Zrób zegar na świetlówkach własnymi rękami. Miniaturowy zegar na próżniowym wskaźniku luminescencyjnym Prosty zegar elektroniczny na wierzbie

Proponuję do przeglądu i ewentualne powtórzenie tego projektu zegara na radzieckich wskaźnikach fluorescencyjnych IV-11.

Obwód (rysunek 1) jest dość prosty i przy odpowiednim montażu działa natychmiast. Zegar oparty jest na chipie k176ie18 i jest specjalizowanym licznikiem binarnym z generatorem i multiplekserem.

Mikroukład K176IE18 zawiera generator (piny 12 i 13) przeznaczony do współpracy z zewnętrznym rezonatorem kwarcowym o częstotliwości 32 768 Hz oraz dwa dzielniki częstotliwości o współczynnikach podziału 215 = 32768 i 60.

K176IE18 posiada specjalny kondycjoner sygnału dźwiękowego. Po przyłożeniu impulsu o dodatniej polaryzacji z wyjścia mikroukładu K176IE13 do styku wejściowego 9, na pinie 7 układu K176IE18 pojawiają się impulsy ujemnych impulsów z częstotliwością napełniania 2048 Hz i cyklem pracy 2. Czas trwania impulsów wynosi 0,5 s, okres napełniania wynosi 1 s.

Ryż. 1. Schemat zegara elektronicznego opartego na mikroukładach serii K176 i wskaźnikach IV-11.

Wyjście sygnału audio (pin 7) wykonane jest z „otwartym” drenem i umożliwia podłączenie grzejników o rezystancji większej niż 50 omów bez wtórników emitera. Jako podstawę wziąłem schemat ze strony „radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480”.

Podczas montażu autor tego artykułu wykrył istotne błędy na płytce drukowanej i numeracji niektórych wniosków, ponadto w układzie zaproponowano przez autora opcję drukowania, co jest mało wygodne i na plus całość widok od strony części jednocześnie z przewodnikami od strony lutowania.

Najprościej mówiąc widok z góry w wersji przezroczystej, przy rysowaniu układu przewodów konieczne jest odwrócenie uszczelki w poziomie w wersji lustrzanej, kolejny minus.

Na tej podstawie poprawiłem wszystkie błędy w układzie sygnetu i natychmiast przetłumaczyłem go na lustrzane odbicie. Zdjęcie (rysunek 2) przedstawia autorską płytkę drukowaną z nieprawidłowym okablowaniem. Na zdjęciu (rys. 3 i 4) moja wersja, poprawiony sygnet lustrzany, widok od strony torów.

Ryż. 2. Oryginalna płytka drukowana (z błędami!).

Ryż. 3. Poprawiono uszczelkę lustrzaną obwodu zegara, widok od strony torów (kierunkowskazów).

Ryż. 4. Poprawiono sygnet lustrzany dla schematu zegara, widok od strony torów (logika).

Teraz kilka słów o schemacie. Podczas montażu i testowania układu napotkałem te same problemy, co osoby, które zostawiły uwagi autorowi, a mianowicie: nagrzewanie się diod Zenera, mocne nagrzewanie się tranzystorów w przetwornicy, nagrzewanie się kondensatorów gaszących, problem z nagrzewaniem.

Ostatecznie uzupełniono kondensatory gaszące o łącznej pojemności 0,95 mikrofaradów, dwa kondensatory 0,47x400V i jeden 0,01x400V. Rezystor R18 zostaje zastąpiony wartością wskazaną na schemacie na 470 tys. Diody Zenera - nasz d814v.

Rezystor R21 w podstawach przetwornicy został wymieniony na 56k. Transformator nawinięty został na pierścień wyrwany ze starego kabla łączącego monitor z jednostką systemową komputera. Uzwojenie wtórne nawinięte jest 21x21 zwojów drutu 0,4, pierwotne zawiera 120 zwojów drutu 0,2.

Nawiasem mówiąc, tutaj są wszystkie zmiany w schemacie, które umożliwiły wyeliminowanie powyższych trudności. Tranzystory konwertera nagrzewają się wystarczająco, myślę, że 60-65 stopni, ale działają bez problemów.

Ryż. 5. Gotowa płytka logiki zegarowej.

Początkowo zamiast kt3102 i 3107 próbowałem zainstalować parę kt817, 814 - też działają, trochę ciepło, ale jakoś niestabilnie. Po włączeniu konwerter uruchomił się raz.

Nic nie zmieniałem i zostawiłem tak jak jest. Jako emiter użyłem głośnika z jakiegoś telefonu komórkowego, który wpadł mi w oko, i zainstalowałem go. Dźwięk nie jest zbyt głośny, ale wystarczający, aby obudzić Cię rano.

Ryż. 6. Tablice logiczne i wskaźniki dla godzin na IV-11.

I ostatnią rzeczą, którą można przypisać wadę lub zaletę, jest możliwość zastosowania zasilacza beztransformatorowego. Niewątpliwie podczas konfigurowania lub innych manipulacji w obwodzie istnieje ryzyko odcięcia chorobliwego porażenia prądem, nie mówiąc już o bardziej katastrofalnych konsekwencjach.

Ryż. 7. Wygląd zegarka biegowego bez koperty.

Podczas testowania i regulacji użyłem transformatora obniżającego napięcie 24 V w obwodzie wtórnym. Podłączyłem go od razu do mostka diodowego, nie znalazłem przycisków takich jak autorski, wziąłem te, które miałem pod ręką, włożyłem w obrobione otwory obudowy i tyle.

