Hodinky na řadě 176 s vrbou 11. Vyrobte si hodiny na zářivkách vlastníma rukama

Schematické schéma podomácku vyrobených hodinek na mikroobvodech K176IE18, K176IE13 a luminiscenčních indikátorech IV-11. Jednoduché a krásné řemeslo pro domácnost. Je uvedeno schéma hodin, výkresy desek plošných spojů a také fotografie hotového zařízení ve smontované a rozložené podobě.

Navrhuji k přezkoumání a případně zopakování tohoto návrhu hodin na sovětských fluorescenčních indikátorech IV-11. Obvod (znázorněný na obrázku 1) je poměrně jednoduchý a při správné montáži začne fungovat ihned po zapnutí.

Kruhový diagram

Elektronické hodiny jsou založeny na čipu K176IE18, což je specializovaný binární čítač s generátorem a multiplexerem. Součástí mikroobvodu K176IE18 je také generátor (piny 12 a 13), který je určen pro práci s externím křemenným rezonátorem o frekvenci 32 768 Hz a mikroobvod obsahuje také dva frekvenční děliče s dělicími faktory 215 = 32768 a 60.

Čip K176IE18 obsahuje speciální kondicionér zvukového signálu. Když je na vstupní kolík 9 přiveden puls s kladnou polaritou z výstupu mikroobvodu K176IE13, objeví se na kolíku 7 K176IE18 shluky záporných impulzů s plnicí frekvencí 2048 Hz a pracovním cyklem 2.

Rýže. 1. Schematické schéma vlastnoručně vyrobených hodinek na fluorescenčních indikátorech IV-11.

Doba trvání balení je 0,5 sekundy, doba plnění je 1 sekunda. Výstup zvukového signálu (pin 7) je proveden s "otevřeným" kolektorem a umožňuje připojení emitorů s odporem větším než 50 ohmů bez sledovačů emitoru.

Vzal jsem jako základ Kruhový diagram elektronické hodiny ze stránky "radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480". Při montáži byly autorem tohoto článku zjištěny výrazné chyby v plošném spoji a číslování některých závěrů.

Při kreslení vzoru vodičů je nutné provést horizontální převrácení pečeti v zrcadlové verzi - další mínus. Na základě toho všeho jsem opravil všechny chyby v rozvržení pečeti a okamžitě jej zrcadlově přeložil. Na obrázku 2 je autorský plošný spoj s nesprávným zapojením.

Rýže. 2. Originální deska plošných spojů obsahující chyby.

Na obrázcích 3 a 4 je moje verze DPS, je opravená a zrcadlená, při pohledu ze strany kolejí.

Rýže. 3. Deska s plošnými spoji pro hodinový obvod na IV-11, část 1.

Rýže. 4. Deska s plošnými spoji pro hodinový obvod na IV-11, část 2.

Změny schématu

Nyní řeknu pár slov o schématu, při sestavování a experimentování se schématem jsem narazil na stejné problémy jako lidé, kteří zanechávali komentáře k článku na webu autora. A to:

• Vyhřívání zenerových diod;
• Silné zahřívání tranzistorů v měniči;
• Vyhřívání zhášecích kondenzátorů;
• Problém je žhavení.

nakonec byly zhášecí kondenzátory složeny na celkovou kapacitu 0,95 mikrofaradů - dva kondenzátory 0,47x400v a jeden 0,01x400v. Rezistor R18 je nahrazen ze zadané hodnoty v obvodu na 470k.

Rýže. 5. Vzhled sestava hlavní desky.

Použité Zenerovy diody - D814V. Rezistor R21 v základnách měniče byl nahrazen 56 kOhm. Transformátor byl navinut na feritovém kroužku, který jsem odstranil ze starého propojovacího kabelu monitoru se systémovou jednotkou počítače.

Rýže. 6. Vzhled základní desky a desky s indikátory jako sestava.

Sekundární vinutí je navinuto 21x21 závity drátu o průměru 0,4 mm a primární vinutí obsahuje 120 závitů drátu 0,2 mm. Mimochodem, zde jsou všechny změny v obvodu, které umožnily odstranit výše uvedené potíže v jeho práci.

