Vakuuminiai vamzdiniai laikrodžiai. Laikrodžio prototipas su dujų išlydžio indikatoriais. Aukštos įtampos blokas

Sveiki visi. Noriu papasakoti apie savo naujausią „maną“, būtent laikrodį su dujų iškrovos indikatoriais (GDI).
Dujų iškrovos indikatoriai jau seniai nugrimzdo į užmarštį, asmeniškai net „naujausi“ už mane senesni. GRI daugiausia buvo naudojami laikrodžiuose ir matavimo prietaisuose, vėliau juos pakeitė vakuuminiai liuminescenciniai indikatoriai.
Taigi, kas yra GRI lempa? Tai stiklinis indas (tai lempa!), kurio viduje užpildytas neonas su nedideliu kiekiu gyvsidabrio. Viduje taip pat yra elektrodai, išlenkti skaičių ar ženklų pavidalu. Įdomu tai, kad simboliai išsidėstę vienas po kito, todėl kiekvienas simbolis šviečia savo gylyje. Jei yra katodai, turi būti ir anodas! - jis vienas už visus. Taigi, norint užsidegti tam tikrą simbolį indikatoriuje, tarp atitinkamo simbolio anodo ir katodo reikia įjungti ne mažą įtampą.
Norėčiau parašyti, kaip atsiranda švytėjimas. Kai tarp anodo ir katodo įvedama aukšta įtampa, lempoje esančios dujos, kurios anksčiau buvo neutralios, pradeda jonizuotis (t. y. iš neutralaus atomo susidaro teigiamas jonas ir elektronas). Susidarę teigiami jonai pradeda judėti link katodo, o išlaisvinti elektronai pradeda judėti link anodo. Šiuo atveju elektronai „pakeliui“ papildomai jonizuoja dujų atomus, su kuriais susiduria. Dėl to vyksta laviną primenantis jonizacijos procesas ir lempoje atsiranda elektros srovė (švytėjimo išlydis). Tad dabar įdomiausia, be jonizacijos proceso, t.y. Teigiamo jono ir elektrono susidarymas, taip pat yra atvirkštinis procesas, vadinamas rekombinacija. Kai teigiamas jonas ir elektronas vėl „pavirsta“ į vieną! Šiuo atveju energija išsiskiria švytėjimo pavidalu, kurį mes stebime.
Dabar tiesiai į laikrodį. Naudojau IN-12A lempas. Jie turi ne visai klasikinę lempos formą ir turi simbolius 0–9.
Nusipirkau nemažai nenaudotų lempų!

Taip sakant, kad užtektų visiems!
Įdomu buvo padaryti miniatiūrinį prietaisą. Galutinis rezultatas yra gana kompaktiškas gabalas.
Korpusas buvo iškirptas lazerine mašina iš juodo akrilo pagal 3D modelį, kurį padariau pagal spausdintines plokštes:

Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas originalių ir neįprastų laikrodžių gamybai. Jų išskirtinumas slypi tame, kad laikas rodomas naudojant skaitmenines indikatoriaus lempas. Kadaise tiek čia, tiek užsienyje buvo gaminama daugybė tokių lempų. Jie buvo naudojami daugelyje prietaisų – nuo ​​laikrodžių iki matavimo įrangos. Tačiau atsiradus LED indikatoriams, lempos pamažu nebenaudojamos. Taigi, tobulėjant mikroprocesorinėms technologijoms, naudojant skaitmenines indikatoriaus lempas tapo įmanoma sukurti laikrodžius su gana paprasta grandine.

Manau, nebūtų klaidinga sakyti, kad daugiausia buvo naudojamos dviejų tipų lempos: fluorescencinės ir dujų išlydžio. Liuminescencinių indikatorių pranašumai apima žemą darbinę įtampą ir kelių išlydžių buvimą vienoje lempoje (nors tokių pavyzdžių yra ir tarp dujų išlydžio indikatorių, tačiau juos rasti daug sunkiau). Tačiau visus šio tipo lempų pranašumus atsveria vienas didžiulis trūkumas - fosforo buvimas, kuris laikui bėgant perdega, o švytėjimas pritemsta arba sustoja. Dėl šios priežasties naudotų lempų naudoti negalima.

