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

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.

habr.com

Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12А

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

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


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

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

Общий вид плат:



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




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



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






В следующих версиях думаю, сделать три кнопки и сделать надписи гравировкой.
Файлы проекта, доступны только для зарегистрированных пользователей:

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Здравствуйте, уважаемые читатели. Давно я хотел собрать часы на газоразрядных индикаторах, но всё катастрофически не хватало времени, наконец то я закончил этот проект. Под катом немного о том что такое газоразрядные индикаторы, а также о том как я собирал часы, начиная со схемы и заканчивая корпусом.

Введение

Если верить википедии, первые газоразрядные индикаторы были разработаны в 50-х годах прошлого века. За рубежом такие индикаторы называют «Nixie», название получилось от сокращения «NIX 1» — «Numerical Indicator eXperimental 1» («цифровой индикатор экспериментальный, разработка 1»). В данных часах используются знаковые индикаторы советского производства типа ИН-12Б.

По конструкции они из себя представляют стеклянную колбу внутри которой десять тонких металлических электродов (катодов), каждый из которых соответствует одной цифре от 0 до 9, электроды сложены так, что различные цифры появляются на разной глубине. Также присутствует один электрод в виде металлической сетки (анод), располагается перед всеми остальными. Колба наполнена инертным газом неоном с небольшим количеством ртути. Когда между анодом и катодом прикладывается электрический потенциал от 120 до 180 вольт постоянного тока, вблизи катода возникает свечение, загорается соответствующая цифра. За этот мягкий оранжевый свет и ценят эти индикаторы.

Дополнительная информация

Если быть точным, то в лампах ИН-12Б присутствует ещё один катод — в виде точки, он в данных часах не используется.

Также в данных часах для разделения часов и минут используется ещё один газоразрядный индикатор — ИНС-1
Индикация осуществляется через линзовый купол баллона, выглядит как светящаяся точка оранжевого цвета.

Схема

Схема часов была найдена на просторах сети, автор Тимофей Носов. В основе её микроконтроллер PIC16F628A и советская микросхема К155ИД1, представляет собой высоковольтный дешифратор управления газоразрядными индикаторами.

Питание ламп реализовано с помощью повышающего импульсного преобразователя, собранного на полевом транзисторе, индуктивности, конденсаторе и диоде, сигнал ШИМ генерирует микроконтроллер. В данной схеме используется динамическая индикация, микроконтроллер с помощью дешифратора К155ИД1 управляет катодами сразу всех ламп, синхронно управляет анодами ламп через оптопары. Скорость переключения ламп происходит с высокой частотой, а так как газоразрядным индикаторам, как и любой лампе, нужно время чтобы потухнуть, то мерцания человеческий глаз не видит (скажу больше — не видит даже камера).
В схеме реализовано резервное питание на элементе CR2032, при отключении питания индикация тухнет, а часы продолжают идти.

Электронная часть

Схема часов разделена на две части — плата с лампами и основная плата устройства.
Ссылка на архив с файлом для Splint Layout — тут

С помощью ЛУТ сделал две платы


Собираем плату с лампами
Лампы мне достались со старой советской техники, собственно эта находка и побудила меня собрать эти часы.

Собираем основную плату


Платы соединяются через разъемы PLS и PBS, которые припаиваются со стороны дорожек. Вот так выглядит в собранном виде:
Микроконтроллер PIC16F628A покупал — тут

Оптопары покупал — тут

Полевой транзистор IFR840 — тут

Остальное было в наличии, или нашлось по месту.

Осталось прошить микроконтроллер. Прошивать будем с помощью программатора PICkit2, покупался давно — тут


Запускаем программу PICkit2 и прошиваем наш микроконтроллер
прошивка
После прошивки включаю часы… а цифры не светятся, мигает только секундный индикатор (ИНС-1). После нашел свою ошибку, в цепи питания ламп вместо резистора 4,7К был установлен 47К. После замены схема заработала, надо делать корпус.

Корпус

Остался у меня кусок бруса бука, это тот же бук что использовался для изготовления корпуса «шайтан коробочки» из моего предыдущего обзора.

Сначала хотел вырезать корпус на ЧПУ станке, договорился со своим товарищем работающим на мебельном производстве. Но, как бывает, то нет времени, то срочно надо выполнить другую работу. Короче, после месяца ожидания, решил сделаю сам.

