Haz un reloj con lámparas fluorescentes con tus propias manos. Reloj en miniatura sobre indicador luminiscente de vacío Reloj electrónico simple sobre sauce

Propongo la revisión y posiblemente la repetición de este diseño de reloj en indicadores fluorescentes soviéticos IV-11.

El circuito (Figura 1) es bastante simple y, con un montaje adecuado, funciona de inmediato. El reloj se basa en el chip k176ie18 y es un contador binario especializado con un generador y un multiplexor.

El microcircuito K176IE18 incluye un generador (pines 12 y 13), diseñado para trabajar con un resonador de cuarzo externo con una frecuencia de 32.768 Hz, y dos divisores de frecuencia con factores de división 215 = 32768 y 60.

K176IE18 tiene un acondicionador de señal de sonido especial. Cuando se aplica un pulso de polaridad positiva de la salida del microcircuito K176IE13 al pin de entrada 9, aparecen ráfagas de pulsos negativos en el pin 7 del K176IE18 con una frecuencia de llenado de 2048 Hz y un ciclo de trabajo de 2. La duración de las ráfagas es de 0,5 s, el período de llenado es de 1 s.

Arroz. 1. Diagrama de un reloj electrónico basado en microcircuitos de la serie K176 e indicadores IV-11.

La salida de la señal de audio (pin 7) se realiza con desagüe "abierto" y permite conectar radiadores con una resistencia superior a 50 ohmios sin seguidores emisores. Como base, tomé el esquema del sitio "radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480".

Durante el montaje, el autor de este artículo encontró errores significativos en la placa de circuito impreso y la numeración de algunas conclusiones, además, la opción de impresión propuesta por el autor se realizó en el diseño, lo que no es muy conveniente y más todo. vista desde el lado de las piezas simultáneamente con los conductores desde el lado de soldadura.

En pocas palabras, la vista desde arriba en una versión transparente, al dibujar un patrón de conductores, se requiere voltear el sello horizontalmente en una versión de espejo, otro inconveniente.

En base a todo esto, corregí todos los errores en el diseño del sello e inmediatamente lo traduje en imagen especular. La foto (Figura 2) muestra la placa de circuito impreso del autor con cableado incorrecto. En la foto (Figuras 3 y 4) está mi versión, el sello espejado corregido, vista desde el costado de las vías.

Arroz. 2. Placa de circuito impreso original (¡con errores!).

Arroz. 3. Se corrigió el sello de espejo para el circuito del reloj, vista desde el lado de las pistas (indicadores).

Arroz. 4. Sello de espejo corregido para el esquema del reloj, vista desde el lado de las vías (lógica).

Ahora unas pocas palabras sobre el esquema. Al ensamblar y probar el circuito, me encontré con los mismos problemas que las personas que dejaron comentarios con el autor, a saber: calentamiento de los diodos zener, fuerte calentamiento de los transistores en el convertidor, calentamiento de los condensadores de extinción, problema de calentamiento.

Al final se compuso los condensadores de extinción para una capacidad total de 0,95 microfaradios, dos condensadores de 0,47x400V y uno de 0,01x400V. La resistencia R18 se reemplaza del valor indicado en el diagrama por 470k. Diodos Zener - nuestro d814v.

Se reemplazó la resistencia R21 en las bases del convertidor por 56k. El transformador estaba enrollado en un anillo arrancado del viejo cable de conexión del monitor con la unidad del sistema informático. El devanado secundario está enrollado con 21x21 vueltas de alambre 0.4, el primario contiene 120 vueltas de alambre 0.2.

Aquí, por cierto, están todos los cambios en el esquema que permitieron eliminar las dificultades anteriores. Los transistores del convertidor se calientan bastante, creo que 60-65 grados, pero funcionan sin problemas.

Arroz. 5. Placa prefabricada para lógica de reloj.

Inicialmente, en lugar de kt3102 y 3107, traté de instalar un par de kt817, 814; también funcionan, un poco calientes, pero de alguna manera no son estables. Cuando se encendió, el convertidor se puso en marcha una vez.

No modifiqué nada y lo dejé como estaba. Como emisor usé un parlante de algún celular que me llamó la atención, y lo instalé. El sonido no es demasiado fuerte, pero lo suficiente como para despertarte por la mañana.

Arroz. 6. Tableros de lógica e indicadores de horas en IV-11.

Y lo último que se puede atribuir a una desventaja o una ventaja es la opción de una fuente de alimentación sin transformador. Sin duda, durante la instalación o cualquier otra manipulación con el circuito, existe el riesgo de cortar una descarga eléctrica enfermiza, por no hablar de consecuencias más desastrosas.

Arroz. 7. Aspecto de un reloj en marcha sin caja.

Al probar y ajustar, utilicé un transformador reductor para 24 voltios de cambio en el secundario. Lo conecté de inmediato al puente de diodos, no encontré botones como el del autor, tomé los que tenía a la mano, los metí en los agujeros maquinados de la caja y listo.