Tranzistory měniče se zahřívají poměrně silně, cca 60-65 stupňů Celsia, ale fungují bez problémů. Zpočátku jsem místo tranzistorů KT3102 a KT3107 zkusil nainstalovat dvojici KT817 a KT814 - také fungují, trochu teplé, ale nějak nestabilní.

Rýže. Obr. 7. Vzhled hotových hodinek na luminiscenčních indikátorech IV-11 a IV-6.

Po zapnutí se převodník jednou rozběhl. Proto jsem nic neměnil a nechal vše tak, jak je. Jako radiátor jsem použil reproduktor, který mě u některých zaujal mobilní telefon a nainstalovali jej do hodin. Zvuk z ní není příliš hlasitý, ale stačí na to, aby vás ráno probudil.

A poslední věc, kterou lze označit za nevýhodu či výhodu, je možnost beztransformátorového napájení. Při nastavování nebo jakékoli jiné manipulaci s obvodem nepochybně hrozí nebezpečí uchopení nekřehkého elektrického výboje, nemluvě o žalostnějších následcích.

Během experimentů a seřizování jsem použil snižovací transformátor pro změnu 24 voltů v sekundáru. Připojil jsem to přímo na diodový můstek.

Knoflíky jako od autora jsem nenašel, tak jsem vzal, které byly po ruce, zastrčil je do opracovaných otvorů v pouzdře a hotovo. Tělo je vyrobeno z lisované překližky, slepeno lepidlem PVA a přelepeno dekorační fólií. Dopadlo to docela dobře.

Výsledek odvedené práce: ještě jedny hodiny doma a opravená pracovní verze pro ty, kteří si chtějí zopakovat. Místo indikátorů IV-11 můžete dát IV-3, IV-6, IV-22 a další podobné. Vše bude fungovat bez problémů (samozřejmě s ohledem na pinout).

Dobrý večer habrazhiteli.
Mnoho lidí se zajímalo o můj nápad s hodinami na vakuových zářivkách.
Dnes vám povím, jak tyto hodinky vznikaly.

Ukazatele

Hlavní roli zaujímají indikátory vypouštění plynu. Použil jsem IV-6. Jedná se o 7-segmentový luminiscenční indikátor zelené záře (Na fotografiích uvidíte namodralý nádech záře, tato barva je při fotografování zkreslená, kvůli přítomnosti ultrafialových paprsků). Indikátor IV-6 je vyroben ve skleněné baňce s ohebnými přívody. Indikace se provádí přes boční povrch válce. Anody zařízení jsou vyrobeny ve formě sedmi segmentů a desetinné tečky.
Můžete použít indikátory IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 nebo i IV-17 s mírnou změnou obvodu.

Nejprve bych rád poznamenal, kde najdete lampy vyrobené v roce 1983.
Mitinský trh. Mnoho a různé. V krabicích a na deskách. Je zde prostor pro výběr.
Pro jiná města je to složitější, třeba budete mít štěstí a najdete ho v místním rádiu. Takové ukazatele jsou v mnoha tuzemských kalkulačkách.
Lze objednat z Ebay, Ano Ano, ruské indikátory v aukci. V průměru 12 $ za 6 kusů.

Řízení

Vše řídí mikrokontrolér AtTiny2313 a hodiny reálného času DS1307.
Hodiny se při absenci napětí přepnou do režimu napájení z baterie CR2032 (jako na základní desce PC).
Podle výrobce budou v tomto režimu fungovat a neselžou po dobu 10 let.
Mikrokontrolér je napájen interním 8MHz oscilátorem. Nezapomeňte nastavit pojistkový bit.
Nastavení času se provádí jedním tlačítkem. Dlouhá dedukce, inkriminované hodiny, pak minuty. S tím nejsou žádné potíže.

Řidiči

Jako klíče pro segmenty jsem dal KID65783AP. Toto je 8 „horních“ kláves. Udělal jsem volbu ve směru tohoto mikroobvodu, jen proto, že jsem ho měl. Tento mikroobvod se velmi často nachází v zobrazovacích deskách. pračky. Nic nebrání výměně za analog. Nebo vytáhněte segmenty s odpory 47KΩ na + 50V a přitlačte populární ULN2003 k zemi. Jen nezapomeňte v programu invertovat výstup na segmenty.
Indikace je dynamická, takže ke každé číslici je přidán brutální tranzistor KT315.

