V poslednej dobe sú veľmi obľúbené hodinky s indikátormi vypúšťania plynu. Tieto hodiny dávajú mnohým ľuďom teplé svetlo ich lámp, vytvárajú pohodlie v domácnosti a neopísateľný pocit dýchania minulosti. Poďme zistiť v tomto článku, z čoho sú tieto hodinky vyrobené a ako fungujú. Hneď poviem, že ide o recenzný článok, takže o mnohých nejasných miestach sa bude podrobnejšie diskutovať v nasledujúcich článkoch.
Hodiny možno rozdeliť do nasledujúcich funkčných blokov:
1) Vysokonapäťový blok
2) Zobrazovací blok
3) Počítadlo času
4) Jednotka podsvietenia
Pozrime sa na každú z nich podrobnejšie.
Vysokonapäťový blok
Aby sa číslo vo vnútri lampy rozsvietilo, musíme naň priviesť napätie. Zvláštnosťou plynových výbojok je, že požadované napätie je pomerne vysoké, približne 200 voltov jednosmerného napätia. Naopak, prúd pre lampu by mal byť veľmi malý.
Kde môžete získať takéto napätie? Prvá vec, ktorá vás napadne, je elektrická zásuvka. Áno, môžete použiť usmernené sieťové napätie. Diagram bude vyzerať takto:
Nevýhody tejto schémy sú zrejmé. Toto je absencia galvanického oddelenia, neexistuje žiadna bezpečnosť alebo ochrana obvodu. Preto je lepšie skontrolovať funkčnosť svietidiel, pričom buďte mimoriadne opatrní.
V hodinkách išli konštruktéri inou cestou, zvýšili bezpečné napätie na požadovanú úroveň pomocou DC-DC meniča. Veľmi stručne povedané, takýto prevodník funguje na princípe hojdačky. Miernou silou ruky na hojdačku môžeme udeliť dosť veľké zrýchlenie, nie? DC-DC menič je rovnaký: pumpujeme nízke napätie na vysoké napätie.
Dám jeden z najbežnejších obvodov prevodníka (kliknutím zväčšíte, obvod sa otvorí v novom okne)
Obvod s takzvaným polovodičovým tranzistorom s efektom poľa. Poskytuje dostatok energie na napájanie šiestich lámp bez toho, aby boli horúce ako žehlička.
Zobrazovací blok
Ďalším funkčným blokom je indikácia. Skladá sa z lámp, v ktorých sú katódy spojené v pároch a anódy sú pripojené k optočlenom alebo tranzistorovým spínačom. Hodinky zvyčajne používajú dynamický displej, aby ušetrili miesto na doske s plošnými spojmi, miniaturizovali obvod a zjednodušili rozloženie dosky.
Počítadlo času
Ďalším blokom je počítadlo času. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je na špecializovanom čipe DS1307
Poskytuje vynikajúcu presnosť času. Vďaka tomuto čipu si hodinky udržia správny čas a dátum aj napriek dlhému výpadku prúdu. Výrobca sľubuje až 10 rokov (!) výdrže batérie od okrúhlej batérie CR2032.
Tu je typická schéma zapojenia pre čip DS1307:
Existujú aj podobné mikroobvody, ktoré vyrábajú mnohé spoločnosti vyrábajúce rádiové komponenty. Tieto čipy môžu poskytnúť obzvlášť presné meranie času, ale budú drahšie. Zdá sa mi, že ich použitie v domácich hodinkách nie je vhodné.
Blok podsvietenia
Jednotka podsvietenia je najjednoduchšia časť hodiniek. Inštaluje sa ľubovoľne. Sú to len LED diódy pod každým svietidlom, ktoré poskytujú podsvietenie. Môžu to byť jednofarebné LED alebo RGB LED. V druhom prípade si môžete vybrať ľubovoľnú farbu podsvietenia alebo ju dokonca nechať plynule meniť. V prípade RGB je potrebný vhodný ovládač. Najčastejšie to robí rovnaký mikrokontrolér, ktorý počíta čas, ale na zjednodušenie programovania môžete nainštalovať ďalší.
No a teraz pár fotiek pomerne zložitého projektu hodín. Používa dva mikrokontroléry PIC16F628 na ovládanie času a svetiel a jeden ovládač PIC12F692 na ovládanie RGB podsvietenia.
Tyrkysová farba podsvietenia:
A teraz zelená:
Ružová farba:
Všetky tieto farby je možné upraviť jedným tlačidlom. Môžete si vybrať ľubovoľnú. RGB diódy sú schopné produkovať akúkoľvek farbu.
A toto je kus vysokonapäťového meniča. Nižšie na fotografii je tranzistor s efektom poľa, ultra rýchla dióda a úložný kondenzátor DC-DC meniča
Ten istý konvertor, pohľad zdola. Používa sa SMD tlmivka a SMD verzia čipu MC34063. Na fotografii zostávajúce tavidlo ešte nebolo zmyté.