Dujų išleidimo indikatoriai neturi šio trūkumo, nes juose šviečia dujų išlydis. Iš esmės šio tipo lempos yra neoninės lempos su keliais katodais. Dėl to dujų išlydžio indikatorių tarnavimo laikas yra daug ilgesnis. Be to, tiek naujos, tiek naudotos lempos veikia vienodai gerai (o dažnai ir naudotos geriau). Tačiau yra keletas trūkumų - dujų išlydžio indikatorių darbinė įtampa yra didesnė nei 100 V. Tačiau problemą išspręsti su įtampa yra daug lengviau nei naudojant perdegusį fosforą. Internete tokie laikrodžiai yra paplitę pavadinimu NIXIE CLOCK:

Patys rodikliai atrodo taip:

Taigi, viskas atrodo aišku dėl dizaino ypatybių, dabar pradėkime kurti savo laikrodžio grandinę. Pradėkime nuo aukštos įtampos įtampos šaltinio projektavimo. Čia yra du būdai. Pirmas – naudoti transformatorių su antrine apvija 110-120 V. Bet toks transformatorius arba bus per stambus, arba teks vynioti patiems (perspektyva tokia ir tokia). Taip, ir įtampos reguliavimas yra problemiškas. Antrasis būdas yra surinkti padidintą keitiklį. Na, o privalumų bus daugiau: pirma, jis užims mažai vietos, antra, turi apsaugą nuo trumpojo jungimo ir, trečia, nesunkiai galėsite reguliuoti išėjimo įtampą. Apskritai, yra viskas, ko reikia, kad būtum laimingas. Pasirinkau antrąjį kelią, nes... Neturėjau noro ieškoti transformatoriaus ir apvijų laido, taip pat norėjosi kažko miniatiūrinio. Buvo nuspręsta keitiklį surinkti ant MC34063, nes Turėjau patirties dirbant su ja. Rezultatas yra tokia diagrama:

Jis pirmą kartą buvo surinktas ant duonos lentos ir parodė puikius rezultatus. Viskas prasidėjo iš karto ir nereikėjo jokios konfigūracijos. Kai maitinamas 12V. išėjimas pasirodė 175V. Surinktas laikrodžio maitinimo šaltinis atrodo taip:

Plokštėje buvo nedelsiant sumontuotas linijinis stabilizatorius LM7805, kuris maitintų laikrodžio elektroniką ir transformatorių.
Kitas kūrimo etapas buvo lempos perjungimo grandinės projektavimas. Iš esmės valdančios lempos nesiskiria nuo septynių segmentų indikatorių valdymo, išskyrus aukštą įtampą. Tie. Pakanka anodui prijungti teigiamą įtampą ir prijungti atitinkamą katodą prie neigiamo maitinimo. Šiame etape reikia išspręsti dvi užduotis: suderinti MK (5V) ir lempų (170V) lygius bei perjungti lempų katodus (tai yra skaičiai). Po tam tikro laiko mąstymo ir eksperimentavimo buvo sukurta tokia lempų anodų valdymo grandinė:

O valdyti katodus labai paprasta, tam jie sugalvojo specialią K155ID1 mikroschemą. Tiesa, jie jau seniai nebegaminami, kaip ir lempos, bet jas įsigyti – ne bėda. Tie. Norėdami valdyti katodus, tereikia juos prijungti prie atitinkamų mikroschemos kaiščių ir pateikti duomenis dvejetainiu formatu į įvestį. Taip, aš beveik pamiršau, jis maitinamas 5 V. (na, labai patogus dalykas). Buvo nuspręsta ekraną padaryti dinamišką, nes kitu atveju ant kiekvienos lempos tektų montuoti K155ID1, jų bus 6. Bendra schema pasirodė taip:

Po kiekviena lempa įdėjau ryškiai raudoną LED (taip gražiau). Surinkta lenta atrodo taip:

Neradome lempoms lizdų, todėl teko improvizuoti. Dėl to senos jungtys, panašios į šiuolaikinius COM, buvo išardytos, nuo jų nuimti kontaktai, o po tam tikrų manipuliacijų vielų pjaustyklėmis ir dilde sulituoti į plokštę. Aš nedariau plokščių IN-17, dariau jas tik IN-8.
Sunkiausia dalis baigėsi, belieka sukurti laikrodžio „smegenų“ grandinę. Tam pasirinkau Mega8 mikrovaldiklį. Na, tada viskas gana paprasta, tiesiog imame ir sujungiame viską taip, kaip mums patogu. Dėl to laikrodžio grandinėje buvo 3 valdymo mygtukai, DS1307 realaus laiko laikrodžio lustas, DS18B20 skaitmeninis termometras ir pora tranzistorių foniniam apšvietimui valdyti. Patogumui anodo raktus jungiame prie vieno prievado, šiuo atveju tai yra prievadas C. Surinktas atrodo taip:

Plokštėje yra nedidelė klaida, tačiau ji buvo ištaisyta pridedamuose lentos failuose. MK mirksėjimo jungtis yra lituojama laidais, po įrenginio blykstės ji turėtų būti išlituota.

Na, o dabar būtų malonu nupiešti bendrą schemą. Netrukus pasakyta, nei padaryta, štai:

Ir štai kaip viskas atrodo surinkta:

Dabar belieka parašyti mikrovaldiklio programinę-aparatinę įrangą, kas ir buvo padaryta. Funkcionalumas pasirodė toks:

Rodomas laikas, data ir temperatūra. Kai trumpai paspaudžiate MENU mygtuką, ekrano režimas pasikeičia.

