Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12А

Содержание

Описание проекта

Решил я сделать максимально простой и доступный проект часов на газоразрядных индикаторах и Arduino! Односторонняя плата, выводные компоненты, никакой жести!

Платы:

Габариты платы меньше 100х100мм, то есть заказать 10 таких плат у китайцев будет стоить $2 без учёта доставки
Плата односторонняя, её без проблем можно сделать классическим ЛУТом!
Все компоненты – выводные, припаяет даже новичок
Количество компонентов сведено к минимуму!
На данный момент в проекте есть платы под индикаторы ИН-12 и ИН-14, возможно будут сделаны и другие
Система состоит из двух плат: нижней (вся управляющая электроника) и верхней (лампы и светодиоды подсветки)
Нижних плат два варианта: обычная (4 оптопары, точка – светодиод) и с дополнительной оптопарой под неоновую точку (5 оптопар, точка – неонка)
У плат ИН-14, ИН-12, ИН-12_перевертыш нижняя часть одинаковая! Части плат взаимозаменяемы. Нижняя плата отличается только у ИН-14_неон

Хардварные фишки:

Сердце платы – полноразмерная Arduino NANO, это означает простую сборку и прошивку
Питание всей схемы – 5 Вольт
Генератор высокого напряжения раскачивается ШИМ каналом Arduino
Напряжение генератора подстраивается резистором с крутилкой
Время задаёт RTC DS3231
3 кнопки для настройки времени и будильника
Пищалка для будильника
Подсветка ламп индикаторов

Софтварные фишки:

“Перебор” цифр, не дающий индикаторам окисляться
Режим будильника
Плавное изменение яркости точки и подсветки (эффект “дыхания”)
Настройка яркости цифр, “точки” и подсветки ламп
Разные режимы переключения индикаторов
- Плавное угасание/разгарание
- Перебор цифр
- Перебор катодов

Часы на газоразрядных лампах ИН-12 (Nixie clock)

Сегодня короткий пост, в основном картинки. Лет 15 лежали в коробке лампы ИН-12Б и не находили себе применения, но я знал, что когда то им придется показывать время.

Немного про лампы ИН-12 — это индикатор тлеющего разряда для работы в качестве визуального цифрового индикатора электрических сигналов. Катоды — в форме арабских цифр (от 0 до 9) и запятой в приборе (ИН-12Б). Высота цифр 18 мм. Индикация производится через купол баллона. Оформление — стеклянное, (РШ 31а). Масса 20 г.

Начнем со схемы устройства:

Часы выполнены на микросхеме DS3231 — часы реального времени, погрешность составляет всего ±2 минуты за год. Кроме часов микросхема имеет два будильника и календарь до 2100 года, если будет не хватать перепаяю на новую если еще будут выпускаться.

На часах предусмотрена RGB подсветка колб ламп на умных светодиодах WS2812B. Можно выбрать практически любой цвет и яркость. ESP12 устанавливается как опция для управления часами по WiFi, можно управлять RGB подсветкой и настраивать время, календарь и будильник. Дополнительно на ESP заведен датчик температуры ds18b20.

Установленный на часах датчик BME280, подключен к основному микроконтроллеру Atmega328. Датчик BME280 измеряет температуру, давление и влажность он работает так же как и микросхема часов по цифровой шине I2C . Для управления часами установлено три кнопки, с помощью их настраивается время, дата, будильник, режимы подсветки. Средняя кнопка вход в меню настроек, левая и правая, не в режиме «меню», просмотр текущих состояний таких как температура, давление, влажность, время будильник, дата, режимы подсветки.

После того как нарисована схема, приступаем к трассировке печатной платы. Их будет две, отдельно мозги и отдельно индикаторы, собираются бутербродом.

Первый запуск и тест подсветки, уровень и цвет подсветки регулируется и когда часы будут собраны в корпус то она будет видна только как подсветка самих колб ламп. Прошивка для микроконтроллера находится на моей странице GitHub.

