Годинник на неонові індикатори схема. Мішок транзисторів, зсувні регістри, Ардуїна - робимо ламповий годинник. NiXIE: Прозорий годинник

Здрастуйте, шановні читачі. Давно я хотів зібрати годинник на газорозрядних індикаторах, але все катастрофічно не вистачало часу, нарешті я закінчив цей проект. Під катом трохи про те, що таке газорозрядні індикатори, а також про те, як я збирав годинник, починаючи зі схеми і закінчуючи корпусом.

Вступ

Якщо вірити вікіпедії, перші газорозрядні індикатори були розроблені у 50-х роках минулого століття. За кордоном такі індикатори називають "Nixie", назва вийшла від скорочення "NIX 1" - "Numerical Indicator eXperimental 1" ("цифровий індикатор експериментальний, розробка 1"). У цьому годиннику використовуються знакові індикатори радянського виробництва типу ІН-12Б.


По конструкції вони представляють собою скляну колбу всередині якої десять тонких металевих електродів (катодів), кожен з яких відповідає одній цифрі від 0 до 9, електроди складені так, що різні цифри з'являються на різній глибині. Також є один електрод у вигляді металевої сітки (анод), розташовується перед усіма іншими. Колба наповнена інертним газом неоном із невеликою кількістю ртуті. Коли між анодом і катодом прикладається електричний потенціал від 120 до 180 вольт постійного струму, поблизу катода виникає свічення, спалахує відповідна цифра. За це м'яке оранжеве світло і цінують ці індикатори.

додаткова інформація

Якщо бути точним, то в лампах ІН-12Б присутній ще один катод - у вигляді точки, він у цьому годиннику не використовується.

Також в даному годиннику для розділення годин і хвилин використовується ще один газорозрядний індикатор - ІНС-1

Індикація здійснюється через лінзовий купол балона, виглядає як крапка помаранчевого кольору, що світиться.

Схема

Схема годинника була знайдена на просторах мережі, автор Тимофій Носов. В основі її мікроконтролер PIC16F628A і радянська мікросхема К155ІД1 є високовольтним дешифратором управління газорозрядними індикаторами.


Живлення ламп реалізовано за допомогою підвищуючого імпульсного перетворювача, зібраного на польовому транзисторі, індуктивності, конденсаторі та діоді, сигнал ШІМ генерує мікроконтролер. У цій схемі використовується динамічна індикація, мікроконтролер за допомогою дешифратора К155ИД1 управляє катодами відразу всіх ламп, синхронно управляє анодами ламп через оптопари. Швидкість перемикання ламп відбувається з високою частотою, а так як газорозрядним індикаторам, як і будь-якій лампі, потрібен час, щоб згаснути, то мерехтіння людське око не бачить (скажу більше - не бачить навіть камера).
У схемі реалізовано резервне живлення на елементі CR2032, при відключенні живлення індикація гасне, а годинник продовжує йти.

Електронна частина

Схема годинника розділена на дві частини - плата з лампами та основна плата пристрою.

Посилання на архів із файлом для Splint Layout -

За допомогою ЛУТ зробив дві плати


Збираємо плату з лампами


Лампи мені дісталися зі старої радянської техніки, що ця знахідка і спонукала мене зібрати цей годинник.

Збираємо основну плату



Плати з'єднуються через роз'єм PLS і PBS, які припаюються з боку доріжок. Ось так виглядає у зібраному вигляді:


Мікроконтролер PIC16F628A купував
Оптопари купував
Польовий транзистор IFR840 -
Решта була в наявності або знайшлася за місцем.

Залишилося прошити мікроконтролер. Прошиватимемо за допомогою програматора PICkit2, купувався давно -


Запускаємо програму PICkit2 та прошиваємо наш мікроконтролер


Після прошивки вмикаю годинник… а цифри не світяться, блимає лише секундний індикатор (ІНС-1). Після знайшов свою помилку, в ланцюзі живлення ламп замість резистора 4,7К було встановлено 47К. Після заміни схема запрацювала, треба робити корпус.

Корпус

Залишився у мене шматок бруса бука, це той же бук, що використовувався для виготовлення корпусу «шайтан коробочки» з мого.


Спочатку хотів вирізати корпус на ЧПУ верстаті, домовився зі своїм товаришем, який працює на меблевому виробництві. Але як буває, то немає часу, то терміново треба виконати іншу роботу. Коротше після місяця очікування вирішив зроблю сам.

Вирізав заготівлю під майбутній корпус, помітив


Вирізав порожнину під начинкою, це був сам трудомісткий етап. Спочатку висвердлював, потім зайве прибирав стамескою, потім зашкурював.