1 režimas – tik kartą.
2 režimas – laikas 2 min. data 10 sek.
3 režimas – laikas 2 min. temperatūra 10 sek.
4 režimas – laikas 2 min. data 10 sek. temperatūra 10 sek.

Nuspaudus, suaktyvinami laiko ir datos nustatymai, o nustatymus galite naršyti paspausdami MENU mygtuką.

Maksimalus DS18B20 daviklių skaičius – 2. Jei temperatūra nereikalinga, jų iš viso negalima montuoti, tai niekaip neturės įtakos laikrodžio veikimui. Nėra nuostatos dėl karšto jutiklių prijungimo.

Trumpai paspaudus mygtuką AUKŠTYN, data įjungiama 2 sekundėms. Paspaudus, foninis apšvietimas įsijungia/išjungia.

Trumpai paspaudus mygtuką DOWN, temperatūra įjungiama 2 sekundėms.

Nuo 00:00 iki 7:00 ryškumas sumažinamas.

Viskas veikia taip:

Programinės įrangos šaltiniai yra įtraukti į projektą. Kode yra komentarų, todėl nebus sunku pakeisti funkcionalumą. Programa parašyta Eclipse, bet kodas kompiliuojamas be jokių pakeitimų AVR Studio. MK veikia iš vidinio osciliatoriaus 8 MHz dažniu. Saugikliai nustatyti taip:

Ir šešioliktaine tvarka taip: AUKŠTAS: D9, ŽEMAS: D4

Taip pat yra lentos su ištaisytomis klaidomis:

Šis laikrodis veikia mėnesį. Darbe problemų nenustatyta. LM7805 reguliatorius ir keitiklio tranzistorius vos šilti. Transformatorius įkaista iki 40 laipsnių, tad jei planuojate laikrodį montuoti dėkle be ventiliacijos angų, teks naudoti didesnės galios transformatorių. Mano laikrodyje jis suteikia maždaug 200 mA srovę. Judėjimo tikslumas labai priklauso nuo kvarco, naudojamo esant 32,768 KHz. Parduotuvėje įsigyto kvarco montuoti nepatartina. Geriausius rezultatus parodė kvarcas iš pagrindinių plokščių ir mobiliųjų telefonų.

Be mano grandinėje naudojamų lempų, galite įdiegti bet kokius kitus dujų išlydžio indikatorius. Norėdami tai padaryti, turėsite pakeisti plokštės išdėstymą, o kai kurioms lempoms - stiprintuvo keitiklio ir anodų rezistorių įtampą.

Dėmesio: prietaise yra aukštos įtampos šaltinis!!! Srovė nedidelė, bet gana pastebima!!! Todėl dirbdami su įrenginiu turėtumėte būti atsargūs!!!

PS Straipsnis pirmas, gal kažkur suklydau/sumaišiau - laukiami pasiūlymai ir pasiūlymai pataisyti.

Praėjusį šimtmetį dujų išlydžio indikatoriai buvo labai aktyviai naudojami daugelyje prietaisų: laikrodžiuose, matavimo įrangoje, dažnio matuokliuose, osciloskopuose, svarstyklėse ir daugelyje kitų. Laikui bėgant juos pakeitė skystųjų kristalų ekranai, kurių gamybos technologija paprastesnė ir pigesnė, o svarbiausia – kompaktiškesni ir didesni skaitmenų skaičiumi. Skystųjų kristalų ekranai leidžia rodyti rodmenis tiksliau.

Taikymo sritis šiandien

Šiais laikais pramonė nebegamina dujų išlydžio rodiklių su skaičiais, bet kažkada jų buvo išmėtyta tiek daug, kad jie vis dar renka dulkes sandėliuose ir privačiose atsargose. Juos jau galima vadinti antikvariniais, kaip, pavyzdžiui, daugelyje namų yra vintažinės žvakidės, kurios naudojamos kaip dekoratyvinis interjero elementas. Taip pat laikrodžiai su dujų išlydžio lempomis žavi savo apšvietimu ir puikiai papildo įvairių patalpų interjerą, ypač įrengtų retro stiliumi.

Daiktas gražus ir naudingas, bet, deja, gamyklose nebegaminamas. Juos galite pasigaminti patys arba nusipirkti jau paruoštų iš žmonių, kurie specializuojasi jų gamyboje. Daugelis laikrodžių grandinių buvo sukurti naudojant senų ir naujų mikroschemų dujų iškrovos indikatorius. Panagrinėkime paprasčiausius variantus.

Stebėkite surinkimo veiksmus

Pirmiausia turite suprasti IN-14 indikatoriaus elementų veikimo principą, praktiškai tai yra neoninės lemputės su katodų grupe skaičių pavidalu. Priklausomai nuo maitinimo šaltinio, vienas ar kitas katodas šviečia pakaitomis, naudojamas kaitrinės lempos su dujų išlydžio principu.