По просьбам читателей желающих повторить проект, выкладываю HEX файл прошивки. Скомпилировано для Atmega328 с кварцем на 16 МГц.

Часы пока без корпуса, жду когда его сделают. Корпус будет из массива дерева, когда оформлю часы в корпус добавлю фоток.

Галерея фоток готовых часов, без корпуса.

Видео работы часов

Мерцание видно только на камеру, так как индикация динамическая, глаз этого не видит.

Ретро-часы на газоразрядных индикаторах

Николай Большаков (RA3TOX)

Разбирая в очередной раз свой радиолюбительский хлам наткнулся на десяток газоразрядных цифровых индикаторов ИН-12. Выкинуть жалко, а приспособить… разве что в какую-нибудь ретро-игрушку. Первое, что приходит в голову собрать цифровые часы — хит 70-х годов прошлого века. Тут же, среди хлама, нашлись и необходимые дешифраторы — 155ИД1. Современная элетроника позволяет достаточно просто изготовить данное устройство и, при необходимости, добавить новые функции.

Порывшись в Интернете нашел статью «Numitron Clock & Thermometer» опубликованную Паулем Куртом (Paul Court) в журнале «Elektor» в октябре 2013 года. Проект в первоисточнике выполнен на платформе Arduino и позволял отображать не только время, но также дату и температуру. В качестве источника времени и даты используется популярная микросхема DS1307 или готовый модуль на её основе, датчик температуры — DS1820. В проекте использованы низковольтные 7-сегментные газоразрядники ИВ-9 с соответствующими дешифраторами, поэтому мне пришлось их заменить.

В архивах журнала «Elektor» нашелся исходник и необходимые библиотеки для Arduino, поэтому прошить математическую часть проекта было не проблематично. Основную часть времени заняла распайка дешифраторов на панельки ИН’ок. Плату разводить не захотелось, поэтому весь монтаж выполнил на макетке.

Окончательная схема для моей версии приобрела вот такой вид:

Так как для питания индикаторов необходимо высокое напряжение (150-170 вольт), я изготовил повышающий преобразователь на специализированной микросхеме MC34063. Для питания микроконтроллера и других микросхем необходимо напряжение +5В которое я получил от стабилизатора на полюбившейся мне микросхеме ASM1117-5V. Общий потребляемый ток вместе с высоковольтным преобразователем составляет ≈ 250 мА. Для питания часов используем любой внешний адптер напряжением 8-12 В и максимальным током не менее 500 мА. Я использовал компактный импульсный преобразователь для светодиодов 9 В (4W) с Aliexpress.

В принципе можно отказаться от высоковольтного преобразователя и запитать индикаторы непосредственно от сети переменного тока через диод и ограничительный резистор. Но при этом неободимо плату хорошо изолировать от корпуса прибора! У меня так работал мой первый частомер, собранный в 80-х годах прошлого века. Ниже схема включения.

Моя конструкция в законченном виде..

Внутренний монтаж на макетке выглядит так:.

Несколько слов о функциях управления часами.

Корректировка (выставление) времени осуществляется двумя кнопками «ADJUST» и «SET«. Кнопкой S2 SET переходим в режим корректировки, кнопкой S1 ADJUST выставляем необходимое значение. Нажатие кнопки SET переключает последовательно корректируемый параметр: минуты > часы > день > месяц > год. По завершении этого цикла новые значения записываются в RTC, а часы возвращаются в основной цикл.

Светодиод D1 мигает примерно раз в секунду и устанавливается между индикаторами часов и минут.

При желании, можно оставить функцию термометра. Но я бы выполнил эту функцию через ручное управление (переключение). Исходники для Arduino вы найдете в первоисточнике , так что, при желании, можно поэксперементировать.

Удачи и творческих успехов!

Материалы:

1. «Numitron Clock & Thermometer» — Elector 10/2013
2. HEX-файл для прошивки (ATmega8, Int.osc)
3. FUSE для прошивки ATmega8 c внутренней синхронизацией

Сентябрь 2019 г.