Arroz. 8. Aspecto del reloj terminado en los indicadores IV-11.

Arroz. Fig. 9. Aspecto del reloj terminado en los indicadores IV-11 (vista en ángulo).

El cuerpo está hecho de madera contrachapada prensada, pegada con cola de PVA y pegada con película decorativa. Resultó bastante bien. El resultado del trabajo realizado: un reloj más en casa y una versión funcional corregida para los que quieran repetir. En lugar de iv-11, puede poner iv3,6,22 y similares. Todo funcionará sin problemas, teniendo en cuenta el pinout, por supuesto.

El esquema del reloj en lámparas fluorescentes.

Muchos quieren y están interesados. diagrama de reloj en indicadores de vacío viejos tiempos soviéticos. Bueno, por supuesto, hay muchas cosas interesantes en esto. en estilo retro, y por la noche puede ver cuánto tiempo es. También puede insertar diodos debajo de la parte inferior, y será como una luz de fondo. Entonces, comencemos a considerar este circuito.

El papel principal lo ocupa indicadores de descarga de gas. Usé IV-6. Este es un indicador luminiscente de 7 segmentos de un resplandor verde (En las fotografías se aprecia un tinte azulado del resplandor, este color se distorsiona al fotografiarlo, debido a la presencia de rayos ultravioleta). El indicador IV-6 está fabricado en un bulbo de vidrio con cables flexibles. La indicación se realiza a través de la superficie lateral del cilindro. Los ánodos del dispositivo están hechos en forma de siete segmentos y un punto decimal.

Puede aplicar indicadores IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 o incluso IV-17 con un ligero cambio en el esquema.

En primer lugar, me gustaría señalar dónde puede encontrar lámparas que se produjeron en 1983.

Mercado de Mitinsky. Muchos y diferentes. En cajas y en tableros. Hay espacio para elegir.

Es más difícil para otras ciudades, tal vez tengas suerte y lo encuentres en la tienda de radio local. Dichos indicadores se encuentran en muchas calculadoras domésticas.

Se puede pedir en Ebay, sí, indicadores rusos en subasta. En promedio $12 por 6 piezas.


Control

Todo está controlado por el microcontrolador AtTiny2313 y el reloj en tiempo real DS1307.

El reloj, en ausencia de voltaje, cambia al modo de energía de la batería CR2032 (como en la placa base de la PC).

Según el fabricante, en este modo funcionarán y no fallarán durante 10 años.

El microcontrolador está alimentado por un oscilador interno de 8 MHz. No olvide configurar el bit de fusible.

El ajuste de la hora se realiza con un botón. Deducción larga, incriminación de horas, luego se incriminan minutos. No hay dificultades con esto.

Conductores

Como claves para segmentos pongo KID65783AP. Estas son las 8 teclas "superiores". Tomé una decisión en la dirección de este microcircuito, solo porque lo tenía. Este microcircuito se encuentra muy a menudo en los paneles de visualización de las lavadoras. Nada impide reemplazarlo por un análogo. O tire de los segmentos con resistencias de 47 KΩ a + 50 V y presione el popular ULN2003 contra el suelo. Simplemente no olvide invertir la salida a los segmentos en el programa.

La indicación se hace dinámica, por lo que a cada dígito se le añade un brutal transistor KT315.


placa de circuito impreso

El tablero está hecho por el método LUT. El reloj está hecho en dos tableros. ¿Por qué se justifica esto? Ni siquiera sé, solo quería.

unidad de poder

Inicialmente, el transformador estaba a 50 Hz. Y contenía 4 devanados secundarios.

1 devanado - voltaje en la red. Después del rectificador y condensador de 50 voltios. Cuanto más grande sea, más brillantes brillarán los segmentos. Pero no más de 70 voltios. Corriente no menos de 20mA

2 devanados: para cambiar el potencial de la red. Aproximadamente 10-15 voltios. Cuanto más pequeño es, más brillantes brillan los indicadores, pero los segmentos "no incluidos" también comienzan a brillar. La corriente también es de 20mA.

3 devanados: para alimentar el microcontrolador. 7-10 voltios. Yo = 50mA

4 devanados - Resplandor. Para cuatro lámparas IV-6, debe establecer la corriente en 200 mA, que es de aproximadamente 1,2 voltios. Para otras lámparas, la corriente de filamento es diferente, así que tenlo en cuenta.