Tištěný spoj

Deska je vyrobena metodou LUT, o této technologii si můžete přečíst od kamaráda DIHALT. Hodiny jsou vyrobeny na dvou deskách. Proč je to oprávněné? Ani nevím, jen jsem chtěl.

pohonná jednotka

Zpočátku byl transformátor na 50 Hz. A obsahoval 4 sekundární vinutí.
1 vinutí - napětí na síti. Po usměrňovači a kondenzátoru 50 voltů. než to více témat segmenty budou svítit jasněji. Ale ne více než 70 voltů. Proud ne méně než 20 mA
2 vinutí - k posunutí potenciálu sítě. Přibližně 10-15 voltů. Čím je menší, tím jasněji indikátory svítí, ale začnou svítit i segmenty „nezahrnuté“. Proud je také 20 mA.
3 vinutí - pro napájení mikrokontroléru. 7-10 voltů. I = 50 mA
4 vinutí - Žárovka. Pro čtyři lampy IV-6 musíte nastavit proud na 200 mA, což je přibližně 1,2 voltu. U jiných žárovek je proud vlákna jiný, takže na to pamatujte.

Následně jsem transformátor vyměnil za pulzní. Doporučuji vzít jako základ zdroj pro halogenové žárovky, na nejnižší výkon. Zbývá pouze navinout vinutí na požadované napětí.
Může se ukázat, že pro zahřátí 1 otáčka nestačí a 2 jsou hodně. Potom navineme 2 závity a zapojíme do série odpor omezující proud 1-5 ohmů

Zde je takový "elektronický transformátor" s otevřeným víkem

Mohu nabídnout možnost výroby zdroje z vadné úsporné žárovky. Popsal jsem to, komu to začalo být zajímavé - podívejte se.

Firmware

Firmware je napsán v jazyce C v prostředí CodeVisionAvr.
Kdo se zaváže opakovat - napište do osobního, pošlu jak .hex, tak zdroj.

To je vše.

P.S. Materiál může obsahovat pravopisné, interpunkční, gramatické a jiné typy chyb, včetně sémantických. Autor bude vděčný za informace o nich ©

UPD: Na požádání přidávám ještě pár fotek.

Vznikl nápad vytvořit hodiny na IV lampách, v popelnicích leželo pět nových lamp IV-11 a stejný počet IV-6, zbývá je pouze aplikovat.
Co by měly hodinky obsahovat?
1. Aktuální čas;
2. Budík;
3. Vestavěný kalendář (bereme v úvahu počet dní v únoru, včetně přestupného roku) + špatný výpočet dne v týdnu;
4. Automatické nastavení jasu indikátoru;
5. Pípne každou hodinu.
Zde jsou hlavní součásti všech hodinek. Nastavení jasu je nutné kvůli skutečnosti, že IV lampy svítí přes den normálně a v noci jsou velmi jasné a slepé, zejména v noci, když spíte.
schéma hodin