Публикация материала на других сайтах и в журналах разрешена со ссылкой на сайт «Радиофанат»(http://rfanat.ru).

Часы на ИН12 / Блог им. BlackAlex / Коллективные блоги / Steampunker.ru

В качестве материала корпуса взял промышненный паркет из мербау. Просто подвернулась возможность недорого накупить столь экзотичную древесину. Планки 15*20*200мм. Подобрал близкие по цвету, и понеслось. Лекала сделал в кореле. в 3D MAX отрисовал экскиз — подбирал пропорции.

панель часов вырезал из 3мм фанеры от фруктового ящика, обклеил шпоном венге. К сожалению шпон достался с демонстрационного стенда, пересушеный, сильно ломается и крошится. Впредь надо будет предварительно смачивать и проклеивать изнанку марлей или бинтом.

корпус был отшлифован, покрыт «на горячую» самодельной восковой мастикой. На ощюпь очень приятный, теплый получился. Прекрасный матовый блеск, природный запах дерева, воска.

Немного накосячил со стеклом. Планировалось силикатное, склеенное оптическим клеем. Но срок изготовление — 2-3 недели. Заказал деталь из акрила — но при гибке не попали в размер. Про запас заказал 3 элемента — они и пошли в сборку. Низ приклеил на цианакриловый клей — он, зараза, по шву капилярно поднялся и оставил следы на стекле. Пришлось переделывать, и это в последний день.
Не удалось сделать два шильдика из латуни. Фоторезист упорно смывался с материала при проявке. Латунь очеееееееень медленно травится в хлорном железе. В общем с наскока технологию не победил. Будем осваивать дальше.
Вот что получилось в итоге.

если кого то интересует — есть «голые» платы, есть готовые, собранные, с индикаторами.

Принципиальная схема

В часах, схема электронного блока которых изображена на рис. 2, а схема платы индикаторов — на рис. 3, использованы четыре индикатора ИН-12А и два ИН-12Б.

Можно установить и все шесть индикаторов одного типа, но если это будут ИН-12А, то исчезнут разделительные точки между разрядами часов, минут и секунд. К вилкам XP2 и XP3 электронного блока присоединяются соответственно розетки XS2 и XS1 платы индикаторов.

Рис. 2. Принципиальная схема часов с календарем на газоразрядных индикаторах ИН-12 и МК ATtiny2313.

Разъём XP1 предназначен для программирования микроконтроллера ATtiny2313-PU (DD2). Коды из файла 1 .hex необходимо занести в программную FLASH-память микроконтроллера, а из файла 1.eep — в его EEPROM.

Конфигурацию микроконтроллера оставляют такой, какой она былаустанов-лена на заводе-изготовителе микросхемы. Для коммутации катодов газоразрядных индикаторов применён специально разработанный в своё время для этой цели дешифратор двоичного кода в позиционный К155ИД1 (DD3).

Он питается напряжением 5 В и по входам совместим с микросхемами структуры КМОП и ТТЛ, но имеет высоковольтные выходы с открытым коллектором.

Питаются индикаторы сетевым напряжением, выпрямленным диодным мостом VD1 и стабилизированным стабилитроном VD3. В связи с этим все цепи часов имеют гальваническую связь с сетью 220 В, и при их налаживании необходимо соблюдать меры электробезопасности.

Поскольку индикация динамическая, напряжение на аноды индикаторов подаётся поочерёдно с помощью электронных ключей на транзисторах VT1-VT12.

Микросхема часов реального времени с календарём DS1307 (DD1) отсчитывает секунды, минуты, часы, день недели, число, месяц и год. Автоматически учитывается число дней в каждом месяце, различаются високосные и не високосные годы.

Эта микросхема имеет встроенный узел, который в случае перерыва в подаче основного напряжения питания на вывод 8 микросхемы переключает её на питание от литиевого элемента G1.