Tokių indikatorių tarnavimo laikas yra milžiniškas, nes vienam katodui nėra ilgalaikės ir didelės apkrovos. Visiškam apšvietimui reikalinga ne mažesnė kaip 100 V įtampa, todėl pradėkime projektavimą nuo maitinimo šaltinio.

energijos vienetas

Pasirinkimas su transformatoriumi, kurio antrinė apvija turės 170 arba 180 V, iš karto atmetama dėl didelių matmenų ir svorio. Pačiam pasirinkti geležį, laidus ir vynioti – nedėkingas ir varginantis darbas. MC34063 mikroschema yra praktiškesnė naudoti įtampos keitiklį, kuris turi mažus matmenis, svorį ir stabilius parametrus.

Visi elementai montuojami ant spausdintinės plokštės, po surinkimo dažniausiai reguliuoti nereikia, esant 10–12 V keitiklis sukuria 175–180 V. Kaip matote, grandinėje yra transformatorius, bet ji labai maža ir lengvai pasiekiama greitai pasigaminti savarankiškai, galima įsigyti prekybos tinkluose. Antrinės apvijos išėjime į diodinį tiltelį (lygintuvą) patenka 9–12 VAC. Linijinis stabilizatorius LM7805 skirtas maitinti elektroninius laikrodžių elementus.

Lempų įjungimo grandinė

Ši grandinė išsprendžia 5 V mikroschemos valdymo įtampos ir valdomos anodų maitinimo įtampos suderinimo problemą. Anodui taikomas teigiamas 180 V potencialas, o atitinkamų skaičių katodams – neigiamas.

Katodai įjungiami naudojant grandinę, pagrįstą sena K155ID1 mikroschema, kuri maitinama 5 V įtampa, o tai mūsų atveju yra labai sėkminga. 155 serijos mikroschemų gamyba buvo nutraukta, tačiau jų netrūksta, jų nesunkiai galima įsigyti mažmeninės prekybos tinkluose ir radijo prekyvietėse. Kad prie kiekvienos lempos nebūtų lituojamas mikroschema, katodo valdymo grandinė yra pagaminta pagal dinaminį principą.

Dabar maitinimo šaltinio, katodo ir anodo valdymo grandinė turi būti prijungta prie DS1307 laikrodžio procesoriaus; „Mega8“ mikrovaldiklis puikiai tinka koordinavimui.

Laikrodis su valdikliu ir valdymo mygtukais

Ši schema apima:

• laikrodis DS1307;
• Mega8 valdiklis;
• DS18B20 skaitmeninis termometras;
• LED foninio apšvietimo tranzistoriai;
• mygtukai laiko nustatymui valdyti.

Jei reikia, šią grandinę galima žymiai supaprastinti pašalinus LED foninį apšvietimą, skaitmeninį termometrą ir lempas, skirtas sekundėms iškrauti su katodo ir anodo valdymo elementais.

Mikrovaldiklio programinė įranga

Programinė įranga laikrodžiui iš dujų išlydžio indikatoriaus lempų parašyta Eclipse, be iškraipymų perduodama į AVR Studio, kodai su komentarais, o tai labai supaprastina procesą.

Dėl programinės įrangos įdiegiami tam tikri režimai ir jų valdymo procesas. Trumpai paspaudus mygtuką „MENIU“, apskritimu rodomi šie režimai:

• režimas Nr.1 ​​– laikas (rodomas nuolat);
• režimas Nr.2 – 2 min. laikas, 10 sek. data;
• režimas Nr.3 – 2 min. laikas, 10 sek. temperatūra;
• režimas Nr.4 – 2 min. laikas, 10 sek. datos ir 10 sek. temperatūra;
• Laiko ir datos nustatymo režimas nustatomas laikant „MENU“ mygtuką;
• trumpai paspaudus mygtuką AUKŠTYN (2 sekundes), rodoma data, o paspaudus šį mygtuką išjungiamas arba įjungiamas foninis apšvietimas;
• trumpas paspaudimas „DOWN“ (2 sek.) parodo temperatūrą;
• ryškumo mažinimas valandine programa nuo 00.00 iki 7 val.

Pagrindinių elementų ir veikimo ypatybių sujungimas

Galiausiai visą sistemą sudaro trys spausdintinės plokštės:

• Maitinimo šaltinis, įtampos keitiklis ant pagrindo MC34063

• Lenta su valdikliu Mega8 ir DS1307 laikrodis

Dėl kompaktiškumo plokštė pagaminta iš dvipusio elementų išdėstymo; ši spausdintinių plokščių versija nėra dogma, yra ir kitų. Kai ant vienos plokštės sumontuotas laikrodis, katodų ir anodų valdymas, kitoje – maitinimo šaltinis, sekundėms iškrauti naudojamos mažesnės lempos – IN-8. Kartais lempos dedamos ant atskiro skydelio ir sudaromas dviejų lygių dizainas, pirmame lygyje yra plokštė su laikrodžio mikroschema ir katodų bei anodų valdymo elementais. Antrame lygyje yra lenta su lempų plokštėmis, viskas priklauso nuo kūrėjo fantazijos.