A toto je zjednodušená štvorlampová verzia hodiniek. Aj s RGB podsvietením
Ide o klasickú hodinovú štruktúru založenú na plynových výbojkách Sunny Clock, statickom podsvietení a trochu nezvyčajnom spôsobe ovládania lámp pomocou dvojice dekodérov K155ID1
V ďalšom článku si povieme podrobnejšie o DC-DC meničoch a výrobe vysokého napätia. Podrobne rozoberieme aj proces montáže takéhoto meniča a spustíme z neho lampu.
Ďakujem vám všetkým, El Kotto bol s vami. Pripojte sa ku skupine v kontakte
Vyvolalo to veľa otázok od tých, ktorí to chceli zostaviť, alebo od tých, ktorí to už zostavili, a samotný obvod hodín prešiel niekoľkými zmenami, rozhodol som sa napísať ďalší článok venovaný hodinám s indikátormi výboja. Tu popíšem vylepšenia/opravy obvodu aj firmvéru.
Takže úplne prvou nepríjemnosťou pri používaní týchto hodiniek v byte bol jas. Ak cez deň vôbec neprekážala, tak v noci celkom dobre osvetľovala miestnosť, prekážala pri spánku. Toto sa stalo obzvlášť viditeľným po prepracovaní dosky a inštalácii modrých LED diód do podsvietenia (červené podsvietenie sa ukázalo ako neúspešná možnosť, pretože červené svetlo prehlušilo žiaru lámp). Zníženie jasu v priebehu času nemalo veľký vplyv, pretože Chodím spať v rôznych časoch a hodiny zároveň stlmia jas. Alebo som stále hore, ale jas sa znížil a čas nie je viditeľný. Preto som sa rozhodol pridať svetelný senzor alebo, jednoduchšie povedané, fotorezistor. Našťastie bolo dostatok ADC pinov na pripojenie. Nerobil som priamu závislosť jasu od úrovne osvetlenia, ale jednoducho som nastavil päť stupňov jasu. Rozsah hodnôt ADC bol rozdelený do piatich intervalov a každému intervalu bola priradená vlastná hodnota jasu. Meranie sa vykonáva každú sekundu. Nový uzol okruhu vyzerá takto:
Bežný fotorezistor funguje ako svetelný senzor.
Ďalšia zmena ovplyvnila napájanie hodín. Faktom je, že použitie lineárneho stabilizátora obmedzilo rozsah napájacieho napätia a samotný stabilizátor sa počas prevádzky zahrieval, najmä keď boli LED diódy pri plnom jase. Kúrenie bolo slabé, no chcel som sa ho úplne zbaviť. Do obvodu preto pribudol ďalší spínací stabilizátor, tentoraz zostupný. Mikroobvod zostáva rovnaký ako v prevodníku Step-Up, zmenil sa iba obvod.
Všetko je tu štandardné, z údajového listu. Prúd požadovaný obvodom na prevádzku je menší ako 500 mA a nie je potrebný externý tranzistor, stačí vnútorný kľúč mikroobvodu. V dôsledku toho sa zastavilo akékoľvek zahrievanie napájacej časti okruhu. Okrem toho sa tento prevodník nebojí skratov na výstupe a preťaženia. Zaberie tiež menej miesta na doske a ochráni pred náhodným prepólovaním napájacieho napätia. Vo všeobecnosti solídne výhody. Je pravda, že pulzácie napájania by sa mali zvýšiť, ale to nemá žiadny vplyv na činnosť obvodu.
Okrem elektronickej časti sa zmenil aj vzhľad zariadenia. Už tu nie je obrovská hromada drôtov. Všetko je zmontované na dvoch doskách, ktoré sú zložené do „sendviča“ a prepojené cez PLS/PBS konektory. Samotné dosky sú držané spolu pomocou skrutiek. Vrchná doska obsahuje lampy, anódové tranzistorové spínače a podsvietenie LED. Samotné LED diódy sú inštalované za lampami, nie pod nimi. A na spodnej strane sú napájacie obvody, ako aj mikrokontrolér s kabelážou (na fotografii je staršia verzia hodiniek, ktoré ešte nemali svetelný senzor). Rozmer dosiek je 128x38mm.
Výbojky IN-17 boli nahradené žiarovkami IN-16. Majú rovnakú veľkosť znakov, ale tvarový faktor je odlišný: Keď sa všetky lampy stali „vertikálnymi“, rozloženie dosky sa zjednodušilo a vzhľad sa zlepšil.
