צור שעון על מנורות פלורסנט במו ידיך. שעון מיניאטורי על מחוון זוהר ואקום שעון אלקטרוני פשוט על ערבה

אני מציע לסקירה ואולי לחזור על עיצוב השעון הזה על מחווני פלורסנט סובייטיים IV-11.

המעגל (איור 1) הוא די פשוט, ועם הרכבה נכונה, עובד מיד. השעון מבוסס על השבב k176ie18 והוא מונה בינארי מיוחד עם גנרטור ומרבב.

המיקרו-מעגל K176IE18 כולל גנרטור (פינים 12 ו-13), המיועד לעבוד עם מהוד קוורץ חיצוני בתדר של 32,768 הרץ ושני מחלקי תדרים עם מקדמי חלוקה 215 = 32768 ו-60.

ל-K176IE18 יש מזגן אותות קול מיוחד. כאשר פולס קוטביות חיובי מהמוצא של המיקרו-מעגל K176IE13 מופעל על פין הכניסה 9, מופיעים פרצי פולסים שליליים בפין 7 של ה-K176IE18 עם תדר מילוי של 2048 הרץ ומחזור עבודה של 2. משך התפרצויות הוא 0.5 שניות, תקופת המילוי היא 1 שניות.

אורז. 1. דיאגרמה של שעון אלקטרוני המבוסס על מיקרו-מעגלים מסדרת K176 ומחווני IV-11.

יציאת אות השמע (פין 7) עשויה עם ניקוז "פתוח" ומאפשרת לחבר רדיאטורים בעלי התנגדות של יותר מ-50 אוהם ללא עוקבי פולטים. כבסיס, לקחתי את התוכנית מהאתר "radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480".

במהלך ההרכבה נמצאו שגיאות משמעותיות על ידי מחבר מאמר זה במעגלים המודפסים ובמספור של כמה מסקנות, בנוסף, אפשרות ההדפסה שהציע המחבר נעשתה בפריסה, שאינה נוחה במיוחד ובתוספת כולה מבט מהצד של החלקים בו זמנית עם המוליכים מצד ההלחמה.

במילים פשוטות, הנוף מלמעלה בגרסה שקופה, כאשר מציירים תבנית של מוליכים, נדרש להעיף את החותם אופקית בגרסת מראה, עוד מינוס.

על סמך כל זה תיקנתי את כל השגיאות בפריסת החותם ומיד תרגמתי אותו לתמונת מראה. התמונה (איור 2) מציגה את המעגל המודפס של המחבר עם חיווט שגוי. בתמונה (איורים 3 ו-4) הגרסה שלי, חותם המראה המתוקן, מבט מצד המסלולים.

אורז. 2. מעגל מודפס מקורי (עם שגיאות!).

אורז. 3. חותמת שיקוף מתוקנת למעגל השעון, מבט מצד המסלולים (מחוונים).

אורז. 4. חותם שיקוף מתוקן עבור ערכת השעון, מבט מצד המסלולים (לוגיקה).

עכשיו כמה מילים על התוכנית. בעת הרכבת ובדיקת המעגל נתקלתי באותן בעיות כמו האנשים שהשאירו הערות עם המחבר, כלומר: חימום של דיודות הזנר, חימום חזק של הטרנזיסטורים בממיר, חימום קבלי המרווה, בעיית חימום.

בסופו של דבר, קבלי ההמרה הורכבו לקיבולת כוללת של 0.95 מיקרופארד. שני קבלים 0.47x400V ואחד 0.01x400V. הנגד R18 מוחלף מהערך המצוין בתרשים עבור 470k. דיודות זנר - d814v שלנו.

הנגד R21 בבסיסי הממיר הוחלף ב-56k. השנאי נכרך על טבעת שנתלשה מכבל החיבור הישן של הצג עם יחידת מערכת המחשב. הפיתול המשני מפותל עם 21x21 סיבובים של חוט 0.4, הראשוני מכיל 120 סיבובים של חוט 0.2.

הנה, אגב, כל השינויים בתכנית שאפשרו לבטל את הקשיים הנ"ל. טרנזיסטורי הממיר מתחממים מספיק, לדעתי 60-65 מעלות, אבל הם עובדים בלי בעיות.

אורז. 5. לוח מוכן להגיון שעון.

בתחילה, במקום kt3102 ו-3107, ניסיתי להתקין זוג kt817, 814 - הם גם עובדים, קצת חמים, אבל איכשהו לא יציבים. כאשר הופעל, הממיר הופעל פעם אחת.

לא שינה כלום והשאיר את זה כמו שהוא. בתור פולט, השתמשתי ברמקול מאיזה טלפון סלולרי שתפס את עיני, והתקנתי אותו. הצליל לא חזק מדי, אבל מספיק כדי להעיר אותך בבוקר.

אורז. 6. לוחות היגיון ומחוונים לשעות על IV-11.

והדבר האחרון שאפשר לייחס לו חיסרון או יתרון הוא האפשרות של ספק כוח ללא שנאי. אין ספק, בעת הגדרה או כל מניפולציות אחרות עם המעגל, קיים סיכון של ניתוק מכת חשמל חולנית, שלא לדבר על השלכות הרות אסון.

אורז. 7. הופעת שעון ריצה ללא נרתיק.

בעת בדיקה והתאמה, השתמשתי בשנאי מטה עבור 24 וולט של שינוי במשני. חיברתי אותו מיד לגשר הדיודה, לא מצאתי כפתורים כמו של המחבר, לקחתי אילו מהם בהישג יד, תקעתי אותם לתוך החורים המעובדים של המארז וזהו.