IN-14 lempos nebegaminamos, gali kilti problemų perkant joms plokštes. Tokiu atveju galite naudoti „moteriško“ formato D-SUB jungčių kontaktus arba skersmenį atitinkančias įvores liniuotes.

Liniuotės plastiką galima atsargiai sutraiškyti replėmis ir nuimti kontaktus, kurie įlituojami į spausdintinės plokštės išgręžtas skylutes.

Dabar belieka šią konstrukciją supakuoti į dėklą (paprasčiausias variantas – stačiakampė dėžutė). Medžiaga gali būti labai įvairi: plastikinė, fanera, aptraukta oda ar kita dekoratyvine medžiaga.

Maitinimo transformatorius įkaista ne daugiau kaip 40 °C, todėl korpuse rekomenduojama padaryti ventiliacijos angas, kad būtų užtikrinta stabili 200 mA srovė. Laikrodžio tikslumas priklauso nuo stabilaus 32,768 KHz kvarco veikimo, kurį rekomenduojama paimti iš kompiuterių pagrindinių plokščių ar mobiliųjų telefonų, nes mažmeninės prekybos tinkluose dažnai randama žemos kokybės produktų.

Šį laikrodžių gamybos metodą naudojant dujų išlydžio lempas gali atlikti asmuo, turintis tam tikrų elektronikos žinių ir praktinių įgūdžių. Pradedantieji gali naudotis http://vrtp.ru/index.php?showtopic=25695 svetainės paslaugomis. Galite užsisakyti paruoštų spausdintinių plokščių už 800 rublių su išsamiomis instrukcijomis, kuriose nurodoma, ką ir kur lituoti. Už 2500 parduodamas visas „Pasidaryk pats“ rinkinys ant lempų su susiūta mikroschema ir kitomis dalimis. Galite nusipirkti gatavą laikrodį už 3500 rublių, tačiau tai neįdomu, jei norite ką nors surinkti savo rankomis.

Laba diena visiems brangiems muskoviečiams. Noriu papasakoti apie įdomų radijo dizainą tiems, kurie žino, nuo kurio galo įkaista lituoklis. Trumpai tariant: rinkinys sukėlė teigiamų emocijų, rekomenduoju jį besidomintiems šia tema.
Išsami informacija žemiau (atsargiai, daug nuotraukų).

Pradėsiu nuo toli.
Aš pats savęs nelaikau tikru radijo mėgėju. Bet man nesvetimas lituoklis ir kartais norisi ką nors suprojektuoti/lituoti, o smulkius mane supančios elektronikos remontus stengiuosi atlikti pirmiausia savarankiškai (nepadarydamas nepataisomos žalos eksperimentiniam įrenginiui), o nesėkmės atveju kreipiuosi į profesionalus.

Vieną dieną, būdamas apsvaigęs, nusipirkau ir surinkau tą patį laikrodį. Pats dizainas yra paprastas, o surinkimas nesukėlė jokių sunkumų. Įdėjau laikrodį į sūnaus kambarį ir kuriam laikui nusiraminau.

Tada perskaičius norėjau pabandyti juos surinkti, tuo pačiu praktikuojantis lituoti SMD komponentus. Iš principo čia viskas veikė iš karto, tik pypsiukas tylėjo, nusipirkau offline, pakeičiau ir viskas. Atidaviau laikrodį draugui.

Bet aš norėjau kažko kito, įdomesnio ir sudėtingesnio.
Vieną dieną, bedurdamas tėvo garaže, aptikau kažkokio sovietmečio elektroninio prietaiso liekanas. Tiesą sakant, liekanos yra tam tikra plokštės struktūra, kurioje yra 9 IN-14 dujų išlydžio indikatoriaus lempos.

Tada ir kilo mintis – surinkti laikrodį naudojant šiuos indikatorius. Be to, panašius laikrodžius, kažkada surinktus mano tėvo, savo tėvų bute matau jau 30 metų, jei ne daugiau. Kruopščiai litavau plokštę ir tapau 9 lempų, pagamintų 1974 m. pradžioje, savininku. Sustiprėjo noras šias retenybes pritaikyti praktikoje.

Kruopščiai paklausęs iš „Yandex“, nuėjau į svetainę, kuri pasirodė esąs tiesiog išminties tokių laikrodžių kūrimo tema sandėlis. Peržiūrėjęs keletą tokių konstrukcijų diagramų supratau, kad noriu mikrovaldikliu valdomo laikrodžio, su realaus laiko lustu (RTC). Ir jei, pakartodamas vieną iš laikrodžių dizainų, galėčiau užprogramuoti valdiklį ir lituoti plokštę, tada klausimas dėl pačios spausdintinės plokštės pagaminimo mane glumino (dar nesu tikras radijo mėgėjas).