Ryż. 8. Wygląd gotowego zegarka na wskaźnikach IV-11.

Ryż. Ryc. 9. Wygląd gotowego zegarka na wskaźnikach IV-11 (widok pod kątem).

Korpus wykonany jest z prasowanej sklejki, sklejonej klejem PVA i oklejonej folią dekoracyjną. Okazało się całkiem nieźle. Efekt wykonanej pracy: jeszcze jeden zegar w domu i poprawiona działająca wersja dla chcących powtórzyć. Zamiast iv-11 możesz umieścić iv3,6,22 i tym podobne. Wszystko będzie działać bez problemów, biorąc oczywiście pod uwagę rozmieszczenie pinów.

Schemat zegara na świetlówkach

Wielu chce i jest zainteresowanych schemat zegarowy na wskaźnikach podciśnienia stare czasy sowieckie. Cóż, jest w tym oczywiście wiele ciekawych rzeczy.Zegar w stylu retro, a w nocy będzie widać ile czasu.Możesz też wstawić diody pod spód i będzie jak podświetlenie.No i zacznijmy się zastanawiać nad tym układem.

Główna rola jest zajęta wskaźniki wyładowania gazu. Użyłem IV-6. Jest to 7-segmentowy wskaźnik luminescencyjny o zielonej poświacie (na zdjęciach widać niebieskawy odcień poświaty, kolor ten na zdjęciu jest zniekształcony ze względu na obecność promieni ultrafioletowych). Wskaźnik IV-6 wykonany jest w bańce szklanej z elastycznymi przewodami. Wskazanie odbywa się poprzez boczną powierzchnię cylindra. Anody urządzenia wykonane są w postaci siedmiu segmentów i kropki dziesiętnej.

Można aplikować wskaźniki IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 czy nawet IV-17 z niewielką zmianą schematu.

Na początek chciałbym zwrócić uwagę gdzie można znaleźć lampy wyprodukowane w 1983 roku.

Rynek Mitinski. Wiele i różnych. W pudełkach i na tablicach. Jest miejsce na wybór.

W innych miastach jest trudniej, może będziesz miał szczęście i znajdziesz to w lokalnym sklepie radiowym. Takie wskaźniki znajdują się w wielu krajowych kalkulatorach.

Można zamówić w serwisie Ebay, tak, rosyjskie wskaźniki na aukcji. Średnio 12 dolarów za 6 sztuk.


Kontrola

Wszystkim steruje mikrokontroler AtTiny2313 i zegar czasu rzeczywistego DS1307.

Zegar w przypadku braku napięcia przełącza się na zasilanie baterią CR2032 (tak jak na płycie głównej komputera).

Według producenta w tym trybie będą działać i nie zawiodą przez 10 lat.

Mikrokontroler zasilany jest przez wewnętrzny oscylator 8 MHz. Nie zapomnij ustawić bitu bezpiecznika.

Ustawianie czasu odbywa się za pomocą jednego przycisku. Długie potrącanie, obciążanie godzinami, później obciążane są minuty. Nie ma z tym żadnych trudności.

Kierowcy

Jako klucze do segmentów umieściłem KID65783AP. To jest 8 „górnych” klawiszy. Dokonałem wyboru w kierunku tego mikroukładu, tylko dlatego, że go miałem. Ten mikroukład bardzo często znajduje się na tablicach wyświetlaczy pralek. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastąpić go analogiem. Lub podciągnij segmenty z rezystorami 47KΩ do +50V i dociśnij popularny ULN2003 do masy. Tylko nie zapomnij odwrócić wyniku do segmentów w programie.

Wskazanie jest dynamiczne, więc do każdej cyfry dodawany jest brutalny tranzystor KT315.


Płytka drukowana

Płytka wykonana metodą LUT. Zegar wykonany jest na dwóch tablicach. Dlaczego jest to uzasadnione? Nawet nie wiem, po prostu chciałem.

jednostka mocy

Początkowo transformator miał częstotliwość 50 Hz. I zawierał 4 uzwojenia wtórne.

1 uzwojenie - napięcie w sieci. Za prostownikiem i kondensatorem 50 woltów. Im jest większy, tym jaśniej będą świecić segmenty. Ale nie więcej niż 70 woltów. Prąd nie mniejszy niż 20mA

2 uzwojenie - do przesunięcia potencjału sieci. Około 10-15 woltów. Im jest mniejszy, tym jaśniej świecą się wskaźniki, ale segmenty „nieuwzględnione” również zaczynają się świecić. Prąd wynosi również 20 mA.

3 uzwojenie - do zasilania mikrokontrolera. 7-10 woltów. Ja = 50 mA

4 uzwojenie - Blask. W przypadku czterech lamp IV-6 należy ustawić prąd na 200 mA, czyli około 1,2 wolta. W przypadku innych lamp prąd żarnika jest inny, dlatego należy o tym pamiętać.