El diagrama esquemático del reloj se muestra en la fig. El reloj se implementa en cinco microcircuitos. El generador de la secuencia de minutos de pulsos se realiza en el microcircuito K176IE12. El oscilador maestro utiliza un resonador de cuarzo RK-72 con una frecuencia nominal de 32768 Hz. Además del microcircuito de minutos, permite recibir secuencias de pulsos con tasas de repetición de 1, 2, 1024 y 32768 Hz. Este reloj utiliza secuencias de pulsos con tasas de repetición: 1/60 Hz (pin 10) - para asegurar el funcionamiento del contador de unidades de minutos, 2 Hz (pin 6) - para el ajuste de tiempo inicial, 1 Hz (pin 4) - para el punto de "parpadeo". En ausencia de un microcircuito K176IE12 o cuarzo a una frecuencia de 32768 Hz, el generador se puede fabricar con: otros microcircuitos y cuarzo a una frecuencia diferente.
Los contadores y decodificadores de unidades de minutos y unidades de horas se fabrican en microcircuitos K176IE4, lo que permite contar hasta diez y convertir un código binario en un código de siete elementos de un indicador digital. Los contadores y decodificadores de decenas de minutos y decenas de horas se fabrican en microcircuitos K175IEZ, que permiten contar hasta seis y decodificar el código binario en un código indicador digital. Para el funcionamiento de los contadores de los microcircuitos K176IEZ, K176IE4, es necesario que se aplique un 0 lógico (tensión cercana a 0 V) ​​en los pines 5, 6 y 7, o estos pines deben conectarse al cable común del circuito. Las salidas (pin 2) y las entradas (pin 4) de los contadores de minutos y horas están conectadas en serie.

La configuración de 0 divisores del chip K176IE12 y el chip K176IE4 del contador de unidades de minutos se realiza aplicando un voltaje positivo de 9 V a las entradas 5 y 9 (para el chip K176IE12) y a la entrada 5 (chips K176IE4) con el botón S1 a través de la resistencia R3. La puesta en hora inicial de los contadores restantes se realiza aplicando a la entrada 4 contadores de decenas de minutos mediante pulsos del pulsador S2 con una tasa de repetición de 2 Hz. El tiempo máximo de ajuste de tiempo no supera los 72 s.
El circuito para configurar 0 contadores de unidades y decenas de horas al alcanzar el valor de 24 se realiza en los diodos VD1 y VD2 y la resistencia R4, que implementan la operación lógica 2I. La configuración a 0 contadores ocurre cuando aparece un voltaje positivo en los ánodos de ambos diodos, lo cual es posible solo cuando aparece el número 24. Para crear el efecto de un "punto intermitente", pulsos con una tasa de repetición de 1 Hz desde el pin 4 de el microcircuito K176IE12 se alimentan al punto indicador de las unidades de reloj o al segmento r del indicador adicional.
Para los relojes, se recomienda utilizar indicadores digitales luminiscentes de siete elementos IV-11, IV-12, IV-22. Tal indicador es una lámpara electrónica con un cátodo de óxido de calentamiento directo, una rejilla de control y un ánodo hecho en forma de segmentos que forman una figura. Indicadores de globo de vidrio IV-11, IV-12 cilíndrico, IV-22 - forma rectangular. Los cables de electrodos para IV-11 son flexibles, para IV-12 y IV-22 tienen forma de clavijas rígidas cortas. Los números se cuentan en el sentido de las agujas del reloj a partir de la salida flexible acortada o de la mayor distancia entre los pines.
La rejilla y el ánodo deben recibir un voltaje de hasta 27 V. En este circuito de reloj, se aplican +9 V al ánodo y la rejilla, ya que el uso de un voltaje más alto requiere 25 transistores adicionales para igualar las salidas de los microcircuitos diseñados para un voltaje de 9 V. suministro con un voltaje de 27 V suministrado a los segmentos de los ánodos de los indicadores digitales. Reduciendo el voltaje aplicado a la rejilla y al ánodo se reduce el brillo de los indicadores, pero se mantiene en un nivel suficiente para la mayoría de los casos de uso del reloj.
Si no hay indicadores indicados, se pueden usar indicadores del tipo IV-ZA, IV-6, que tienen números más pequeños. La tensión del filamento catódico de la lámpara IV-ZA es de 0,85 V (consumo de corriente 55 mA) IV-6 y IV-22 - 1,2 V (corriente 50 y 100 mA, respectivamente), para IV-11, IV-12 - 1, 5 V (corriente 80 - 100 mA). Se recomienda conectar uno de los terminales del cátodo conectado a la capa conductora (pantalla) al cable común del circuito.
El dispositivo de suministro de energía asegura el funcionamiento del reloj desde la red de CA de 220 V. Crea un voltaje de +9 V para alimentar microcircuitos y rejillas de lámparas, así como un voltaje alterno de 0.85 - 1.5 V para calentar el cátodo y el indicador. lámparas
La fuente de alimentación contiene un transformador reductor con dos devanados de salida, un rectificador y un condensador de filtro. Adicionalmente, se instala un capacitor C4 y se enrolla un devanado para alimentar los circuitos de filamento de los cátodos de las lámparas. Con un voltaje de filamento de cátodo de 0,85 V, es necesario enrollar 17 vueltas, con un voltaje de 1,2 V - 24 vueltas, con un voltaje de 1,5 V - 30 vueltas con un cable PEV-0,31. Uno de los cables está conectado a un cable común (- 9 V), el segundo, a los cátodos de las lámparas. No se recomienda la conexión en serie de los cátodos de las lámparas.
El condensador C4 con una capacidad de 500 uF, además de reducir la ondulación de la tensión de alimentación, permite garantizar el funcionamiento de los contadores de horas (mantener el tiempo) durante aproximadamente 1 minuto cuando la red está apagada, por ejemplo, cuando mover el reloj de una habitación a otra. Si es posible un apagado más prolongado de la tensión de red, en paralelo con el condensador, se debe conectar una batería Krona o una batería tipo 7D-0D con una tensión nominal de 7,5 - 9 V.
Estructuralmente, el reloj está hecho en forma de dos bloques: principal y de potencia. La unidad principal tiene unas dimensiones de 115X65X50 mm, la fuente de alimentación es de 80X40X50 mm. La unidad principal se instala en un soporte de un instrumento de escritura.