Apskritai nuspręsta pradėti nuo tokių laikrodžių dizainerio pirkimo.
šis konstruktorius yra aptariamas, iš tikrųjų tai yra autoriaus tema (jo slapyvardis mss_ja), kur jis pats padeda surinkti ir paleisti savo rinkinius. Jis taip pat turi, kur yra daug gatavų gaminių nuotraukų. Ten galite įsigyti ne tik rinkinius savarankiškam surinkimui, bet ir jau paruoštus laikrodžius. Žiūrėk, pasisemk įkvėpimo.

Kai kurių abejonių sukėlė pristatymo klausimas, nes gerbiamas autorius gyvena Ukrainoje. Bet paaiškėjo, kad karas tebuvo karas, o paštas dirbo pagal grafiką. Tiesą sakant, 14 dienų ir aš turiu siuntinį.

pristatymas

Kai pradėjau statybos procesą, daviau sau pažadą fotografuoti kiekvieną žingsnį. Tačiau šio veiksmo nuviliotas norą parašyti apžvalgą prisiminiau tik tada, kai lenta buvo beveik paruošta. Todėl tokia nuotrauka daryta, kai pradėjau testuoti indikatorius tiesiog įkišus juos į plokštę ir pajungus maitinimą.


Iš devynių mano gautų IN-14 lempų viena pasirodė visiškai neveikianti, bet likusios buvo puikios būklės, visi skaičiai ir kableliai švytėjo puikiai. 6 lempos pateko į laikrodį, o dvi - į rezervą.


Sąmoningai nepašalinau nuo lempų pagaminimo datos.
nugaros pusė




Čia galite pamatyti nerangiai sumontuotą fotorezistorių, aš ieškojau geriausios jo padėties.
Taigi, įsitikinęs, kad grandinė veikia ir laikrodis veikia, padėjau jį į šalį. Ir jis paėmė kūną. Apatinė dalis pagaminta iš stiklo pluošto gabalo, nuo kurio nuplėšiau foliją. Medinis ruošinys buvo kruopščiai nušlifuotas smulkiu švitriniu popieriumi iki „malonaus lygumo“. Na, tada buvo padengtas laku ir beicu keliais sluoksniais su tarpiniu džiovinimu ir poliravimu smulkiu švitriniu popieriumi.


Neišėjo tobula, bet, mano nuomone, gavosi gerai. Ypač turint omenyje mano darbo su medžiu patirties stoką.


Galinėje pusėje matosi skylės maitinimo prijungimui ir temperatūros jutiklis, kurio aš dar neturiu (taip, jis taip pat gali rodyti temperatūrą...).


Štai keletas interjero kadrų. Neįmanoma padaryti geros nuotraukos, nuotraukos neperteikia viso „aklumo“.


Tai yra datos rodymas.


Lempos apšvietimas. Na, kur mes būtume be jos? Jį galima išjungti; jei nepatinka, neįjunkite.

Nepaprastas bėgimo tikslumas. Savaitę žiūriu laikrodį, jis juda sekundė po sekundės. Žinoma, savaitė nėra ilgas laikas, bet tendencija akivaizdi.

Baigdamas pateiksiu laikrodžio, kurį nukopijavau ir įklijavau tiesiai iš projekto autoriaus svetainės, charakteristikas:

Laikrodžio savybės:

Laikrodis, formatas: 12/24
Data, formatas: HH.MM.YY / HH.MM.D
Žadintuvas reguliuojamas pagal dieną.
Temperatūros matavimas.
Valandinis signalas (galima išjungti).
Automatinis ryškumo reguliavimas priklausomai nuo apšvietimo.
Didelis tikslumas (DS3231).
Ekrano efektai.
--- Jokių efektų.
--- sklandus irimas.
--- slinkti.
---numerio perdanga.
Skiriamųjų lempų poveikis.
--- išjungtas.
---mirksi 1 hercas.
--- sklandus irimas.
--- mirksi 2 hercais.
---įskaitant.
Datos rodymo efektai.
--- Jokių efektų.
---Shift.
---Slinkties poslinkis.
---Slinkimas.
---Skaičių keitimas.
Švytuoklės efektas.
--- paprasta.
--- sunku.
Foniniai apšvietimai
--- Mėlyna
--- Galimybė apšviesti korpusą. (neprivaloma)

Taigi, leiskite man apibendrinti. Man labai patiko laikrodis. Surinkti laikrodį iš komplekto vidutinės negalios žmogui nėra sunku. Kelias dienas praleidę labai įdomiai veiklai, gauname gražų ir naudingą, net ir išskirtinumo dvelksmą turintį įrenginį.

Žinoma, pagal šiandienos standartus kaina nėra labai humaniška. Bet pirma, tai yra hobis, jūs neprieštaraujate tam leisti pinigus. Ir antra, ne autorius kaltas, kad rublis dabar nieko vertas.

Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas originalių ir neįprastų laikrodžių gamybai. Jų išskirtinumas slypi tame, kad laikas rodomas naudojant skaitmenines indikatoriaus lempas. Kadaise buvo pagaminta daugybė tokių lempų tiek čia, tiek užsienyje. Jie buvo naudojami daugelyje prietaisų – nuo ​​laikrodžių iki matavimo įrangos. Tačiau atsiradus LED indikatoriams, lempos pamažu nebenaudojamos. Taigi, tobulėjant mikroprocesorinėms technologijoms, naudojant skaitmenines indikatoriaus lempas tapo įmanoma sukurti laikrodžius su gana paprasta grandine. Manau, nebūtų neprotinga sakyti, kad daugiausia buvo naudojamos dviejų tipų lempos: fluorescencinės ir dujų išlydžio. Liuminescencinių indikatorių pranašumai apima žemą darbinę įtampą ir kelių išlydžių buvimą vienoje lempoje (nors tokių pavyzdžių yra ir tarp dujų išlydžio indikatorių, tačiau juos rasti daug sunkiau). Tačiau visus šio tipo lempų pranašumus atsveria vienas didžiulis trūkumas - fosforo buvimas, kuris laikui bėgant perdega, o švytėjimas pritemsta arba sustoja. Dėl šios priežasties naudotų lempų naudoti negalima.

Dujų išleidimo indikatoriai neturi šio trūkumo, nes juose šviečia dujų išlydis. Iš esmės šio tipo lempos yra neoninės lempos su keliais katodais. Dėl to dujų išlydžio indikatorių tarnavimo laikas yra daug ilgesnis. Be to, tiek naujos, tiek naudotos lempos veikia vienodai gerai (o dažnai ir naudotos geriau). Tačiau yra tam tikrų trūkumų: dujų išlydžio indikatorių darbinė įtampa yra didesnė nei 100 V. Tačiau problemą išspręsti su įtampa yra daug lengviau nei naudojant perdegusį fosforą. Internete tokie laikrodžiai paplitę pavadinimu NIXIE CLOCK.

Patys rodikliai atrodo taip:

Taigi, viskas atrodo aišku dėl dizaino ypatybių, dabar pradėkime kurti savo laikrodžio grandinę. Pradėkime nuo aukštos įtampos įtampos šaltinio projektavimo. Čia yra du būdai. Pirmas – naudoti transformatorių su antrine apvija 110-120 V. Bet toks transformatorius arba bus per stambus, arba teks vynioti patiems, perspektyva tokia ir tokia. Taip, ir įtampos reguliavimas yra problemiškas. Antrasis būdas yra surinkti padidintą keitiklį. Na, o privalumų čia bus ir daugiau: pirma, užima mažai vietos, antra, turi apsaugą nuo trumpojo jungimo, trečia, nesunkiai galima reguliuoti išėjimo įtampą. Apskritai, yra viskas, ko reikia, kad būtum laimingas. Pasirinkau antrąjį kelią, nes... Neturėjau noro ieškoti transformatoriaus ir apvijų laido, taip pat norėjosi kažko miniatiūrinio. Buvo nuspręsta keitiklį surinkti ant MC34063, nes Turėjau patirties dirbant su ja. Rezultatas yra tokia diagrama:

Jis pirmą kartą buvo surinktas ant duonos lentos ir parodė puikius rezultatus. Viskas prasidėjo iš karto ir nereikėjo jokios konfigūracijos. Kai maitinamas 12V. išėjimas pasirodė 175V. Surinktas laikrodžio maitinimo šaltinis atrodo taip:

Plokštėje buvo nedelsiant sumontuotas linijinis stabilizatorius LM7805, kuris maitintų laikrodžio elektroniką ir transformatorių.

Kitas kūrimo etapas buvo lempos perjungimo grandinės projektavimas. Iš esmės valdančios lempos nesiskiria nuo septynių segmentų indikatorių valdymo, išskyrus aukštą įtampą. Tie. Pakanka anodui prijungti teigiamą įtampą ir prijungti atitinkamą katodą prie neigiamo maitinimo. Šiame etape reikia išspręsti dvi užduotis: suderinti MK (5V) ir lempų (170V) lygius bei perjungti lempų katodus (tai yra skaičiai). Po tam tikro laiko mąstymo ir eksperimentavimo buvo sukurta tokia lempų anodų valdymo grandinė:

O valdyti katodus labai paprasta, tam jie sugalvojo specialią K155ID1 mikroschemą. Tiesa, jie jau seniai nebegaminami, kaip ir lempos, bet jas įsigyti – ne bėda. Tie. Norėdami valdyti katodus, tereikia juos prijungti prie atitinkamų mikroschemos kaiščių ir pateikti duomenis dvejetainiu formatu į įvestį. Taip, vos pamiršau, maitina 5V, na labai patogus daiktas. Buvo nuspręsta ekraną padaryti dinamišką, nes kitu atveju ant kiekvienos lempos tektų montuoti K155ID1, jų bus 6. Bendra schema pasirodė taip:

