Еще одни часы на газоразрядных индикаторах. Еще одни часы на газоразрядных индикаторах Лампа ин 12 схемы часов

14.12.2023 | Устройство ПК

Схема: есть (PIC16f886,PIC16F628)

Плата:есть ( Sprint-Layout )

Прошивка:есть

Исходник:нет

Описание: eсть

Особенности: отсутствие РТС, софтовый DC-DC высокого напряжения.

Схема:

Часы работают в 24 часовом формате.
Есть функции будильника и отображения температуры.
Питание в диапазоне 4,5…15В.
Управление энкодером с кнопкой.

Конструкция состоит из двух плат – плата с индикаторами и плата управления.
Платы соединяются через разъемы PLS и PBS . Разъемы паяются со стороны дорожек.

Вход в настройки будильника коротким нажатием на кнопку энкодера (разделитель минут и часов светит не мигая). Вращением энкодера настраиваем время сигнала. Повторное короткое нажатие (или 10 сек бездействия) – выход в режим часов (разделитель мигает). Разрешение срабатывания будильника – длинное нажатие (удержание) до появления сигнала: короткий сигнал – отключено, тональный сигнал – включено. После срабатывания будильника тональный сигнал звучит 1 мин. Тональный сигнал можно прервать нажатием на кнопку экнодера.

Температура выводится с 25 по 30 сек.

С 9:00 до 21:00 часы издают короткий почасовой сигнал.

Точность работы – примерно 1 сек в сутки (проверено в другом проекте). Кварц обвязывать (нагружать) рекомендованными ёмкостями. Место монтажа кварца и прилегающие линии отмыть и просушить. Корпус кварца соединить с минусом.

Архив проекта .
.

Простые часы с ретро лампами ИН-12

Схема:

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

Часы работают в 24 часовом формате.Короткое нажатие на кнопку «ок» перебирает режимы: часы, будильник, яркость. Есть будильник. Длинное нажатие на кнопку «ок» определяет срабатывание будильника: короткий сигнал – отключено, тональный сигнал – включено.В часах можно настроить яркость свечения ламп и, соответственно, ток потребления. Подстройка яркости в пределах 0…99 уровней. С 9:00 до 21:00 часы издают короткий почасовой сигнал.

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

Некоторые детали могут быть заменены:

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

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

Индуктивность 1000 мкГн = 470 мкГн.

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

Диод Шоттки 1N5817 = 1N5819 (нежелательно).

Много аналогов у установочных компонентов – почти любые горизонтальные держатели батареи CR 2032, тактовые кнопки 6х6 мм, пьезоизлучатели диаметром до 12мм, любые доступные панели под микросхемы.

Светодиоды, которые раньше с восторгом воспринимались в любых электронных устройствах индикации, в последнее время набили оскомину и стали заметно проигрывать ретро индикаторам, например вакуумным лампам, которые смотрятся гораздо приятнее. Поэтому была создана версия электронных часов, которые показывают время с помощью газоразрядников ИН-12.

Особенности самодельных часов

дисплей выполнен на лампах ИН-12 (nixie),
небольшой корпус,
схема без микроконтроллеров,
питание от БП-адаптера 9 вольт
потребление тока 150 мА.

Основа конструкции — корпус универсальный Z5A. Четыре такие лампы идеально вписываются по ширине в таком корпусе. По первоначальной схеме тактовые импульсы для часов были взяты из сети 220 В, которая также была источником высокого напряжения питания для анодов ламп.

Правда рискованно пользоваться устройством, в котором все находится под потенциалом сети. Поэтому во втором варианте питание было взято с повышающего преобразователя напряжения, а тактовую частоту сменили на типичную схему генератора: кварц 32,768 кГц, CD4060, делитель CD4013.

Окончательная схема — это несколько других схем из интернета, слегка модифицированных и объединенных в одну. Выше приведена принципиальная электрическая схема, которую можно увеличить по клику на картинке. Далее идёт печатная плата самодельных часов.

Стоимость трудно определить, лампы покупались давно, но даже если скупать все радиодетали сейчас — можно уложиться в 1000 рублей, что естественно хорошая цена за такой модный ретро гаджет.

Вид на монтаж сверху и снизу.

Тем кто захочет повторить конструкцию, советуем корпуса для часов на газоразрядных индикаторах делать из алюминия, меди, латуни или дерева (для подчёркивания винтажности). В крайнем случае обклеить пластик плёнкой-самоклейкой «под дерево». И вместо красного цветофильтра спереди лучше поставить прозрачный плексиглас — тогда останется естественный цвет ламп ИН-12.

Answer

Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry"s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.