Ako vidíte na fotografii, všetky svietidlá sú inštalované v jedinečných paneloch. Zásuvky pre IN-8 sú vyrobené z kontaktov konektora D-SUB. Po odstránení kovového rámu sa ľahko a prirodzene rozdelí s rovnakými kontaktmi. Samotný konektor vyzerá takto:
A pre IN-16 z kontaktov konvenčného klieštinového pravítka:
Myslím si, že musíme okamžite skoncovať s možnými otázkami o potrebe takéhoto rozhodnutia. Po prvé, vždy existuje riziko rozbitia lampy (mačka môže vliezť dovnútra alebo môže byť potiahnutý drôt, vo všeobecnosti sa môže stať čokoľvek). A po druhé, hrúbka konektora je oveľa menšia ako hrúbka kábla žiarovky, čo značne zjednodušuje rozloženie dosky. Plus pri zatavovaní lamy do dosky hrozí nebezpečenstvo pretrhnutia tesnenia lampy v dôsledku prehriatia výstupu.
Ako obvykle, schéma celého zariadenia:
A video z práce:
Fungujú stabilne, za šesť mesiacov prevádzky neboli zistené žiadne chyby. V lete sme zostali bez jedla viac ako mesiac, kým som bol preč. Prišiel som, zapol - čas neutekal a prevádzkový režim nezablúdil.
Hodiny sa ovládajú nasledovne. Krátkym stlačením tlačidla TLAČIDLO1 sa prepne prevádzkový režim (HODINY, HODINY+DÁTUM, HODINY+TEPLOTA, HODINY+DÁTUM+TEPLOTA). Keď podržíte rovnaké tlačidlo, aktivuje sa režim nastavenia času a dátumu. Zmena nameraných hodnôt sa vykonáva pomocou tlačidiel BUTTON2 a BUTTON3 a pohyb v nastaveniach sa vykonáva krátkym stlačením BUTTON1. Zapnutie/vypnutie podsvietenia sa vykonáva podržaním tlačidla BUTTON3.
Teraz môžete prejsť na ďalšiu verziu okruhu. Je vyrobený iba pomocou štyroch lámp IN-14. Jednoducho nie je kam zohnať malé lampy na sekundy, rovnako ako IN-8. Ale kúpiť IN-14 za prijateľnú cenu nie je žiadny problém.
V obvode nie sú takmer žiadne rozdiely, rovnaké dva impulzné meniče pre napájanie, rovnaký mikrokontrolér AtMega8, rovnaké anódové spínače. To isté RGB podsvietenie... Aj keď počkajte, nebolo tam žiadne RGB podsvietenie. Takže stále existujú rozdiely! Teraz môžu hodinky svietiť rôznymi farbami. Okrem toho program poskytuje možnosť triediť farby v kruhu, ako aj možnosť opraviť farbu, ktorá sa vám páči. Prirodzene so zachovaním farby a prevádzkového režimu v energeticky nezávislej pamäti MK. Dlho som rozmýšľal, ako bodky využiť zaujímavejšie (v každej lampe sú dve) a nakoniec som na nich zobrazil sekundy v binárnom formáte. Na hodinových lampách sú desiatky sekúnd a na minútových lampách - jednotky. Ak teda máme napríklad 32 sekúnd, číslo 3 sa vytvorí z bodov ľavých svetiel a číslo 2 z pravých svetiel.
Tvarový faktor zostáva „sendvičový“. Na spodnej doske sú dva meniče na napájanie obvodu, MK, K155ID1, DS1307 s batériou, fotorezistor, teplotný senzor (teraz už len jeden) a tranzistorové spínače pre svietidlá a RGB podsvietenie.
A na hornej strane sú anódové klávesy (mimochodom, teraz sú vo verzii SMD), lampy a LED podsvietenie.
Po zložení vyzerá všetko celkom dobre.
No, video z práce:
Hodiny sa ovládajú nasledovne. Keď krátko stlačíte tlačidlo BUTTON1 prepína prevádzkový režim (HODINY, HODINY+DÁTUM,HODINY + TEPLOTA,HODINY+DÁTUM+TEMPERATURE). Keď podržíte rovnaké tlačidlo, aktivuje sa režim nastavenia času a dátumu. Zmena nameraných hodnôt sa vykonáva pomocou tlačidiel BUTTON2 a BUTTON3 a pohyb v nastaveniach sa vykonáva krátkym stlačením BUTTON1. Zmena režimov podsvietenia sa vykonáva krátkym stlačením tlačidla BUTTON3.
Poistky zostali rovnaké ako v prvom článku. MK pracuje z interného 8 MHz oscilátora.V šestnástkovej sústave:VYSOKÉ: D9, NÍZKA: D4 a obrázok:
Firmvér MK, zdroje a dosky plošných spojov vo formáte sú zahrnuté.