Стамескою зробив поглиблення для скла та задньої панелі, приклеїв упори всередині корпусу, все просочив лляною олією



З затемненого скла вирізав шматок потрібного розміру


Зробив задню панель, з отворами для кнопок та роз'єму живлення


Зібрав все разом, вид спереду


Вид ззаду


Для того щоб годинник стояли трохи під нахилом, на днище приклеїв дві гумові ніжки.


У разі рідкісного включення окремих індикаторних катодів та активності інших частинки металу, що розпорошується працюючими катодами, осідають на рідко використовуваних, що сприяє їх «отруєнню». У пристрої реалізований метод боротьби з цим явищем, перед зміною хвилин відбувається швидкий перебір усіх цифр у всіх лампах. Демонстрація як це відбувається:


З функціоналу – годинник, будильник, налаштування яскравості. Управління здійснюється трьома кнопками - "більше", "ок" і "менше".
Натисканням кнопки «ок» перебираються такі режими:
– налаштування годинника поточного часу (ЧЧ _ _);
- Налаштування хвилин поточного часу (_ _ ММ);
– налаштування годинника будильника (ЧЧ._ _);
- Налаштування хвилин будильника (_ _.ММ);
- Налаштування поточного дня тижня від 1 до 7 (0 _ 1);
– спрацювання будильника у понеділок (1 _ _ 1);
- спрацьовування будильника у вівторок (2 _ 1);
- Спрацьовування будильника в середу (3 _ 1);
– спрацьовування будильника у четвер (4 _ 1);
– спрацьовування будильника у п'ятницю (5 _ 1);
– спрацьовування будильника у суботу (6 _ _ 0);
– спрацьовування будильника у неділю (7 _ _ 0);
- Яскравість свічення ламп від 0 до 20 (8 _ 05);
– погодинний сигнал з 9:00 до 21:00 (9 _ _ 1).

Ось так виглядає ця краса у темряві




У результаті маємо гарну річ, зроблену своїми руками. У майбутньому можливо зроблю інший годинник в іншому корпусі, є одна задумка.

Всім дякую за увагу. Додати в обране Сподобалось +209 +319

NiXIE. Схема годинник на ін 12

Ретро годинник на ГРІ ІН-12

Схема: є (PIC16f886,PIC16F628)

Плата: є (Sprint-Layout)

Прошивка:є

Вихідник: ні

Опис: є

Особливості: відсутність РТС, софтовий DC-DC високої напруги.
Годинник працює у 24 годинному форматі. Є функції будильника та відображення температури. Живлення в діапазоні 4,5 ... 15В. Екодер управління з кнопкою.

Конструкція складається з двох плат – плата з індикаторами та плата керування. Плати з'єднуються через роз'єми PLS та PBS. Рознімання паяються з боку доріжок.

Вхід у налаштування будильника коротким натисканням на кнопку енкодера (розділювач хвилин і годинника світить не блимаючи). Повертанням енкодера налаштовуємо час сигналу. Повторне коротке натискання (або 10 с бездіяльності) – вихід у режим годинника (розділювач блимає). Роздільна здатність будильника – довге натискання (утримання) до появи сигналу: короткий сигнал – відключено, тональний сигнал – увімкнено. Після спрацювання сигнального сигналу звучить 1 хв. Тональний сигнал можна перервати натисканням кнопки екнодера.

Температура виводиться з 25 до 30 сек.

З 9:00 до 21:00 годинник видає короткий погодинний сигнал.

Точність роботи – приблизно 1 сек на добу (перевірено в іншому проекті). Кварц обв'язувати (навантажувати) рекомендованими ємностями. Місце монтажу кварцу та прилеглі лінії відмити та просушити. Корпус кварцу поєднати з мінусом.

Архів проекту.Перводжерело.

Простий годинник з ретро лампами ІН-12

Управління годинником трьома кнопками – «збільшити», «зменшити» та «ок» (вибір режиму).

Годинник працює в 24 годинному форматі. Короткий натиск на кнопку «ок» перебирає режими: годинник, будильник, яскравість. Є будильник. Довге натискання на кнопку «ок» визначає спрацювання будильника: короткий сигнал – відключено, тональний сигнал – увімкнено. У годиннику можна налаштувати яскравість свічення ламп і, відповідно, струм споживання. Підстроювання яскравості в межах 0…99 рівнів. З 9:00 до 21:00 годинник видає короткий погодинний сигнал.

Реалізовано метод боротьби з отруєнням катодів ламп (або антиотруєння). Перед зміною хвилин відбувається швидкий перебір усіх цифр у всіх лампах/

Деякі деталі можуть бути замінені:

Стабілізатор напруги КР1158ЕН5А (TO-251) = 7805 (TO-220)

Польовий транзистор STU6N62K3 (IPAK) = IRF840 (TO-220)

Індуктивність 1000 мкГн = 470 мкГн.