V obvodu není nic nového a nadpřirozeného: hodiny reálného času DS1307, dynamická indikace, několik ovládacích tlačítek, to vše ovládá ATmega8.
Pro měření osvětlení v místnosti byla použita fotodioda FD-263-01, jako nejcitlivější dostupná. Je pravda, že má malou zárubeň se spektrální citlivostí - vrchol citlivosti je v infračerveném rozsahu a v důsledku toho dokonale cítí světlo slunce / žárovky a zářivky / osvětlení LED - stupeň C.
Anodové/mřížkové tranzistory - BC856, PNP s maximálním provozním napětím 80V.
Pro indikaci sekund je IV-6 menší, protože má nižší topné napětí - pomůže mu zhášecí odpor 5-10 Ohm.
Pod poplachovým signálem - piezo emitor s vestavěným 5V generátorem.
Z napájení celý obvod odebírá po vedení + 9v do 50mA, doutnavka 1,5v 450mA, doutnavka vůči zemi na potenciálu -40v, odběr do 50mA. Celkem v množství maximálně 3W.
Přesnost quartz oscilátoru DS1307 ponechává mnoho přání - po umytí desky a zvolení kapacit quartz vazby bylo možné dosáhnout něco kolem +/-2 sekund za den. Přesněji - frekvence se vznáší na teplotě, vlhkosti a poloze planet - vůbec ne to, co jsme chtěli. Po malém přemýšlení nad problémem jsem se rozhodl - objednal jsem si mikroobvod DS32KHZ - poměrně oblíbený termokompenzovaný quartz oscilátor.
Generátor není nadarmo tak drahý - výrobce u něj podle manuálu slibuje zvýšení přesnosti hodin na +/- 0,28 sekundy za den. Ve skutečnosti, s přijatelnými režimy výkonu a teplotním rozsahem, jsem nebyl schopen vidět změnu frekvence z vnějších faktorů.
Po sebrání pouzdra a "česání" firmwaru zbývají hodinkám 3 tlačítka: podmíněně je budeme nazývat "A" "B" "C".
V normální stav tlačítko "C" je zodpovědné za přepnutí režimu ze zobrazení času "hodiny - minuty" na datum "den - měsíc", zatímco druhý indikátor zobrazuje den v týdnu rozdělený na rok, poté na "minuty" - sekund", čtvrtým stisknutím - v počátečním stavu. Tlačítko "A" zároveň rychlý přechod na zobrazení času.
Z režimu "hodiny - minuty" se tlačítko "A" přepíná v kruhu do režimu "nastavení budíku" / "nastavení času, data" / "nastavení jasu indikátoru". V tomto případě tlačítko "B" - přepíná po číslicích a "C" - ve skutečnosti mění zvolenou číslici.
Režim "nastavení alarmu", písmeno A (Alarm) na prostředním indikátoru znamená, že alarm je zapnutý.
Režim "nastavení času, data" - když je vybrána "druhá" číslice, tlačítko "C" - je zaokrouhlí (od 00 do 29 je resetuje na 00, od 30 do 59 je resetuje na 00 a přidá +1 k minuta).
V režimu "nastavení času, data" je na výstupu SQW m/s DS1307 nutný meandr 32,768 kHz při volbě quartz / kapacit pro generátor, v ostatních režimech je to 1 Hz.
Před zapnutím hodin musíte nabrat proud protékající vlákny, je vizuálně upraven tak, aby vlákna na všech lampách ve tmě byla mírně červená, takže budou žít déle

Režim "Nastavení jasu indikátoru": "AU" - automatický, zobrazuje naměřené osvětlení v c.u. ;) "US" - ruční nastavení ve stejných jednotkách.

DS1307 a DS32KHZ jsou napájeny baterií CR2032 a při výpadku proudu se čas neztratí, ale běží dál, vypne se pouze Mega8 a veškerá jeho kabeláž s indikátory a stabilizovaný quartz a hodiny reálného času pokračovat v práci, spotřebují extrémně málo a baterie by měly vydržet velmi dlouho.

Jas lze nastavit manuálně i automaticky, jelikož mi nevyhovovala svými parametry jednoduchá fotodioda, musel jsem si vyřezat fotorelé podle níže uvedeného schématu:

libovolnou fotodiodu, použil jsem FD-K-155, k určení jasu provozu je potřeba ladicí rezistor, místo relé je třeba dát nízkonapěťové jazýčkové relé, z jeho závěrů se držíme běžného hodinového drátu , a další dva přes variabilní odpory 10-500kΩ místo fotodiody do portu PC0 řadič, takže rezistor nahradí fotodiodu a s určitou hodnotou rezistoru si upravíte jas jaký potřebujete, který bude ve dne v noci když se spustí fotorelé.

ATmega8 pojistky pro 8 MHz interní oscilátor:

Zde je to, co se ve skutečnosti stalo v žláze:

spodní část pouzdra se skrytými tlačítky a otvorem pro reproduktor

samostatně fotoreléový šátek

Pozdravy! Recenze bude věnována vakuovému luminiscenčnímu indikátoru IV-18 a na něm založené sestavě hodinek. O každém funkčním uzlu v okruhu vám povím, bude tam spousta fotek, obrázků, textu a samozřejmě DIY. V případě zájmu jděte pod řez.

Jen trochu textu
Dlouho jsem měl nápad sestavit hodinky na výbojkové nebo fluorescenční indikátory. Souhlas - vypadá to vintage, teplé a jako lampa. Takové hodinky, například v dřevěném pouzdře, mohou zaujmout své právoplatné místo v interiéru nebo na stole radioamatéra. Nějak se nedařilo jeho nápad realizovat. Nejprve jsem chtěl sestavit na IV-12. Takové lampy se našly doma v hromadě "haraburdí".
(Obrázek například z internetu).

