постоянного тока. В качестве общей точки рекомендуется выбрать вывод катода, подключенный к отрицательному полюсу источника питания (рис. 3). Анодная и сеточная цепи могут питаться, как показано на схемах, описанных выше, от источника постоянного или пульсирующего напряжения. Во избежание мерцания изображения частота следования импульсов должна быть не менее 40 Гц при скважности не более 10 (в некоторых случаях даже 5).

Как правило, используются индикаторы с одинаковым анодом и

напряжением сетки. При постоянном напряжении их предельное рабочее значение составляет 30 В (номинальное напряжение 20 В — 27 В), а при импульсном напряжении — 70 В (номинальное 30 В — 50 В). Индикаторы могут работать при различных напряжениях анода и сетки. В этом случае рекомендуется выбирать режим питания, при котором напряжение анода выше напряжения сетки, что позволяет снизить энергопотребление при той же яркости, так как ток сетки заметно снижается, а ток анод-сегмент увеличивается незначительно. Наличие двух режимов работы люминесцентных индикаторов и нескольких схем управления свечением сегментных анодов позволяет реализовать два режима управления: статический и динамический.

В статическом режиме управления могут работать только одноразрядные индикаторы. В этом режиме каждый индикаторный электрод (сегментные аноды, сетка, катод) отдельно подключается к источнику питания (постоянного или импульсного напряжения для анодов и сеток) и управление может осуществляться с помощью любой из трех схем управления (рис. 1- 3).

В режиме динамического управления могут использоваться как одноразрядные, так и многоразрядные индикаторы. Этот режим характеризуется тем, что соответствующие электроды каждого одноразрядного индикатора и каждого знакоместа в многоразрядных индикаторах имеют общее подключение к источникам питания и управление может осуществляться по сеточной и анодной цепям (рис. 4). Сеточные цепи включают выбранный индикатор (знакомство), а анодные цепи включают сегментные аноды в выбранном индикаторе (знакомство). Для надежной блокировки индикатора при отсутствии управляющего сигнала на сетке необходимо подать на него запирающее напряжение от отдельного источника или от делителя напряжения для анодов индикатора. С этой же целью в схеме с общим эмиттером транзисторных ключей (рис. 5)

управляющие сетки люминесцентных индикаторов, два кремниевых диода подключены в прямом направлении.

При использовании нескольких индикаторов рекомендуется параллельное соединение цепей накала.

Выпускаются индикаторы повышенной достоверности различных цветов свечения, имеются опытные образцы многоцветных индикаторов.

Характеристики одноразрядных индикаторов приведены в табл. 1. Для управления индикаторами выпускаются преобразователи двоично-десятичного кода в позиционный код индикатора со встроенными анодными ключами и матрицей включения индикаторных сеток в режиме динамического управления. Многоразрядные индикаторы доступны в плоском или цилиндрическом исполнении.

Таблица 1.

индикатор	Символы	Напряжение тепло, В	Накал, мА	Напряжение	анод, мА	сетки, мА
	красные буквы цифры

Характеристики многоразрядных индикаторов приведены в табл. 2.

Таблица 2.

индикатор	Символы	разряда	Напряжение тепло, В	Напряжение	анод, мА	сетки, мА
	столбец матрицы

В табл. 3 приведены характеристики дешифраторов для вакуумных люминесцентных индикаторов, а в табл. 4 — состояния входов и выходов дешифратора К161ПР2.

Таблица 3

микросхемы	Назначение	Напряжение мощность, В	расход,	Напряжение	Напряжение	Напряжение переключатель,
	Код преобразователя Код преобразователя Код преобразователя коммут. 7ч То же, но прямые выходы

Таблица 4

Значимый	Информационный код				Сигналы на сегментах
	8	4	2	1	и	б	в	д	и	ф	г

Нумерация выводов микросхем К161ПР1, К161ПР2, К161ПРЗ, К161КН1, К161КН2 приведена на рис. 6.

Источник — Партин А.И. Popular About Digital ICs (1989)

Принципиальная схема самодельных часов на микросхемах К176ИЕ18, К176ИЕ13 и люминесцентных индикаторах ИВ-11. Простая и красивая поделка для дома. Приведены схема часов, чертежи печатных плат, а также фото готового устройства в собранном и разобранном виде.

Предлагаю для ознакомления и возможного повторения конструкцию часов на советских люминесцентных индикаторах ИВ-11. Схема (показана на рисунке 1) достаточно проста и при правильной сборке начинает работать сразу после включения.

Принципиальная схема

В основе электронных часов лежит микросхема К176ИЕ18, представляющая собой специализированный двоичный счетчик с генератором и мультиплексором. В состав микросхемы К176ИЕ18 входит также генератор (выводы 12 и 13), который предназначен для работы с внешним кварцевым резонатором частотой 32 768 Гц, а также микросхема содержит два делителя частоты с коэффициентами деления 215 = 32768 и 60.