Конденсатор 4,7 мкФ х 350В = 10 мкф х 350В

Діод Шоттки 1N5817=1N5819 (небажано).

Багато аналогів у настановних компонентів – майже будь-які горизонтальні тримачі батареї CR2032, тактові кнопки 6х6 мм, п'єзовипромінювачі діаметром до 12мм, будь-які доступні панелі під мікросхеми.

Для підвищення точності ходу годинника кварц 32768 Гц навантажувати рекомендованими ємностями. Місце монтажу кварцу та прилеглі лінії відмити розчинником та просушити. Корпус кварцу з'єднати із загальним мінусом.

Плата індикації перероблена під ІН-14 від серволосін.

servoloshin каже:

Розробив верхню плату під ІН-14, може знадобитися комусь, тільки там з'єднувати проводками, нумерація зрушила.

robocua.blogspot.com

УКХ приймач з годинником на ІН-12

Схема: є (PIC16f876)

Плата: є (Sprint-Layout)

Прошивка:є

Вихідник: ні

Опис: є

Особливості: Індикація рівня сигналу (RSSI) на стрілочний індикатор.
Приймач з годинником працює в діапазоні УКХ ЧС (FM) 76-108 МГц. Настроювання частоти в ручному та автоматичному режимі (автопошук). Час виводиться у 24 форматі. Індикація рівня сигналу (RSSI) на стрілочний індикатор. Стерео-підсилювач 2х8 Вт. Стаціонарне харчування 220В. Це простий приймач із поєднанням старих та сучасних компонентів. Для індикації використовують газорозрядні лампи типу ІН-12Б (можуть використовувати й інші лампи). Конструкція дозволяє легко все налаштувати режим роботи на слух і на око.

Важливо! Для роботи підсилювача потрібне джерело живлення зі струмом 1,5-2 А. Для компактності застосований модуль живлення RS-25-12 (Mean Well), але у вигляді дорожнечі, Ви можете підібрати щось інше. На платі передбачено місце посадки діодного мосту для використання залізного трансформатора.

Для живлення ламп зібраний перетворювач, що підвищує, на MC34063. Підстроювальним резистором 5К встановлюємо напругу на виході перетворювача 160-175В (для ламп ІН-12Б).

Змінний резистор у ланцюзі мікроамперметра регулює струм (кут відхилення стрілки). Мікроамперметр може бути інший струм (до 1 мА). Мікроамперметр можна зовсім не ставити, якщо по дизайну він не вписується в корпус.

Підстроювальний резистор у ланцюзі регулятора гучності встановлює максимальне значення рівня гучності (дуже пристойний рівень гучності). Змінний резистор може бути іншого номіналу (+/-50%), але бажано з лінійною характеристикою (не логарифмічний). Мікросхему підсилювача TDA7057AQ встановити на радіатор.

Налаштування годинника. У ручному режимі кнопками встановлюємо частоту 108,1 МГц, потім переводимо в автоматичний режим і встановлюємо кнопками час. Після налаштування перемикаємо в ручний режим, щоб залишити частоту 108,1 МГц.

Основну частину часу показує поточний час. З 30-ї по 35-ю секунду виводиться поточна частота. Непрямо яскравість ламп (і струм) можна відрегулювати підстроювальним резистором у перетворювачі напруги.

У нашому прикладі використано корпус G748 (225х165х65мм). Шаблони отворів додані у форматі *.spl7. Кнопки КМ1-1 (ПКН6-1), тумблера МТ1 (один тумблер у мене без функції; можна на харчування поставити). Змінний резистор на гучність S16KN1 і до нього ручка-крутила 41026-1 (D45.1мм, відп. 6мм з лискою). Ставити пару динаміків у такий корпус вважав недоцільним, поставив один JVC CS-J410X (для нього потрібен корпус на порядки більший і міцніший) + ідеально підійшла решітка на вентилятор. Телескопічна антена з BNC роз'ємом AST-24 D7mm S7 150-650mm + частина у відповідь на корпус. Роз'єм 220В (тато) на блок AC-11, 2 контакти, кріплення гвинти + типовий шнур.

Приймач-годинник зібраний на двох платах, які з'єднані стрічковим шлефом. Зверніть увагу - у плати індикації гребінки роз'ємів змонтовані з доріжок. Плата управління, як і схема, на перший погляд, здаються складними, але, по суті, всі компоненти на своїх місцях і зрозумілі для сприйняття. Плата зроблена з доробком на майбутнє (ДК і датчик температури), які планується реалізувати пізніше. У запропонованій схемі мікроконтролер можна запрограмувати внутрісхемно. Вибір мікроконтролера зроблено на користь PІС16F876A, т.к. він доступніший для покупки і його можна прошити елементарними програматорами (з доступним софтом). За запитом можу перекомпілювати прошивку під більш дешевий PIC16F886 (і його можна використовувати без кварцу 4 МГц).

