Часы ин 16 – Взгляд на время «под другим углом». Часы на ИН-16. / Наши пользователи / Работы пользователей Стимпанкера / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Наручные часы на ИН-16. / Блог им. ArtyomPopov / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Здравствуйте, вот и я доделал наконец свой первый блин. Корпус сделан из двух частей, низ титановый, аннодирован электрохимически в золотистый цвет, верх состаренная в парах нашатыря латунь.

В часах применён контроллер atmega8a и газоразрядные индикаторы ИН-16. Справа от часов 3 кнопки, слева две фальш кнопки, которые используются для зарядки. Часы умеют показывать время при нажатии на среднюю кнопку, а так же автоматически при подъёме руки, для этого применён трёх осевой акселерометр. Также при нажатии на кнопки можно вывести счёт секунд или проверить заряд батареи в процентах. В настройках можно отключить акселерометр, это снизит энергопотребление с 15-20 микроампер до 7-9 микроампер в режиме ожидания. Батареи хватает примерно на 2.5 часа непрерывного показа времени или на 2000 одиночных показов — 2 секунды минуты и подсветка надписи МИН, а после две секунды часы и подсветка надписи ЧАС. Так же в настройках можно задать яркость светодиодов надписей или отключить их вовсе. Всего в меню настроек 4 параметра, переключаются средней кнопкой, а добавляются или убавляются двумя другими.

Толщина часов 16 мм, диаметр стекла 40мм.

Незнаю как сюда залить фото более хорошего качества.










steampunker.ru

NiXIE: Часы «Микро»


Автор: Тимофей Носов

Лампа: ИН-16

Схема: есть ( PIC16F1936)

Плата:есть (Sprint-Layout)  

Прошивка:есть

Исходник:нет

Описание: eсть

Особенности:  наручные часы. 


 Схема:


 

Лампы для часов на газоразрядных индикаторах очень дефицитны и дороги. В этом проекте часы собраны на двух лампах ИН-16, а текущий режим (часы/минуты) отображается светодиодами. Простая схема с автономным питанием позволяет сделать карманные (наручные) часы.

Идея автономных (наручных) часов с газоразрядными лампами не нова и наибольшую известность получили часы «Неоника» и «Хронометр ИН-16». С точки зрения компактности и экономии было принято решение сделать часы на двух лампах.

Схема обеспечивает поддержание хода при напряжении от 2,0В.

Стабильная генерация высокого напряжения от 2,4В.

Максимальное рабочее напряжение 5,5В.

Используется типовой литий-ионный аккумулятор 3,7В * 250 мАч. Для зарядки применена микросхема TP4056. Заряд прекращается при достижении напряжения на аккумуляторе 4,2В.

Геометрия платы представляет усеченный круг диаметром 50 мм. Высота собранных плат 15,77 мм. Платы изготовлены по технологии ЛУТ и доступны для повторения. Использован двухсторонний текстолит 0,75 мм (можно другой толщины). Одна из сторон платы сплошной полигон минуса питания. Для защиты от травящего раствора перед травлением на плату на сторону с полигоном наклеивается обычный скотч.

 

Вывода компонентов в отверстиях платы, которые не должны соединяться с полигоном (общим минусом), имеют доработанные отверстия. Доработка заключается в зенковке (снятие фольги сверлом большего диаметра; руками). Вывода СМД компонентов и выводных конденсаторов соединены с полигоном тонкой перемычкой (жилкой из многожильного провода).

Перед пайкой ламп вставить аккумулятор между лампами и убедиться, что для аккумулятора достаточный зазор. Если аккумулятор вставляется с усилием или болтается – поменяйте лампы местами.

Плата с лампами и плата управления соединена угловыми перемычками. С точки зрения технологи, если будет спрос, в будущем фабричные платы предполагается соединять путём спаивания на двух платах металлизированных квадратных пяточков, т.е. без перемычек.

Наиболее подходящие по цвету свечения светодиоды YL-W83N3N с длиной волны 610 нМ. Ток через светодиоды в схеме значительно меньше номинального, т.к. с током 10 мА светодиоды слепят. Впрочем, могут быть любые подходящие по габаритам светодиоды, но для экономии энергии лучше использовать суперяркие.

Высковольтный выпрямительный диод типа Super Fast Rectifiers – SF18.

Высоковольтный конденсатор с низким low esr – 2,2 мкФ х 250В, размер не более 6,3х11.