Микросхема К176ИЕ18 содержит специальный формирователь звукового сигнала. При подаче импульса положительной полярности на входной контакт 9с выхода микросхемы К176ИЕ13 появляются пачки отрицательных импульсов на выводе 7 К176ИЕ18 с частотой заполнения 2048 Гц и скважностью 2.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельных часов на люминесцентных индикаторах ИВ-11.

Продолжительность пачек 0,5 секунды, период наполнения 1 секунда. Выход звукового сигнала (вывод 7) выполнен с «открытым» стоком и позволяет подключать излучатели сопротивлением более 50 Ом без эмиттерных повторителей.

За основу я взял принципиальную схему электронных часов с сайта «radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480». При сборке автором данной статьи были обнаружены существенные ошибки в печатной плате и нумерации некоторых выводов.

При вычерчивании схемы проводников требуется сделать горизонтальный переворот печатки в зеркальном варианте — еще один минус. Исходя из всего этого, я исправил все ошибки в макете печатки и тут же перевел ее в зеркальном отображении. На рис. 2 показана авторская печатная плата с неправильной разводкой.

Рис. 2. Оригинальная печатная плата с ошибками.

На рисунках 3 и 4 показан мой вариант печатной платы, она исправлена ​​и отзеркалена, вид со стороны дорожек.

Рис. 3. Печатная плата схемы часов на ИВ-11, часть 1.

Рис. 4. Печатная плата схемы часов на ИВ-11 часть 2.

Изменения схемы

Теперь скажу пару слов о схеме, при сборке и экспериментах со схемой я столкнулся с теми же проблемами что и люди, оставившие комментарии к статье на сайте автора. А именно:

• Нагрев стабилитронов;
• Сильный нагрев транзисторов в преобразователе;
• Нагрев гасящих конденсаторов;
• Проблема в накале.

в итоге были составлены гасящие конденсаторы на общую ёмкость 0,95 мкФ — два конденсатора 0,47х400в и один 0,01х400в. Резистор R18 заменен с указанного в схеме номинала на 470к.

Рис. 5. Внешний вид основной платы в сборе.

Стабилитрон б/у — Д814В. Резистор R21 в основаниях преобразователя заменен на 56 кОм. Трансформатор был намотан на ферритовом кольце, которое я снял со старого соединительного кабеля монитора с системным блоком компьютера.

Рис. 6. Внешний вид основной платы и платы с индикаторами в сборе.

Вторичная обмотка намотана 21х21 витком провода диаметром 0,4 мм, а первичная обмотка содержит 120 витков провода 0,2 мм. Кстати, вот и все изменения в схеме, позволившие устранить вышеперечисленные трудности в ее работе.

Транзисторы преобразователя довольно сильно нагреваются, около 60-65 градусов Цельсия, но работают без проблем. Изначально вместо транзисторов КТ3102 и КТ3107 пробовал поставить пару КТ817 и КТ814 — тоже работают, тепленькие, но как-то не стабильно.

Рис. Рис. 7. Внешний вид готовых часов на люминесцентных индикаторах ИВ-11 и ИВ-6.

При включении преобразователь запускался один раз. Поэтому ничего не переделывал и оставил все как есть. В качестве излучателя использовал динамик от какого-то попавшегося на глаза сотового телефона, и установил его в часы. Звук от него не слишком громкий, но достаточный, чтобы разбудить вас по утрам.

И последнее, что можно отнести к недостаткам или достоинствам, это возможность бестрансформаторного питания. Несомненно, при настройке или любых других манипуляциях со схемой есть риск схватить нехилый удар током, не говоря уже о более плачевных последствиях.

При опытах и ​​наладке использовал понижающий трансформатор на 24 вольта изменения во вторичке. Подключил напрямую к диодному мосту.

Кнопки как у автора не нашел, поэтому взял какие были под рукой, воткнул в проточенные отверстия в корпусе и все. Корпус изготовлен из прессованной фанеры, склеен клеем ПВА и оклеен декоративной пленкой. Получилось неплохо.

Результат проделанной работы: еще одни часы дома и исправленная рабочая версия для желающих повторить. Вместо индикаторов ИВ-11 можно поставить ИВ-3, ИВ-6, ИВ-22 и другие подобные. Все будет работать без проблем (с учетом распиновки конечно).

Светодиоды, которые раньше восторженно воспринимались в любых электронных устройствах индикации, в последнее время заболели и стали заметно проигрывать ретро-индикаторам, типа вакуумных ламп, которые выглядят гораздо приятнее. Поэтому был создан вариант электронных часов, которые показывают время с помощью газоразрядников ИН-12.

Особенности самодельных часов

• индикация выполнена на лампах ИН-12 (никси),
• маленький корпус,
Схема
• без микроконтроллеров,
• питается от адаптера питания 9 В
• потребляемый ток 150 мА.