אורז. 8. הופעת השעון המוגמר על מחווני IV-11.

אורז. איור 9. מראה השעון המוגמר על מחווני IV-11 (הצג בזווית).

הגוף עשוי דיקט דחוס, מודבק בדבק PVA ומודבק בסרט דקור. זה יצא די טוב. התוצאה של העבודה שנעשתה: עוד שעון אחד בבית וגרסת עבודה מתוקנת למי שרוצה לחזור. במקום iv-11 אפשר לשים iv3,6,22 וכדומה. הכל יעבוד ללא בעיות, תוך התחשבות ב-pinout כמובן.

ערכת השעון על מנורות פלורסנט

רבים רוצים ומתעניינים דיאגרמת שעון על מחווני ואקוםהתקופה הסובייטית הישנה. ובכן, יש בזה כמובן הרבה דברים מעניינים. שעון בסגנון רטרו, ובלילה אתה יכול לראות כמה זמן זה. אתה יכול גם להכניס דיודות מתחת לתחתית, וזה יהיה כמו תאורה אחורית. אז בואו נתחיל לשקול את המעגל הזה.

התפקיד הראשי תפוס מחווני פריקת גז. השתמשתי ב-IV-6. זהו מחוון זוהר של 7 פלחים לזוהר ירוק (בצילומים תראו גוון כחלחל של הזוהר, צבע זה מתעוות בצילום, עקב נוכחות קרניים אולטרה סגולות). מחוון IV-6 עשוי בנורת זכוכית עם מובילים גמישים. החיווי מתבצע דרך משטח הצד של הגליל. האנודות של המכשיר עשויות בצורה של שבעה קטעים ונקודה עשרונית.

יכול להגיש בקשה אינדיקטורים IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 או אפילו IV-17 עם שינוי קל בתוכנית.

ראשית, ברצוני לציין היכן ניתן למצוא מנורות שיוצרו בשנת 1983.

שוק מיטינסקי. רבים ושונים. בקופסאות ועל לוחות. יש מקום לבחירה.

זה יותר קשה לערים אחרות, אולי יהיה לך מזל ותמצא את זה בחנות הרדיו המקומית. אינדיקטורים כאלה נמצאים במחשבונים מקומיים רבים.

ניתן להזמין מ-Ebay, כן כן, מחוונים רוסיים במכירה פומבית. בממוצע $12 עבור 6 חתיכות.


לִשְׁלוֹט

הכל נשלט על ידי המיקרו-בקר AtTiny2313 והשעון בזמן אמת DS1307.

השעון, בהיעדר מתח, עובר למצב מתח סוללה CR2032 (כמו בלוח האם של המחשב האישי).

לדברי היצרן, במצב זה הם יעבדו ולא ייכשלו במשך 10 שנים.

המיקרו-בקר מופעל על ידי מתנד פנימי של 8MHz. אל תשכח להגדיר פיוז ביט.

הגדרת הזמן מתבצעת באמצעות כפתור אחד. ניכוי ארוך, הפללת שעות, ואז מופללים דקות. אין עם זה קשיים.

נהגים

כמפתחות למקטעים, שמתי KID65783AP. אלו הם 8 המקשים "העליונים". עשיתי בחירה בכיוון המיקרו-מעגל הזה, רק בגלל שהיה לי אותו. מיקרו-מעגל זה נמצא לעתים קרובות מאוד בלוחות התצוגה של מכונות כביסה. שום דבר לא מונע את החלפתו באנלוגי. או למשוך את המקטעים עם נגדים של 47KΩ ל-+50V, ולחצו את ה-ULN2003 הפופולרי לקרקע. רק אל תשכח להפוך את הפלט לקטעים בתוכנית.

האינדיקציה נעשית דינמית, ולכן טרנזיסטור KT315 אכזרי מתווסף לכל ספרה.


לוח מעגלים מודפסים

הלוח עשוי בשיטת LUT. השעון עשוי על שני לוחות. למה זה מוצדק? אני אפילו לא יודע, רק רציתי.

יחידת כוח

בתחילה, השנאי היה ב-50Hz. והוא הכיל 4 פיתולים משניים.

1 מתפתל - מתח על הרשת. אחרי המיישר והקבל 50 וולט. ככל שהוא גדול יותר, כך הקטעים יהיו בהירים יותר. אבל לא יותר מ-70 וולט. זרם לא פחות מ-20mA

2 פיתולים - להזיז את הפוטנציאל של הרשת. בערך 10-15 וולט. ככל שהוא קטן יותר, כך האינדיקטורים זוהרים יותר, אך גם הקטעים "לא כלול" מתחילים להאיר. הזרם הוא גם 20mA.

3 פיתולים - להפעלת המיקרו-בקר. 7-10 וולט. I = 50mA

4 מתפתלים - זוהר. עבור ארבע מנורות IV-6, עליך להגדיר את הזרם ל-200mA, שהם כ-1.2 וולט. עבור מנורות אחרות, זרם הנימה שונה, אז זכור זאת.