Першоджерело

Архів з прошивкою, платою та шаблонами отворів.

Фото готового виробу від valerab(Радіокот):

Фото від Миколи Яшкіна (Nikolaj666 Радіокіт).

robocua.blogspot.com

NiXIE: Прозорий годинник

Схема: є (ATtiny2313)

Плата:є

Прошивка:є

Вихідник: ні

Опис: є

Особливості: реалізація схеми та корпусу від Яна. Схема:

Оригінальна схема від Trigger:

Захотілося зробити годинник, який служив би ще гарним нічником. І ось що з цього вийшло. В основі все та ж схема * Trigger * а. Корпус вирішив зробити набірним із прозорого акрилу.

Годинник виготовлений на двох платах.


В одній деталі вифрезував заглиблення під плату індикації.
Попереднє складання. Слава богу всі отвори та пази розраховані правильно, все збігається, можна збирати далі.

Готовий годинник.

До речі, тим, хто зібрався повторювати мій годинник: спочатку тиснете MODE, чекаєте 1 сек (розділювач загорівся і перестав блимати), тепер кнопкою SET встановлюєте годинник, тиснете MODE, чекаєте 1 сек (розділювач погасне), тепер кнопкою SET встановлюєте хвилини, , тепер для версії без попр. коеф. - значення запишеться в RTC, точка блимає. для версії з коеф. - показання годинника згаснуть, замість хвилин відобразиться попередній коефіцієнт. в секундах, його можна змінювати кнопкою SET, тепер натисніть MODE, роздільник заблимає, годинник піде...

Корпус від valerab

Схема, плати (у Діптрейсі). Прошивка. Креслення корпусу від mms_ja.

robocua.blogspot.com

Годинник на ІН12 / Блог ім. BlackAlex / Колективні блоги / Steampunker.ru

Давно свербіли руки зробити годинник на NIXIE індикаторах. Лежить плата, але аж надто навороєна. Надихнула стаття Яна steampunker.ru/blog/10810.html#cut Проста доступна схема. За наданою інформацією замовив плати в Китаї і помчало. Спаяв 6 штук, пара на ІН12. Всі годинники на подарунки. Перші батькові на День народження, був у запарі не все вийшло як хотів, як треба. З інструменту тільки лобзиковий верстат та стрічкова шліфувальна машина. Розширюватиму верстатний парк.

Як матеріал корпусу взяв промишнений паркет з мербау. Просто натрапила на можливість недорого накупити таку екзотичну деревину. Планки 15*20*200мм. Підібрав близькі за кольором і помчало. Лекала зробив у корелі. у 3D MAX відмалював екскіз - підбирав пропорції.

панель годинника вирізав з 3мм фанери від фруктового ящика, обклеїв шпоном венге. На жаль шпон дістався з демонстраційного стенду, пересушений, сильно ламається та кришиться. Надалі треба буде попередньо змочувати і проклеювати виворот марлею або бинтом.

корпус був відшліфований, покритий на гарячу саморобною восковою мастикою. На дотик дуже приємний, теплий вийшов. Чудовий матовий блиск, природний запах дерева, воску.

Трохи накосячив із склом. Планувалося силікатне, склеєне оптичним клеєм. Але термін виготовлення – 2-3 тижні. Замовив деталь з акрилу – але при згинанні не потрапили у розмір. Про запас замовив 3 елементи - вони й пішли до збирання. Низ приклеїв на ціанакриловий клей - він зараза по шву капілярно підвівся і залишив сліди на склі. Довелося переробляти, і це останній день. Не вдалося зробити два шильдики з латуні. Фоторезист завзято змивався з матеріалу під час прояву. Латунь дуже повільно труїться в хлорному залозі. Загалом із наскоку технологію не переміг. Освоюватимемо далі. Ось що вийшло у результаті.

якщо когось цікавить – є «голі» плати, є готові, зібрані, з індикаторами.

steampunker.ru

NiXIE: КАШАК Nixie clock ІН-14

Схема: є (ATmega8)

Плата:є (Sprint-Layout 6)