Zoznam rádioelementov
| Označenie | Typ | Denominácia | Množstvo | Poznámka | Obchod | Môj poznámkový blok | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| S RGB podsvietením | |||||||
| U1 | Čip | K155ID1 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| U2 | MK AVR 8-bit | ATmega8A-AU | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| U3 | Hodiny reálneho času (RTC) | DS1307 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| U4, U5 | DC/DC pulzný menič | MC34063A | 2 | Do poznámkového bloku | |||
| P9 | teplotný senzor | DS18B20 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| Q1, Q2, Q7-Q10 | Bipolárny tranzistor | MPSA42 | 6 | MMBTA42 | Do poznámkového bloku | ||
| Q2, Q4-Q6 | Bipolárny tranzistor | MPSA92 | 4 | MMBTA92 | Do poznámkového bloku | ||
| Q11-Q13, Q16 | Bipolárny tranzistor | BC857 | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| Q14 | Bipolárny tranzistor | BC847 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| Q15 | MOSFET tranzistor | IRF840 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| D1 | Usmerňovacia dióda | HER106 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| D2 | Schottkyho dióda | 1N5819 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| L1, L2 | Induktor | 220 μH | 2 | Do poznámkového bloku | |||
| Z1 | Kremeň | 32,768 kHz | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| BT1 | Batéria | Batéria 3V | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| HL1-HL4 | Dióda vyžarujúca svetlo | RGB | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| R1-R4 | Rezistor | 12 kOhm | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| R5, R7, R9, R11, R34, R35 | Rezistor | 10 kOhm | 6 | Do poznámkového bloku | |||
| R8, R10, R12, R14 | Rezistor | 1 MOhm | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| R13-R18, R37, R38, R40 | Rezistor | 1 kOhm | 9 | Do poznámkového bloku | |||
| R19, R20, R33, R39, R41-R43, R46, R47, R51, R53 | Rezistor | 4,7 kOhm | 11 | Do poznámkového bloku | |||
| R21, R24, R27, R30 | Rezistor | 68 ohmov | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32 | Rezistor | 100 ohmov | 8 | Do poznámkového bloku | |||
| R36 | Rezistor | 20 kOhm | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| R44 | Rezistor | ||||||
Sú k dispozícii
Nakupujte vo veľkomStavebnica na zostavenie hodín so svietidlami IN-14 je stavebnica na zostavenie trubicových hodín s indikátormi výboja v retro štýle. Hodinky sú vybavené budíkom a majú energeticky nezávislú pamäť. Súprava obsahuje dosky a kompletnú sadu komponentov na montáž (dodávané s rádiovými trubicami). Na konci vzrušujúcej montáže dostanete hotový výrobok, ktorý vás poteší teplým svetlom lampy.
Súprava je určená na výučbu spájkovacích zručností, čítanie schém zapojenia a praktické nastavenie zostavených zariadení; umožňuje rádioamatérom pochopiť, ako funguje mikrokontrolér. Bude to zaujímavé a užitočné pri učení sa základov elektroniky a získavaní skúseností s montážou a konfiguráciou elektronických zariadení.
technické údaje
Zvláštnosti
- Katódový režim proti otrave (pred zmenou minút sa rýchlo vyhľadajú všetky čísla vo všetkých lampách)
- Alarm
Ďalšie informácie
Indikátory výboja plynu IN-14 boli vyrobené v minulom storočí a používali sa na zobrazovanie informácií (digitálnych, symbolických) na základe žeravého výboja. V súčasnosti sa tieto lampy používajú na výrobu hodiniek.
Hodinky sú vybavené budíkom.
Hodinky majú energeticky nezávislú pamäť - batéria CR 2032 je súčasťou balenia.
Hodinky sa ovládajú tromi tlačidlami. Pomocou tlačidla "funkcie" môžete prepínať medzi režimami. Pomocou tlačidiel „nastavenia hodnoty“ sa hodnota mení v jednom alebo druhom režime.
Napájací kábel nie je súčasťou dodávky.
Konštrukčne je zariadenie vyrobené na dvoch doskách plošných spojov z fóliového sklolaminátu s rozmermi 116x38 mm. Vzdialenosť medzi spájanými doskami je 11 mm. Namontujte komponenty do výšky 10 mm. Venujte zvláštnu pozornosť veľkostiam polárnych kondenzátorov. Pre „harmonickú“ inštaláciu kontroliek vložte dve zápalky medzi svorky IN-14. Hrebeň kolíkov na doske indikátora je namontovaný na bočnej strane koľajníc (kolíky prispájkujeme, potom posúvame plastovú „sponku“ smerom k doske).
Raz za minútu, keď sa zmení znak, sa zapne režim proti otrave katódy lampy. V tomto momente sú spočítané všetky znaky v každom ukazovateli, vďaka čomu sú hodiny ešte efektívnejšie.
POZOR! Po zapnutí sa nedotýkajte súčiastok a prúdových ciest dosky, obvod je pod vysokým napätím cca 180V. Toto napätie je potrebné na napájanie indikátorov labiek. Dbajte na dodržiavanie pravidiel pre prácu s vysokým napätím.
články
Schéma
Elektrická schéma
Obsah dodávky
- Indikátory IN-14 - 4 ks.
- Sada elektronických komponentov - 1 ks.
- Doska plošných spojov - 2 ks.