Pak na IN-18. Jedná se o jednu z největších kontrolek, ale když zjistil cenu jednoho kusu, tuto myšlenku odmítl. (Obrázek například z internetu).

Pak jsem chtěl schéma zopakovat na IN-14. (Obrázek například z internetu).

již rozvedený tištěný spoj, ale zádrhel nastal kvůli lampám. V Norilsku se je nepodařilo najít. Pak jsem na ebay našel sadu 6 kusů. Zatímco jsem přemýšlel, nadšení vyprchalo, objevily se další projekty. Nápad opět nebyl realizován.
Na jednom z tematických stránek pro radioamatéry jsem viděl takové hodinky.


Našel jsem informace, ukázalo se, že jsou to Ice Tube Clock od Adafruitu. Moc se mi líbily, ale cena za samomontážní sadu je 85 $ bez dopravy. Okamžitě přišlo rozhodnutí – vyzvednu si to sám! Indikátor v takových hodinkách je IV-18. Nemohl jsem koupit totéž v ruských internetových obchodech, pak nebyla žádná dodávka do Norilsku, pak pouze velkoobchod. Obecně jsem si to v návalu nadšení objednal na ebay. Ukázalo se, že prodejce pochází z Nižního Tagilu (dodává do celého světa). Po zaplacení prodávající vrátil náklady na mezinárodní přepravu 5 USD. Po 3 týdnech byl balíček v mých rukou. Pro jistotu jsem objednal 2 kusy, protože jsem měl obavy, že by se mohly na cestě rozbít.

Balík
Jako balíček - obyčejná obálka s pupínky, indikátory byly v plastových tubičkách s přídavným obalem uvnitř. Tato forma balení se ukázala jako docela spolehlivá.

Vzhled












Účel a zařízení
Digitální vícemístný vakuový luminiscenční indikátor (VLI) je navržen tak, aby zobrazoval informace ve formě čísel od 0 do 9 a desetinného znaménka v každé z 8 digitálních číslic a pomocné informace na jedné servisní číslici.
VLI je přímo vyhřívaná elektrovakuová trioda s mnoha anodami potaženými fosforem. Parametry lampy jsou zvoleny tak, aby mohla pracovat při nízkém anodovém napětí - od 27 do 50 V.
Katoda je přímo vyhřívaná wolframová katoda s přídavkem 2% thoria pro usnadnění emise při relativně nízké teplotě.
Indikátor má dvě vlákna spojená paralelně o průměru menším než lidský vlas. K jejich napnutí se používají malé ploché pružiny. Napětí vlákna je mezi 4,3 a 5,5 V.
Mřížky VLI - ploché. Počet mřížek se rovná počtu známosti indikátoru. Účel mřížek je dvojí: za prvé snižují napětí dostatečné k tomu, aby indikátor jasně svítil, a za druhé poskytují možnost přepínání výbojů při dynamické indikaci.
Anody jsou potaženy fosforem s nízkou excitační energií pouze několik elektronvoltů. Právě tato skutečnost umožňuje lampě pracovat při nízkém anodovém napětí.

Specifikace
Barva světla: Zelená
Jmenovitý jas indikátoru jedné digitální číslice je 900 cd/m2, servisní číslice je 200 cd/m2.
Napětí vlákna: 4,3-5,5 V
Proud vlákna: 85±10mA
Napěťový impuls anodového segmentu: 50 V
Maximální napětí anodového segmentu: 70 V
Největší proud anodového segmentu: 1,3 mA
Proudový impuls anodového segmentu celkem IV-18: 40 mA
Pulzní napětí sítě: 50 V
Nejvyšší impuls síťového napětí: 70 V
Minimální doba provozu: 10 000 h
Jas indikátoru, měnící se během minimální doby provozu, ne méně než: 100 cd/m2

rozměry

Pinout IV-18 (typ-2)

1 - Katoda, vodivá vrstva vnitřního povrchu balónku;
2 - dp1...dp8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
3 - d1...d8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
4 - c1...c8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
5 - e1...e8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
6 - Nepřipojovat (zdarma);
7 - Nepřipojovat (zdarma);
8– Nepřipojovat (zdarma);
9 - g1...g8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
10 - b1...b8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
11 - f1...f8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
12 - a1...a8 - anodové segmenty 1. až 8. kategorie;
13 - katoda;
14 - Mřížka 9. kategorie;
15 - Mřížka 1. kategorie;
16 - Mřížka 3. kategorie;
17 - Mřížka 5. kategorie;
18 - Mřížka 8. kategorie;
19 - Mřížka 7. kategorie;
20 - Mřížka 6. kategorie;
21 - Mřížka 4. kategorie;
22 - Mřížka 2. kategorie.