Прошивка:є

Вихідник:є

Опис: є

Особливості: ---
У даній статті мова піде про виготовлення оригінального та незвичайного годинника. Їх незвичайність у тому, що індикація часу здійснюється з допомогою цифрових індикаторних ламп. Таких ламп колись було випущено величезну кількість як у нас, так і за кордоном. Використовувалися вони у багатьох пристроях, починаючи від годинника і закінчуючи вимірювальною технікою. Але після появи світлодіодних індикаторів лампи поступово вийшли із вжитку. І ось, завдяки розвитку мікропроцесорної техніки стало можливим створення годинника з відносно простою схемою на цифрових індикаторних лампах. Думаю, не зайвим буде сказати, що в основному використовувалися лампи двох типів люмінесцентні та газорозрядні. До переваг люмінесцентних індикаторів слід віднести низьку робочу напругу та наявність кількох розрядів в одній лампі (хоча серед газорозрядних теж зустрічаються такі екземпляри, але знайти їх значно складніше). Але всі плюси даного типу ламп перекриває один величезний мінус - наявність люмінофора, який з часом вигоряє, і свічення тьмяніє або припиняється. З цієї причини не можна використовувати б/в лампу. Газорозрядні індикатори позбавлені цього недоліку, т.к. у них світиться газовий розряд. По суті, цей тип ламп є неоновою лампою з кількома катодами. Завдяки цьому рок служби у газорозрядних індикаторів набагато вищий. Крім цього однаково добре працюють і нові та б/в лампи (а часто б/в працюють краще). Без недоліків все ж таки не обійшлося, робоча напруга газорозрядних індикаторів більше 100 В. Але вирішити питання з напругою набагато простіше, ніж з люмінофором, що вигорає. В інтернеті такий годинник поширений під назвою NIXIE CLOCK.

Отже, щодо конструктивних особливостей начебто все зрозуміло, тепер приступимо до проектування схеми наших годинників. Почнемо із проектування високовольтного джерела напруги. Тут є два шляхи. Перший – застосувати трансформатор із вторинною обмоткою на 110-120 В. Але такий трансформатор буде або надто громіздкий, або його доведеться мотати самому, так собі перспектива. Та й напругу регулювати проблематично. Другий шлях – зібрати step up перетворювач. Ну тут плюсів побільше буде, по-перше він займе мало місця, по-друге в ньому присутня захист від КЗ і по-третє можна легко регулювати напругу на виході. Загалом є все, що для щастя треба. Я вибрав другий шлях, т.к. шукати трансформатор та обмотувальний провід ніякого бажання не було, та й мініатюрності хотілося. Перетворювач було вирішено збирати на MC34063, т.к. був досвід роботи з нею. Вийшла ось така схема:

Наступним етапом розробки було проектування схеми включення ламп. У принципі, управління лампами нічим не відрізняється від управління семисегментними індикаторами за винятком високої напруги. Тобто. достатньо подати позитивну напругу на анод і з'єднати з мінусом живлення відповідний катод. На цьому етапі потрібно вирішити дві задачі: узгодження рівнів МК (5В) та ламп (170В), та перемикання катодів ламп (саме вони є цифрами). Після деякого часу роздумів та експериментів була створена ось така схема (посміхнуло, тому що це давно вже типова схема анодного ключа для ГРІ) для керування анодами ламп:

А керування катодами здійснюється дуже легко, для цього придумали спеціальну мікросхему К155ІД1. Щоправда, вони давно зняті з виробництва (насправді її досі можна замовити на заводі в Білорусії, великою партією), як і лампи (на зарубіжних аукціонах вже з'явилися саморобні лампи), але їх не складає проблем. Тобто. для управління катодами потрібно лише підключити їх до відповідних висновків мікросхеми і подати на вхід дані в двійковому форматі. Так, мало не забув, харчується вона від 5В., Ну дуже зручна штуковина. Індикацію вирішили зробити динамічної т.к. в іншому випадку довелося б ставити К155ІД1 на кожну лампу, а їх буде 6 штук. Загальна схема вийшла такою:

Під кожною лампою я встановив яскравий світлодіод червоного кольору свічення, такий гарний. Найскладніше позаду, залишилося розробити схему "мозку" годинника. Для цього я вибрав мікроконтролер Mega8. Ну а далі все зовсім легко, просто беремо та підключаємо до нього все так, як нам зручно. У результаті в схемі годинника з'явилися 3 кнопки для управління, мікросхема годинника реального часу DS1307, цифровий термометр DS18B20, і пара транзисторів для управління підсвічуванням. Для зручності анодні ключі підключаємо на один порт, в даному випадку це порт С. У зібраному вигляді це виглядає так:

На платі є невелика помилка, але у файлах плат вона виправлена. Проводами підпаяно роз'єм для прошивки МК, після прошивки пристрою його слід відпаяти.