Indicador,

chip

Segmentos de ánodo indicador Neto katsd General
A b

b

V GRAMO d mi y Punto
IV-Z, IV-6 2 4 1 3 5 10 6 11 9 7 8
IV-1lH 6 8 5 7 9 3 10 4 2 11 1
IV-12 8 10 7 9 1 6 5 - 4 2 3
IV-22 7 8 4 3 10 2 11 1 6 12 5
K176IEZ, K176IE4 9 8 10 1 13 11 12 - - - 7
K176IE12 - - - - - - - 4 - - 8

Literatura


¡Saludos! La revisión estará dedicada al indicador luminiscente de vacío IV-18 y al ensamblaje del reloj basado en él. Te contaré sobre cada nodo funcional en el circuito, habrá muchas fotos, imágenes, texto y, por supuesto, bricolaje. Si está interesado, vaya debajo del corte.

Solo un poco de letra
Durante mucho tiempo tuve la idea de montar relojes con indicadores de descarga de gas o fluorescentes. De acuerdo: se ve vintage, cálido y parecido a una lámpara. Dichos relojes, por ejemplo, en una caja de madera, pueden ocupar el lugar que les corresponde en el interior o en la mesa de un radioaficionado. De alguna manera no funcionó para implementar su idea. Al principio quería montar en IV-12. Tales lámparas se encontraron en casa en una pila de "basura".
(Imagen por ejemplo de Internet).

Luego en IN-18. Esta es una de las luces indicadoras más grandes, pero al conocer el precio de una pieza, rechazó esta idea. (Imagen por ejemplo de Internet).

Luego quise repetir el esquema en el IN-14. (Imagen por ejemplo de Internet).

Ya se extendió la placa de circuito impreso, pero el enganche pasó por culpa de las lámparas. No fue posible encontrarlos en Norilsk. Luego encontré un juego de 6 piezas en eBay. Mientras pensaba, el entusiasmo se desvaneció, aparecieron otros proyectos. La idea no se implementó de nuevo.
En uno de los sitios temáticos para radioaficionados, vi un reloj así.


Encontré información, resultó ser Ice Tube Clock de Adafruit. Me gustaron mucho, pero el precio del kit de autoensamblaje es de $85, sin incluir el envío. Inmediatamente llegó la decisión: ¡lo recogeré yo mismo! El indicador en tales relojes es IV-18. No pude comprar lo mismo en las tiendas rusas en línea, luego no hubo entrega a Norilsk, solo al por mayor. En general, en un ataque de entusiasmo, lo pedí en eBay. El vendedor resultó ser de Nizhny Tagil (entrega en todo el mundo). Después del pago, el vendedor devolvió el costo del envío internacional $5. Después de 3 semanas, el paquete estaba en mis manos. Por si acaso, pedí 2 piezas, ya que me preocupaba que se rompieran en el camino.

Paquete
Como paquete: un sobre ordinario con granos, los indicadores estaban en tubos de plástico con un envoltorio adicional en el interior. Esta forma de empaque demostró ser bastante confiable.



Apariencia












Propósito y dispositivo
El indicador luminiscente de vacío (VLI) digital de varios dígitos está diseñado para mostrar información en forma de números del 0 al 9 y un signo decimal en cada uno de los 8 dígitos digitales, e información auxiliar en un dígito de servicio.
VLI es un triodo de electrovacío de calentamiento directo con muchos ánodos recubiertos de fósforo. Los parámetros de la lámpara se seleccionan para que pueda funcionar con voltajes de ánodo bajos, de 27 a 50 V.
El cátodo es un cátodo de tungsteno calentado directamente con la adición de un 2 % de torio para facilitar la emisión a una temperatura relativamente baja.
El indicador tiene dos filamentos conectados en paralelo con un diámetro más pequeño que un cabello humano. Se utilizan pequeños resortes planos para tensarlos. El voltaje del filamento está entre 4,3 y 5,5 V.
Rejillas VLI - planas. El número de cuadrículas es igual al número de familiaridad del indicador. El propósito de las rejillas es doble: en primer lugar, reducen el voltaje lo suficiente como para que el indicador brille intensamente y, en segundo lugar, brindan la posibilidad de conmutar descargas durante la indicación dinámica.
Los ánodos están recubiertos con un fósforo con una baja energía de excitación de solo unos pocos electronvoltios. Es este hecho el que permite que la lámpara funcione con un voltaje de ánodo bajo.