Я всегда мечтал сделать часы на цифровых индикаторных лампах. Было принято решение создать схему на одной микросхеме, тем более у меня уже был опыт использования микроконтроллера PIC16F84A. Данная схема использует всего лишь одну индикаторную лампу, управляемую отдельными транзисторами, и не требует использовать мощный блок питания.

Я купил лампу ИН-12A, но можно применить и версию с буквой В (или другие лампы с требуемой модификацией).
Часы будут отображать время периодически, зажигая цифры по кругу от десятков часов до минут.

Для установки времени необходимо нажать кнопку, когда отображается цифра, которую вы хотите изменить, при этом происходит приращение при каждом нажатии кнопки от 0 до 9.

Если вы придержите данную кнопку в нажатом состоянии при включении устройства, то часы будут в быстром темпе пролистывать все цифры по кругу. Эта функция полезна для отключения «отравления катода» на лампах, которые не используются в определенный момент времени.

Шаг 1: Основная плата

На основной плате располагаются все требуемые компоненты, за исключением источника напряжения, который вы можете изготовить самостоятельно, не меняя основную плату.
В архив проекта входят файлы.brd и.sch, поэтому вы сможете, при необходимости, выполнить необходимые изменения.
Требуемые компоненты:
-Лампа IN-12
-Микроконтроллер PIC16F84A
-10x SMD транзисторов высокого напряжения (напр., MMBTA42)
-13x 0805 резисторов
-Кварцевый генератор 4 МГц
-2x конденсатора по 22 пФ
-Нажимная кнопка
-2x 2-выводных штырьковых разъема типа «мама» + 1x 2-выводный штырьковый разъем типа «папа» (контакты под углом90º).
-Припой

Шаг 2: Источник высокого напряжения

Для источника питания используются компоненты от одноразовой камеры (трансформатор, диод и выходной конденсатор). Я заменил оригинальный транзистор на МОП-транзистор SI2302 и изменил полярность диода для выхода положительного напряжения.
LM317 снижает входное напряжение с 5 В до 1,5 В. Медный радиатор охлаждает регулятор напряжения во время работы. Также проверьте правильность подключения трансформатора. Если вы хотите использовать другой МОП-транзистор, тогда удостоверьтесь, что он имеет низкое сопротивление в открытом состоянии.

Шаг 3: Программирование микроконтроллера

Для записи программного кода в микроконтроллер вам понадобится программатор и программное обеспечение. Я использовал китайский программатор k150. Далее вам необходимо открыть в программе файл с расширением.hex и «залить» его в микроконтроллер.

Характеристики программного кода:
Точный ход времени.
24-часовой формат отображения времени.
При неправильной установке времени (напр., 26:72) происходит автоматический сброс.

На выводе 2 (RA3) присутствует логический импульсный сигнал. Например, на выводе 2 присутствует 8 логических импульсов, когда часы показывают время 8:00. На выходе отсутствует частотный звуковой сигнал, это просто логический импульс. Поэтому для подачи звукового сигнала вам понадобится тональный или звуковой генератор боя часов.

Нажмите и удерживайте кнопку установки времени часов во время первого запуска. При этом устройство перейдет в тестовый режим, в котором все цифры будут отображаться по кругу. Это полезно для отключения «отравления катода» на лампах, которые не используются в определенный момент времени.
Если вы правильно запрограммировали микроконтроллер, то при первом включении устройство будет показывать время 10:00 (если вы не нажали кнопку).

Шаг 4: Завершение работы

Здравствуйте, уважаемые читатели. Давно я хотел собрать часы на газоразрядных индикаторах, но всё катастрофически не хватало времени, наконец то я закончил этот проект. Под катом немного о том что такое газоразрядные индикаторы, а также о том как я собирал часы, начиная со схемы и заканчивая корпусом.

Введение

Если верить википедии, первые газоразрядные индикаторы были разработаны в 50-х годах прошлого века. За рубежом такие индикаторы называют «Nixie», название получилось от сокращения «NIX 1» - «Numerical Indicator eXperimental 1» («цифровой индикатор экспериментальный, разработка 1»). В данных часах используются знаковые индикаторы советского производства типа ИН-12Б.

По конструкции они из себя представляют стеклянную колбу внутри которой десять тонких металлических электродов (катодов), каждый из которых соответствует одной цифре от 0 до 9, электроды сложены так, что различные цифры появляются на разной глубине. Также присутствует один электрод в виде металлической сетки (анод), располагается перед всеми остальными. Колба наполнена инертным газом неоном с небольшим количеством ртути. Когда между анодом и катодом прикладывается электрический потенциал от 120 до 180 вольт постоянного тока, вблизи катода возникает свечение, загорается соответствующая цифра. За этот мягкий оранжевый свет и ценят эти индикаторы.

Дополнительная информация

Если быть точным, то в лампах ИН-12Б присутствует ещё один катод - в виде точки, он в данных часах не используется.