Schemat ideowy zegara pokazano na ryc. Zegar jest zaimplementowany na pięciu mikroukładach. Generator minutowej sekwencji impulsów wykonany jest na mikroukładzie K176IE12. Oscylator główny wykorzystuje rezonator kwarcowy RK-72 o częstotliwości nominalnej 32768 Hz. Oprócz minutowego mikroukładu umożliwia odbieranie sekwencji impulsów z częstotliwością powtarzania 1, 2, 1024 i 32768 Hz. Zegar ten wykorzystuje sekwencje impulsów z częstotliwością powtarzania: 1/60 Hz (pin 10) - w celu zapewnienia działania licznika jednostek minut, 2 Hz (pin 6) - do wstępnego ustawienia czasu, 1 Hz (pin 4) - dla „migającego” punktu. W przypadku braku mikroukładu K176IE12 lub kwarcu o częstotliwości 32768 Hz, generator można wykonać na: innych mikroukładach i kwarcu o innej częstotliwości.
Liczniki i dekodery jednostek minut i jednostek godzin wykonane są na mikroukładach K176IE4, zapewniających zliczanie do dziesięciu i przekształcanie kodu binarnego na siedmioelementowy kod wskaźnika cyfrowego. Liczniki i dekodery dziesiątek minut i dziesiątek godzin wykonane są na mikroukładach K175IEZ, które zapewniają zliczanie do sześciu i dekodowanie kodu binarnego na cyfrowy kod wskaźnikowy. Do działania liczników mikroukładów K176IEZ, K176IE4 konieczne jest przyłożenie logicznego 0 (napięcie bliskie 0 V) ​​na piny 5, 6 i 7 lub piny te należy podłączyć do wspólnego przewodu okrążenie. Wyjścia (pin 2) i wejścia (pin 4) liczników minut i godzin są połączone szeregowo.

Ustawienie 0 dzielników mikroukładu K176IE12 i mikroukładu K176IE4 licznika jednostek minutowych odbywa się poprzez przyłożenie dodatniego napięcia 9 V na wejścia 5 i 9 (dla mikroukładu K176IE12) oraz na wejście 5 (mikroukłady K176IE4) za pomocą przycisku S1 przez rezystor R3. Początkowe ustawienie czasu pozostałych liczników odbywa się poprzez podanie na wejście 4 liczników kilkudziesięciu minut za pomocą przycisku S2 impulsów z częstotliwością powtarzania 2 Hz. Maksymalny czas ustawiania czasu nie przekracza 72 s.
Obwód ustawiania liczników jednostek 0 i dziesiątek godzin po osiągnięciu wartości 24 wykonany jest na diodach VD1 i VD2 oraz rezystorze R4, które realizują operację logiczną 2I. Ustawienie liczników na 0 następuje w momencie pojawienia się dodatniego napięcia na anodach obu diod, co jest możliwe tylko wtedy, gdy pojawi się liczba 24. Aby uzyskać efekt „migającego punktu”, impulsy z częstotliwością powtarzania 1 Hz z pinu 4 diody mikroukład K176IE12 są podawane do punktu wskaźnikowego jednostek zegarowych lub do segmentu r dodatkowego wskaźnika.
W przypadku zegarków zaleca się stosowanie siedmioelementowych luminescencyjnych wskaźników cyfrowych IV-11, IV-12, IV-22. Takim wskaźnikiem jest lampa elektroniczna z bezpośrednio podgrzewaną katodą tlenkową, siatką sterującą i anodą wykonaną w postaci segmentów tworzących figurę. Wskaźniki balonowe szklane IV-11, IV-12 cylindryczne, IV-22 - prostokątne. Przewody elektrodowe dla IV-11 są elastyczne, dla IV-12 i IV-22 mają postać krótkich sztywnych kołków. Liczby liczone są zgodnie z ruchem wskazówek zegara od skróconego wyjścia elastycznego lub od zwiększonej odległości między pinami.
Siatka i anoda muszą być zasilane napięciem do 27 V. W tym obwodzie zegara do anody i siatki przykładane jest +9 V, ponieważ użycie wyższego napięcia wymaga dodatkowych 25 tranzystorów, aby dopasować wyjścia mikroukładów zaprojektowanych na 9 V zasilanie napięciem 27 V doprowadzonym do segmentów anod wskaźników cyfrowych. Zmniejszenie napięcia przyłożonego do siatki i anody zmniejsza jasność wskaźników, ale pozostaje ona na poziomie wystarczającym dla większości przypadków użytkowania zegarka.
Jeżeli nie ma wskazanych wskaźników, można zastosować wskaźniki typu IV-ZA, IV-6, które mają mniejsze liczby. Napięcie żarnika katodowego lampy IV-ZA wynosi 0,85 V (pobór prądu 55 mA) IV-6 i IV-22 - 1,2 V (prąd odpowiednio 50 i 100 mA), dla IV-11, IV-12 - 1,5 V (prąd 80 - 100 mA). Zaleca się podłączenie jednego z zacisków katodowych podłączonego do warstwy przewodzącej (ekranu) do przewodu wspólnego obwodu.
Zasilacz zapewnia pracę zegara z sieci prądu przemiennego 220 V. Wytwarza napięcie +9 V do zasilania mikroukładów i siatek lamp oraz napięcie przemienne 0,85 - 1,5 V do podgrzewania katody i wskaźnika Lampy.
Zasilacz zawiera transformator obniżający napięcie z dwoma uzwojeniami wyjściowymi, prostownik i kondensator filtrujący. Dodatkowo zainstalowany jest kondensator C4 i uzwojenie jest uzwojone w celu zasilania obwodów żarników katod lamp. Przy napięciu żarnika katodowego 0,85 V konieczne jest nawinięcie 17 zwojów, przy napięciu 1,2 V - 24 zwoje, przy napięciu 1,5 V - 30 zwojów drutem PEV-0,31. Jeden z przewodów jest podłączony do wspólnego przewodu (- 9 V), drugi do katod lamp. Nie zaleca się szeregowego łączenia katod lamp.
Kondensator C4 o pojemności 500 uF, oprócz ograniczenia tętnienia napięcia zasilania, pozwala zapewnić działanie liczników godzin (trzymanie czasu) przez około 1 minutę przy wyłączeniu sieci, np. przenoszenie zegara z jednego pokoju do drugiego. Jeżeli możliwe jest dłuższe wyłączenie napięcia sieciowego, należy równolegle do kondensatora podłączyć akumulator typu Krona lub akumulator typu 7D-0D o napięciu znamionowym 7,5 - 9 V.
Strukturalnie zegar wykonany jest w postaci dwóch bloków: głównego i mocy. Jednostka główna ma wymiary 115X65X50 mm, zasilacz ma wymiary 80X40X50 mm. Jednostka główna jest instalowana na stojaku z przyrządu do pisania.

