Теплі лампові годинник на газорозрядних індикаторах ін-14, atmega8, ds1307 і mc34063
Останнім часом дуже популярні годинник в дусі ретро, на газорозрядних індикаторах. У Забугор'є такий годинник звуться "Nixie-clock". Побачивши подібний проект на просторах інтернету, я загорівся ідеєю зібрати і собі такі-ж.
Вивчив варіанти схем в інтернеті. Зазвичай Nixie-годинник складається з чотирьох основних частин:
1. керуючий мікроконтролер,
2. високовольтний блок живлення,
3. драйвер-дешифратор і власне лампи.
У більшості схем в якості дешифратора використовуються радянські мікросхеми К155ІД1 - «високовольтні дешифратори управління газорозрядними індикаторами». Мені знайти такий чіп не вдалося, та й не дуже хотілося використовувати DIP-корпусу.
Схема годин, застосовані деталі
З урахуванням наявних компонентів я розробив свою версію схеми годин, в якій роль дешифратора відведена микроконтроллеру.
Малюнок 1. Схема Nixie-годин на МК
На мікросхемі U4 MC34063 зібраний підвищує «dc-dc» перетворювач із зовнішнім ключем на IRF630M в повністю ізольованому корпусі. Транзистор узятий з плати монітора.
R4 + Q1 + D1 є простим драйвером для ключа, швидко розряджаючи затвор. Без такого драйвера ключ сильно грівся і не виходило отримати необхідного напруги.
R5 + R7 + С8 - зворотний зв'язок, що визначає вихідну напругу на рівні 166 Вольт. Транзистори Q3-Q10 спільно з резисторами R8-R23 складають анодні ключі, дозволяючи організувати динамічну індикацію.
Резистори R8-R11 задають яскравість світіння цифр індикатора, а резистор R35 - яскравість точки розділення.
Однойменні висновки всіх ламп за винятком анода з'єднані між собою і управляються транзисторами Q11-Q21.
Мікроконтролер ATMEGA8 управляє ключами ламп, він же опитує мікросхему годин реального часу (RTC) DS1307 і кнопки.
Діоди D3 і D4 забезпечують генерацію запиту зовнішнього переривання після натискання на будь-яку з кнопок управління.
Харчування контролера виконано через лінійний стабілізатор 78L05.
Лампи ІН-14 - індикатори тліючого розряду.
Катоди в формі арабських цифр висотою 18 мм і двох ком. Індикація здійснюється через бічну поверхню балона. Оформлення - скляне, з гнучкими висновками.
Так би мовити е ... калькулятор «Іскра 122». фото
Індикатори ІН-14 від монструозного калькулятора «Іскра 122" 1978 року випуску світять без проблем і дісталися мені за «спасибі, що звільнив мій балкон».
Живити конструкцію можна постійною напругою 6 - 15 Вольт від зовнішнього БП. Споживання менш одного Ватта (70 мА при 10 В).
Для збереження ходу годинника при збоях харчування, передбачена батарейка CR2032. Якщо вірити даташіту, споживання у DS1307 всього 500nA при батарейному харчуванні, так що цієї батарейки вистачить дуже надовго.
управління годинами
Після подачі живлення загоряться чотири нулі, і, якщо зв'язок з мікросхемою DS1307 встановлена без помилок, почне блимати розділова точка.
Установка часу виконується за допомогою трьох кнопок «+», «-» і «set». Натискання на кнопку «set» погасить годинні розряди, далі, за допомогою кнопок «+» і «-» налаштовуються хвилини. Наступне натискання на кнопку «set» переведе в режим настройки годин. Ще одне натискання на «set» скине в 0 секунди і переведе годинник в режим відображення часу «ГГ: ХХ». Замигает розділова точка.
Утримуючи кнопку "+" можна в будь-який момент подивитися поточний час в режимі «ММ: СС».
Всі основні частини схеми розведені на одну двосторонню плату розміром 135 × 53 мм. Плату виготовляв ЛУТ-му і труїв в перекису водню з лимонною кислотою. Шари плати з'єднував між собою шляхом впаювання в отвори відрізків мідного дроту.
Шаблони плати поєднував на просвіт за відмітками за межами плати. Варто нагадати, що верхній шар М1 в Sprint-Layout треба друкувати дзеркально.
В ході тестової збірки були виявлені «косяки» в розведенні. Довелося анодні транзистори тяганиною підключати. Друкована плата в архіві до статті виправлена.
Для програмування контролера передбачені контактні площадки.
Фото зібраної плати годин
Фото 1. Плата годин знизу
Фото 2. Плата годин зверху
Високовольтний ел. конденсатор розміщений горизонтально, для нього я зробив пропив в текстоліті. Я намагався зробити зібрану плату якомога миниатюрнее. Вийшло всього 15 мм в товщину. Можна виготовити тонкий стильний корпус!
Фото 3. Годинники в процесі складання
Фото 4. Готові годинник
список деталей
Таблиця 1. Список деталей
В архіві схема годин у великій якості, друкована плата в форматі SL5 і прошивка для контролера.
Фьюз необхідно налаштувати на роботу від внутрішнього генератора на 8 МГц.
▼ nixie-clock-by-teXnik.zip | Файл 819,72 Kb завантажений 109 раз.
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Дякую за увагу!
Олексій, м.Єнакієве