Также в данных часах для разделения часов и минут используется ещё один газоразрядный индикатор - ИНС-1

Индикация осуществляется через линзовый купол баллона, выглядит как светящаяся точка оранжевого цвета.

Схема

Схема часов была найдена на просторах сети, автор Тимофей Носов. В основе её микроконтроллер PIC16F628A и советская микросхема К155ИД1, представляет собой высоковольтный дешифратор управления газоразрядными индикаторами.

Питание ламп реализовано с помощью повышающего импульсного преобразователя, собранного на полевом транзисторе, индуктивности, конденсаторе и диоде, сигнал ШИМ генерирует микроконтроллер. В данной схеме используется динамическая индикация, микроконтроллер с помощью дешифратора К155ИД1 управляет катодами сразу всех ламп, синхронно управляет анодами ламп через оптопары. Скорость переключения ламп происходит с высокой частотой, а так как газоразрядным индикаторам, как и любой лампе, нужно время чтобы потухнуть, то мерцания человеческий глаз не видит (скажу больше - не видит даже камера).
В схеме реализовано резервное питание на элементе CR2032, при отключении питания индикация тухнет, а часы продолжают идти.

Электронная часть

Схема часов разделена на две части - плата с лампами и основная плата устройства.

Ссылка на архив с файлом для Splint Layout -

С помощью ЛУТ сделал две платы

Собираем плату с лампами

Лампы мне достались со старой советской техники, собственно эта находка и побудила меня собрать эти часы.

Собираем основную плату

Платы соединяются через разъемы PLS и PBS, которые припаиваются со стороны дорожек. Вот так выглядит в собранном виде:

Микроконтроллер PIC16F628A покупал -
Оптопары покупал -
Полевой транзистор IFR840 -
Остальное было в наличии, или нашлось по месту.

Осталось прошить микроконтроллер. Прошивать будем с помощью программатора PICkit2, покупался давно -

Запускаем программу PICkit2 и прошиваем наш микроконтроллер

После прошивки включаю часы… а цифры не светятся, мигает только секундный индикатор (ИНС-1). После нашел свою ошибку, в цепи питания ламп вместо резистора 4,7К был установлен 47К. После замены схема заработала, надо делать корпус.

Корпус

Остался у меня кусок бруса бука, это тот же бук что использовался для изготовления корпуса «шайтан коробочки» из моего .

Сначала хотел вырезать корпус на ЧПУ станке, договорился со своим товарищем работающим на мебельном производстве. Но, как бывает, то нет времени, то срочно надо выполнить другую работу. Короче, после месяца ожидания, решил сделаю сам.

Вырезал заготовку под будущий корпус, разметил

Вырезал полость под внутренности, это был сам трудоёмкий этап. Сначала высверливал, потом лишнее убирал стамеской, после зашкуривал.

Стамеской сделал углубление для стекла и задней панели, приклеил упоры внутри корпуса, все пропитал льняным маслом

Из затемнённого стекла вырезал кусок нужного размера

Сделал заднюю панель, с отверстиями для кнопок и разъёма питания

Собрал всё вместе, вид спереди

Вид сзади

Для того что бы часы стояли немного под наклоном, на днище приклеил две резиновые ножки

В случае редкого включения отдельных индикаторных катодов и активности других, частицы металла, распыляемого работающими катодами, оседают на редко используемых, что способствует их «отравлению». В устройстве реализован метод борьбы с этим явлением, перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах. Демонстрация как это происходит:

Из функционала - часы, будильник, настройка яркости. Управление осуществляется тремя кнопками - «больше», «ок» и «меньше».
Нажатием на кнопку «ок» перебираются следующие режимы:
– настройка часов текущего времени (ЧЧ _ _);
– настройка минут текущего времени (_ _ ММ);
– настройка часов будильника (ЧЧ._ _);
– настройка минут будильника (_ _.ММ);
– настройка текущего дня недели от 1 до 7 (0 _ _ 1);
– срабатывание будильника в понедельник (1 _ _ 1);
– срабатывание будильника во вторник (2 _ _ 1);
– срабатывание будильника в среду (3 _ _ 1);
– срабатывание будильника в четверг (4 _ _ 1);
– срабатывание будильника в пятницу (5 _ _ 1);
– срабатывание будильника в субботу (6 _ _ 0);
– срабатывание будильника в воскресенье (7 _ _ 0);
– яркость свечения ламп от 0 до 20 (8 _ 05);
– почасовой сигнал с 9:00 до 21:00 (9 _ _ 1).

Вот так выглядит эта красота в темноте

В итоге имеем красивую вещь, сделанную своими руками. В будущем возможно сделаю другие часы в другом корпусе, есть одна задумка.