Especificaciones
Color claro: verde
El brillo nominal del indicador de un dígito digital es de 900 cd/m2, el dígito de servicio es de 200 cd/m2.
Voltaje de filamento: 4.3-5.5V
Corriente de filamento: 85±10mA
Pulso de voltaje del segmento de ánodo: 50 V
Voltaje máximo del segmento de ánodo: 70 V
La mayor corriente de segmento de ánodo: 1,3 mA
Impulso de corriente de segmento de ánodo total IV-18: 40 mA
Pulso de tensión de red: 50 V
El pulso de voltaje de red más alto: 70 V
Tiempo mínimo de funcionamiento: 10.000 h
El brillo del indicador, cambiando durante el tiempo mínimo de funcionamiento, no menos de: 100 cd/m2

dimensiones

Asignación de pines IV-18 (tipo 2)

1 - Cátodo, capa conductora de la superficie interna del globo;
2 - dp1...dp8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
3 - d1...d8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
4 - c1...c8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
5 - e1...e8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
6 - No conectar (gratis);
7 - No conectar (gratis);
8– No conectar (gratis);
9 - g1...g8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
10 - b1...b8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
11 - f1...f8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
12 - a1...a8 - segmentos de ánodo de la 1ª a la 8ª categoría;
13 - Cátodo;
14 - Cuadrícula de la 9ª categoría;
15 - Cuadrícula de la 1ª categoría;
16 - Cuadrícula de la 3ª categoría;
17 - Cuadrícula de la 5ª categoría;
18 - Cuadrícula de la 8ª categoría;
19 - Cuadrícula de la 7ª categoría;
20 - Cuadrícula de la 6ª categoría;
21 - Cuadrícula de la 4ª categoría;
22 - Cuadrícula de 2ª categoría.

La información sobre el propósito de las conclusiones es válida solo para el indicador tipo 2. También hay tipo-1, pero ¿cómo entiendes qué "tipo" de indicador tendrás? ¡Todo es sencillo! Según la descripción, las conclusiones 6, 7, 8 no están conectadas en ninguna parte, es decir. colgando en el aire en el propio globo! Esto es muy visible.


Para no atormentar al lector, daré inmediatamente un circuito eléctrico.

Por si acaso, duplicaré el esquema en la resolución máxima. También habrá un archivo con el firmware.

Además, para los principiantes, les contaré en detalle cómo funciona el circuito, y los experimentados me corregirán en todo caso.
1. Microcontrolador


El microcontrolador en un paquete DIP es responsable del funcionamiento del circuito, controla el controlador del indicador y el bloque de voltaje del ánodo, recibe datos del microcircuito del "reloj" y se le conecta un codificador para controlar el reloj. Tenga cuidado, cuando se usa en un paquete TQFP, el pinout será diferente. Si lo desea, puede reemplazar Atmega328P-PU con Atmega168PA, habrá suficiente memoria, pero la tomé con un margen para el futuro firmware (actualmente es de 11,8 KB). Además, en lugar de un atmega "desnudo", puede notar Arduino, en este caso debe mirar el mapeo de pines (qué entrada / salida digital corresponde a la salida en el micro). En este circuito, es típica la inclusión del controlador, que opera a una frecuencia de 16 MHz desde un resonador de cuarzo externo. En consecuencia, los fusibles son iguales:
Fusible bajo 0xFF, Fusible alto 0xDE, Fusible extendido 0x05. El reinicio se eleva a la potencia positiva a través de una resistencia. Luego de la correcta instalación de los fusibles, se cargó el firmware a través del bloque ICSP (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc).

2. Nutrición


El voltaje de entrada de 9V se alimenta al regulador lineal y se reduce a 5V. Este voltaje es necesario para alimentar la "lógica digital", se suministra al microcontrolador y al controlador MAX6921. Porque Dado que nuestro microcontrolador funciona a una frecuencia de 16 MHz, el voltaje recomendado (según la hoja de datos) es de 5 V. El circuito de conmutación del estabilizador es típico; en lugar de L7805, puede usar cualquier otro, incluso KR142EN5.


El circuito también necesita una potencia de 3,3 V, para ello utilicé un estabilizador. Este voltaje se utiliza para alimentar el chip del reloj DS3231 y el brillo del indicador. El esquema de conmutación se basa en la hoja de datos del estabilizador.
Aquí quiero llamar su atención sobre un par de puntos:
1. De la descripción de IV-18 se deduce que el voltaje del filamento es de 4,7 a 5,5 V, y en muchos circuitos se suministran 5 V, por ejemplo, como en Ice Tube Clock. De hecho, ya se produce un brillo visible a 2,7 V, por lo que considero que 3,3 V es óptimo. Cuando el reloj está configurado con el brillo máximo, el nivel de brillo es muy decente. Sospecho que al alimentar el indicador con este voltaje, extenderá significativamente su vida útil.
2. Para un resplandor uniforme, se aplica al resplandor un voltaje alterno o una fuente de señal rectangular. En general, el trabajo mostró que al comer una "constante" no hay un efecto desigual (no lo vi), así que no me molesté.