Полевой транзистор с управлением типа «Logic» и параметром Gate Threshold Voltage менее 3В. Например – FQU4N20L, FQU5N20L, FQU7N20L, FQU10N20L, FQU12N20L, IRLU210A, IRLU230A. Плата разведена под транзистор в корпусе I-PAK, но допустимо использовать в корпусе D-PAK.

Алгоритм работы и настройки

 Для тестирования аккумулятора на продолжительность работы была использована тестовая прошивка, в которой лампы постоянно светились, поочередно переключая часы-минуты. Для регистрации  использовался USB АЦП (скачать лог-файл). График разряда практически линеен с 4,2В до 3,5В. Это участок времени занял 130 мин или 7800 сек. Результат радует, учитывая что на показ времени требуется 2 сек, то можно будет прогнозировать 3900 включений. На графике на уровне 2,39В сработала встроенная в аккумулятор схема защиты от переразряда.

На основании этих данных построен алгоритм оценки напряжения на аккумуляторе и вывод значения в условных единицах от 50 до 00. Ниже 3,5В блокируется вывод времени на лампы и после нажатия кнопки светодиоды вспыхивают 3 раза. Оставшееся напряжение в аккумуляторе используется для поддержания хода часов TP4056.

Продолжительность зарядки составила 1ч 55 мин. Заряжалось от USB разъема компьютера. Зарядный ток в TP4056 определяется сопротивлением на выв.2. По документации зависимость номинала сопротивления и тока заряда можно рассчитать по формуле, но нагляднее воспользоваться табличкой (у нас 10 кОм):

График заряда коррелируется с графиком из документации на TP4056:

В процессе зарядки светодиод «БАТ» светится. По окончанию зарядки светодиод выключается. Без аккумулятора с подключенной зарядкой светодиод мерцает, лампы зажигаются через раз. В процессе зарядки пользоваться часами можно. Если аккумулятора нет, но нужно проверить работу часов –  питание подавать на плату на контакты подключения аккумулятора.

После подключения зарядного устройства часы можно ввести в режим непрерывного показа времени; достаточно нажать и отпустить кнопку. Для вывода часов из режима непрерывного показа времени переподключаем зарядку. Разумеется, в момент непрерывного показа времени увеличивается время зарядки аккумулятора. Рекомендую к прочтению отличную статью по литий-ионным аккумуляторам.

Приоритетной целью при проектировании было увеличение автономности, а говоря конкретнее – уменьшение тока потребления во всех режимах работы.

Выбрана микросхема часов реального времени M41T81, т.к. в отличии от DS1307 и прочих микросхем она функционирует от 2,0В (до 5,5В) с током потребления от батарейки 0,6 мкА (мультиметром SANWA PC7000 фактические замеры 1,8 мкА).

Также был план «Б», по которому планировалось не использовать M41T81, а использовать только часовой кварц с прямым подключением к микроконтроллеру. И рисунок платы позволяет это сделать, т.к. линии микроконтроллера RC0 и RC1 предназначены для подключения часового кварца 32768Гц.

Сейчас в схеме с M41T81 ток потребления микроконтроллера 36 мкА. Разумеется, этот ток мал, но между 36 мкА и 1,8 мкА гигантская пропасть. Теряется смысл использования M41T81 и это доказано ранее в проекте «Малыш ИН-16».

Потери тока происходят во внутренней подтяжке на линии RB3, которая нужна для работы кнопки. Можно было бы попробовать сделать внешнюю подтяжку, но принципиально ток потребления не изменился бы.

Решением снижения тока может стать полная обесточка микроконтроллера механическим размыкателем. При этом питание на M41T81 по линии батарейки должно оставаться. Например, конструктивно это видится как концевой выключатель на открытие крышки на манер карманных часов «Брегет».

А теперь ответим на вопрос – а каков сценарий использования часов? Предполагается, что часы будут включать, чтобы посмотреть время. И ток потребления в момент свечения ламп несопоставимо велик по сравнению с режимом ожидания. Есть ли смысл ставить дорогую и не распространённую M41T81, нужно ли усложнять конструкцию дополнительным размыкателем питания. Ответ очевиден – смысла нет и не нужно усложнять. Но, честно говоря, мне уже не интересно переделывать.

И если вы внимательно дочитали статью до этого места, то скажем, что M41T81 решено оставить, т.к. большинство сборщиков часов считают, что микросхемы часов реального времени это благо с модной, но бредовой заявкой о «суперточности». В данном случае потребление тока в моменты работы и ожидания несопоставимы, а точность, как известно, определяется точностью часового кварца с параметром 20 ppm и менее.

Первоисточник.

Архив проекта.

Upd 2016/10/20:

 От Gioco (РадиоКот) / Алексей !