Informace o účelu závěrů platí pouze pro indikátor typ-2. Existuje také typ 1, ale jak pochopíte, jaký „typ“ indikátoru budete mít?! Všechno je jednoduché! Na základě popisu nejsou závěry 6, 7, 8 nikde napojeny, tzn. visí ve vzduchu v samotném balónu! To je velmi viditelné.


Abych čtenáře netrápil, hned dám elektrické schéma.

Pro každý případ zduplikuji schéma na maximální rozlišení. Bude tam i soubor s firmwarem.

Dále, pro začátečníky, vám podrobně řeknu, jak obvod funguje, a zkušení mě opraví, pokud něco.
1. Mikrokontrolér


Mikrokontrolér v balíčku DIP je zodpovědný za provoz obvodu, řídí ovladač indikátoru a blok anodového napětí, přijímá data z mikroobvodu „hodin“ a je k němu připojen kodér pro ovládání hodin. Buďte opatrní, při použití v balíčku TQFP se bude pinout lišit. Pokud chcete, můžete Atmega328P-PU nahradit Atmega168PA, paměti bude dost, ale bral jsem to s rezervou pro budoucí firmware (aktuálně je to 11,8 KB). Také místo „holého“ atmega si můžete všimnout Arduina, v tomto případě se musíte podívat na mapování pinů (který digitální vstup / výstup odpovídá výstupu na mikro). V tomto zapojení je typické zařazení regulátoru, ten pracuje na frekvenci 16 MHz z externího křemenného rezonátoru. Pojistky jsou tedy stejné:
Nízká pojistka 0xFF, Vysoká pojistka 0xDE, Rozšířená pojistka 0x05. Reset je vytažen až na výkon plus přes odpor. Po správné instalaci pojistek byl firmware nahrán přes blok ICSP (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc).

2. Výživa


Vstupní napětí 9V je přivedeno do lineárního regulátoru a je sníženo na 5V. Toto napětí je nutné pro napájení „digitální logiky“, přivádí se do mikrokontroléru a ovladače MAX6921. Protože Protože náš mikrokontrolér pracuje na frekvenci 16 MHz, doporučené napětí (podle datasheetu) je 5V. Typický je obvod spínání stabilizátoru, místo L7805 lze použít jakýkoli jiný, třeba i KR142EN5.

Obvod potřebuje také napájení 3,3 V, k tomu jsem použil stabilizátor. Toto napětí se používá k napájení hodinového čipu DS3231 a žhavení indikátoru. Schéma spínání je založeno na datovém listu stabilizátoru.
Zde bych vás chtěl upozornit na několik bodů:
1. Z popisu IV-18 vyplývá, že napětí vlákna je od 4,7 do 5,5 V a v mnoha obvodech je napájeno 5 V, např. jako v Ice Tube Clock. Ve skutečnosti k viditelnému žhnutí dochází již při 2,7 V, takže 3,3 V považuji za optimální. Při nastavení hodin na maximální jas je úroveň svitu velmi slušná. Tuším, že napájením indikátoru tímto napětím výrazně prodloužíte jeho životnost.
2. Pro rovnoměrné žhavení se na žhavení přivádí buď střídavé napětí, nebo zdroj obdélníkového signálu. Obecně práce ukázala, že při konzumaci „konstanty“ nedochází k nerovnoměrnému účinku (neviděl jsem to), takže jsem se neobtěžoval.