תרשים סכמטי של השעון מוצג באיור. השעון מיושם על חמישה מיקרו-מעגלים. המחולל של רצף הדקות של פולסים נעשה על מעגל המיקרו K176IE12. המתנד הראשי משתמש במהוד קוורץ RK-72 עם תדר נומינלי של 32768 הרץ. בנוסף למיקרו-מעגל הדקה, הוא מאפשר לקבל רצפים של פולסים עם קצבי חזרות של 1, 2, 1024 ו-32768 הרץ. שעון זה משתמש ברצפי פולסים עם קצבי חזרות: 1/60 הרץ (פין 10) - כדי להבטיח את פעולת מונה יחידות הדקות, 2 הרץ (פין 6) - להגדרת הזמן הראשונית, 1 הרץ (פין 4) - עבור נקודת ה"מהבהבת". בהיעדר מיקרו-מעגל K176IE12 או קוורץ בתדר של 32768 הרץ, הגנרטור יכול להתבצע על: מיקרו-מעגלים אחרים וקוורץ בתדר שונה.
מונים ומפענחים של יחידות דקות ויחידות שעות מיוצרים במעגלי מיקרו K176IE4, המספקים ספירה של עד עשר והמרת קוד בינארי לקוד בן שבעה אלמנטים של מחוון דיגיטלי. מונים ומפענחים של עשרות דקות ועשרות שעות מיוצרים במיקרו-מעגלים K175IEZ, המספקים ספירה של עד שש ופענוח הקוד הבינארי לקוד חיווי דיגיטלי. להפעלת המונים של המיקרו-מעגלים K176IEZ, K176IE4, יש צורך להפעיל 0 לוגי (מתח קרוב ל-0 V) על פינים 5, 6 ו-7, או שיש לחבר את הפינים האלה לחוט המשותף של מעגל חשמלי. היציאות (פין 2) והכניסות (פין 4) של מוני הדקות והשעות מחוברות בסדרה.

הגדרת 0 מחלקים של שבב K176IE12 ושל שבב K176IE4 של מונה יחידות הדקות מתבצעת על ידי הפעלת מתח חיובי של 9 V על כניסות 5 ו-9 (עבור שבב K176IE12) ולכניסה 5 (שבבי K176IE4) עם כפתור S1 דרך הנגד R3. הגדרת הזמן הראשונית של המונים הנותרים מתבצעת על ידי החלת 4 מונים של עשרות דקות על הקלט באמצעות פעימות כפתור S2 בקצב חזרות של 2 הרץ. זמן קביעת הזמן המרבי אינו עולה על 72 שניות.
המעגל להגדרת 0 מונים של יחידות ועשרות שעות עם הגעה לערך 24 נעשה על דיודות VD1 ו-VD2 ועל הנגד R4, המיישמות את הפעולה הלוגית 2I. הגדרה ל-0 מונים מתרחשת כאשר מופיע מתח חיובי על האנודות של שתי הדיודות, מה שמתאפשר רק כאשר מופיע המספר 24. כדי ליצור אפקט של "נקודת מהבהב", פולסים בקצב חזרות של 1 הרץ מפין 4 של המיקרו-מעגל K176IE12 מוזנים לנקודת החיווי של יחידות השעון או לקטע r של המחוון הנוסף.
עבור שעונים, רצוי להשתמש במחוונים דיגיטליים זוהרים עם שבעה אלמנטים IV-11, IV-12, IV-22. מחוון כזה הוא מנורה אלקטרונית עם קתודה תחמוצת מחוממת ישירה, רשת בקרה ואנודה העשויה בצורה של מקטעים היוצרים דמות. מחווני בלון זכוכית IV-11, IV-12 גלילי, IV-22 - צורה מלבנית. מובילי האלקטרודה עבור IV-11 גמישים, עבור IV-12 ו-IV-22 הם בצורת פינים קשיחים קצרים. המספרים נספרים בכיוון השעון מהפלט הגמיש המקוצר או מהמרחק המוגדל בין הפינים.
יש לספק לרשת ולאנודה מתח של עד 27 וולט. במעגל שעון זה מופעל +9 וולט על האנודה והרשת, שכן שימוש במתח גבוה יותר מצריך 25 טרנזיסטורים נוספים כדי להתאים ליציאות של מעגלים מיקרו המיועדים ל-9 וולט. אספקה ​​עם מתח של 27 וולט המסופק למקטעי האנודות של מחוונים דיגיטליים. הפחתת המתח המופעל על הרשת והאנודה מפחיתה את בהירות המחוונים, אך היא נשארת ברמה המספיקה לרוב מקרי השימוש בשעון.
אם אין אינדיקטורים מצוינים, ניתן להשתמש באינדיקטורים מסוג IV-ZA, IV-6, בעלי מספרים קטנים יותר. המתח של חוט הקתודה של מנורת IV-ZA הוא 0.85 V (צריכת זרם 55 mA) IV-6 ו- IV-22 - 1.2 V (זרם 50 ו- 100 mA, בהתאמה), עבור IV-11, IV-12 - 1, 5 וולט (זרם 80 - 100 mA). אחד ממסופי הקתודה המחוברים לשכבה המוליכה (מסך) מומלץ לחבר לחוט המשותף של המעגל.
התקן אספקת החשמל מבטיח את פעולת השעון מרשת 220 V AC. הוא יוצר מתח של +9 V להנעת מעגלים מיקרו ורשתות של מנורות, כמו גם מתח חילופין של 0.85 - 1.5 V לחימום הקתודה והמחוון מנורות.
ספק הכוח מכיל שנאי מטה עם שתי פיתולי מוצא, מיישר וקבל מסנן. בנוסף, מותקן קבל C4 ומתפתל כדי להפעיל את מעגלי הנימה של הקתודות של המנורות. במתח נימה קתודית של 0.85 וולט, יש צורך ללפף 17 סיבובים, במתח של 1.2 V - 24 סיבובים, במתח של 1.5 V - 30 סיבובים עם חוט PEV-0.31. אחד המוליכים מחובר לחוט משותף (- 9 V), השני - לקתודות של המנורות. חיבור סדרתי של קתודות מנורה אינו מומלץ.
קבל C4 בקיבולת 500 uF, בנוסף להפחתת האדוות של מתח האספקה, מאפשר להבטיח את פעולת מוני השעות (שמירה על זמן) למשך כדקה 1 כאשר הרשת כבויה, למשל כאשר להעביר את השעון מחדר אחד לשני. אם מתאפשרת כיבוי ארוך יותר של מתח הרשת, אז במקביל לקבל, יש לחבר סוללת Krona או סוללה מסוג 7D-0D עם מתח נקוב של 7.5 - 9 V.
מבחינה מבנית, השעון עשוי בצורה של שני בלוקים: ראשי וכוח. ליחידה הראשית מידות של 115X65X50 מ"מ, יחידת אספקת החשמל היא 80X40X50 מ"מ. היחידה הראשית מותקנת על מעמד ממכשיר כתיבה.