Wskaźnik,

żeton

Segmenty anody wskaźnikowej Internet Katsd Ogólny
A B

B

V G D mi I Kropka
IV-Z, IV-6 2 4 1 3 5 10 6 11 9 7 8
IV-11H 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


Pozdrowienia! Recenzja poświęcona będzie próżniowemu wskaźnikowi luminescencyjnemu IV-18 i zbudowanemu na nim zegarkowi. Opowiem ci o każdym węźle funkcjonalnym w obwodzie, będzie dużo zdjęć, obrazków, tekstu i oczywiście majsterkowania. Jeśli jesteś zainteresowany, przejdź pod cięcie.

Tylko trochę tekstu
Już od dawna miałem pomysł na montaż zegarków na wskaźnikach gazowo-wyładowczych lub fluorescencyjnych. Zgadzam się – wygląda vintage, ciepło i przypomina lampę. Takie zegarki na przykład w drewnianej obudowie mogą zająć należne im miejsce we wnętrzu lub na stole radioamatora. Jakoś nie udało się zrealizować jego pomysłu. Na początku chciałem zmontować na IV-12. Takie lampy znaleziono w domu w kupie „śmieci”.
(Zdjęcie np. z Internetu).

Następnie na IN-18. To jedna z największych kierunkowskazów, ale poznawszy cenę za jedną sztukę, odrzucił ten pomysł. (Zdjęcie np. z Internetu).

Następnie chciałem powtórzyć schemat na IN-14. (Zdjęcie np. z Internetu).

Rozłożyłem już płytkę drukowaną, ale problem nastąpił z powodu lamp. W Norylsku nie udało się ich znaleźć. Potem znalazłem zestaw 6 sztuk na eBayu. W trakcie rozmyślań zapał opadł, pojawiły się kolejne projekty. Pomysł nie został już ponownie zrealizowany.
Na jednym ze stron tematycznych dla radioamatorów widziałem taki zegarek.


Znalazłem informację, okazało się, że to Ice Tube Clock od Adafruit. Bardzo mi się spodobały, jednak cena za zestaw do samodzielnego montażu to 85 dolarów, bez kosztów wysyłki. Natychmiast przyszła decyzja – sam odbiorę! Wskaźnik w takich zegarkach to IV-18. Tego samego nie mogłem kupić w rosyjskich sklepach internetowych, wtedy nie było dostawy do Norylska, a potem tylko hurtowo. Ogólnie w przypływie entuzjazmu zamówiłem go na ebayu. Okazało się, że sprzedawca pochodzi z Niżnego Tagila (dostawa na cały świat). Po dokonaniu płatności sprzedawca zwrócił koszt wysyłki międzynarodowej 5 USD. Po 3 tygodniach przesyłka była w moich rękach. Na wszelki wypadek zamówiłem 2 sztuki, bo obawiałem się, że mogą się popsuć w drodze.

Pakiet
Jako paczka - zwykła koperta z pryszczami, wskaźniki znajdowały się w plastikowych tubach z dodatkowym opakowaniem w środku. Ta forma opakowania okazała się całkiem niezawodna.



Wygląd












Cel i urządzenie
Cyfrowy wielocyfrowy próżniowy wskaźnik luminescencyjny (VLI) przeznaczony jest do wyświetlania informacji w postaci liczb od 0 do 9 i znaku dziesiętnego w każdej z 8 cyfr cyfrowych oraz informacji pomocniczych na jednej cyfrze serwisowej.
VLI to bezpośrednio ogrzewana trioda elektropróżniowa z wieloma anodami pokrytymi fosforem. Parametry lampy dobrane są tak, aby mogła pracować przy niskich napięciach anodowych – od 27 do 50 V.
Katoda jest bezpośrednio podgrzewaną katodą wolframową z dodatkiem 2% toru w celu ułatwienia emisji w stosunkowo niskiej temperaturze.
Wskaźnik posiada dwa połączone równolegle włókna o średnicy mniejszej niż ludzki włos. Do ich napinania służą małe płaskie sprężynki. Napięcie żarnika wynosi od 4,3 do 5,5 V.
Siatki VLI - płaskie. Liczba siatek jest równa liczbie znajomości wskaźnika. Celem siatek jest dwojakie: po pierwsze zmniejszają napięcie wystarczające do tego, aby wskaźnik jasno świecił, a po drugie zapewniają możliwość przełączania wyładowań podczas wskazania dynamicznego.
Anody są pokryte luminoforem o niskiej energii wzbudzenia wynoszącej zaledwie kilka elektronowoltów. To właśnie ten fakt pozwala lampie pracować przy niskim napięciu anodowym.