Pro získání anodového napětí byl použit obvod nejjednoduššího step up převodníku, který se skládá z induktoru L1, tranzistor s efektem pole, Schottkyho dioda a kondenzátor C8. Pokusím se vysvětlit, jak to funguje, proto uvádíme schéma ve formě:
První etapa


Druhá fáze


Činnost převodníku probíhá ve dvou fázích. Představte si, že tranzistor VT1 funguje jako klíč S1. Na prvním stupni je tranzistor otevřený (klíč je zavřený), proud ze zdroje prochází induktorem L, v jehož jádru je akumulována energie ve formě magnetického pole. Na druhém stupni se tranzistor uzavře (klíč je otevřen), nahromaděná energie v cívce se začne uvolňovat a proud má tendenci se udržovat na stejné úrovni, jako byl v okamžiku otevření klíče. Výsledkem je, že napětí v cívce prudce vyskočí, prochází diodou VD a hromadí se v kondenzátoru C. Poté se spínač opět sepne a cívka začne znovu přijímat energii, zatímco zátěž je „napájena“ kondenzátorem C a dioda VD nedovolí, aby se proud vrátil zpět do zdroje energie. Kroky se opakují jeden po druhém, čímž se zabrání "vyprázdnění" kondenzátoru.
Tranzistor je řízen pravoúhlými impulsy s regulací z PWM mikrokontroléru, čímž je možné měnit dobu nabíjení kondenzátoru C. Čím delší je doba nabíjení, tím vyšší je napětí na zátěži. Internet je pro výpočet výstupního napětí v závislosti na frekvenci PWM, indukčnosti a kapacitě.

Rezistory R3 a R4 jsou dělič, ze kterého je napětí přiváděno do analogově-digitálního převodníku (ADC) mikrokontroléru. To je nezbytné pro ovládání napětí na anodě (není povoleno více než 70 V) a nastavení jasu. Informace o anodovém napětí se zobrazuje na indikátoru v jednom z provozních režimů. Například při 30 V bude napětí na děličce asi 0,3 V. Proč takový poměr děliče, ptáte se?! Vše je o principu činnosti ADC, který spočívá v neustálém porovnávání vstupního napětí s "referenčním" zdrojem referenčního napětí (REF), přičemž vstupní napětí do ADC nemůže být větší než REF. Zdrojem referenčního napětí může být: napájecí napětí mikrokontroléru, napětí přivedené na pin Aref nebo interní. V tomto obvodu je použit vnitřní ION, který se rovná 1,1 V. Právě s ním se bude porovnávat napětí přijaté z děliče.

3. Hodinový čip


Jako hodiny reálného času se používá čip Dallas Semiconductor. Jedná se o vysoce přesné hodiny reálného času (RTC) s vestavěným I2C rozhraním, teplotně kompenzovaným krystalovým oscilátorem (TCXO) a krystalovým oscilátorem v jednom balení. Ve srovnání s tradičními řešeními založenými na křemenných rezonátorech má DS3231 až pětkrát větší přesnost časování v teplotním rozsahu od -40 C do +85 C. Zapojení je typické, prováděné přes I2C sběrnici, která je vytažena odpory do síla plus. Tento mikroobvod má vestavěný teplotní senzor, informace, ze kterých budeme brát pro pokojový teploměr. Baterie CR2032 slouží jako záložní zdroj energie, aby se hodiny po vypnutí neresetovaly.

4. Kodér


Tento obvod používá inkrementální enkodér k nastavení hodin a výběru provozního režimu. Je žádoucí použít s vestavěným tlačítkem hodin. Princip činnosti spočívá v tom, že kodér při otočení knoflíku generuje pulsy („ticky“). Naším úkolem je zachytit tyto "tiky" pomocí mikrokontroléru. V tomto případě dochází ke zkratu se zemí. K potlačení odskoku kontaktů se používají vnitřní µ pull-up rezistory a také 0,1 µF kondenzátory. Všimněte si také, že kodér je připojen ke kolíkům externího přerušení (INT), což je důležité.

5. Ukazatel a ovladač
Indikátor IV-18 je radiová elektronka - trioda s přímo žhavenou katodou, řídicí mřížky (fungující z "plusového" zdroje) a svazek anod s luminiscenčním povlakem. Nad každou skupinou anodových segmentů (a, b, c, d, e, f, g) je samostatná mřížka.
Princip indikace počtu jednoho z výbojů je následující: elektrické pole řídicí mřížky urychluje elektrony, které prolétávajíce vzácnou mřížkou dosáhnou těch anodových segmentů, na které je přivedeno anodové napětí. Elektrony dopadající na fosfor způsobí, že se rozzáří.
Pro výstup jedné číslice stačí přivést napětí na odpovídající segmentové anody a mřížku. Toto bude statické zobrazení. Chcete-li rozsvítit všechny číslice v každé číslici, musíte použít dynamický displej, protože. anodové segmenty ve všech výbojích stejného jména jsou propojeny a mají společné závěry. Mřížka pro každou kategorii má svůj vlastní výstup.
Segmentové anody a mřížky můžete ovládat sestavou tranzistorových klíčů, nebo můžete použít speciální čip ovladače.