А ось так все це виглядає цілком у зібраному вигляді:

Тепер залишилося лише написати прошивку для мікроконтролера, що і було зроблено. Функціонал вийшов наступний: Відображення часу, дати та температури. При короткочасному натисканні кнопки MENU відбувається зміна режиму відображення.1 режим – лише час.2 режим – час 2 хв. дата 10 сек.3 режим – час 2 хв. температура 10 сек.4 режим – час 2 хв. дата 10 с. температура 10 сек. При утриманні включається налаштування часу та дати, перехід по налаштуванням за натисканням кнопки MENU Максимальна кількість датчиків DS18B20 – 2 . Якщо температура не потрібна, можна їх взагалі не ставити, на роботу годинника це ніяк не вплине. Гарячого підключення датчик не передбачено. При короткочасному натисканні на кнопку UP включається дата на 2 сек. При утриманні вмикається/вимикається підсвічування. При короткочасному натисканні на кнопку DOWN вмикається температура на 2 сек. З 00:00 до 7:00 яскравість знижена. Працює вся ця справа ось так:

До проекту додаються вихідні джерела прошивки. Код містить коментарі, так що змінити функціонал буде не важко. Програму написано в Eclipse, але код без будь-яких змін компілюється в AVR Studio. МК працює від внутрішнього генератора на частоті 8МГц. Фьюзи виставляються ось так:

А у шістнадцятковому вигляді ось так: HIGH: D9, LOW: D4 Також додаються плати з виправленими помилками. Цей годинник працює протягом місяця. Жодних проблем у роботі виявлено не було. Стабілізатор LM7805 та транзистор перетворювача ледь теплі. Трансформатор нагрівається градусів до 40, тому якщо планується встановлення годинника в корпус без вентиляційних отворів, трансформатор доведеться взяти більшої потужності. У моїй годині він забезпечує струм в районі 200мА. Точність ходу залежить від застосованого кварцу на 32,768 КГц. Кварц, куплений у магазині, ставити не бажано. Найкращі результати показали кварці з материнських плат та мобільних телефонів. Крім ламп, використаних у моїй схемі, можна встановлювати будь-які інші газорозрядні індикатори. Для цього доведеться змінити розведення плати, а для деяких ламп напруга перетворювача, що підвищує, і резистори на анодах.Увага: пристрій містить джерело високої напруги! Струм невеликий, але досить відчутний! Тому при роботі з пристроєм слід бути обережними!

Фото годинників повторених Appll:

Фото наступної модифікації годинника:

Модифікації годинника під різні лампи:

Для 4 ламп, на кшталт глюка, - пропущу.

Світлодіоди, які раніше із захопленням сприймалися в будь-яких електронних пристроях індикації, останнім часом набили оскому і стали помітно програвати ретро індикаторам, наприклад, вакуумним лампам, які виглядають набагато приємніше. Тому була створена версія електронного годинника, який показує час за допомогою газорозрядників ІН-12.

Особливості саморобного годинника

• дисплей виконаний на лампах ІН-12 (nixie),
• невеликий корпус,
• схема без мікроконтролерів,
• живлення від БП-адаптера 9 вольт
• споживання струму 150 мА.

Основа конструкції – корпус універсальний Z5A. Чотири такі лампи ідеально вписуються по ширині у такому корпусі. За початковою схемою тактові імпульси для годинника були взяті з мережі 220 В, яка також була джерелом високої напруги живлення для анодів ламп.

Щоправда, ризиковано користуватися пристроєм, в якому все знаходиться під потенціалом мережі. Тому в другому варіанті харчування було взято з підвищуючого перетворювача напруги, а тактову частоту змінили на типову схему генератора: кварц 32768 кГц CD4060 дільник CD4013.

Остаточна схема - це кілька інших схем з інтернету, трохи модифікованих і об'єднаних в одну. Вище наведено важлива електрична схема, яку можна збільшити на кліку на картинці. Далі йде друкована плата саморобного годинника.

Вартість важко визначити, лампи купувалися давно, але навіть якщо скуповувати всі радіодеталі зараз - можна вкластися в 1000 рублів, що, звичайно, хороша ціна за такий модний ретро гаджет.

Вид на монтаж зверху та знизу.

Тим хто захоче повторити конструкцію, радимо корпуси для годинника на газорозрядних індикаторах робити з алюмінію, міді, латуні або дерева (для підкреслення вінтажності). У крайньому випадку обклеїти пластик плівкою-самоклейкою під дерево. І замість червоного фільтра кольору спереду краще поставити прозорий плексиглас — тоді залишиться природний колір ламп ІН-12.

У минулому столітті газорозрядні індикатори використовувалися дуже активно на багатьох приладах: годинниках, вимірювальній апаратурі, частотомірах, осцилографах, вагах та багатьох інших. Згодом їх витіснили рідкокристалічні дисплеї, технологія виготовлення яких простіше і менш затратна, а найголовніше, вони компактніші і мають більшу кількість розрядів. Дисплеї на рідких кристалах дозволяють відображати показання з більшою точністю.