Часы реального времени DD1 связаны с микроконтроллером DD2 линиями SDA и SCL интерфейса I2C. Программа микроконтроллера получает от них информацию о времени и выводит на индикаторы текущее время в часах (формат их представления 24-часовой), минутах и секундах.

В последние 10 с каждой минуты выводится текущая дата в формате ДД.ММ.ГГ. Имеющаяся в микросхеме DD1 информация о дне недели не используется.

Рис. 3. Схема подключения индикаторов ИН-12.

Имеется возможность установить время и дату срабатывания будильника. При совпадении текущего времени с заданным программа включит звуковой сигнал. Исполняемая мелодия не отличается оригинальностью, что связано со сравнительно небольшим объёмом программной памяти микроконтроллера ATtiny2313.

Часы на газоразрядных индикаторах своими руками

Приветствую, Самоделкины!

В настоящее время большинство газоразрядных индикаторов больше не производится, и остатки советских индикаторов можно найти только на барахолке или радиорынке. В магазинах их найти очень трудно. Но чем меньше становится этих индикаторов, тем больше к ним растёт интерес. Растёт он у любителей ламповости, винтажа и конечно же пост апокалипсиса.

Часы работают от постоянного напряжения около 180В. Этот генератор устроен очень просто и работает на индуктивных выбросах. Частоту генератора задаёт шим контроллер, при частоте в 16кГц на выходе получаем напряжение 180В. Но не смотря на высокое напряжение, генератор очень и очень слабый, так что о других его применениях даже не думайте, он способен только на тлеющий разряд в инертном газе. Это напряжение, а именно +, через высоковольтные оптопары направляется на индикаторы. Сами оптопары управляются ардуиной, то есть она может подать +180В на любой индикатор. Чтобы цифра в индикаторе засветилась, нужно подать на неё землю, и этим занимается высоковольтный дешифратор – советская микросхема. Дешифратор тоже управляется ардуиной и может подключить к земле любую цифру.

Всё перечисленное железо является опциональным, и его можно подключать, а можно и не подключать, это всё настраивается в прошивке. То есть на этой плате можно сделать просто часы, вообще без кнопок и без всего, а можно сделать часы с будильником, отображением температуры и влажности воздуха, вот такая вот универсальная плата. Печатку естественно решили заказать у китайцев, потому что есть очень много тонких дорожек и переходов на другую сторону платы. Так называемый гербер файл платы вы найдёте в архиве, который можно скачать на странице проекта.

Дорожек в этом проекте много, особенно тонких на плате с индикаторами.

Удержав кнопку «выбор» попадаем в режим настройки будильника. Кнопками вверх/вниз можно менять цифру. Кликом по кнопке «выбор» можно менять, «настройка часов» и «настройка минут». Клавиатура у нас к слову резистивная.

Удержав кнопку ещё раз, попадаем в режим настройки времени. Настроили, удерживаем ещё раз и попадаем обратно на просто режим часов. Также из настройки времени будильника можно выйти сразу же, дважды кликнув по кнопке выбор. То есть выйти минуя настройку времени.

видеоролик автора:

С этими часами у нас сегодня всё

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Область применения в наше время

Сейчас газоразрядные индикаторы с цифрами промышленность уже не делает, но в свое время их наштамповали столько, что до сих пор они пылятся на складах и в частных запасах. Их можно уже назвать антиквариатом, ну как, например, во многих домах есть винтажные подсвечники, которые используются как декоративный элемент интерьера. Так и часы на газоразрядных лампах – завораживают своей подсветкой и являются отличным добавлением к интерьеру различных помещений, особенно обустроенных в стиле ретро.

Вещь красивая и полезная, но заводами, увы, уже не производится. Можно сделать их самому или купить готовые у людей, специализирующихся на их производстве. Разработано немало схем часов с применением газоразрядных индикаторов на старых и новых микросхемах. Рассмотрим наиболее простые варианты.