Вырезал заготовку под будущий корпус, разметил


Вырезал полость под внутренности, это был сам трудоёмкий этап. Сначала высверливал, потом лишнее убирал стамеской, после зашкуривал.


Стамеской сделал углубление для стекла и задней панели, приклеил упоры внутри корпуса, все пропитал льняным маслом


Из затемнённого стекла вырезал кусок нужного размера


Сделал заднюю панель, с отверстиями для кнопок и разъёма питания


Собрал всё вместе, вид спереди


Вид сзади


Для того что бы часы стояли немного под наклоном, на днище приклеил две резиновые ножки


В случае редкого включения отдельных индикаторных катодов и активности других, частицы металла, распыляемого работающими катодами, оседают на редко используемых, что способствует их «отравлению». В устройстве реализован метод борьбы с этим явлением, перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах. Демонстрация как это происходит:


Из функционала — часы, будильник, настройка яркости. Управление осуществляется тремя кнопками — «больше», «ок» и «меньше».

Вот так выглядит эта красота в темноте


В итоге имеем красивую вещь, сделанную своими руками. В будущем возможно сделаю другие часы в другом корпусе, есть одна задумка.

Всем спасибо за внимание.

mysku.ru

Часы на газоразрядных индикаторах. Введение

В последнее время очень популярны часы на газоразрядных индикаторах. Эти часы множеству людей дарят теплый свет своих ламп, создают уют в доме и непередаваемое ощущение дыхания прошлого. Давайте же в этой статье разберемся, из чего же сделаны такие часы и как они работают. Сразу скажу, что это статья обзорная, поэтому многие непонятные места будут рассмотрены в следующих статьях более подробно.

Часы можно разделить на следующие функциональные блоки:

1)Блок высокого напряжения

2)Блок индикации

3)Счетчик времени

4)Блок подсветки

Давайте разберем каждый из них более подробно.

Блок высокого напряжения

Для того, чтобы внутри лампы засветилась цифра, нам нужно подать на нее напряжение. Особенность газоразрядных ламп в том, что напряжение нужно довольно высокое, порядка около 200 Вольт постоянного напряжения. Ток же для лампы, наоборот,  должен быть очень маленький.

Где же взять подобное напряжение? Первое что приходит на ум – сетевая розетка. Да, можно воспользоваться выпрямленным сетевым напряжением. Схема будет выглядеть следующим образом:

Недостатки данной схемы очевидны. Это отсутствие гальванической развязки, нет какой-либо безопасности и защиты схемы вообще. Таким образом лучше проверять лампы на работоспособность, соблюдая при этом максимальную осторожность.

В часах конструкторы пошли другим путем, повысив безопасное напряжение до нужного уровня с помощью DC-DC преобразователя. Если говорить совсем кратко, подобный преобразователь работает по принципу качелей. Мы ведь можем прикладывая легкое усилие руки к качелям придать им достаточно большое ускорение, так ведь? Так же и DC-DC преобразователь: малое напряжение раскачиваем до высокого.

Приведу одну из наиболее распространенных схем преобразователей (кликните для увеличения, схема откроется в новом окне)

 

Схема с так называемым полудрайвером полевого транзистора. Обеспечивает достаточно большую мощность, чтобы питать шесть ламп, при этом не нагреваясь как утюг.

Блок индикации

Следующий функциональный блок – индикация. Представляет из себя лампы, у которых катоды соединены попарно, а аноды выведены на оптопары или транзисторные ключи. Обычно в часах применяется динамическая индикация в целях экономия места на печатной плате, миниатюризации схемы и упрощения разводки платы

 

Счетчик времени

Следующий блок – счетчик времени. Проще всего это сделать на специализированной микросхеме DS1307

Она обеспечивает отличную точность времени. Благодаря этой микросхеме, часы сохраняют правильное время и дату, не смотря на длительное отключение питания. Производитель обещает до 10 лет (!)  автономной работы от круглой батарейки CR2032.

Вот типичная схема подключения микросхемы DS1307:

Есть также подобные микросхемы, которые выпускают множество фирм по изготовлению радиокомпонентов. Эти микросхемы могут обеспечивать особую точность хода времени, но они будут дороже. Их применение, как мне кажется, в бытовых часах не целесообразно.