Основой конструкции является универсальный корпус Z5A. Четыре таких светильника идеально вписываются по ширине в такой корпус. По оригинальной схеме тактовые импульсы для часов брались из сети 220 В, которая также являлась источником питания высокого напряжения для анодов ламп.

Правда, рискованно использовать устройство, в котором все находится под потенциалом сети. Поэтому во втором варианте питание было взято от повышающего преобразователя напряжения, а тактовая частота изменена на схему типового генератора: кварц 32,768 кГц, CD4060, делитель CD4013.

Конечная схема — несколько других схем из интернета, немного измененных и объединенных в одну. Выше приведена принципиальная схема, которую можно увеличить, нажав на картинку. Далее идет печатная плата самодельных часов.

Стоимость определить сложно, лампы были куплены давно, но даже если купить все радиодетали сейчас можно уложиться в 1000 рублей, что естественно хорошая цена за такой модный ретро гаджет.

Вид установки сверху и снизу.

Для тех, кто хочет повторить дизайн, советуем корпуса часов на газоразрядных индикаторах изготавливать из алюминия, меди, латуни или дерева (для подчеркивания винтажности). В крайнем случае обклейте пластик самоклеющейся пленкой «под дерево». А вместо светофильтра красного цвета лучше поставить спереди прозрачный оргстекло — тогда сохранится естественный цвет ламп ИН-12.

Гаджеты-обзоры на Tumblr

В общем как обычно не устоял перед модой на «ретро» в области электроники. Точнее, имеется в виду конструкция разного рода вещей на лампах и прочих «архаичных» радиодеталях. Поначалу даже была идея сделать «чистый стимпанк» — взять механические часы и использовать их как звонилку. То есть на стрелки налепить маленькие стрелки, а вокруг циферблата — герконы. Единственный нюанс — они тоже должны были завестись, хотя опять же для этих целей можно было бы использовать и мотор, который бы включался кнопкой по мере ослабления пружины. И выключил бы другой кнопкой. Была идея сделать полностью ламповые часы, но я разобрался, лампочек надо около 200. Поэтому был выбран самый простой вариант: индикаторы — лампы, а все остальное — микросхемы. И хотя сейчас на Западе эти индикаторы являются предметом бешеных спекуляций и наживы (наберите в гугле что типа «Никси трубка»), я прошелся по барахолкам и нашел штук 30 за совершенно смешные деньги, что мне даже кажется неудобным . Нет, есть конечно западные лампы, но их мало и они очень дорогие — от 30 долларов за штуку. Хотя они красивее. Самый красивый советский индикатор — ИН-18 — достать его почти невозможно, а разбить почти как западные. В Китае сие не производят, потому что в Китай пришла «электроника» после снятия их с производства на Западе.

В общем, план был такой — блендить светодиодный вариант, затем, если все ок, переделать программу с вывода семисегментного кода на вывод двоично-десятичного. Тем более, что мой китайский отладочный стенд позволяет поставить его за 10-15 минут. Удивительно, что еще. В 80-е годы, когда я решил сделать свои первые часы, такие вакуумные неоновые индикаторы валялись в огромном количестве, но делать это на таком старом барахле, сделанном на советских светодиодных панелях АЛС324, мне и в голову не приходило. По «классической» схеме К176ИЕ12+К176ИЕ13+К176ИД2+пищалка-будильник на К176ЛА7. Просыпались по ним в школу и в институт. Часы стали альтернативой отвратительному армянскому механическому будильнику «Севани», который при очередной поломке выкинул так, что вратарь выбивает мяч в поле. Часы честно работали около семи лет, потом кто-то их отдал, заменили на китайца радиоприемник. Часть их продукции была ответом советскому радиоконструктору «Старт 7176» — бешено популярному у передовой советской школоты. Нет, мне вроде тоже понравилось, но смутил индикатор вакуума и напряжение питания 27 вольт. Ну и еще эта ужасная многоножка — К145ик1901. Хотя сейчас удивляюсь — как это советская промышленность наладила набор для детей там, где в наличии было так мало? Кто-то проколол эту тему!

Разве это не самое главное в часах? Традиционно это был кварц. Как правило — спецпост. На частоте 32 768 герц. Почему эта частота? Потому что это число 215. Это придумано на Западе. Разделив это число 15 раз на 2, мы получим одну секунду. Мигающие точки. Отсчет 60 секунд — минута. 60 минут — час. 24 часа в сутки. Судя по всему, низшая частота для кварца делится на 2, при сохранении приемлемой стабильности самой этой частоты. Это кварц на плате компьютера. Кстати, лучший кварц из плат. Когда я делал свои часы на 176-й серии, то их выкинули из разбитых японских часов «Сейко», потому что советское радио, купленное за 3 рубля (15 билетов в кино или 20 порций мороженого!) давало просто отвратительную точность.