אינדיקטור,

שְׁבָב

מקטעי אנודה מחוון נֶטוֹ קאטסד כללי
א ב

ב

V G ד ה ו נְקוּדָה
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

סִפְרוּת


ברכות! הסקירה תוקדש למחוון זוהר הוואקום IV-18 ולמכלול השעון המבוסס עליו. אני אספר לכם על כל צומת פונקציונלי במעגל, יהיו הרבה תמונות, תמונות, טקסט וכמובן עשה זאת בעצמך. אם מעוניינים, עברו תחת חתך.

רק קצת מילים
היה לי רעיון במשך זמן רב להרכיב שעונים על מחווני פריקת גז או פלורסנט. מסכים - זה נראה וינטג', חם ודמוי מנורה. שעונים כאלה, למשל, במארז עץ, יכולים לתפוס את מקומם הראוי בפנים או על שולחנו של חובב רדיו. איכשהו לא הסתדר ליישם את הרעיון שלו. בהתחלה רציתי להרכיב על IV-12. מנורות כאלה נמצאו בבית בערימה של "זבל".
(תמונה למשל מהאינטרנט).

ואז ב-IN-18. זוהי אחת מנורות החיווי הגדולות ביותר, אך לאחר שלמד את המחיר של חתיכה אחת, הוא סירב לרעיון זה. (תמונה למשל מהאינטרנט).

ואז רציתי לחזור על התוכנית ב-IN-14. (תמונה למשל מהאינטרנט).

כבר הפזר את המעגל המודפס, אבל התקלה קרה בגלל המנורות. לא ניתן היה למצוא אותם בנורילסק. ואז מצאתי סט של 6 חלקים באיביי. בזמן שחשבתי, ההתלהבות דעכה, הופיעו פרויקטים אחרים. הרעיון לא יושם שוב.
באחד האתרים הנושאים לחובבי רדיו ראיתי שעון כזה.


מצאתי מידע, התברר שזה שעון קרח מבית Adafruit. מאוד אהבתי אותם, אבל המחיר לערכת ההרכבה העצמית הוא 85$, לא כולל משלוח. מיד הגיעה ההחלטה - אני אאסוף בעצמי! המחוון בשעונים כאלה הוא IV-18. לא יכולתי לקנות אותו דבר בחנויות מקוונות רוסיות, אז לא היה משלוח לנורילסק, אז רק בסיטונאות. באופן כללי, בהתקף התלהבות, הזמנתי אותו ב-ebay. התברר שהמוכר הוא מניז'ני תגיל (משלוח לכל העולם). לאחר התשלום, המוכר החזיר את עלות המשלוח הבינלאומי 5$. לאחר 3 שבועות, החבילה הייתה בידיי. ליתר ביטחון, הזמנתי 2 חלקים, מכיוון שחששתי שהם עלולים להישבר על הכביש.

חֲבִילָה
כחבילה - מעטפה רגילה עם פצעונים, המחוונים היו בצינורות פלסטיק עם עטיפה נוספת בפנים. צורת אריזה זו התגלתה כאמינה למדי.



מראה חיצוני












מטרה ומכשיר
מחוון זוהר הוואקום הדיגיטלי (VLI) נועד להציג מידע בצורה של מספרים מ-0 עד 9 וסימן עשרוני בכל אחת מ-8 הספרות הדיגיטליות, ומידע עזר על ספרת שירות אחת.
VLI היא טריודה אלקטרו-וואקום מחוממת ישירה עם אנודות מצופות זרחן רבות. הפרמטרים של המנורה נבחרים כך שתוכל לפעול במתחי אנודה נמוכים - מ-27 עד 50 וולט.
הקתודה היא קתודה טונגסטן מחוממת ישירות עם תוספת של 2% תוריום כדי להקל על פליטה בטמפרטורה נמוכה יחסית.
למחוון שני חוטים המחוברים במקביל בקוטר הקטן משערת אדם. קפיצים שטוחים קטנים משמשים למתח אותם. מתח החוטים הוא בין 4.3 ל-5.5 וולט.
רשתות VLI - שטוחות. מספר הרשתות שווה למספר המוכרות של המחוון. מטרת הרשתות היא כפולה: ראשית, הן מפחיתות את המתח המספיק כדי שהמחוון יאיר בבהירות, ושנית, הן מספקות אפשרות להחליף פריקות במהלך חיווי דינמי.
האנודות מצופות בזרחן בעל אנרגיית עירור נמוכה של מספר וולט אלקטרוני בלבד. עובדה זו היא המאפשרת למנורה לפעול במתח אנודה נמוך.