Dane techniczne
Jasny kolor: zielony
Nominalna jasność wskaźnika jednej cyfry cyfrowej wynosi 900 cd/m2, cyfry serwisowej 200 cd/m2.
Napięcie żarnika: 4,3-5,5 V
Prąd żarnika: 85±10mA
Impuls napięcia segmentu anodowego: 50 V
Maksymalne napięcie segmentu anodowego: 70 V
Największy prąd segmentu anodowego: 1,3 mA
Impuls prądowy segmentu anodowego całkowity IV-18: 40 mA
Impuls napięcia sieciowego: 50 V
Najwyższy impuls napięcia sieciowego: 70 V
Minimalny czas pracy: 10 000 godz
Jasność wskaźnika zmieniająca się w ciągu minimalnego czasu pracy nie mniejsza niż: 100 cd/m2

wymiary

Pinout IV-18 (typ 2)

1 - Katoda, warstwa przewodząca wewnętrznej powierzchni balonu;
2 - dp1...dp8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
3 - d1...d8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
4 - c1...c8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
5 - e1...e8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
6 - Nie podłączaj (bezpłatny);
7 - Nie podłączaj (bezpłatny);
8– Nie podłączaj (bezpłatne);
9 - g1...g8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
10 - b1...b8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
11 - f1...f8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
12 - a1...a8 - segmenty anodowe od 1. do 8. kategorii;
13 - Katoda;
14 - Siatka 9. kategorii;
15 - Siatka pierwszej kategorii;
16 - Siatka trzeciej kategorii;
17 - Siatka piątej kategorii;
18 - Siatka ósmej kategorii;
19 - Siatka 7. kategorii;
20 - Siatka 6. kategorii;
21 - Siatka czwartej kategorii;
22 - Siatka drugiej kategorii.

Informacja o celu wniosków dotyczy wyłącznie wskaźnika typ-2. Istnieje również typ 1, ale jak zrozumieć, jaki „typ” wskaźnika będziesz mieć?! Wszystko jest proste! Z opisu wynika, że ​​wnioski 6, 7, 8 nie są nigdzie powiązane, tj. wisi w powietrzu w samym balonie! To jest bardzo widoczne.


Aby nie dręczyć czytelnika, od razu podam obwód elektryczny.

Na wszelki wypadek zduplikuję schemat na maksymalnej rozdzielczości. Będzie też plik z firmware.

Ponadto dla początkujących opowiem szczegółowo, jak działa obwód, a doświadczeni poprawią mnie, jeśli coś.
1. Mikrokontroler


Mikrokontroler w pakiecie DIP odpowiada za działanie obwodu, steruje sterownikiem wskaźnika i blokiem napięcia anodowego, odbiera dane z mikroukładu „zegara” i podłączony jest do niego enkoder w celu sterowania zegarem. Zachowaj ostrożność, w przypadku użycia w pakiecie TQFP układ pinów będzie inny. Jeśli chcesz, możesz zastąpić Atmega328P-PU Atmega168PA, będzie wystarczająco dużo pamięci, ale wziąłem to z marginesem na przyszłe oprogramowanie (obecnie jest to 11,8 KB). Poza tym zamiast „gołej” atmegi można zauważyć Arduino, w tym przypadku trzeba przyjrzeć się mapowaniu pinów (które wejście/wyjście cyfrowe odpowiada wyjściu na mikro). W tym obwodzie włączenie sterownika jest typowe, pracuje on na częstotliwości 16 MHz z zewnętrznego rezonatora kwarcowego. Odpowiednio bezpieczniki są równe:
Niski bezpiecznik 0xFF, Wysoki bezpiecznik 0xDE, Rozszerzony bezpiecznik 0x05. Reset jest podciągany do plusa poprzez rezystor. Po prawidłowym zamontowaniu bezpieczników, poprzez blok ICSP wczytano firmware (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc).

2. Odżywianie


Napięcie wejściowe 9 V podawane jest na regulator liniowy i obniżane do 5 V. Napięcie to jest niezbędne do zasilania „logiki cyfrowej”, podawane jest do mikrokontrolera i sterownika MAX6921. Ponieważ Ponieważ nasz mikrokontroler pracuje z częstotliwością 16 MHz, zalecane napięcie (na podstawie karty katalogowej) to 5V. Obwód przełączający stabilizatora jest typowy, zamiast L7805 można zastosować dowolny inny, nawet KR142EN5.


Obwód potrzebuje również zasilania 3,3 V, do tego użyłem stabilizatora. Napięcie to służy do zasilania układu zegara DS3231 i świecenia wskaźnika. Schemat przełączania opiera się na karcie katalogowej stabilizatora.
Tutaj chcę zwrócić Twoją uwagę na kilka punktów:
1. Z opisu IV-18 wynika, że ​​napięcie żarnika wynosi od 4,7 do 5,5 V, a w wielu obwodach dostarczane jest napięcie 5 V, np. jak w Ice Tube Clock. Tak naprawdę widoczna poświata pojawia się już przy 2,7 ​​V, dlatego za optymalne uważam 3,3 V. Gdy zegar jest ustawiony na maksymalną jasność, poziom świecenia jest bardzo przyzwoity. Podejrzewam, że zasilając wskaźnik tym napięciem znacząco wydłużysz jego żywotność.
2. Aby uzyskać równomierny blask, do blasku przykładane jest napięcie przemienne lub źródło sygnału prostokątnego. Generalnie praca pokazała, że ​​przy jedzeniu „stałej” nie ma nierównego efektu (ja tego nie widziałem), więc się tym nie przejmowałem.