- Návod - 1 ks.
Čo je potrebné na montáž
- Spájkovačka
- Spájka
- Bočné frézy
nastavenie
- Správne zostavené zariadenie nevyžaduje konfiguráciu a okamžite začne fungovať.
Preventívne opatrenia
- POZOR! Po zapnutí sa nedotýkajte súčiastok a prúdových ciest dosky, obvod je pod vysokým napätím cca 180V. Toto napätie je potrebné na napájanie indikátorov labiek. Dbajte na dodržiavanie pravidiel pre prácu s vysokým napätím.
Údržba
- Ak po zapnutí indikátor ukazuje dvojnásobné hodnoty, musíte dosku znova dôkladne opláchnuť, aby ste odstránili zvyšky taviva.
Pozor!
- Aby sa zabránilo odlupovaniu tlačených vodičov a prehrievaniu prvkov, čas spájkovania každého kontaktu by nemal presiahnuť 2-3 s
- Na prácu používajte spájkovačku s výkonom nie väčším ako 25 W s dobre naostreným hrotom.
- Na rádiové inštalačné práce sa odporúča použiť spájku značky POS61M alebo podobne, ako aj tekuté neaktívne tavidlo (napríklad 30% roztok kolofónie v etylalkohole alebo LTI-120).
Otázky a odpovede
- Dobrý deň. 1) Sú na predaj nejaké obaly na tieto hodinky (zárezy) 2) Majú tieto hodinky LED podsvietenie pre pätice IN-14?
- Dobrý deň. 1. Neexistujú žiadne puzdrá, musíte si ich vyrobiť sami. 2. Nie, nie je podsvietenie.
V poslednej dobe sa veľkej obľube tešia retro hodinky s indikátormi vypúšťania plynu. V zahraničí sa takéto hodinky nazývajú „Nixie-clock“. Keď som videl podobný projekt na internete, inšpirovala ma myšlienka zostaviť si tie isté pre seba.
Čítajte ďalej a zistite, čo z toho vzniklo.
Možnosti okruhu som si preštudoval na internete. Hodinky Nixie sa zvyčajne skladajú zo štyroch hlavných častí:
1. riadiaci mikrokontrolér,
2. vysokonapäťový zdroj,
3. vodič-dekodér a samotné svietidlá.
Vo väčšine obvodov sa ako dekodér používajú sovietske mikroobvody K155ID1 - „vysokonapäťové dekodéry na ovládanie indikátorov vypúšťania plynu“. Nemohol som nájsť taký čip a naozaj som nechcel používať balíčky DIP.
Schéma hodín, použité diely
S prihliadnutím na dostupné komponenty som vyvinul vlastnú verziu hodinového obvodu, v ktorej je úloha dekodéra priradená mikrokontroléru.
Obrázok 1. Schéma Nixie hodín na MK
Na čipe U4 MC34063 je zosilňovač „dc-dc“ s externým kľúčom na IRF630M zostavený v úplne izolovanom puzdre. Tranzistor bol prevzatý z dosky monitora.
R4+Q1+D1 sú jednoduchý prepínač, ktorý rýchlo vybíja uzávierku. Bez takéhoto ovládača sa kľúč veľmi zahrial a nebolo možné získať požadované napätie.
R5+R7+C8 - spätná väzba, ktorá určuje výstupné napätie pri 166 voltoch. Tranzistory Q3-Q10 spolu s odpormi R8-R23 tvoria anódové spínače, ktoré umožňujú dynamické zobrazenie.
Rezistory R8-R11 nastavujú jas čísel indikátorov a rezistor R35 nastavuje jas deliaceho bodu.
Rovnaké svorky všetkých svietidiel s výnimkou anódy sú navzájom spojené a riadené tranzistormi Q11-Q21.
Mikrokontrolér ATMEGA8 ovláda spínače lampy a tiež sa pýta na čip a tlačidlá DS1307 hodín reálneho času (RTC).
Diódy D3 a D4 zabezpečujú vygenerovanie externej požiadavky na prerušenie stlačením ktoréhokoľvek z ovládacích tlačidiel.
Regulátor je napájaný cez lineárny stabilizátor 78L05.
Lampy IN-14 sú indikátory žeravého výboja.
Katódy v tvare arabských číslic s výškou 18 mm a dvoma čiarkami. Indikácia sa vykonáva cez bočný povrch valca. Prevedenie je sklenené, s flexibilnými vývodmi.
Takpovediac, uh... kalkulačka Iskra 122. Fotografia ~MERCURY LIGHT~
Indikátory IN-14 z monštruóznej kalkulačky Iskra 122 z roku 1978 svietia bez problémov a dostal som ich za „ďakujem, že ste mi vyčistili balkón“.
Konštrukcia môže byť napájaná konštantným napätím 6 - 15 Voltov z externého zdroja. Spotreba menej ako jeden watt (70 mA pri 10 V).