          Хочу представить вам свое виденье замечательного проекта Тимофея Носова ручных часов на индикаторах ИН-16. Хочу сказать стразу все что будет здесь рассказано, описано и показано это всего лишь мое личное виденье развитие этого проекта и к тому же это черновой вариант но вполне рабочий. Для начала стояла задача собрать часы не просто красивые но удобные в ношении и использовании, также стояла задача сделать это из доступных материалов и доступными средства.

          Все началось с того что я полностью собрал плату часов по описанию Тимофея. Внесены были минимальные изменения, в основном это подгонка платы под имеющиеся в наличии  детали. Сборка и настройка была сделана по описанию автора часов. Скажу только одно, никаких трудностей это не вызвало кроме поиска и покупки некоторых труднодоступных для меня деталей.

Итак, плата была собрана и имеет вид:

          Дальше были долгие поиски по инету как сделать корпус, то что было предложена на некоторых сайтах вполне красиво но сложно. Нужен знакомый и толковый токарь и дорогой материал. Поэтому был взят лист бумаги и начал чертить как я это вижу. После долгих раздумий было решено использовать дешевую и доступную технологию 3D печати. Нашел в интернете объявления по печати, созвонился. Оказалось все просто, я высылаю чертеж на бумаги, они делают 3D модель, показывают ее и если все меня устраивает печатают и высылают почтой. (скажу сразу 3D файла  модели у меня нет, фирма которая печатал не высылает ее!!!)

          Первая версия была очень громоздкая и ужасная (извините не могу найти ее чтобы показать). Сделав определенные выводы для себя я понял необходимо сделать чтобы часы были не только красивые но и эргономичные и удобные. После этого был сделан второй вариант корпуса.

        

         Основной проблемой было как закрепить стекло ведь корпус и так достаточно толстый 19мм. Тогда я понял, что без металла не обойдется! Многие скажут а как же клей и все такое прочие. Не прокатит это часы для постоянной носки а не для того чтобы лежали на полке.

           В этом корпусе предполагалось использовать четыре латунных пластин для крепления стекла, четырьмя болтами  под шестигранник, а снизу ими же крепились бы пластины для крепления ремня. Думаю на фото видно идея.

После того как я покрутил их в руках и немного подумал в итоге родилась идея третьего варианта корпуса. Нашлось решение как красиво закрепить стекло с помощью  8 болтов под шестигранник.

       Итак, был нарисован и заказан третий вариант корпуса, заказаны из Китая болты М2 для крепления стекла и М3 для крепления ремня а также метчики для ник. Вечерок за бор машинкой и крепление для ремня готово.

Вот результат того что вышло у меня:

          Это не конечный вариант все будет еще дорабатываться. В планах заказать заводскую печатную плату, красиво и аккуратно оформленную, а также сделать ее в диаметре 48,5 мм. Это нудно для того чтобы избавиться от латунных лепестков которые держат стекло. Идея была чтобы стекло держалось за счет шляпок болтиков.

А это просто фото как они смотрятся на руке:

         В конце хочу добавить что часы ношу уже две недели. Вполне удобно,  особенно шокируют людей, которые их видят когда смотрю время.)))) Уже есть мысли насчет следующей версии корпуса, но об этом будет другая статья.

 Всем спасибо за внимание и автору спасибо!!! 

 Cкрины 3Д 🙂

Upd 2016/10/20:

Создание корпуса (продолжение от Gioco (РадиоКот) / Алексей).

Всем
доброго дня. Как и говорил ранее, хочу
представить следующий, доработанный
вариант часов. Походив несколько месяцев
с ними, я понял где и что надо доработать.

Самая
важная для меня задача это сделать
красивую и аккуратную печатную плату,
так как часы будут открытыми. Я доработал
немного плату автора и занялся поисками,
где ее можно изготовить. Через множество
друзей мне ее сделали такой как я и хотел
(хотя сейчас такое можно и в Китае
заказать!!). главными условиями были:
двухсторонняя плата, тонкий текстолит
и черная маска. Вот что получилось в
итоге:

Затем
был немного доработан под готовую плату
корпус. Учтены все недочеты из предыдущей
версии. В итоге корпус получился 17мм
толщиной, это с учетом, что 13мм толщина
самих лам и 1мм толщина стекла. Думаю
это неплохой результат. Было немного
доработано крепление стекла, теперь
это только 8 болтов под шестигранник,
без латуни. И было немного изменено
крепление под ремень.