Область застосування у наш час

Зараз газорозрядні індикатори з цифрами промисловість вже не робить, але свого часу їх наштампували стільки, що досі вони припадають пилом на складах і в приватних запасах. Їх можна вже назвати антикваріатом, ну як, наприклад, у багатьох будинках є вінтажні свічники, що використовуються як декоративний елемент інтер'єру. Так і годинник на газорозрядних лампах – заворожують своїм підсвічуванням і є чудовим додаванням до інтер'єру різних приміщень, особливо облаштованих у стилі ретро.

Річ гарна та корисна, але заводами, на жаль, вже не виробляється. Можна зробити їх самому або купити готові у людей, що спеціалізуються на їхньому виробництві. Розроблено чимало схем годинників із застосуванням газорозрядних індикаторів на старих та нових мікросхемах. Розглянемо найпростіші варіанти.

Етапи складання годинників

Для початку треба зрозуміти принцип роботи індикаторних елементів ІН-14, це практично неонові лампочки з групою катодів у вигляді цифр. Залежно від подачі живлення світиться той чи інший катод по черзі, застосовується принцип лампи розжарювання із газорозрядним процесом.

Ресурс роботи таких індикаторів величезний, тому що немає тривалого та великого навантаження на один катод. Для повноцінного підсвічування потрібна напруга не менше 100 В, тому почнемо проектування з джерела живлення.

Блок живлення

Варіант із трансформатором, на вторинній обмотці якого буде 170 або 180 В, виключаємо відразу через великі габарити та вагу. Підбирати залізо, дроти та мотати самостійно – справа невдячна та втомлива. Практично застосувати перетворювач напруги на мікросхемі MC34063, що має малі габарити, вагу та стабільні параметри.

Всі елементи монтуються на друковану плату, після збирання в більшості випадків налаштування не потрібно, з 10-12 В перетворювач дає 175-180 В. Як видно, трансформатор у схемі присутній, але дуже маленький і доступний для швидкого самостійного виготовлення, такий можна купити в торгових мереж. На виході вторинної обмотки 9-12 В змінного струму приходять на діодний міст (випрямляч). Лінійний стабілізатор LM7805 призначений для живлення електронних елементів годинника.

Схема для включення ламп

Ця схема вирішує проблему узгодження керуючого напруги на мікросхемі 5 і керованого напруги живлення анодів. Позитивний потенціал 180 подається на анод, а негативний - на катоди відповідних цифр.

Включення катодів виробляється схемою з урахуванням старої мікросхеми К155ИД1, що запитується від напруги 5, що у разі дуже успішно. Мікросхеми 155-ї серії знято з виробництва, але не є дефіцитом, їх легко можна купити у торгових мережах та на радіоринках. Щоб не паяти мікросхему до кожної лампи, схема керування катодами робиться за динамічним принципом.

Тепер блок живлення, схему управління катодами та анодами треба підключити до процесора годинника DS1307, для узгодження ідеально підходить мікроконтролер Mega8.

Годинник з контролером та кнопками управління

До складу цієї схеми входять:

• годинник DS1307;
• контролер Mega8;
• DS18B20 цифровий термометр;
• транзистори для світлодіодного підсвічування;
• кнопки для керування налаштуваннями часу.

При необхідності цю схему можна значно спростити, прибрати світлодіодне підсвічування, цифровий термометр та лампи для розряду секунд з елементами катодного та анодного керування.

Прошивка мікроконтролера

Програмне забезпечення для годинника з газорозрядних індикаторних ламп написано на Eclipse, без спотворень транслюється в AVR Studio, коди з коментарями, що значно спрощує процес.

В результаті прошивки встановлюються певні режими та процес керування ними. При короткочасному натисканні кнопки MENU по колу відображаються режими:

• режим №1 - часу (відображається постійно);
• режим №2 – 2 хв. час, 10 с. дата;
• режим №3 – 2 хв. час, 10 с. температура;
• режим №4 – 2 хв. час, 10 с. дата та 10 сек. температура;
• режим налаштування часу та дати встановлюється утриманням кнопки «MENU»;
• короткочасне натискання на кнопку "UP" (2 сек.) відображає дату, утримання цієї кнопки відключає або включає підсвічування;
• короткочасне натискання DOWN (2 сек.) відображає температуру;
• зниження яскравості погодинної програми з 00.00 годин до 7 ранку.

З'єднання основних елементів та особливості експлуатації

Зрештою вся система складається з трьох друкованих плат:

• Блок живлення, перетворювач напруги на базі MC34063

• Плата з контролером Mega8 та годинником DS1307

Для компактності плата зроблена з двостороннім розташуванням елементів, такий варіант друкованих плат не є догмою, є інші. Коли годинник, керування катодами та анодами монтуються на одній платі, а блок живлення на іншій, для розряду секунд використовуються менші лампи – ІН-8. Іноді лампи виносять взагалі на окрему панель і роблять дворівневу конструкцію, на першому рівні розміщується плата з годинною мікросхемою та елементами керування катодами та анодами. На другому рівні – плата із панелями для ламп, все залежить від фантазії розробника.