Do uzyskania napięcia anodowego wykorzystano prosty obwód przetwornicy podwyższającej napięcie, który składa się z cewki indukcyjnej L1, tranzystora polowego, diody Schottky'ego i kondensatora C8. Spróbuję wyjaśnić jak to działa, w tym celu przedstawiamy schemat w postaci:
Pierwszy etap


Druga faza


Praca konwertera odbywa się dwuetapowo. Wyobraź sobie, że tranzystor VT1 działa jak klucz S1. W pierwszym etapie tranzystor jest otwarty (klucz jest zamknięty), prąd ze źródła przepływa przez cewkę indukcyjną L, w rdzeniu której energia gromadzi się w postaci pola magnetycznego. W drugim etapie tranzystor zostaje zamknięty (kluczyk otwarty), energia zmagazynowana w cewce zaczyna się uwalniać, a prąd utrzymuje się na tym samym poziomie, jaki był w momencie otwarcia klucza. W rezultacie napięcie w cewce gwałtownie skacze, przechodzi przez diodę VD i gromadzi się w kondensatorze C. Następnie przełącznik ponownie się zamyka i cewka zaczyna ponownie odbierać energię, podczas gdy obciążenie jest „zasilane” przez kondensator C, a dioda VD nie pozwala na powrót prądu do źródła zasilania. Kroki powtarza się jeden po drugim, zapobiegając „opróżnieniu” kondensatora.
Tranzystor sterowany jest impulsami prostokątnymi z regulacją z mikrokontrolera PWM, dzięki czemu możliwa jest zmiana czasu ładowania kondensatora C. Im dłuższy czas ładowania, tym wyższe napięcie na obciążeniu. Internet służy do obliczania napięcia wyjściowego w zależności od częstotliwości PWM, indukcyjności i pojemności.

Rezystory R3 i R4 stanowią dzielnik, z którego napięcie dostarczane jest do przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) mikrokontrolera. Jest to konieczne do kontrolowania napięcia na anodach (dopuszczalne jest nie więcej niż 70 V) i regulacji jasności. Informacja o napięciu anodowym wyświetlana jest na wskaźniku w jednym z trybów pracy. Na przykład przy 30 V napięcie na dzielniku będzie wynosić około 0,3 V. Dlaczego taki stosunek dzielnika, pytasz?! Chodzi o zasadę działania ADC, która polega na ciągłym porównywaniu napięcia wejściowego z „referencyjnym” źródłem napięcia odniesienia (REF), przy czym napięcie wejściowe do ADC nie może być większe niż REF. Źródłem napięcia odniesienia może być: napięcie zasilania mikrokontrolera, napięcie przyłożone do pinu Aref lub napięcie wewnętrzne. W tym obwodzie stosuje się wewnętrzny ION, który jest równy 1,1 V. To z nim porównywane będzie napięcie otrzymane z dzielnika.

3. Układ zegara


Jako zegar czasu rzeczywistego zastosowano chip Dallas Semiconductor. Jest to precyzyjny zegar czasu rzeczywistego (RTC) z wbudowanym interfejsem I2C, oscylatorem kwarcowym z kompensacją temperatury (TCXO) i oscylatorem kwarcowym w jednym pakiecie. W porównaniu do tradycyjnych rozwiązań opartych na rezonatorach kwarcowych, DS3231 charakteryzuje się aż pięciokrotnie większą dokładnością pomiaru czasu w zakresie temperatur od -40 C do +85 C. Podłączenie jest typowe, realizowane poprzez magistralę I2C, która jest podciągana przez rezystory do moc plusa. Ten mikroukład ma wbudowany czujnik temperatury, informacje, z których weźmiemy termometr pokojowy. Bateria CR2032 służy jako zapasowe źródło zasilania, dzięki czemu zegar nie resetuje się po wyłączeniu.

4. Koder


Obwód ten wykorzystuje enkoder inkrementalny do ustawiania zegara i wybierania trybu pracy. Pożądane jest używanie wbudowanego przycisku zegara. Zasada działania jest taka, że ​​enkoder generuje impulsy („tyknięcia”) po obróceniu pokrętła. Naszym zadaniem jest wyłapanie tych „tików” za pomocą mikrokontrolera. W takim przypadku następuje zwarcie do masy. Aby stłumić odbicia styków, zastosowano wewnętrzne rezystory podciągające µ oraz kondensatory 0,1 µF. Należy również pamiętać, że enkoder jest podłączony do pinów przerwania zewnętrznego (INT), jest to ważne.

5. Wskaźnik i sterownik
Wskaźnik IV-18 to lampa radiowa - trioda z bezpośrednio żarzoną katodą, siatkami sterującymi (działającymi z zasilacza „plus”) i wiązką anod z powłoką luminescencyjną. Nad każdą grupą segmentów anodowych (a, b, c, d, e, f, g) znajduje się osobna siatka.
Zasada wskazywania numeru jednego z wyładowań jest następująca: pole elektryczne siatki sterującej przyspiesza elektrony, które przelatując przez rzadką siatkę docierają do tych segmentów anody, do których przyłożone jest napięcie anodowe. Elektrony uderzające w luminofor powodują jego świecenie.
Aby wyprowadzić cyfrę jednocyfrową, wystarczy przyłożyć napięcie do odpowiednich anod segmentowych i siatki. Będzie to wskazanie statyczne. Aby oświetlić wszystkie cyfry w każdej cyfrze, musisz użyć wyświetlacza dynamicznego, ponieważ. segmenty anodowe we wszystkich wyładowaniach o tej samej nazwie są ze sobą połączone i mają wspólne wnioski. Siatka dla każdej kategorii ma własne dane wyjściowe.
Anodami segmentowymi i siatkami można sterować za pomocą zestawu kluczy tranzystorowych lub można użyć specjalnego układu sterownika.