 
Так
же, немного подумав, я отказался от
разъёма USB!!!
Да с одной стороны он универсальный,
но с другой очень геморройно его точно
подогнать под корпус. Я сделал по другому,
с торца часов закрутил два латунных
болтика с М3 и вывел их на плату. Часы
будут заряжаться через станцию зарядки.


 

Последнем
что осталось сделать это хороший и
надежный ремень. Было много вариантов
от широкого до тонкого. В итоге я
остановился на ширине в 30 мм. Так как
застёжки на такой ремень трудно найти
автор, который мне его делал, предложил
застежки штырькового типа. В итоге на
мой взгляд ремень получился просто
супер. !!! Ремень не покупался готовым а
изготавливался именно под эти часы и
крепление!!!

В
итоге получились вот такие часы. ДУМАЮ
И ЭТО НЕ КОНЕЧНЫЙ ВАРИАНТ))))) есть еще
много задумок в голове.


 

robocua.blogspot.com

Взгляд на время «под другим углом». Часы на ИН-16. / Наши пользователи / Работы пользователей Стимпанкера / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Привет всем! Осуществил своё давнее желание, сделать наручные часы на газоразрядных индикаторах. В часах используется электронный модуль производства Тимофея Носова (Labkit) с двумя лампами ИН-16. Корпус часов выполнен из латуни, передняя панель из нержавеющей стали, задняя стенка взята от карманных серебряных часов. Для придания более интересного вида, переднюю панель подверг нагреву до появления цветов побежалости, что придало часам более «винтажный вид», для защиты ламп использовал прозрачный плексиглас коричневого цвета. Учитывая расположение кнопки управления и разъёма для зарядки, пришлось повернуть электронный модуль в «мотоциклетное» расположение на угол 23,5 градуса :), это дало возможность сделать классические ушки для крепления ремешка, ширина которого составляет 30 мм. Вес часов не большой 72 гамма. Часы получились не маленькими 21х52 мм., но довольно удобными на руке. Огромное спасибо Валерию steampunker.ru/profile/Wall-ery/ за «мотивацию» к осуществлению данной работы. Всем хорошего настроения и творческих успехов!

steampunker.ru

Часы на ИН-16. Привет из прошлого.

Моя болезнь лампового света и прозрачных корпусов прогрессирует и остановить ее я уже не в силах! После прошлых часов на
газоразрядных индикаторах у меня появилось несколько идей. Первая из
которых уместить все на одну плату, не делая «бутерброда», тем самым
утончая конструкцию. Следующая идея «вывернуть» плату наружу, показать
дорожки вверху, ведь при ручном производстве хорошая плата является
настоящим достоинством будущего устройства.

Схема устройства:

Управление осуществляется
микроконтроллером atmega8. Высоковольтный блок питания на mc34063. Часы
реального времени на ds1307. В часы так-же встроен термометр на ds18b20.
В часах используется динамическая индикация.

Печатная плата:

 Припаиваем все необходимое:

 Корпус сделал из оргстекла:

Вот такие получились часы, все необходимое для повторения тут.

elh-life.blogspot.com

Лампа ИН-16 (Индикатор) — DataSheet

 

 

Корпус лампы ИН-16

Описание

Индикатор тлеющего разряда для работы в качестве визуального цифрового индикатора электрических сигналов. Катоды — в форме арабских цифр (от 0 до 9) и двух запятых. Высота цифр 13 мм. Индикация производится через боковую поверхность баллона. Оформление — стеклянное, сверхминиатюрное. Масса 10 г. Выводы электродов: 1 — анод; 2 — цифра 1 ; 3 — цифра 7; 4 — цифра 3; 5 — знак «запятая»; 6 — цифра 4; 7 — цифра 5; 8 — цифра 6; 9 — цифра 2; 10 — знак «запятая»; 11 — цифра 8; 12 — цифра 9; 13 — цифра 0.

 
Основные данные 
ПараметрУсловияИН-16Ед. изм.
Аналог
Яркость свечения≥150кд/м2
Угол обзора≥90°
Напряжение источника питания≥190В
Напряжение возникновения разряда≤170В
Напряжение прекращения разряда≤115В
Ток индикациицифр≤2мА
запятой≤0,3
Рабочий ток при питании от источника постоянного напряженияцифр1,5-3,5мА
запятой0,3-0,5
Рабочий ток при питании от источника пульсирующего напряжения с частотой 50 Гц (среднее значение)цифр0,7-1,5мА
запятой0,1-0,2
Ток рабочий в импульсном режимепри токе в цепи дежурного электрода — одной из запятой — 0,7-1,5 мкА цифр (среднее значение)0,2-1мА
при токе в цепи дежурного электрода — одной из запятой — 0,7-1,5 мкА  запятой (среднее значение)0,05-0,2
при токе в цепи дежурного электрода — одной из запятой — 0,7-1,5 мкА  цифр (амплитуда импульса)6-12
при токе в цепи дежурного электрода — одной из запятой — 0,7-1,5 мкА  запятой (амплитуда импульса)1-4
Наработка≥7500ч