מפרטים
צבע בהיר: ירוק
הבהירות הנומינלית של המחוון של ספרה דיגיטלית אחת היא 900 cd/m2, ספרת השירות היא 200 cd/m2.
מתח נימה: 4.3-5.5V
זרם נימה: 85±10mA
דופק מתח מסוג אנודה: 50 V
מתח מקטע האנודה המרבי: 70 וולט
זרם מקטע האנודה הגדול ביותר: 1.3 mA
דחף זרם מקטע אנודה כולל IV-18: 40 mA
דופק מתח ברשת: 50 V
דופק מתח הרשת הגבוה ביותר: 70 V
זמן הפעלה מינימלי: 10,000 שעות
בהירות המחוון, משתנה במהלך זמן ההפעלה המינימלי, לא פחות מ: 100 cd/m2

ממדים

Pinout IV-18 (סוג-2)

1 - קתודה, שכבת מוליכה של המשטח הפנימי של הבלון;
2 - dp1...dp8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
3 - d1...d8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
4 - c1...c8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
5 - e1...e8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
6 - אל תחבר (חינם);
7 - אל תחבר (חינם);
8– אין להתחבר (חינם);
9 - g1...g8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
10 - b1...b8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
11 - f1...f8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
12 - a1...a8 - מקטעי אנודה מהקטגוריה 1 עד 8;
13 - קתודה;
14 - רשת של הקטגוריה ה-9;
15 - רשת של הקטגוריה הראשונה;
16 - רשת של הקטגוריה השלישית;
17 - רשת של קטגוריה 5;
18 - רשת של קטגוריה 8;
19 - רשת של קטגוריה 7;
20 - רשת של קטגוריה 6;
21 - רשת של הקטגוריה הרביעית;
22 - רשת של הקטגוריה השנייה.

מידע על מטרת המסקנות תקף רק עבור המחוון סוג-2. יש גם סוג-1, אבל איך אתה מבין איזה "סוג" של המחוון יהיה לך?! הכל פשוט! בהתבסס על התיאור, מסקנות 6, 7, 8 אינן קשורות בשום מקום, כלומר. תלוי באוויר בבלון עצמו! זה מאוד גלוי.


כדי לא לייסר את הקורא, מיד אתן מעגל חשמלי.

ליתר בטחון, אני אשכפל את הסכימה ברזולוציה המקסימלית. יהיה גם קובץ עם הקושחה.

יתר על כן, למתחילים, אספר לכם בפירוט איך המעגל עובד, ובעלי ניסיון יתקנו אותי אם בכלל.
1. מיקרו-בקר


המיקרו-בקר בחבילת DIP אחראי על פעולת המעגל, הוא שולט על דרייבר המחוון ובלוק מתח האנודה, מקבל נתונים ממעגל המיקרו "שעון", ומקודד מחובר אליו לשליטה בשעון. היזהר, בשימוש בחבילת TQFP, ה-pinout יהיה שונה. אם תרצה, אתה יכול להחליף את Atmega328P-PU ב-Atmega168PA, יהיה מספיק זיכרון, אבל לקחתי את זה עם מרווח לקושחה עתידית (כרגע זה 11.8 KB). כמו כן, במקום atmega "חשוף", אתה יכול להבחין ב- Arduino, במקרה זה אתה צריך להסתכל על מיפוי הפינים (איזה קלט/פלט דיגיטלי מתאים לפלט במיקרו). במעגל זה, הכללת הבקר אופיינית, הוא פועל בתדר של 16 מגה-הרץ מתהוד קוורץ חיצוני. בהתאם לכך, הנתיכים שווים:
נתיך נמוך 0xFF, פיוז גבוה 0xDE, נתיך מורחב 0x05. האיפוס נמשך עד להספק פלוס דרך נגד. לאחר ההתקנה הנכונה של הנתיכים, הקושחה נטענה דרך בלוק ICSP (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc).

2. תזונה


מתח הכניסה של 9V מוזרם לווסת הליניארי ומופחת ל-5V. מתח זה הכרחי כדי להפעיל את "הלוגיקה הדיגיטלית", הוא מסופק למיקרו-בקר ולמנהל ההתקן MAX6921. כי מכיוון שהמיקרו-בקר שלנו פועל בתדר של 16 מגה-הרץ, המתח המומלץ (בהתבסס על גיליון הנתונים) הוא 5V. מעגל מיתוג המייצב אופייני; במקום L7805, אתה יכול להשתמש בכל מעגל אחר, אפילו KR142EN5.


המעגל צריך גם הספק של 3.3 וולט, בשביל זה השתמשתי במייצב. מתח זה משמש להפעלת שבב השעון DS3231 והזוהר עבור המחוון. ערכת המעבר מבוססת על גליון הנתונים של המייצב.
כאן אני רוצה להסב את תשומת לבך לכמה נקודות:
1. מהתיאור של IV-18 עולה שמתח הנימה הוא בין 4.7 ל-5.5 וולט, ובמעגלים רבים מסופק 5 וולט, למשל, כמו בשעון צינור הקרח. למעשה, זוהר גלוי מתרחש כבר ב-2.7 V, אז אני מחשיב 3.3 V כאופטימלי. כאשר השעון מכוון לבהירות מירבית, רמת הזוהר הגונה מאוד. אני חושד שעל ידי הזנת המחוון במתח זה, תאריך באופן משמעותי את חיי השירות שלו.
2. לקבלת זוהר אחיד, מופעל על הזוהר מתח חילופין או מקור של אות מלבני. באופן כללי, העבודה הראתה שכשאוכלים "קבוע" אין השפעה לא אחידה (לא ראיתי את זה), אז לא טרחתי.