Mikroobvod je vysokonapěťový posuvný registr, který má 20 výstupů s přípustným napětím 76 V a proudem do 45 mA. Zadávání dat se provádí přes sériové rozhraní. CLK - hodinový vstup, DIN - sériový datový vstup, LOAD - načítání dat, BLANK - vypnutí výstupů, DOUT - určeno pro kaskádování stejných mikroobvodů. BLANK se přitáhne k zemi, tzn. ovladač bude trvale povolen.
Princip činnosti MAX6921 je podobný jako u posuvného registru 74HC595. Když hodinový vstup CLK přejde na logickou jedničku, registr načte bit z datového vstupu Din a zapíše jej na nejméně významný bit. Když na hodinový vstup dorazí další impuls, vše se opakuje, pouze dříve zaznamenaný bit se posune o jeden bit (počínaje OUT19 až OUT0) a nově příchozí bit zaujme jeho místo. Po zaplnění všech 20 bitů a příchodu dvacátého prvního hodinového pulsu se registr začne znovu plnit od nejméně významného bitu a vše se znovu opakuje. Aby se data objevila na výstupech OUT0 ... OUT19, musíte na vstup LOAD použít logickou jednotku.
U mikroobvodu existuje jedno upozornění MAX6921AWI, existuje podobný MAX6921AUI - má úplně jiný pinout !!!
Dám tabulku korespondence mezi výstupy ovladače a indikátorem, je snazší a přehlednější sestavit než sledovat elektrické připojení na schématu.


Po dokončení teorie přejdeme k praxi. Před výrobou desky plošných spojů ji nejprve sestavím na prkénko. Vždy totiž musíte něco přidat, upravit, zkontrolovat provozní režimy atp.

Pohled shora


Pohled zespoda. Zde obrázek není pro slabé srdce, ukázal se vznešený „džigurda“.


Nasadíme cambric a nainstalujeme indikátor do samostatné desky.




Sbíráme do kupy.








V práci vypadají takhle. Fotografie pořízená bez vnějšího osvětlení, je vidět matricový šum.

Pod spoilerem budou informace o všech režimech provozu.

Nabídka hodin

Do menu se vstupuje: otočením nebo stisknutím enkodéru. Exit - přes parametr EXIT, nebo automatický odchod po 10 sekundách.
Nastavení času


Nastavení data


Například: měsíc listopad


Den 20


Rok 2016


Zobrazení menu pro nastavení režimu zobrazení data, času, teploty.


Hodiny-minuty-sekundy


Hodiny-minuty-den


Hodiny-minuty-teplota


měsíc den


Hodiny-minuty-anodové napětí


Nastavení úrovně jasu


1 až 7


Režim banky. Má dva stavy zapnuto a vypnuto. Pokud je povoleno - alternativní zobrazení času (ve formátu nakonfigurovaném výše), data a teploty.












Opuštění nabídky

elektrické testy
Při minimálním jasu: anodové napětí 21,9 V, na hradle VT1 1,33 V.


Při maximálním jasu: anodové napětí 44,7 V, na hradle VT1 3,11 V.


Dosvit indikátoru je 56,8 mA, celkový proudový odběr hodinek je 110,8 mA.


Závěr a myšlenky do budoucna
Co chci dělat:
- Oddělte desku plošných spojů
- Vymyslet a vyrobit designový případ
- Přidejte čidlo venkovní teploty
- Přidejte hodiny interaktivity, tk. MK má zdarma uart, můžete připojit bluetooth a přenášet jakékoli informace, můžete připojit esp a analyzovat stránky s počasím, směnnými kurzy atd. Potenciál pro modernizaci je velmi velký.
Obecně je na čem přemýšlet/na čem pracovat. Jste připraveni naslouchat kritice a odpovídat na otázky v komentářích. Mám v plánu koupit +53 Přidat k oblíbeným Recenze se líbila +194 +317