Mikroukład jest rejestrem przesuwnym wysokiego napięcia, który ma 20 wyjść o dopuszczalnym napięciu 76 V i prądzie do 45 mA. Wprowadzanie danych odbywa się poprzez interfejs szeregowy. CLK - wejście zegara, DIN - wejście danych szeregowych, LOAD - ładowanie danych, BLANK - wyłączenie wyjść, DOUT - przeznaczony do kaskadowania tych samych mikroukładów. BLANK jest ściągany do ziemi, tj. sterownik zostanie włączony na stałe.
Zasada działania MAX6921 jest podobna do zasady działania rejestru przesuwnego 74HC595. Gdy wejście zegara CLK przejdzie w stan logiczny, rejestr odczytuje bit z wejścia danych Din i zapisuje go do najmniej znaczącego bitu. Gdy na wejście zegara dotrze kolejny impuls, wszystko się powtarza, jedynie bit zarejestrowany wcześniej zostaje przesunięty o jeden bit (począwszy od OUT19 do OUT0), a na jego miejsce zajmuje nowo przybyły bit. Kiedy wszystkie 20 bitów zostanie wypełnionych i nadejdzie dwudziesty pierwszy impuls zegarowy, rejestr zaczyna się ponownie zapełniać od najmniej znaczącego bitu i wszystko powtarza się od nowa. Aby dane pojawiały się na wyjściach OUT0...OUT19 należy na wejście LOAD zastosować jednostkę logiczną.
Jest jedno zastrzeżenie dotyczące mikroukładu MAX6921AWI, jest podobny MAX6921AUI - ma zupełnie inny układ pinów!!!
Podam tabelkę zależności pomiędzy wyjściami sterownika a kierunkowskazem, łatwiej i przejrzyściej to zmontować niż śledzić połączenia elektryczne na schemacie.


Gdy teoria jest już skończona, przechodzimy do praktyki. Przed wykonaniem płytki drukowanej najpierw montuję ją na płytce prototypowej. Przecież zawsze trzeba coś dodać, zmodyfikować, sprawdzić tryby pracy itp.

Widok z góry


Widok z dołu. Tutaj obraz nie jest dla osób o słabym sercu, okazał się szlachetny „dzhigurda”.


Zakładamy cambric i instalujemy wskaźnik na osobnej płycie.




Zbieramy w kupę.








Tak wyglądają w pracy. Zdjęcie zrobione bez oświetlenia zewnętrznego, widoczne są szumy matrycy.

Pod spojlerem znajdą się informacje o wszystkich trybach pracy.

Menu zegara

Wejście do menu odbywa się poprzez: obrót lub naciśnięcie enkodera. Wyjście - poprzez parametr WYJŚCIE lub automatyczne wyjście po 10 sekundach.
Ustawienie czasu


Ustawienie daty


Na przykład: listopad


Dzień 20


Rok 2016


Wyświetlacz menu do ustawiania trybu wyświetlania daty, godziny i temperatury.


Godziny-minuty-sekundy


Godziny-minuty-dzień


Godziny-minuty-temperatura


dzień miesiąca


Godziny-minuty-napięcie anodowe


Ustawianie poziomu jasności


1 do 7


Tryb bankowy. Posiada dwa stany: włączony i wyłączony. Jeśli włączone - alternatywne wyświetlanie czasu (w formacie skonfigurowanym powyżej), daty i temperatury.












Wyjście z menu



testy elektryczne
Przy minimalnej jasności: napięcie anodowe 21,9 V, na bramce VT1 1,33 V.


Przy maksymalnej jasności: napięcie anodowe 44,7 V, na bramce VT1 3,11 V.


Prąd świecenia wskaźnika wynosi 56,8 mA, całkowity pobór prądu zegarka wynosi 110,8 mA.


Wnioski i przemyślenia na przyszłość
Co chcę robić:
- Oddziel płytkę drukowaną
- Wymyśl i wykonaj designerską obudowę
- Dodaj czujnik temperatury zewnętrznej
- Dodaj godziny interaktywności, tk. MK ma darmowy uart, możesz podłączyć Bluetooth i przesyłać dowolne informacje, możesz łączyć się z ESP i analizować strony z pogodą, kursami wymiany itp. Potencjał modernizacji jest bardzo duży.
Generalnie jest nad czym myśleć/pracować. Gotowy wysłuchać krytyki, a także odpowiedzieć na pytania w komentarzach. Planuję kupić +53 Dodaj do ulubionych Podobała mi się recenzja +194 +317

Pojawił się pomysł stworzenia zegara na lampach IV, w koszach leżało pięć nowych lamp IV-11 i ten sam numer IV-6, pozostało tylko je zastosować.
Co powinien zawierać zegarek?
1. Aktualny czas;
2. Budzik;
3. Wbudowany kalendarz (uwzględniamy liczbę dni w lutym, także w roku przestępnym) + błędne obliczenie dnia tygodnia;
4. Automatyczna regulacja jasności wskaźnika;
5. Sygnał dźwiękowy co godzinę.
Oto główne elementy każdego zegarka. Regulacja jasności jest konieczna ze względu na to, że w dzień lampki IV świecą normalnie, natomiast w nocy są bardzo jasne i oślepiają, zwłaszcza w nocy, kiedy śpimy.
schemat zegara