כדי להשיג את מתח האנודה, נעשה שימוש במעגל של ממיר העלייה הפשוט ביותר, המורכב ממשרן L1, טרנזיסטור אפקט שדה, דיודת שוטקי וקבל C8. אנסה להסביר כיצד זה עובד, לשם כך אנו מציגים את התוכנית בצורה:
במה ראשונה


שלב שני


פעולת הממיר מתבצעת בשני שלבים. תארו לעצמכם שהטרנזיסטור VT1 פועל כמפתח S1. בשלב הראשון הטרנזיסטור פתוח (המפתח סגור), הזרם מהמקור עובר דרך המשרן L שבליבתו נצברת אנרגיה בצורה של שדה מגנטי. בשלב השני, הטרנזיסטור נסגר (המפתח פתוח), האנרגיה האצורה בסליל מתחילה להשתחרר, והזרם נוטה להישמר באותה רמה כפי שהיה ברגע פתיחת המפתח. כתוצאה מכך, המתח בסליל קופץ בחדות, עובר דרך הדיודה VD ומצטבר בקבל C. ואז המתג נסגר שוב, והסליל מתחיל לקבל שוב אנרגיה, בעוד העומס "מופעל" על ידי הקבל C. , והדיודה VD אינה מאפשרת לזרם לחזור למקור הכוח. השלבים חוזרים על עצמם בזה אחר זה, ומונעים מהקבל "להתרוקן".
הטרנזיסטור נשלט על ידי פולסים מלבניים עם ויסות ממיקרו-בקר PWM, ובכך ניתן לשנות את זמן הטעינה של הקבל C. ככל שזמן הטעינה ארוך יותר, כך המתח על העומס גבוה יותר. האינטרנט מיועד לחישוב מתח המוצא בהתאם לתדר ה-PWM, השראות והקיבול.

נגדים R3 ו-R4 הם מחלק, שהמתח ממנו מסופק לממיר האנלוגי לדיגיטלי (ADC) של המיקרו-בקר. זה הכרחי כדי לשלוט במתח על האנודות (לא יותר מ-70 V מותר) ולהתאים את הבהירות. מידע על מתח האנודה מוצג על המחוון באחד ממצבי ההפעלה. למשל, ב-30 V, המתח על פני המחלק יהיה בערך 0.3 V. למה יחס כזה של המחלק, אתם שואלים?! הכל קשור לעקרון הפעולה של ה-ADC, המורכב מהשוואה מתמדת של המתח הנכנס עם מקור מתח התייחסות "רפרנס" (REF), בעוד שמתח הכניסה ל-ADC לא יכול להיות יותר מה-REF. מקור מתח הייחוס יכול להיות: מתח האספקה ​​של המיקרו-בקר, המתח המופעל על פין Aref או הפנימי. במעגל זה, נעשה שימוש ב-ION פנימי, השווה ל- 1.1 V. איתו יושווה המתח המתקבל מהמחלק.

3. שבב שעון


שבב מוליך למחצה של דאלאס משמש כשעון זמן אמת. זהו שעון זמן אמת (RTC) דיוק גבוה עם ממשק I2C מובנה, מתנד גביש מפיצוי טמפרטורה (TCXO) ומתנד גביש בחבילה אחת. בהשוואה לפתרונות מסורתיים המבוססים על מהודים קוורץ, ל-DS3231 דיוק תזמון גדול עד פי חמישה בטווח הטמפרטורות שבין -40 C ל +85 C. החיבור אופייני, מתבצע באמצעות אפיק I2C, אשר נמשך למעלה על ידי נגדים כדי הכוח פלוס. מיקרו-מעגל זה כולל חיישן טמפרטורה מובנה, מידע ממנו ניקח עבור מדחום חדר. סוללת CR2032 משמשת כמקור כוח גיבוי כך שהשעון לא מתאפס כאשר הוא כיבוי.

4. מקודד


מעגל זה משתמש במקודד אינקרמנטלי כדי לכוון את השעון ולבחור את מצב הפעולה. רצוי להשתמש עם כפתור השעון המובנה. עקרון הפעולה הוא שהמקודד מפיק פולסים ("טיקים") כאשר מסובבים את הכפתור. המשימה שלנו היא לתפוס את ה"טיקים" הללו באמצעות מיקרו-בקר. במקרה זה, יש קצר חשמלי לקרקע. כדי לדכא הקפצת מגע, נעשה שימוש בנגדי משיכה פנימיים של µ, כמו גם בקבלים של 0.1 µF. שימו לב גם שהמקודד מחובר לפינים של ההפסקה החיצונית (INT), זה חשוב.

5. מחוון ונהג
מחוון IV-18 הוא צינור רדיו - טריודה עם קתודה מחוממת ישירה, רשתות בקרה (פועלות מאספקת הכוח "פלוס") וחבורת אנודות עם ציפוי זוהר. מעל כל קבוצה של מקטעי האנודה (a, b, c, d, e, f, g) יש רשת נפרדת.
העיקרון של ציון מספר אחת מהפריקות הוא כדלקמן: השדה החשמלי של רשת הבקרה מאיץ את האלקטרונים, אשר עפים דרך רשת נדירה, מגיעים לאותם מקטעי האנודה עליהם מופעל מתח האנודה. אלקטרונים הפוגעים בזרחן גורמים לו לזרוח.
כדי להפיק ספרה של ספרה אחת, די להפעיל מתח על האנודות של המקטע המתאימים ועל הרשת. זו תהיה תצוגה סטטית. כדי להדליק את כל הספרות בכל ספרה, עליך להשתמש בתצוגה דינמית, כי. מקטעי האנודה בכל הפרשות באותו שם קשורים זה בזה ויש להם מסקנות משותפות. לרשת עבור כל קטגוריה יש פלט משלה.
אתה יכול לשלוט באנודות ורשתות מקטעים עם מכלול של מפתחות טרנזיסטור, או שאתה יכול להשתמש בשבב דרייבר מיוחד.