Na udržanie chodu hodín počas výpadkov napájania je dodávaná batéria CR2032. Podľa údajového listu spotrebuje DS1307 pri prevádzke na batériu iba 500 nA, takže táto batéria vydrží veľmi dlho.
Správa hodín
Po pripojení napájania sa rozsvietia štyri nuly a ak je komunikácia s čipom DS1307 nadviazaná bez chýb, deliaca bodka začne blikať.Čas sa nastavuje pomocou troch tlačidiel „+“, „-“ a „set“. Stlačením tlačidla „set“ zhasnú číslice hodín, potom pomocou tlačidiel „+“ a „-“ nastavte minúty. Ďalším stlačením tlačidla „set“ sa prepnete do režimu nastavenia hodín. Ďalším stlačením tlačidla „set“ sa nastaví na 0 sekúnd a hodiny sa prepnú do režimu zobrazenia času „HH:MM“. Deliaca bodka bude blikať.
Podržaním tlačidla „+“ môžete kedykoľvek zobraziť aktuálny čas v režime „MM:SS“.
zaplatiť
Všetky hlavné časti obvodu sú napojené na jednu obojstrannú dosku s rozmermi 135x53 mm. Doska bola vyrobená LUT a leptaná v peroxide vodíka s kyselinou citrónovou. Vrstvy dosky boli navzájom spojené spájkovaním kúskov medeného drôtu do otvorov.Šablóny dosiek boli zarovnané so svetlom pozdĺž značiek mimo dosky. Je potrebné pripomenúť, že horná vrstva M1 v Sprint-Layout musí byť vytlačená zrkadlovo.
Počas testovacej montáže boli v elektroinštalácii identifikované „zárubne“. Anódové tranzistory som musel prepojiť drôtmi. Doska plošných spojov v archíve k článku bola opravená.
Na programovanie ovládača sú k dispozícii kontaktné podložky.
Fotografia zostavenej dosky s hodinami
Foto 1. Doska s hodinami zospodu
Elektrické vysokonapäťové Kondenzátor je umiestnený horizontálne, urobil som preň výrez v DPS. Zmontovanú dosku som sa snažil urobiť čo najminiatúrnejšiu. Ukázalo sa, že má hrúbku len 15 mm. Môžete si vyrobiť tenké, štýlové puzdro!
Zoznam položiek
Súbory
Archív obsahuje hodinovú schému s vysokým rozlíšením, dosku plošných spojov vo formáte SL5 a firmvér pre ovládač.Poistky musia byť nakonfigurované tak, aby fungovali z interného 8 MHz oscilátora.
▼ 🕗 24.05.2015 ⚖️ 819,72 Kb ⇣ 137 Dobrý deň, čitateľ! Volám sa Igor, mám 45 rokov, som Sibírčan a zanietený amatérsky elektroinžinier. Vymyslel som, vytvoril a udržiavam túto úžasnú stránku od roku 2006.
Už viac ako 10 rokov existuje náš časopis len na moje náklady.
Dobre! Darček sa skončil. Ak chcete súbory a užitočné články, pomôžte mi!
Tento článok sa zameria na výrobu originálnych a nezvyčajných hodiniek. Ich jedinečnosť spočíva v tom, že čas je indikovaný pomocou digitálnych kontroliek. Takýchto svietidiel sa kedysi vyrábalo obrovské množstvo u nás aj v zahraničí. Používali sa v mnohých zariadeniach, od hodiniek až po meracie zariadenia. Ale po príchode LED indikátorov sa lampy postupne prestali používať. A tak vďaka rozvoju mikroprocesorovej technológie bolo možné vytvárať hodinky s relatívne jednoduchým obvodom pomocou digitálnych indikátorov. Myslím, že by nebolo na škodu povedať, že sa používali hlavne dva typy lámp: žiarivka a plynová výbojka. Medzi výhody luminiscenčných indikátorov patrí nízke prevádzkové napätie a prítomnosť niekoľkých výbojov v jednej žiarovke (aj keď takéto príklady sa nachádzajú aj medzi indikátormi výboja plynu, ale je oveľa ťažšie ich nájsť). Všetky výhody tohto typu svietidiel sú však kompenzované jednou obrovskou nevýhodou - prítomnosťou fosforu, ktorý časom vyhorí a žiara sa stlmí alebo prestane. Z tohto dôvodu nie je možné použiť použité lampy.
Indikátory vypúšťania plynu nemajú túto nevýhodu, pretože žiari v nich výboj plynu. V podstate je tento typ lampy neónová lampa s viacerými katódami. Vďaka tomu je životnosť indikátorov vypúšťania plynu oveľa dlhšia. Navyše, nové aj použité lampy fungujú rovnako dobre (a často používané fungujú lepšie). Existujú však určité nevýhody: prevádzkové napätie indikátorov výboja plynu je viac ako 100 V. Riešenie problému s napätím je však oveľa jednoduchšie ako s vyhoreným fosforom. Na internete sú takéto hodinky bežné pod názvom NIXIE CLOCK.