Para obtener el voltaje del ánodo, se utilizó un circuito del convertidor elevador más simple, que consta de un inductor L1, un transistor de efecto de campo, un diodo Schottky y un condensador C8. Intentaré explicar cómo funciona, para ello presentamos el esquema en la forma:
Primera etapa


Segunda fase


El funcionamiento del convertidor tiene lugar en dos etapas. Imagine que el transistor VT1 actúa como una tecla S1. En la primera etapa, el transistor está abierto (la llave está cerrada), la corriente de la fuente pasa a través del inductor L, en cuyo núcleo se acumula energía en forma de campo magnético. En la segunda etapa, el transistor se cierra (la llave está abierta), la energía almacenada en la bobina comienza a liberarse y la corriente tiende a mantenerse en el mismo nivel que estaba en el momento en que se abrió la llave. Como resultado, el voltaje en la bobina salta bruscamente, pasa a través del diodo VD y se acumula en el capacitor C. Luego, el interruptor se cierra nuevamente y la bobina comienza a recibir energía nuevamente, mientras que la carga es "alimentada" por el capacitor C. , y el diodo VD no permite que la corriente regrese a la fuente de alimentación. Los pasos se repiten uno tras otro, evitando que el condensador se "vacíe".
El transistor está controlado por pulsos rectangulares con regulación del microcontrolador PWM, por lo que es posible cambiar el tiempo de carga del capacitor C. Cuanto mayor sea el tiempo de carga, mayor será el voltaje en la carga. Internet es para calcular el voltaje de salida según la frecuencia, la inductancia y la capacitancia de PWM.

Las resistencias R3 y R4 son un divisor, cuyo voltaje se suministra al convertidor de analógico a digital (ADC) del microcontrolador. Esto es necesario para controlar el voltaje en los ánodos (no se permiten más de 70 V) y ajustar el brillo. La información sobre el voltaje del ánodo se muestra en el indicador en uno de los modos de funcionamiento. Por ejemplo, a 30 V, el voltaje a través del divisor será de aproximadamente 0,3 V. ¿Por qué tal relación del divisor? Se trata del principio de funcionamiento del ADC, que consiste en la comparación constante de la tensión de entrada con una fuente de tensión de referencia (REF) de "referencia", mientras que la tensión de entrada al ADC no puede ser superior a la REF. La fuente de voltaje de referencia puede ser: el voltaje de suministro del microcontrolador, el voltaje aplicado al pin Aref o el interno. En este circuito, se usa un ION interno, que es igual a 1.1 V. Es con él que se comparará el voltaje recibido del divisor.

3. chip de reloj


Se utiliza un chip Dallas Semiconductor como reloj de tiempo real. Es un reloj en tiempo real (RTC) de alta precisión con interfaz I2C integrada, oscilador de cristal con compensación de temperatura (TCXO) y oscilador de cristal en un solo paquete. En comparación con las soluciones tradicionales basadas en resonadores de cuarzo, el DS3231 tiene una precisión de temporización hasta cinco veces mayor en el rango de temperatura de -40 C a +85 C. La conexión es típica, se lleva a cabo a través del bus I2C, que se eleva mediante resistencias para el poder más. Este microcircuito tiene un sensor de temperatura incorporado, cuya información tomaremos como un termómetro de habitación. La batería CR2032 sirve como fuente de energía de respaldo para que el reloj no se reinicie cuando se apaga.

4. Codificador


Este circuito utiliza un codificador incremental para configurar el reloj y seleccionar el modo de funcionamiento. Es deseable usar con el botón de reloj incorporado. El principio de funcionamiento es que el codificador produce pulsos ("ticks") cuando se gira la perilla. Nuestra tarea es atrapar estos "tics" por medio de un microcontrolador. En este caso, hay un cortocircuito a tierra. Para suprimir el rebote de los contactos, se utilizan resistencias pull-up internas µ, así como condensadores de 0,1 µF. También tenga en cuenta que el codificador está conectado a los pines de la interrupción externa (INT), esto es importante.

5. Indicador y controlador
El indicador IV-18 es un tubo de radio: un triodo con un cátodo de calentamiento directo, rejillas de control (que funcionan desde la fuente de alimentación "más") y un montón de ánodos con un revestimiento luminiscente. Encima de cada grupo de segmentos de ánodo (a, b, c, d, e, f, g) hay una rejilla separada.
El principio de indicar el número de una de las descargas es el siguiente: el campo eléctrico de la rejilla de control acelera los electrones que, volando a través de una rejilla rara, llegan a los segmentos del ánodo a los que se les aplica la tensión del ánodo. Los electrones que golpean el fósforo hacen que brille.
Para generar un dígito de un dígito, es suficiente aplicar voltaje a los ánodos del segmento correspondiente y la red. Esta será una pantalla estática. Para encender todos los dígitos en cada dígito, debe usar una pantalla dinámica, porque. Los segmentos de ánodos en todas las descargas del mismo nombre están interconectados y tienen conclusiones comunes. La cuadrícula para cada categoría tiene su propia salida.
Puede controlar los ánodos y las rejillas de los segmentos con un ensamblaje de llaves de transistor, o puede usar un chip controlador especial.