W układzie nie ma nic nowego i nadprzyrodzonego: zegar czasu rzeczywistego DS1307, dynamiczne wskazanie, kilka przycisków sterujących, a wszystko to sterowane jest przez ATmega8.
Do pomiaru natężenia oświetlenia w pomieszczeniu wykorzystano fotodiodę FD-263-01, jako najczulszą z dostępnych. Co prawda ma małą ościeżnicę z czułością spektralną - szczyt czułości znajduje się w zakresie podczerwieni i dzięki temu doskonale wącha światło słońca / żarówek i świetlówek / oświetlenia LED - klasa C.
Tranzystory anodowe/siatkowe - BC856, PNP o maksymalnym napięciu pracy 80V.
Aby wskazać sekundy, IV-6 ma mniejszy rozmiar, ponieważ ma niższe napięcie ogrzewania - pomoże mu rezystor gaszący 5-10 omów.
Pod sygnałem alarmowym - emiter piezoelektryczny z wbudowanym generatorem 5V.
Z zasilacza cały obwód pobiera do 50mA wzdłuż linii +9v, jarzenie wynosi 1,5v 450mA, jarzenie względem masy jest na potencjale -40v, pobór wynosi do 50mA. Łącznie w ilości maksymalnie 3W.
Dokładność oscylatora kwarcowego DS1307 pozostawia wiele do życzenia - po umyciu płytki i dobraniu pojemności wiązania kwarcowego udało się osiągnąć coś w okolicach +/-2 sekundy na dobę. Dokładniej – częstotliwość zależy od temperatury, wilgotności i położenia planet – zupełnie nie tego, czego chcieliśmy. Po przemyśleniu problemu zdecydowałem - zamówiłem mikroukład DS32KHZ - dość popularny termokompensowany oscylator kwarcowy.
Generator nie jest na próżno tak drogi - dzięki niemu, zgodnie z instrukcją, producent obiecuje zwiększyć dokładność zegara do +/- 0,28 sekundy na dzień. W rzeczywistości, przy akceptowalnych trybach mocy i zakresie temperatur, nie byłem w stanie zaobserwować zmiany częstotliwości pod wpływem czynników zewnętrznych.
Po zebraniu obudowy i „przeczesaniu” oprogramowania, w zegarku pozostały 3 przyciski: warunkowo nazwiemy je „A” „B” „C”.
W stanie normalnym przycisk „C” odpowiada za przełączenie trybu z wyświetlania czasu „godziny – minuty” na datę „dzień – miesiąc”, natomiast drugi wskaźnik wyświetla dzień tygodnia podzielony przez rok, następnie do trybu „minuty – sekundy”, czwartym naciśnięciem – do stanu pierwotnego. Przycisk „A” umożliwia jednocześnie szybkie przejście do wyświetlania czasu.
Z trybu „godziny – minuty” przycisk „A” przełącza się po okręgu do trybu „ustawianie budzika” / „ustawianie godziny, daty” / „ustawianie jasności wskaźników”. W tym przypadku przycisk „B” – przełącza cyfrowo, a „C” – faktycznie zmienia wybraną cyfrę.
Tryb „ustawienia alarmu”, litera A (Alarm) na środkowym wskaźniku oznacza, że ​​alarm jest włączony.
Tryb „ustaw godzinę, datę” – po wybraniu „drugiej” cyfry, przycisk „C” – zaokrągla je (od 00 do 29 resetuje je do 00, od 30 do 59 resetuje do 00 i dodaje +1 do minuta).
W trybie „ustawianie godziny, daty” na wyjściu SQW m/s DS1307 przy doborze kwarcu/pojemności dla generatora niezbędny jest meander 32,768 kHz, w pozostałych trybach jest to 1 Hz.
Przed włączeniem zegara należy podnieść prąd płynący przez żarniki, reguluje się to wizualnie tak, aby żarniki wszystkich lamp w ciemności były lekko czerwone, dzięki czemu będą żyć dłużej

Tryb „Ustawianie jasności wskaźników”: „AU” – automatyczny, pokazuje zmierzone oświetlenie w c.u. ;) "US" - ręczne ustawienie w tych samych jednostkach.

DS1307 i DS32KHZ zasilane są baterią CR2032 i w przypadku zaniku zasilania czas nie błądzi, ale biegnie dalej, jedynie Mega8 i całe jego okablowanie ze wskaźnikami są wyłączone, a stabilizowany kwarc i zegar czasu rzeczywistego nadal pracować, zużywają bardzo mało, a baterie powinny wystarczyć na bardzo długo.

Jasność można regulować zarówno ręcznie, jak i automatycznie, ponieważ prosta fotodioda nie odpowiadała mi parametrami, musiałem wyrzeźbić fotoprzekaźnik według poniższego schematu:

dowolna fotodioda, użyłem FD-K-155, do określenia jasności pracy potrzebny jest rezystor dostrajający, zamiast przekaźnika trzeba założyć kontaktron niskiego napięcia, z jego wniosków trzymamy się wspólnego przewodu zegarowego , a pozostałe dwa przez rezystory zmienne 10-500kΩ zamiast fotodiody do portu PC0 kontrolera, więc rezystor zastąpi fotodiodę i przy określonej wartości rezystora będziesz mógł regulować jasność, jaką potrzebujesz, która będzie dzień i noc po uruchomieniu fotoprzekaźnika.

Bezpieczniki ATmega8 dla wewnętrznego oscylatora 8 MHz:

Oto, co faktycznie wydarzyło się w gruczole:


dolna część obudowy z ukrytymi przyciskami i otworem na głośnik


osobno szalik fotoprzekaźnikowy