Samotné ukazovatele vyzerajú takto:
Zdá sa teda, že všetko je jasné o dizajnových prvkoch, teraz začnime navrhovať obvod našich hodiniek. Začnime návrhom vysokonapäťového zdroja napätia. Tu sú dva spôsoby. Prvým je použitie transformátora so sekundárnym vinutím 110-120 V. Ale taký transformátor bude buď príliš objemný, alebo ho budete musieť navinúť sami, vyhliadky sú také. Áno, a regulácia napätia je problematická. Druhým spôsobom je zostavenie stupňovitého prevodníka. No, tu bude viac výhod: po prvé, zaberá málo miesta, po druhé, má ochranu proti skratu a po tretie, môžete ľahko nastaviť výstupné napätie. Vo všeobecnosti je všetko, čo potrebujete, aby ste boli šťastní. Vybral som si druhú cestu, pretože... Nemal som chuť hľadať transformátor a navíjací drôt a chcel som aj niečo miniatúrne. Bolo rozhodnuté zostaviť prevodník na MC34063, pretože Mal som skúsenosti s prácou s ňou. Výsledkom je tento diagram:
Prvýkrát bol zostavený na doske a vykazoval vynikajúce výsledky. Všetko sa spustilo okamžite a nebola potrebná žiadna konfigurácia. Pri napájaní 12V. výstup sa ukázal byť 175V. Zostavený napájací zdroj hodiniek vyzerá takto:
Na dosku bol okamžite nainštalovaný lineárny stabilizátor LM7805 pre napájanie elektroniky hodín a transformátora.
Ďalšou etapou vývoja bol návrh obvodu spínania svietidiel. Ovládanie svietidiel sa v zásade nelíši od ovládania sedemsegmentových indikátorov, s výnimkou vysokého napätia. Tie. Stačí priviesť kladné napätie na anódu a pripojiť zodpovedajúcu katódu k zápornému napájaniu. V tejto fáze je potrebné vyriešiť dve úlohy: zosúladiť úrovne MK (5V) a lámp (170V) a prepnúť katódy žiaroviek (sú to čísla). Po určitom čase premýšľania a experimentovania bol vytvorený nasledujúci obvod na ovládanie anód lámp:
A ovládanie katód je veľmi jednoduché, preto prišli so špeciálnym mikroobvodom K155ID1. Je pravda, že sa už dávno prestali vyrábať ako lampy, ale ich nákup nie je problém. Tie. na ovládanie katód ich stačí pripojiť k príslušným kolíkom mikroobvodu a odoslať údaje v binárnom formáte na vstup. Áno, skoro by som zabudol, je napájaný 5V, no, veľmi pohodlná vec. Bolo rozhodnuté urobiť zobrazenie dynamické, pretože inak by ste museli nainštalovať K155ID1 na každú lampu a bude ich 6. Všeobecná schéma dopadla takto:
Pod každú lampu som nainštaloval jasne červenú LED, je to krajšie. Po zložení doska vyzerá takto:
Nenašli sme objímky pre lampy, takže sme museli improvizovať. Výsledkom bolo, že staré konektory, podobné moderným COM, boli demontované, boli z nich odstránené kontakty a po niekoľkých manipuláciách s rezačkami drôtu a ihlovým pilníkom boli prispájkované do dosky. Nerobil som panely pre IN-17, urobil som ich len pre IN-8.
Najťažšia časť je za nami, zostáva už len vyvinúť obvod pre „mozog“ hodiniek. Na tento účel som si vybral mikrokontrolér Mega8. No, potom je všetko celkom jednoduché, len to vezmeme a všetko k nemu pripojíme spôsobom, ktorý nám vyhovuje. V dôsledku toho obvod hodín obsahoval 3 tlačidlá na ovládanie, čip hodín DS1307 v reálnom čase, digitálny teplomer DS18B20 a dvojicu tranzistorov na ovládanie podsvietenia. Pre pohodlie pripájame anódové kľúče k jednému portu, v tomto prípade je to port C. Po zložení to vyzerá takto:
Na doske je malá chyba, ale v priložených súboroch dosky bola opravená. Konektor na prebliknutie MK je prispájkovaný vodičmi, po prebliknutí zariadenia ho treba odspájkovať.
Teraz by bolo pekné nakresliť všeobecný diagram, raz povedané a urobený, tu je:
A takto to celé vyzerá zmontované:
Teraz zostáva už len napísať firmvér pre mikrokontrolér, čo sa aj podarilo. Funkčnosť sa ukázala byť nasledovná:
Zobrazenie času, dátumu a teploty. Keď krátko stlačíte tlačidlo MENU, režim zobrazenia sa zmení.
Režim 1 – len čas.
Režim 2 - čas 2 min. dátum 10 sek.
Režim 3 - čas 2 min. teplota 10 sek.