Блок подсветки

Блок подсветки самая простая часть часов. Она ставится по желанию. Это всего лишь светодиоды под каждой лампой, которые обеспечивают фоновую подсветку. Это могут быть одноцветные светодиоды, или RGB светодиоды. В последнем случае цвет подсветки можно выбрать какой угодно или вообще сделать его плавно меняющимся. В случае RGB необходим соответствующий контроллер. Чаще всего этим занимается тот же микроконтроллер, который считает время, но для упрощения программирования можно поставить дополнительный.

Ну а теперь несколько фотографий достаточно сложного проекта часов. В нем использованы два микроконтроллера PIC16F628 для управления временем и лампами и один контроллер PIC12F692 для управления RGB подсветкой.

Бирюзовый цвет подсветки:

А теперь зеленый:

Розовый цвет:

Все эти цвета настраиваются одной кнопкой. Выбрать можно какой угодно. RGB диоды способны выдать любой цвет.

А это кусочек высоковольтного преобразователя. Ниже на фото полевой транзистор, сверхбыстрый диод и накопительный конденсатор DC-DC преобразователя

Этот же преобразователь, вид снизу. Применен SMD дроссель и SMD версия микросхемы MC34063. На фото еще не смыты остатки флюса.

А это упрощенный четырехламповый вариант часиков. Так же с RGB подсветкой

Ну а это уже классика строения часов на газоразрядных лампах Sunny Clock, статическая подсветка и немного не обычный способ управления лампами с помощью пары дешифраторов К155ИД1

В следующей статье поговорим более подробно о DC-DC преобразователях и получения высокого напряжения. Так же подробно разберем процесс сборки такого преобразователя и запустим от него лампу.

Всем спасибо, с вами был El Kotto. Вступайте в группу в контакте Газоразрядные лампы (Nixie Tube), а также задавайте вопросы лично мне ElKotto, если нужны какие-то детальные подробности или помощь 😉

Продолжение

www.ruselectronic.com

часы на газоразрядных лампах ИН-14 — Сообщество «Сделай Сам» на DRIVE2

На проcторах нашего драйва наткнулся как то на запись grt27(большое спасибо ему за помощь) про часы на ИН-14 и загорелся сделать что нибудь подобное.Начинал как говорится из далека. Сначала заказал на АЛИ программатор USBASP v2.0

программатор

Стал разбираться в схемах и платах.Вообще-то это был мой самый первый опыт в производстве действительно чего-то работающего на каких то процессорах, до этого паял только светодиодики да и только.Сделал небольшую спецификацию требующихся элементов, так как такой не имелось у автора статьи, и отправился в магазин затариваться.
Платы изготавливал методом ЛУТ, потом все по накатанной:
-травление
-лужение
-и сверление (отверстий оказалось много)
После припаивания всех радиоэлементов и прошивки МК, проверил работоспособность. Скажу честно заработало не с первого раза.После включения в сеть ничего не происходило:лампы не горели, бипер не пищал.Расстроился немножко, так как не мог понять из за чего все нетак, напряжение на лампах было всего лишь 165V вместо положеных 180V. Решил изготовить новую плату.
И о чудо! Все работает.

Мозговая и индикаторная часть завершена, осталось дело за эстетикой. Долго думал из чего сделать и решил сделать коробочку из пластика.Разметил кусок красной пластины и вырезал все это дело.


При помощи своего любимого помощника пропилил неглубокие бороздочки в местах сгиба
и промышленным фена согнул коробочку. Изночально планировал торцы склеить дихлорэтаном но ничего не вышло, в итоге при помощи мелкой металической сеточки и фена соединение удалось.
Но красный пластик требовал чего-то боле привлекательно и как никстати попался небольшой кусок шпона, завалявшийся в гараже с очень давних времен.Клеил при поможи клея ПВА и нагрева.Прилегало все отлично так как поверхность до этого зашкурил крупной наждачкой.
Покрыл все лаком, сделал черную нижнюю крышечку для безопасности т.к. пару раз шарахнуло током когда дотронулся до контактов при перестановке.Ночего то не хватало. Попросил отца вытачить на заводе конусные колечки из латуни. Но вид был у них не очень.Опять же в гараже нарыл вот такую штуку

паста ГОИ 1991 года выпуска

В дело пустил своего любимца.
и вот результат

до(справа) и после(слева)

Ну и оканчательная сборка.На заднюю панель вывел отдельный тумблер для включению/выключения подсветки.
вот ссылка на файлы может кому пригодится yadi.sk/d/WGlIbvFmpYhZb

www.drive2.ru

DIY Часы на газоразрядных лампах ИН-12 — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2

Всем привет!
Много писать не буду, захотелось мне собрать себе часики на лампочках. Ну нравится мне их свечение и вообще теплая ламповость.