El microcircuito es un registro de desplazamiento de alto voltaje, que tiene 20 salidas con un voltaje permitido de 76 V y una corriente de hasta 45 mA. La entrada de datos se realiza a través de una interfaz serie. CLK - entrada de reloj, DIN - entrada de datos en serie, LOAD - carga de datos, BLANK - apagar salidas, DOUT - diseñado para conectar en cascada los mismos microcircuitos. BLANK se tira al suelo, es decir, el controlador estará permanentemente habilitado.
El principio de funcionamiento del MAX6921 es similar al del registro de desplazamiento 74HC595. Cuando la entrada de reloj CLK pasa a uno lógico, el registro lee un bit de la entrada de datos Din y lo escribe en el bit menos significativo. Cuando llega el siguiente pulso a la entrada del reloj, todo se repite, solo el bit registrado anteriormente se desplaza un bit (comenzando desde OUT19 a OUT0), y el bit recién llegado ocupa su lugar. Cuando se llenan los 20 bits y llega el vigésimo primer pulso de reloj, el registro comienza a llenarse nuevamente desde el bit menos significativo y todo se repite nuevamente. Para que los datos aparezcan en las salidas OUT0 ... OUT19, debe aplicar una unidad lógica a la entrada LOAD.
Hay una advertencia con el microcircuito MAX6921AWI, hay un MAX6921AUI similar: ¡tiene un pinout completamente diferente!
Daré una tabla de correspondencia entre las salidas del controlador y el indicador, es más fácil y claro de ensamblar que rastrear las conexiones eléctricas en el diagrama.


Terminada la teoría, pasamos a la práctica. Antes de hacer una placa de circuito impreso, primero la ensamble en una placa de pruebas. Al fin y al cabo, siempre hay que añadir algo, modificarlo, comprobar los modos de funcionamiento, etc.

Vista desde arriba


Vista inferior. Aquí la imagen no es para los débiles de corazón, resultó el noble "dzhigurda".


Ponemos batista e instalamos el indicador en un tablero separado.




Recogemos en un montón.








Se ven así en el trabajo. Foto tomada sin iluminación externa, el ruido de la matriz es visible.

Debajo del spoiler habrá información sobre todos los modos de operación.

menú reloj

Se accede al menú: girando o presionando el codificador. Salir - a través del parámetro EXIT, o salida automática después de 10 segundos.
Configuracion de hora


Ajuste de fecha


Por ejemplo: el mes de noviembre


día 20


Año 2016


Pantalla de menú para configurar el modo de visualización de fecha, hora, temperatura.


Horas-minutos-segundos


Horas-minutos-día


Horas-minutos-temperatura


mes dia


Horas-minutos-tensión del ánodo


Configuración del nivel de brillo


1 a 7


Modo banco. Tiene dos estados encendido y apagado. Si está habilitado, visualización alternativa de la hora (en el formato configurado anteriormente), la fecha y la temperatura.












Salir del menú



pruebas electricas
Con brillo mínimo: voltaje de ánodo 21,9 V, en la puerta VT1 1,33 V.


Con brillo máximo: voltaje de ánodo 44,7 V, en la puerta VT1 3,11 V.


La corriente de brillo del indicador es de 56,8 mA, el consumo total de corriente del reloj es de 110,8 mA.


Conclusión y pensamientos para el futuro.
Lo que quiero hacer:
- Separar la placa de circuito impreso
- Inventar y hacer un estuche de diseñador.
- Añadir sensor de temperatura exterior
- Añadir horas de interactividad, tk. MK tiene un uart gratuito, puede conectar bluetooth y transferir cualquier información, puede conectar esp y analizar sitios con clima, tipos de cambio, etc. El potencial de modernización es muy grande.
En general, hay algo en lo que pensar/trabajar. Listo para escuchar críticas, así como responder preguntas en los comentarios. planeo comprar +53 Agregar a los favoritos Me gustó la reseña +194 +317

Hubo una idea para crear un reloj con lámparas IV, en los contenedores había cinco lámparas nuevas IV-11 y el mismo número IV-6, solo queda aplicarlas.
¿Qué debe contener el reloj?
1. Hora actual;
2. Despertador;
3. Calendario incorporado (tomamos en cuenta la cantidad de días en febrero, incluso en un año bisiesto) + error de cálculo del día de la semana;
4. Ajuste automático de brillo del indicador;
5. Pite cada hora.
Estos son los componentes principales de cualquier reloj. Es necesario ajustar el brillo debido al hecho de que las lámparas IV brillan normalmente durante el día y por la noche son muy brillantes y ciegas, especialmente por la noche cuando duerme.
esquema de reloj