Režim 4 - čas 2 min. dátum 10 sek. teplota 10 sek.
Pri podržaní sa aktivujú nastavenia času a dátumu a v nastaveniach sa môžete pohybovať stlačením tlačidla MENU.
Maximálny počet snímačov DS18B20 sú 2. Ak teplota nie je potrebná, nemôžete ich vôbec nastaviť, to nijako neovplyvní chod hodiniek. Senzor nie je zapojený za horúca.
Krátkym stlačením tlačidla HORE sa na 2 sekundy zapne dátum. Pri podržaní sa podsvietenie zapne/vypne.
Krátkym stlačením tlačidla DOLE sa teplota zapne na 2 sekundy.
Od 00:00 do 7:00 sa jas zníži.
Celé to funguje takto:
Zdroje firmvéru sú súčasťou projektu. Kód obsahuje komentáre, takže nebude ťažké zmeniť funkčnosť. Program je napísaný v Eclipse, ale kód sa skompiluje bez akýchkoľvek zmien v AVR Studio. MK pracuje z interného oscilátora na frekvencii 8 MHz. Poistky sú nastavené takto:
A v šestnástkovej sústave takto: VYSOKÉ: D9, NÍZKA: D4
Súčasťou sú aj dosky s opravenými chybami.
Tieto hodiny fungujú mesiac. V práci neboli zistené žiadne problémy. Regulátor a meničový tranzistor LM7805 sú sotva teplé. Transformátor sa zahrieva až na 40 stupňov, takže ak plánujete hodinky inštalovať do púzdra bez vetracích otvorov, budete musieť použiť transformátor s vyšším výkonom. V mojich hodinkách poskytuje prúd okolo 200 mA. Presnosť strojčeka veľmi závisí od použitého kremeňa pri 32,768 kHz. Nie je vhodné inštalovať kremeň zakúpený v obchode. Najlepšie výsledky vykazoval quartz zo základných dosiek a mobilných telefónov.
Okrem svietidiel používaných v mojom okruhu môžete nainštalovať akékoľvek ďalšie indikátory vypúšťania plynu. Aby ste to dosiahli, budete musieť zmeniť rozloženie dosky a pre niektoré žiarovky napätie zosilňovacieho konvertora a odporov na anódach.
Pozor: zariadenie obsahuje zdroj vysokého napätia!!! Prúd je malý, ale dosť citeľný!!! Preto buďte pri práci s prístrojom opatrní!
Jedna z možností zostavenia pre tento projekt:
Zoznam rádioelementov
| Označenie | Typ | Denominácia | Množstvo | Poznámka | Obchod | Môj poznámkový blok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Indikátor vypúšťania plynu | IN-8 | 4 | Do poznámkového bloku | |||
| Indikátor vypúšťania plynu | IN-17 | 2 | Do poznámkového bloku | |||
| CPU | MK AVR 8-bit | ATmega8 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| Hodiny reálneho času (RTC) | DS1307 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| teplotný senzor | DS18B20 | 2 | Do poznámkového bloku | |||
| DD1 | Čip | K155ID1 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| IC1 | DC/DC pulzný menič | MC34063A | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VR1 | Lineárny regulátor | LM7805 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VT1-VT6 | Bipolárny tranzistor | MPSA92 | 6 | Do poznámkového bloku | ||
| VT7-VT12 | Bipolárny tranzistor | MPSA42 | 6 | Do poznámkového bloku | ||
| VT13, VT14 | Bipolárny tranzistor | BC847 | 2 | Do poznámkového bloku | ||
| VT15 | Bipolárny tranzistor | KT3102 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VT16 | Bipolárny tranzistor | KT3107A | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VT17 | MOSFET tranzistor | IRF840 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VDS1 | Diódový mostík | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| VD1 | Usmerňovacia dióda | HER106 | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| HL1-HL6 | Dióda vyžarujúca svetlo | 6 | Do poznámkového bloku | |||
| C1 | 100 uF | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| C2, C3-C5, C7, C9, C11 | Kondenzátor | 0,1 uF | 7 | Do poznámkového bloku | ||
| C6, C8 | Elektrolytický kondenzátor | 1000 uF | 2 | Do poznámkového bloku | ||
| C10 | Kondenzátor | 510 pF | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| C12 | Elektrolytický kondenzátor | 4,7 µF 400 V | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| R1-R4, R6-R8 | Rezistor | 4,7 kOhm | 7 | Do poznámkového bloku | ||
| R5, R9-R14, R27-R32, R42 | Rezistor | 10 kOhm | 14 | Do poznámkového bloku | ||
| R15, R17, R19, R21, R23, R25, R45 | Rezistor | 1 MOhm | 7 | Do poznámkového bloku | ||
| R16, R18, R20, R22, R24, R26 | Rezistor | 13 kOhm | 6 | Do poznámkového bloku | ||
| R33, R34 | Rezistor |