Лампи ІН-14 знято з виробництва, може виникнути проблема з придбанням панелей для них. У цьому випадку можна використовувати контакти роз'ємів D-SUB формату "мама" або цангових лінійок, які відповідають діаметру.

Пластик лінійки можна акуратно розфарбувати пасатижами та витягти контакти, які впаюються в просвердлені отвори на друкованій платі.

Тепер залишається цю конструкцію запакувати в корпус (найпростіший варіант – це прямокутний короб). Матеріал може бути найрізноманітніший: пластик, фанера, обклеєна шкірою чи іншим декоративним матеріалом.

Трансформатор блоку живлення нагрівається не більше ніж на 40 С, тому в корпусі рекомендується робити вентиляційні отвори для стабільного забезпечення струму в 200 мА. Точність ходу годинника залежить від стабільної роботи кварцу 32,768 КГц, який рекомендується брати з материнських плат ПК або стільникових телефонів, оскільки в торгових мережах часто трапляється неякісна продукція.

Такий спосіб виготовлення годинників на газорозрядних лампах може здійснити людина, яка має певні знання в електроніці та практичні навички. Початківцям можна скористатися послугами сайту http://vrtp.ru/index.php?showtopic=25695. Можна замовити за 800 рублів готові друковані плати з докладними інструкціями, в яких прописано, що і куди паяти. За 2500 продається повний набір «Зроби сам», на лампах з прошитою мікросхемою та іншими деталями. Можете за 3 500 рублів купити готовий годинник, але це не цікаво, якщо ви хочете щось зібрати своїми руками.

Схема: є (PIC16f886,PIC16F628)

Плата: є( Sprint- Layout )

Прошивка: є

Вихідник: ні

Опис: є

особливості: відсутність РТС, софтовий DC-DC високої напруги.

Схема:

Годинник працює у 24 годинному форматі.
Є функції будильника та відображення температури.
Живлення в діапазоні 4,5 ... 15В.
Екодер управління з кнопкою.

Конструкція складається із двох плат – плата з індикаторами та плата управління.
Плати з'єднуються через роз'єми PLS та PBS . Рознімання паяються з боку доріжок.

Вхід у налаштування будильника коротким натисканням на кнопку енкодера (розділювач хвилин і годинника світить не блимаючи). Повертанням енкодера налаштовуємо час сигналу. Повторне коротке натискання (або 10 с бездіяльності) – вихід у режим годинника (розділювач блимає). Роздільна здатність будильника – довге натискання (утримання) до появи сигналу: короткий сигнал – відключено, тональний сигнал – увімкнено. Після спрацювання сигнального сигналу звучить 1 хв. Тональний сигнал можна перервати натисканням кнопки екнодера.

Температура виводиться з 25 до 30 сек.

З 9:00 до 21:00 годинник видає короткий погодинний сигнал.

Точність роботи – приблизно 1 сек на добу (перевірено в іншому проекті). Кварц обв'язувати (навантажувати) рекомендованими ємностями. Місце монтажу кварцу та прилеглі лінії відмити та просушити. Корпус кварцу поєднати з мінусом.

Архів проекту.
.

Простий годинник з ретро лампами ІН-12

Схема:

Управління годинником трьома кнопками – «збільшити», «зменшити» та «ок» (вибір режима).

Годинник працює в 24 годинному форматі. Короткий натиск на кнопку «ок» перебирає режими: годинник, будильник, яскравість. Є будильник. Довге натискання на кнопку «ок» визначає спрацювання будильника: короткий сигнал – відключено, тональний сигнал – увімкнено. У годиннику можна налаштувати яскравість свічення ламп і, відповідно, струм споживання. Підстроювання яскравості в межах 0…99 рівнів. З 9:00 до 21:00 годинник видає короткий погодинний сигнал.

Реалізовано метод боротьби з отруєнням катодів ламп (або антиотруєння). Перед зміною хвилин відбувається швидкий перебір усіх цифр у всіх лампах/

Деякі деталі можуть бути замінені:

Стабілізатор напруги КР1158ЕН5А ( TO -251) = 7805 (TO -220)

Польовий транзистор STU6N62K3 ( IPAK) = IRF840 (TO -220)

Індуктивність 1000 мкГн = 470 мкГн.

Конденсатор 4,7 мкФ х 350В = 10 мкФ х 350В

Діод Шоттки 1N5817=1N5819 (небажано).

Багато аналогів у настановних компонентів – майже будь-які горизонтальні тримачі батареї CR 2032, тактові кнопки 6х6 мм, п'єзовипромінювачі діаметром до 12мм, будь-які доступні панелі під мікросхеми.