המיקרו-מעגל הוא אוגר העברת מתח גבוה, בעל 20 יציאות במתח מותר של 76 וולט וזרם של עד 45 mA. הזנת הנתונים מתבצעת באמצעות ממשק טורי. CLK - כניסת שעון, DIN - קלט נתונים טוריים, LOAD - טעינת נתונים, BLANK - כיבוי יציאות, DOUT - מיועד להזרמת אותם מיקרו-מעגלים. BLANK נמשך אל הקרקע, כלומר. מנהל ההתקן יופעל לצמיתות.
עקרון הפעולה של ה-MAX6921 דומה לזה של אוגר המשמרות 74HC595. כאשר כניסת השעון CLK הופכת להגיונית אחת, האוגר קורא ביט מכניסת הנתונים Din וכותב אותו לסיביות הפחות משמעותיות. כאשר הפולס הבא מגיע לכניסת השעון, הכל חוזר על עצמו, רק הביט שנרשם קודם לכן מוזז בביט אחד (החל מ-OUT19 ל-OUT0), והביט החדש שהגיע תופס את מקומו. כאשר כל 20 הביטים מתמלאים ומגיע פעימת השעון העשרים ואחת, הרגיסטר מתחיל להתמלא שוב מהביט הפחות משמעותי והכל חוזר על עצמו שוב. על מנת שהנתונים יופיעו ביציאות OUT0 ... OUT19, עליך להחיל יחידה לוגית לכניסת LOAD.
יש אזהרה אחת עם המיקרו-מעגל MAX6921AWI, יש MAX6921AUI דומה - יש לו pinout שונה לחלוטין !!!
אתן טבלת התאמה בין יציאות הדרייבר למחוון, קל וברור יותר להרכיב מאשר לעקוב אחר חיבורי החשמל בתרשים.


עם סיום התיאוריה, אנו עוברים לתרגול. לפני הכנת מעגל מודפס, אני מרכיב אותו תחילה על לוח לחם. אחרי הכל, אתה תמיד צריך להוסיף משהו, לשנות אותו, לבדוק את מצבי הפעולה וכו'.

מבט מלמעלה


מבט מלמטה. כאן התמונה אינה לבעלי לב חלש, התברר "דז'יגורדה" האציל.


אנחנו שמים את הקמבריק ומתקינים את המחוון בלוח נפרד.




אנחנו אוספים בערימה.








הם נראים ככה בעבודה. תמונה שצולמה ללא תאורה חיצונית, רעש מטריצה ​​נראה לעין.

מתחת לספוילר יהיה מידע על כל מצבי הפעולה.

תפריט שעון

הכניסה לתפריט מתבצעת על ידי: סיבוב או לחיצה על המקודד. יציאה - דרך הפרמטר EXIT, או יציאה אוטומטית לאחר 10 שניות.
הגדרת זמן


הגדרת תאריך


למשל: חודש נובמבר


יום 20


שנת 2016


תצוגת תפריט להגדרת מצב התצוגה של תאריך, שעה, טמפרטורה.


שעות-דקות-שניות


שעות-דקות-יום


שעות-דקות-טמפרטורה


חודש-יום


מתח שעות-דקות-אנודה


הגדרת רמת הבהירות


1 עד 7


מצב בנק. יש לו שני מצבים הפעלה וכיבוי. אם מופעל - תצוגה חלופית של זמן (בפורמט שהוגדר לעיל), תאריך וטמפרטורה.












יציאה מהתפריט



בדיקות חשמל
בהירות מינימלית: מתח האנודה 21.9 וולט, בשער VT1 1.33 וולט.


בבהירות מרבית: מתח האנודה 44.7 וולט, בשער VT1 3.11 וולט.


זרם הזוהר של המחוון הוא 56.8 mA, צריכת הזרם הכוללת של השעון היא 110.8 mA.


מסקנה ומחשבות לעתיד
מה אני רוצה לעשות:
- הפרד את המעגל המודפס
- להמציא ולעשות מארז מעצבים
- הוסף חיישן טמפרטורה חיצוני
- הוסף שעות של אינטראקטיביות, tk. ל-MK יש uart חינמי, אתה יכול לחבר בלוטות' ולהעביר כל מידע, אתה יכול לחבר אתרי esp וניתוח עם מזג אוויר, שערי חליפין וכו'. פוטנציאל המודרניזציה גדול מאוד.
באופן כללי, יש על מה לחשוב/לעבוד. מוכן להקשיב לביקורת, כמו גם לענות על שאלות בהערות. אני מתכנן לקנות +53 הוסף למועדפים אהב את הביקורת +194 +317

היה רעיון ליצור שעון על מנורות IV, בפחים מונחות חמש מנורות חדשות IV-11 ואותו מספר IV-6, נותר רק ליישם אותן.
מה השעון צריך להכיל?
1. זמן נוכחי;
2. שעון מעורר;
3. לוח שנה מובנה (אנחנו לוקחים בחשבון את מספר הימים בפברואר, כולל בשנה מעוברת) + חישוב שגוי של היום בשבוע;
4. התאמת בהירות אוטומטית של המחוון;
5. צפצוף כל שעה.
להלן המרכיבים העיקריים של כל שעון. התאמת הבהירות נחוצה בשל העובדה שמנורות ה-IV מאירות כרגיל במהלך היום, ובלילה הן בהירות ועיוורות מאוד, במיוחד בלילה כאשר אתה ישן.
ערכת שעון