Прошивка микроконтроллера

Программное обеспечение для часов из газоразрядных индикаторных ламп написано на Eclipse, без искажений транслируется в AVR Studio, коды с комментариями, что значительно упрощает процесс.

Положение выставляемых фьюзов

В результате прошивки устанавливаются определенные режимы и процесс управления ими. При кратковременном нажатии кнопки «MENU» по кругу отображаются режимы:

режим №1 – времени (отображается постоянно);
режим №2 – 2 мин. время, 10 сек. дата;
режим №3 – 2 мин. время, 10 сек. температура;
режим №4 – 2 мин. время, 10 сек. дата и 10 сек. температура;
режим настройки времени и даты устанавливается удержанием кнопки «MENU»;
кратковременное нажатие на кнопку «UP» (2 сек.) отображает дату, удержание этой кнопки отключает или включает подсветку;
кратковременное нажатие «DOWN» (2 сек.) отображает температуру;
понижение яркости почасовой программой с 00.00 часов до 7 утра.

NiXIE: КАШАК Nixie clock ИН-14

Лампа: ИН-14,ИН-12

Схема: есть (ATmega8)

Плата:есть ( Sprint-Layout 6 )

Прошивка:есть

Исходник:есть

Описание: есть

Схема:

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:

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(улыбнуло, т.к. это давно уже типовая схема анодного ключа для ГРИ) для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства (на самом деле ее до сих пор можно заказать на заводе в Белоруссии, крупной партией), как и лампы (на забугорных аукционах уже появились самодельные 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. 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.

А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:

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:

Фото часов повторенных Appll:

Фото следующей модификации часов:

Модификации часов под разные лампы:

Для 4 ламп, вроде с глюком, — пропущу.

Детали и конструкция

Если заменить его на ATtiny4313, у которого такой памяти в два раза больше, а в остальном эти микроконтроллеры идентичны, то можно записать в неё более интересную мелодию. Ещё один вариант — установить в часы микросхему музыкального синтезатора (например, ВТ8028С-ХХХ) с заранее запрограммированной мелодией.

Все элементы часов смонтированы на трёх односторонних печатных платах. На рис. 4 изображена плата электронного блока, на которой установлены все его элементы, за исключением кнопок SB1-SB3и выключателя SA1, вынесенных на отдельную небольшую плату (рис. 5). Чертёж платы индикаторов показан на рис. 6.

Рис. 4. Печатная плата для схемы часов с календарем на индикаторах ИН-12.

Рис. 5. Плата управления для часов.

Рис. 6. Чертёж платы индикаторов.

Платы в собранном виде представлены на рис. 7. На них установлены углеродистые постоянные резисторы мощностью 0,25 Вт (CR025S) и 2 Вт (CR200S), но можно применить и отечественные С1-4 или металлодиэлектрические МЛТ, С2-23. Оксидные конденсаторы — алюминиевые серии ECR, аналог К50-35. Остальные конденсаторы — керамические с диэлектриком X7R. На рис.

8 показаны описываемые часы, собранные в корпусе, согнутом из листовой стали толщиной 0,5 мм. Органы управления находятся на задней стенке корпуса, там же выведен шнур питания.

Рис. 7. Платы в собранном виде.

При включении в сеть часы начинают работать сразу, но показывают неправильное время. Для установки правильных значений времени и даты, а также времени срабатывания будильника необходимо нажать на кнопку SB2. При её первом нажатии из основного режима часы переходят в режим установки будильника.

При втором нажатии происходит переход из режима установки будильника в режим установки времени, а при третьем — в режим установки даты. Четвёртое нажатие кнопки SB2 возвращает часы в основной режим работы. Этой же кнопкой выключают сигнал будильника.

В режиме установки будильника индикаторы HG1 и HG2 выключены. Индикаторы HG3 и HG4 отображают час срабатывания будильника, а HG5 и HG6 — минуты этого события.