No hay nada nuevo y sobrenatural en el circuito: reloj de tiempo real DS1307, indicación dinámica, varios botones de control, todo esto es controlado por ATmega8.
Para medir la iluminación de la sala se utilizó un fotodiodo FD-263-01, por ser el más sensible disponible. Es cierto que tiene una jamba pequeña con sensibilidad espectral: el pico de sensibilidad está en el rango infrarrojo y, como resultado, huele perfectamente la luz del sol / lámparas incandescentes y lámparas fluorescentes / iluminación LED - grado C.
Transistores de ánodo/rejilla: BC856, PNP con una tensión de funcionamiento máxima de 80 V.
Para indicar segundos, IV-6 es más pequeño en tamaño, ya que tiene un voltaje de calentamiento más bajo; una resistencia de enfriamiento de 5-10 ohmios lo ayudará.
Debajo de la señal de alarma: un emisor piezoeléctrico con un generador de 5V incorporado.
De la fuente de alimentación, todo el circuito consume hasta 50mA a lo largo de la línea + 9v, el brillo es de 1.5v 450mA, el brillo relativo a la tierra tiene un potencial de -40v, el consumo es de hasta 50mA. Total en la cantidad de un máximo de 3W.
La precisión del oscilador de cuarzo DS1307 deja mucho que desear: después de lavar la placa y seleccionar las capacitancias del enlace de cuarzo, fue posible lograr alrededor de +/- 2 segundos por día. Más precisamente, la frecuencia flota sobre la temperatura, la humedad y la posición de los planetas, nada de lo que queríamos. Después de pensar un poco sobre el problema, decidí: pedí un microcircuito DS32KHZ, un oscilador de cuarzo termocompensado bastante popular.
El generador no es en vano tan caro: con él, según el manual, el fabricante promete aumentar la precisión del reloj a +/- 0,28 segundos por día. En realidad, con modos de potencia y rango de temperatura aceptables, no pude ver un cambio en la frecuencia debido a factores externos.
Después de recoger la caja y "peinar" el firmware, al reloj le quedan 3 botones: condicionalmente los llamaremos "A" "B" "C".
En el estado normal, el botón "C" es responsable de cambiar el modo de visualización de la hora "horas - minutos" a la fecha "día - mes", mientras que el segundo indicador muestra el día de la semana, dividido por un año, luego al modo "minutos - segundos", al presionar por cuarta vez, al estado original. Botón "A" al mismo tiempo una transición rápida a la visualización de la hora.
Desde el modo "horas - minutos", el botón "A" cambia en un círculo al modo "ajuste de alarma" / "ajuste de hora, fecha" / "ajuste de brillo del indicador". En este caso, el botón "B" - cambia por dígitos, y "C" - en realidad cambia el dígito seleccionado.
El modo de "configuración de alarma", la letra A (Alarma) en el indicador central significa que la alarma está activada.
El modo "establecer hora, fecha" - cuando se selecciona el "segundo" dígito, el botón "C" - los redondea (de 00 a 29 los restablece a 00, de 30 a 59 los restablece a 00 y agrega +1 a el minuto).
En el modo "ajuste de hora, fecha", en la salida SQW m / s DS1307, se necesita un meandro de 32.768 kHz al seleccionar cuarzo / capacitancias para el generador, en otros modos es 1 Hz.
Antes de encender el reloj, debe recoger la corriente que fluye a través de los filamentos, se ajusta visualmente para que los filamentos de todas las lámparas en la oscuridad estén ligeramente rojos, por lo que vivirán más tiempo.

Modo "Ajuste de brillo del indicador": "AU" - automático, muestra la iluminación medida en u.c. ;) "US" - configuración manual en las mismas unidades.

DS1307 y DS32KHZ son alimentados por una batería CR2032 y cuando se va la luz, el tiempo no se pierde, sino que sigue corriendo, solo se apaga el Mega8 y todo su cableado con indicadores, y el reloj de cuarzo y tiempo real estabilizado. siguen funcionando, consumen muy poco y las baterías deberían durar mucho tiempo.

El brillo se puede ajustar tanto de forma manual como automática, ya que un fotodiodo simple no me convenía en cuanto a sus parámetros, tuve que esculpir un fotorrelé de acuerdo con el siguiente diagrama:

cualquier fotodiodo, usé FD-K-155, se necesita una resistencia de sintonización para determinar el brillo de la operación, en lugar de un relé, debe colocar un relé de láminas de bajo voltaje, de sus conclusiones nos aferramos al cable de reloj común , y los otros dos a través de resistencias variables 10-500kΩ en lugar de un fotodiodo al controlador del puerto PC0, por lo que la resistencia reemplazará al fotodiodo y con un cierto valor de la resistencia puedes ajustar el brillo que necesitas, que será de día y de noche. cuando se activa el fotorrelé.

Fusibles ATmega8 para oscilador interno de 8 MHz:

Esto es lo que realmente sucedió en la glándula:


parte inferior de la caja con botones ocultos y un orificio para el altavoz


por separado una bufanda fotorelé