אין שום דבר חדש ועל טבעי במעגל: שעון זמן אמת DS1307, חיווי דינמי, מספר כפתורי שליטה, כל זה נשלט על ידי ATmega8.
כדי למדוד את התאורה בחדר, נעשה שימוש בפוטודיודה FD-263-01, בתור הרגישה ביותר שיש. נכון, יש לו משקוף קטן עם רגישות ספקטרלית - שיא ​​הרגישות הוא בתחום האינפרא אדום וכתוצאה מכך הוא מריח בצורה מושלמת את אור השמש / מנורות ליבון ומנורות פלורסנט / תאורת לד - דרגת C.
טרנזיסטורי אנודה/רשת - BC856, PNP עם מתח הפעלה מרבי של 80V.
עבור שניות ציון, IV-6 קטן יותר בגודלו, מכיוון שיש לו מתח חימום נמוך יותר - נגד מרווה של 5-10 אוהם יעזור לו.
מתחת לאות האזעקה - פולט piezo עם גנרטור 5V מובנה.
מהספק, כל המעגל צורך עד 50mA לאורך קו +9v, הזוהר הוא 1.5v 450mA, הזוהר ביחס לאדמה בפוטנציאל של -40v, הצריכה עד 50mA. סך הכל בכמות של מקסימום 3W.
הדיוק של מתנד הקוורץ DS1307 מותיר הרבה לרצוי - לאחר שטיפת הלוח ובחירת הקיבוליות של כריכת הקוורץ, ניתן היה להשיג משהו בסביבות +/-2 שניות ליום. ליתר דיוק - התדר צף על טמפרטורה, לחות ומיקום כוכבי הלכת - בכלל לא מה שרצינו. לאחר שחשבתי מעט על הבעיה, החלטתי - הזמנתי מיקרו-מעגל DS32KHZ - מתנד קוורץ די פופולארי.
הגנרטור לא לשווא יקר כל כך - איתו, לפי המדריך, היצרן מבטיח להגביר את דיוק השעון ל-+/- 0.28 שניות ליום. במציאות, עם מצבי הספק וטווח טמפרטורות מקובלים, לא הצלחתי לראות שינוי בתדר מגורמים חיצוניים.
לאחר איסוף המארז ו"סירוק" הקושחה, נותרו לשעון 3 כפתורים: נכנה אותם בתנאי "A" "B" "C".
במצב רגיל, כפתור "C" אחראי על החלפת המצב מהצגת השעה "שעות - דקות" לתאריך "יום - חודש", בעוד המחוון השני מציג את היום בשבוע, חלקי שנה, לאחר מכן למצב "דקות - שניות", בלחיצה הרביעית - למצב המקורי. כפתור "A" בו זמנית מעבר מהיר לתצוגת הזמן.
ממצב "שעות - דקות", כפתור "A" עובר במעגל למצב "הגדרת שעון מעורר" / "הגדרת שעה, תאריך" / "הגדרת בהירות מחוון". במקרה זה, כפתור "B" - עובר לפי ספרות, ו-"C" - משנה למעשה את הספרה שנבחרה.
מצב "הגדרת אזעקה", האות A (אזעקה) על המחוון האמצעי אומר שהאזעקה מופעלת.
מצב "הגדר שעה, תאריך" - כאשר הספרה "השנייה" נבחרת, כפתור "C" - מעגל אותם (מ-00 ל-29 הוא מאפס אותם ל-00, מ-30 ל-59 הוא מתאפס ל-00 ומוסיף +1 ל-00 הדקה).
במצב "הגדרת זמן, תאריך", על פלט SQW m/s DS1307, יש צורך בפיתול של 32.768 קילו-הרץ בעת בחירת קוורץ/קיבולים לגנרטור, במצבים אחרים הוא 1 הרץ.
לפני הפעלת השעון, אתה צריך לקלוט את הזרם הזורם דרך החוטים, הוא מותאם ויזואלית כך שהחוטים בכל המנורות בחושך הם מעט אדומים, כך שהם יחיו זמן רב יותר

מצב "הגדרת בהירות מחוון": "AU" - אוטומטי, מציג את התאורה הנמדדת ב-c.u. ;) "US" - הגדרה ידנית באותן יחידות.

DS1307 ו-DS32KHZ מופעלים על ידי סוללת CR2032 וכשהחשמל כבה, השעה לא תועה, אלא ממשיכה לרוץ, רק ה-Mega8 וכל החיווט שלו עם מחוונים כבויים, ושעון הקוורץ והזמן אמת המיוצב ממשיכים לעבוד, הם צורכים מעט מאוד והסוללות אמורות להספיק להרבה זמן.

ניתן לכוונן את הבהירות גם ידנית וגם אוטומטית, מכיוון שפוטודיודה פשוטה לא התאימה לי מבחינת הפרמטרים שלה, הייתי צריך לפסל פוטו ממסר לפי התרשים למטה:

כל פוטודיודה, השתמשתי ב-FD-K-155, יש צורך בנגד כוונון כדי לקבוע את בהירות הפעולה, במקום ממסר, אתה צריך לשים ממסר ריד במתח נמוך, מהמסקנות שלו אנו נאחזים בחוט השעון המשותף , והשניים האחרים דרך נגדים משתנים 10-500kΩ במקום פוטודיודה לבקר פורט PC0, אז הנגד יחליף את הפוטודיודה ועם ערך מסוים של הנגד תוכלו להתאים את הבהירות שאתם צריכים, שתהיה יום ולילה כאשר ממסר הצילום מופעל.

נתיכים ATmega8 עבור מתנד פנימי 8 מגה-הרץ:

הנה מה שקרה בפועל בבלוטה:


חלק תחתון של המארז עם כפתורים נסתרים וחור לרמקול


בנפרד צעיף photorelay