В режиме установки текущего времени индикаторы HG1 и HG2 показывают устанавливаемый час, HG3 и HG4 — минуты, а HG5 и HG6 выключены. В микросхему DD1 установленное время будет записано с нулевым значением секунд. В режиме установки даты все индикаторы включены и отображают (слева-направо) число, месяц и год.

Рис. 8. Фото готовых часов на индикаторах ИН-12.

Для того чтобы в любом из режимов внести изменения в показания часов или установить время срабатывания будильника, необходимо нажать на кнопку SB3. При этом станет мигать пара индикаторов со значением, подлежащим изменению. Например, в режиме установки даты после первого нажатия на кнопку SB3 замигают индикаторы HG5 и HG6 со значением года.

После второго нажатия это будут индикаторы HG3 и HG4 со значением месяца, а после третьего — HG1 и HG2 со значением числа месяца. Нажатиями на кнопку SB1 можно увеличить выведенное на мигающие индикаторы значение.

Когда оно достигнет максимума, следующим станет минимальное значение, после чего увеличение продолжится. Четвёртое нажатие на кнопку SB3 приведёт к записи установок в микросхему DD1, а все индикаторы перестанут мигать. Дальнейшие нажатия на эту кнопку приведут к повторению описанного цикла. Чтобы вернуться в основной режим, следует нажимать на кнопку SB2.

Программа и прошивка для МК — Скачать.

А. Неугодников, с. Партизанское, Крым. Украина. Р-08-2014.

Соединение основных элементов и особенности эксплуатации

В конечном итоге вся система состоит из трех печатных плат:

Блок питания, преобразователь напряжения на базе MC34063

Плата с лампами, элементами управления анодами и катодами

Плата с контролером Mega8 и часами DS1307

Для компактности плата сделана с двухсторонним расположением элементов, такой вариант печатных плат не догма, есть другие. Когда часы, управление катодами и анодами монтируются на одной плате, а блок питания на другой, для разряда секунд используются лампы поменьше – ИН-8. Иногда лампы выносят вообще на отдельную панель и делают двухуровневую конструкцию, на первом уровне размещается плата с часовой микросхемой и элементами управлением катодами и анодами. На втором уровне – плата с панелями для ламп, все зависит от фантазии разработчика.

Лампы ИН-14 сняты с производства, может возникнуть проблема с приобретением панелей для них. В этом случае можно использовать контакты разъемов D-SUB формата «мама» или цанговых линеек, подходящих по диаметру.

Отрезок цанговой линейки и фабричная круглая панель для лампы

Пластик линейки можно аккуратно раскрошить пассатижами и извлечь контакты, которые впаиваются в просверленные отверстия на печатной плате.

Двухуровневая плата с встроенными контактами для лампМонтажная конструкция блока питания и часов

Теперь остается эту конструкцию упаковать в корпус (самый простой вариант – это прямоугольный короб). Материал может быть самый разнообразный: пластик, фанера, обклеенная кожей или другим декоративным материалом.

Варианты корпуса для часов на газоразрядных лампах

Трансформатор блока питания нагревается не более чем на 40 ̊С, поэтому в корпусе рекомендуется делать вентиляционные отверстия для стабильного обеспечения тока в 200 мА. Точность хода часов зависит от стабильной работы кварца 32,768 КГц, который рекомендуется брать из материнских плат ПК или сотовых телефонов, так как в торговых сетях часто попадается некачественная продукция.

Радиодетали, необходимые для сборки часов

Простые часы с ретро лампами ИН-12

Часы собраны по мотивам предыдущей конструкции, но с меньшим бюджетом и на более доступном микроконтроллере PIC16F628A.Устаревшая модель, см обновление — проект История любви ИН-12.

Часы работают в 24 часовом формате.

Реализован метод борьбы с отравлением катодов ламп (или антиотравление). Перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах.

Управление часами тремя кнопками – «увеличить», «уменьшить» и «ок» (выбор режима).