Po kiekviena lempa sumontavau ryškiai raudoną LED, taip gražiau. Surinkta lenta atrodo taip:

Neradome lempoms lizdų, todėl teko improvizuoti. Dėl to senos jungtys, panašios į šiuolaikinius COM, buvo išardytos, nuo jų nuimti kontaktai, o po tam tikrų manipuliacijų vielų pjaustyklėmis ir adatine dilde sulituoti į plokštę. Aš nedariau plokščių IN-17, dariau jas tik IN-8.

Sunkiausia dalis baigėsi, belieka sukurti laikrodžio „smegenų“ grandinę. Tam pasirinkau Mega8 mikrovaldiklį. Na, tada viskas gana paprasta, tiesiog imame ir sujungiame viską taip, kaip mums patogu. Dėl to laikrodžio grandinėje buvo 3 valdymo mygtukai, DS1307 realaus laiko laikrodžio lustas, DS18B20 skaitmeninis termometras ir pora tranzistorių foniniam apšvietimui valdyti. Patogumui anodo raktus jungiame prie vieno prievado, šiuo atveju tai yra prievadas C. Surinktas atrodo taip:

Plokštėje yra nedidelė klaida, tačiau ji buvo ištaisyta pridedamuose lentos failuose. MK mirksėjimo jungtis yra lituojama laidais, po įrenginio blykstės ji turėtų būti išlituota.

Na, o dabar būtų puiku nupiešti bendrą diagramą, kažkada pasakytą ir padarytą, štai ji:

Ir štai kaip viskas atrodo surinkta:

Dabar belieka parašyti mikrovaldiklio programinę-aparatinę įrangą, kas ir buvo padaryta. Funkcionalumas pasirodė toks:

Rodomas laikas, data ir temperatūra. Kai trumpai paspaudžiate MENU mygtuką, ekrano režimas pasikeičia.

1 režimas – tik kartą.

2 režimas – laikas 2 min. data 10 sek.

3 režimas – laikas 2 min. temperatūra 10 sek.

4 režimas – laikas 2 min. data 10 sek. temperatūra 10 sek.

Nuspaudus, suaktyvinami laiko ir datos nustatymai, o nustatymus galite naršyti paspausdami MENU mygtuką.

Didžiausias DS18B20 jutiklių skaičius yra 2. Jei temperatūra nereikalinga, jų apskritai negalite nustatyti – tai niekaip neturės įtakos laikrodžio veikimui. Jutiklis nėra karštai prijungtas.

Trumpai paspaudus mygtuką AUKŠTYN, data įjungiama 2 sekundėms. Paspaudus, foninis apšvietimas įsijungia/išjungia.

Trumpai paspaudus mygtuką DOWN, temperatūra įjungiama 2 sekundėms.

Nuo 00:00 iki 7:00 ryškumas sumažinamas.

Viskas veikia taip:

Programinės įrangos šaltiniai yra įtraukti į projektą. Kode yra komentarų, todėl nebus sunku pakeisti funkcionalumą. Programa parašyta Eclipse, bet kodas kompiliuojamas be jokių pakeitimų AVR Studio. MK veikia iš vidinio osciliatoriaus 8 MHz dažniu. Saugikliai nustatyti taip:

Ir šešioliktaine tvarka taip: AUKŠTAS: D9, ŽEMAS: D4

Taip pat yra lentos su ištaisytomis klaidomis.

Šis laikrodis veikia mėnesį. Darbe problemų nenustatyta. LM7805 reguliatorius ir keitiklio tranzistorius vos šilti. Transformatorius įkaista iki 40 laipsnių, tad jei planuojate laikrodį montuoti dėkle be ventiliacijos angų, teks naudoti didesnės galios transformatorių. Mano laikrodyje jis suteikia maždaug 200 mA srovę. Judėjimo tikslumas labai priklauso nuo kvarco, naudojamo esant 32,768 KHz. Parduotuvėje įsigyto kvarco montuoti nepatartina. Geriausius rezultatus parodė kvarcas iš pagrindinių plokščių ir mobiliųjų telefonų.

Be mano grandinėje naudojamų lempų, galite įdiegti bet kokius kitus dujų išlydžio indikatorius. Norėdami tai padaryti, turėsite pakeisti plokštės išdėstymą, o kai kurioms lempoms - stiprintuvo keitiklio ir anodų rezistorių įtampą.

Dėmesio: prietaise yra aukštos įtampos šaltinis!!! Srovė nedidelė, bet gana pastebima!!! Todėl dirbdami su įrenginiu būkite atsargūs!

Viena iš šio projekto kūrimo parinkčių:

Radioelementų sąrašas