Тонкость часов на таких лампах в том, что лампы эти питаются напряжением порядка 180В. Значит нужно либо городить трансформаторное питание, либо импульсный преобразователь то есть шим. Искать и ставить отдельную микруху шим-контроллера что то не хотелось. Порылся в инете и вот тут нашел отличную схему, где ардуино работает сразу и шим-контроллером и контроллером часов.
Вот эта схема:

Полный размер

Ну дальше то все просто, берем Arduino Nano и еще шилд часов точного времени на DS3231. Роемся в закромах на предмет ламп, микрушки К155ИД1 и горсточки рассыпухи.
Как обычно ЛУТим печатки

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

И запаиваем их левой пяткой

Полный размер

Собираем обе платы на проводах в кучу и пробуем запускать. В принципе правильно собранная схема запускается сразу. Единственное нужно измерить напряжение после ШИМ, должно быть 170В-180В у меня же от 5В питания получилось только 145В, лампы при этом заводились но горели очень тускло. Пришлось подобрать номинал дросселя и увеличить скважность импульсов в прошивке. Так же я запитал часы от попавшегося под руку блока питания на 7,5В и немого изменил схему преобразователя. Напряжение на дроссель у меня подается не +5В от ардуинки а напрямую +7,5В от сетевого преобразователя. Ну да ладно это все ерунда, вот он первый пуск

Полный размер

Еще озадачило меня то, что часы сильно уходили за довольно короткое время, порыл инет и оказалось что шилд часов DS3231 рассчитан под резервное питание аккумулятором (таблетка), для чего там стоит цепочка заряда через диодик, и если в него воткнуть обычную 3В батарейку то начинают сильно врать, пришлось сколупнуть с платки диод цепи зарядки, после этого все стало идти как положено — точно.
Корпус решил вырезать из фанеры на лазере, благо лазерный резак у меня имеется дома.

Полный размер

Лазер (фотка на тапок)

Дощечки нарезаны, отшлифованы, примеряем и пакуем платы в корпус

Полный размер

Полный размер

После финальной склейки и шлифовки покрываем корпус несколькими слоями специального масла для дерева. Лак я не люблю, он дает гладкую поверхность, а после масла поверхность остается матовой и шелковистой, не теряется ощущение дерева на ощупь. Естественно дерево под масло нужно тщательно отшлифовать как минимум до 2000 номера наждачки.

Полный размер

Полный размер

Полный размер

www.drive2.ru

Часы в стиле Fallout на газоразрядных индикаторах

В данной статье расскажу об одной очень интересной самоделке. Ламповые часы в стиле всем известной игры «Fallout». Иногда диву даешься, на что способны некоторые люди. Фантазия вкупе с прямыми руками и чистой головой творит чудеса! Ну что, пора бы уже начать рассказ о настоящем произведении искусства 🙂

В своем изделии автор использует только выводные компоненты, дорожки на печатной плате по ширине не менее 1 миллиметра, что, в свою очередь, очень удобно для начинающих и неопытных радиолюбителей. Вся схема на единственной плате, номинал компонентов и сами компоненты обозначены. Так как автор изделия не смог определиться с цветом светодиодной подсветки ламп, то было решено использовать контроллер PIC12F765 для регулировки RGB светодиодов. Также используются лампы накаливания, придающие уютный свет, для подсветки приборной панели и амперметра. Некоторые детали и сам корпус были взяты от старого (1953 года выпуска) советского мультиметра ТТ-1.Хотелось бы использовать только оригинальные детали от данного мультиметра, поэтому было принято решение сохранить амперметр с приборной панелью, а газоразрядные индикаторы воткнуть в место под крышкой. Но возникла первая проблема — под крышкой слишком мало места для индикаторов, поэтому крышка попросту не могла закрыться вместе с индикаторами внутри. Но автор нашел выход — чуть-чуть утопить панель в корпус и сделать амперметр чуть меньшим по объему.