Нажатием на кнопку «ок» перебираются следующие режимы:

– настройка часов текущего времени (ЧЧ _ _);
– настройка минут текущего времени (_ _ ММ);
– настройка часов будильника (ЧЧ._ _);
– настройка минут будильника (_ _.ММ);
– настройка текущего дня недели от 1 до 7 (0 _ _ 1);
– срабатывание будильника в понедельник (1 _ _ 1);
– срабатывание будильника во вторник (2 _ _ 1);
– срабатывание будильника в среду (3 _ _ 1);
– срабатывание будильника в четверг (4 _ _ 1);
– срабатывание будильника в пятницу (5 _ _ 1);
– срабатывание будильника в субботу (6 _ _ 0);
– срабатывание будильника в воскресенье (7 _ _ 0);
– яркость свечения ламп от 0 до 20 (8 _ 05);
– почасовой сигнал с 9:00 до 21:00 (9 _ _ 1).

Изменения и замечания:

1. Добавлены новые функции в программу – см режимы выше. Теперь эксплуатация часов комфортнее, но настройка сложнее.

2. Увеличена частота ШИМ – дроссель перестал пищать; можно использовать индуктивности меньших номиналов. Решая этот вопрос, пришлось пожертвовать мелодичным сигналом будильника (теперь звуковой излучатель при срабатывании будильника просто пикает).

3. Скорректирована схема – добавлен транзистор BC558, ускоряющий закрытие силового полевого транзистора. Теперь полевой транзистор не греется (чуть тёплый при потреблении 12В * 100 мА).

4. Изменен алгоритм подавления засветки соседних разрядов. Ранее для закрытия оптопар использовался пустой такт динамической индикации. Сейчас выполняется задержка для гарантированного закрытия оптопар. Увеличена частота переключения разрядов, свечение цифр стало ярче и «пушистее» .

5. Теперь часы могут работать и от 5В – для этого в схеме вместо стабилизатора КР1158ЕН5А (7805) поставить перемычку. При этом потребуется настроить яркость на максимум (>15 ед)

Внимание — при питании 9…12В поднимать яркость больше 15 ед не рекомендуется, т.к. возникает свечение вокруг подводящих электродов цифр

6. Уменьшено потребление в режиме ожидания (при обесточке), примерно 0,47 мА (ранее было 0,52 мА).

7. Добавлен алгоритм восстановления времения для случаев коротких обесточек при эксплуатации без батарейки.

8. Ранее наличие напряжения контролировалось на пин 18 через делитель напряжения 1:2 (4,7 кОм + 4,7 кОм) для целей ускорения перехода в режим ожидания. Решено ограничиться одним сопротивлением 4,7 кОм (потому что их много у меня). Допустимый входящий ток на пин 18 до 20 мА (см даташит параметр Input clamp current). При питании 20В входящий ток составляет (20 Вольт / 4700 Ом) = 4,2 мА.

9. Газоразрядный индикатор тлеющего разряда является простейшим стабилизатором постоянного тока (стабилитроном). Фактически в моих экземплярах ламп напряжение стабилизации измерено на уровне 175В. Ток свечения цифр подбирается на уровне 1-2 мА. В документации на ИН-12 указан параметр напряжения источника питания. Всё это подвожу к тому, что нет необходимости стабилизировать напряжение питания ламп.

Некоторые детали могут быть заменены.

Стабилизатор напряжения КР1158ЕН5А (TO-251) = 7805 (TO-220)

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

Индуктивность 1000 мкГн = 470 мкГн.

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

Диод Шоттки 1N5817 = 1N5819 (нежелательно).

Много аналогов у установочных компонентов – почти любые горизонтальные держатели батареи CR2032, тактовые кнопки 6х6 мм, пьезоизлучатели диаметром до 12мм, любые доступные панели под микросхемы.

Для повышения точности хода часов кварц 32768 Гц нагружать рекомендованными емкостями. Место монтажа кварца и прилегающие линии отмыть растворителем и просушить. Корпус кварца соединить с общим минусом.

На видео какое-то непонятное мерцание, в реале всё светится равномерно.