Описание всех параметров смотрите в буквенных обозначениях параметров радиоламп

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

rudatasheet.ru

NiXIE: Часы ИН-14-4

Автор: Myxomop

Лампа: ИН-14

Схема: есть 

Плата:нет

Прошивка:есть

Исходник:нет

Описание: есть

Особенности: авторская разработка от Myxomop.

Схема:

Часики собственной конструкции. Есть будильник и сервисное меню, где можно изменить настройки часов. Можно включить «бой» — при смене часа часы пищат количество часов.


Схему и прошивку МК разрабатывал сам. Высоковольтный преобразователь взял готовый из схемы польского термометра. 

Блок питания — простейший импульсный. Делал по этой схеме 
  


Благодаря использованию импульсного БП, его удалось уместить в небольшом объеме на одной плате с часами. Ну не люблю я выносные БП, торчащие из розетки.

На плате около кварцевого генератора можно увидеть мой косяк. Я привык к контроллерам, типа все можно программно изменить. А тут выходы дешифратора (жесткая логика)  рулят ключами, я при разработке схемы даже не подумал об этом, нужно 1 подавать или 0. Чисто автоматом соединил выходы дешифратора с ключами. Потом долго искал ошибку в проге  Когда до меня наконец дошло, в чем дело — пол дня матерился.


    Самый большой гемор было сделать корпус. Использовал готовую коробочку от какого-то девайса. Там типа никелированный аллюминий. К сожалению, довольно сильно поцарапан, но ничего другого не нашел. Замучался дырки делать под лампы. Бока из дерева, морилка + нитролак.


К сожалению, неонки разделительной точки и будильника пришлось заменить на не кошерные светодиоды. Дело в том, что по ширине я был ограничен готовым корпусом и расстояние между индикаторами получилось небольшое. Маленькую неонку я в магазинах не нашел, а ИН-3 довольно большая и она как-то не смотрелась между лампами. На плате также видно, что пришлось еще добавить резисторы между анодами и землёй, чтоб побороть паразитную засветку. Отчего она образуеца х.з., но прикол в том что при зажигании одного индикатора начинает засвечиваеца цифра у другого, даже если его анод вообще никуда не подключен и висит в воздухе.

Когда все косяки (и железные, и программные) были пофиксены, получились вот такие часики.


Кратенько дам список функций сервисного меню:
1 — вкл(1)/выкл(0) бой
2 — вкл(1)/выкл(0) показывать незначащий «0» в старшем разряде часов
3 — 12/24 часовой цикл отображения времени (если выбран 12-ти часовой цикл, при установке времени часы автоматически переходят в 24-часовой цикл, а потом возвращаются обратно)
4 — 4 варианта мигания разделительной точки
5 — 4 варианта звука для будильника (кнопкой «Set» можно послушать звук)
6 — количество циклов проигрывания звука будильника (1-99)
7 — число коррекции для отсчета времени
8 — вкл(1)/выкл(0) плавной смены цифр
9 — запись настроек в eeprom (происходит однократно при каждом заходе в этот пункт меню, при этом мигающий «0» устанавливается в «1»)
В сервисное меню можно войти, нажав одновременно кнопки «Set» и «Mode». Кнопку «Set» обязательно надо нажать первой. Выход аналогично.

Если часы идут не достаточно точно, можно попробовать в сервисном меню поменять число коррекции. Рассчитать его можно так. Сначала записываем туда 0. И оставляем ровно на сутки. За это время часы обязательно должны убежать вперед. Если они отстали, то никакая коррекция не поможет, скорее всего причина в кварце — только менять! Так вот, смотрим на сколько секунд они ушли вперед (sek) рассчитываем это число примерно по формуле korr=43.2/sek. Потом можно еще раз засечь уже за несколько суток и попробовать изменить на +/-1 и посмотреть будут ли улучшения.

Ну и если вы решили повторить мою конструкцию, выкладываю прошивку.

Прошивка.

Единственная хрень, которую так не удалось побороть — звон (писк) индикаторов от динамической индикации. Судя по опыту других никсистроителей, тут ничего не поделать, такова уж конструкция самих ламп.

robocua.blogspot.com