Здоровенный ферритовый магнит был заменен двумя миниатюрными неодимовыми, в общем, автор убрал все ненужные детали, чтобы освободить место для начинки, сохранив при этом функциональность ТТ-1. Амперметр планируется подключить к ноге МК, регулирующей подачу тока на анод у шестой лампы, отвечающей за изображение секунд, таким образом, стрелка будет приходить в движение в такт сменяющимся секундам на лампе.

Автор использовал тороидальный трансформатор 0,8А для преобразования напряжения 220 Вольт в 12 Вольт. Жаль, что трансформатор не получилось разместить снаружи корпуса, ведь он так соответствует дизайну Fallout.

Плата выполнена по стандартам технологии ЛУТ. Спроектирована по габаритам корпуса.

Автор обращает особое внимание на микросхему часов DS1307. НА фотографии она в DIP-корпусе, но разводка под эту микросхему выполнена как для SMD, поэтому ноги вывернуты в другую сторону, а сама микросхема воткнута брюхом кверху. Заместо К155ИД1 был использован КМ155ИД1, автор утверждает, что только с замененной деталью удалось избежать засветов. Размещение элементов на плате:


Автор собрал простейший LPT программатор для программирования K ATMega8 (прошивка для ATMega8, все платы, прошивка для PIC в конце статьи)

PIC программатор:


ИН-14 газоразрядные индикаторы имеют длинные мягкие выводы для пайки, но из-за их ограниченного ресурса, было решено сделать их легко заменяемыми. Поэтому автор использовал цанги от панели DIP-микросхем, а ноги ИН-14 укоротил до глубины цанг. Отверстия в центре в гнездах сделаны специально для светодиодов, которые располагаются под лампами на отдельной плате. Светодиоды соединены в параллель, один резистор служит для ограничения тока на цвет.

Так выглядят газоразрядные индикаторы, вмонтированные в алюминиевый уголок.
Крепление, в роли которого выступает алюминиевый уголок, протравлен в хлорном железе, из-за этого он очень сильно состарился визуально, что придает больше антуража. Как оказалось, алюминий весьма бурно реагирует с хлорным железом: выделяется очень большое количество хлора и тепла. Разумеется, раствор после таких испытаний более непригоден для использования.

По аналогичной технологии (ЛУТ) были выполнены другие детали (логотип fallout-boy, Vault-Tec, а также номер HB-30YR). Устройство предназначалось для подарка другу на 30-ти летие. Кто не понял, номер HB-30YR расшифровывается как Happy Birthday — 30 YeaRs 🙂


Автор использовал нихромовую спираль с антенными F-type разъемами на концах для прокладки проводки между корпусом и крышкой. К счастью, на панели в нужном месте оказалось 6 отверстий, и они они послужили разъемами для выводов проводов.

Часы перед полной сборкой. Провода, конечно, разведены не аккуратно, но на функциональности это никак не отразится.

Шнур питания. Какие-то старые военные разъемы. Переходник на вилку автор сделал сам.


Разъем подключения кабеля для питания, а также предохранитель на поверхности корпуса в нижней части.

Вид устройства в закрытом состоянии. Действительно, мало чем отличается от ТТ-1.


Общий вид устройства.

Ограничитель, чтобы крышка не опрокидывалась назад.


Часы в темноте смотрятся наиболее выгодно.







P.S.
ВНИМАНИЕ! В программе Sprint Layout на платах полярности конденсаторов перепутаны и стабилитроны обозначены как диоды, также не указаны их номиналы.

Желаю всем, кто прочитал эту статью, вдохновения и стремления к знаниям!

Файлы:
Все детали:

mc187.pdf

[169.29 Kb] (скачиваний: 514)

Посмотреть онлайн файл: mc187.pdf
Все платы:

vse-platy.rar

[100.44 Kb] (скачиваний: 299)

RGB_LED (прошивка для PIC):

rgb_led-proshivka-dlya-pic.rar

[828 b] (скачиваний: 173)

Прошивка для ATMega8 (by BARS):

proshivka-dlya-atmega8-by-bars.rar

[6.6 Kb] (скачиваний: 187)

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru