Vizionare pe seria 176 cu IV 11. Ceas miniatural pe un indicator luminiscent cu vid

Bună seara, Habrazhiteliki.
Mulți oameni au fost interesați de ideea mea despre un ceas care folosește lămpi fluorescente cu vid.
Astăzi vă voi spune cum a fost creat acest ceas.

Indicatori

Rolul principal este jucat de indicatorii de descărcare de gaze. Am folosit IV-6. Acesta este un indicator luminiscent cu șapte segmente verde strălucire (În fotografii veți vedea o nuanță albăstruie de strălucire, aceasta distorsionează culoarea când fotografiați din cauza prezenței razelor ultraviolete). Indicatorul IV-6 este realizat într-un balon de sticlă cu fire flexibile. Indicarea se realizează prin suprafața laterală a cilindrului. Anozii dispozitivului sunt realizați sub formă de șapte segmente și un punct zecimal.
Puteți utiliza indicatoarele IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 sau chiar IV-17 cu modificări minore ale circuitului.

În primul rând, aș dori să notez unde puteți găsi lămpi care au fost produse în 1983.
Piața Mitinsky. Multe și diferite. În cutii și pe scânduri. Există loc de alegere.
E mai dificil în alte orașe, poate vei avea noroc și îl vei găsi într-un magazin local de radio. Astfel de indicatori se găsesc în multe calculatoare autohtone.
Puteți comanda de pe Ebay, Da Da, indicatoare rusești la licitație. În medie, 12 USD pentru 6 bucăți.

Controla

Totul este controlat de microcontrolerul AtTiny2313 și de ceasul în timp real DS1307.
Când nu există tensiune, ceasul comută în modul de alimentare de la o baterie CR2032 (ca pe o placă de bază de PC).
Potrivit producătorului, în acest mod vor funcționa și nu vor eșua timp de 10 ani.
Microcontrolerul funcționează de la un oscilator intern de 8 MHz. Nu uitați să setați siguranța.
Setarea orei se face cu un singur buton. Reținere lungă, ore incriminatoare, apoi minute incriminatoare. Nu există dificultăți cu asta.

Șoferii

Am folosit KID65783AP ca chei pentru segmente. Acestea sunt cele 8 taste „de sus”. Am facut o alegere fata de acest microcircuit doar pentru ca il aveam. Acest microcircuit se găsește foarte des în plăcile de afișare masini de spalat rufe. Nimic nu vă împiedică să îl înlocuiți cu unul analog. Sau trageți în sus segmentele cu rezistențe de 47KOhm la +50V și apăsați popularul ULN2003 la pământ. Nu uitați să inversați ieșirea către segmentele din program.
Afișajul este dinamic, astfel încât la fiecare cifră este adăugat un tranzistor KT315 brutal.

PCB

Placa este realizata folosind metoda LUT, despre aceasta tehnologie puteti citi de la prietenul nostru DIHALT. Ceasul este realizat pe două scânduri. De ce este justificat acest lucru? Nici măcar nu știu, doar așa mi-am dorit.

unitate de putere

Inițial transformatorul era de 50 Hz. Și conținea 4 înfășurări secundare.
1 înfășurare - tensiune pe rețea. După redresor și condensator 50 volți. Cu cât este mai mare, cu atât segmentele vor străluci mai luminoase. Dar nu mai mult de 70 de volți. Curent nu mai puțin de 20 mA
Înfășurarea 2 - pentru a schimba potențialul rețelei. Aproximativ 10-15 volți. Cu cât este mai mic, cu atât indicatorii strălucesc mai puternic, dar și segmentele „neactivate” încep să strălucească mai puternic. Curentul este de asemenea 20mA.
Înfășurarea 3 - pentru alimentarea microcontrolerului. 7-10 volți. I = 50mA
4 înfăşurări - Căldură. Pentru patru lămpi IV-6, trebuie să setați curentul la 200mA, care este de aproximativ 1,2 volți. Pentru alte lămpi, curentul filamentului este diferit, așa că luați în considerare acest punct.

Ulterior, am înlocuit transformatorul cu unul de impuls. Recomand să folosiți ca bază o sursă de alimentare pentru lămpi cu halogen la cea mai mică putere. Tot ce rămâne este să înfășurați înfășurările la tensiunile necesare.
Se poate dovedi că pentru incandescență 1 tură nu este suficient, dar 2 este prea mult. Apoi înfășurăm 2 spire și plasăm un rezistor limitator de curent de 1-5 Ohmi în serie

Iată un „transformator electronic” cu capacul deschis

Pot oferi o opțiune pentru realizarea unei surse de alimentare dintr-o defecțiune lampă de economisire a energiei. Am descris-o, dacă e cineva interesat, aruncă o privire.

Firmware

Firmware-ul este scris în limbajul C în mediul CodeVisionAvr.
Dacă cineva se angajează să o repete, scrieți-mi un mesaj privat și vă voi trimite .hex și codul sursă.

Asta e tot.

P.S. Materialul poate conține erori de ortografie, de punctuație, gramaticale și alte tipuri de erori, inclusiv semantice. Autorul va fi recunoscător pentru informațiile despre ele ©

UPD: La cerere, voi mai adăuga câteva fotografii.

Salutări! Revizuirea va fi dedicată indicatorului luminiscent cu vid IV-18 și asamblarii ceasurilor pe baza acestuia. Vă voi spune despre fiecare unitate funcțională din diagramă, vor fi o mulțime de fotografii, imagini, text și, bineînțeles, bricolaj. Dacă ești interesat, mergi la tăiere.

Doar puțină poezie
Am de multă vreme ideea de a asambla un ceas cu indicatoare de descărcare în gaz sau luminiscente. De acord - arată vintage, cald și ca o lampă. Un astfel de ceas, de exemplu, într-o carcasă din lemn, își poate ocupa locul cuvenit în interior sau pe masa unui radioamator. Cumva nu a funcționat să-mi pun în aplicare ideea. La început am vrut să-l asamblam pe IV-12. Aceste lămpi au fost găsite într-o grămadă de „gunoaie” acasă.
(Poza de exemplu de pe Internet).

Apoi la IN-18. Aceasta este una dintre cele mai mari lămpi indicatoare, dar după ce am aflat prețul unei piese, am abandonat această idee. (Poza de exemplu de pe Internet).

Apoi am vrut să repet schema pe IN-14. (Poza de exemplu de pe Internet).

Am direcționat deja placa de circuit imprimat, dar a existat o problemă din cauza lămpilor. Nu a fost posibil să le găsim în Norilsk. Apoi am găsit un set de 6 pe ebay. În timp ce mă gândeam la asta, entuziasmul mi-a scăzut și au apărut alte proiecte. Ideea nu a fost din nou implementată.
Pe unul dintre site-urile tematice pentru radioamatori am văzut un ceas ca acesta.


Am găsit informații, s-a dovedit a fi Ice Tube Clock de la Adafruit. Mi-au plăcut foarte mult, dar prețul pentru trusa de bricolaj este de 85 USD, fără să includă transportul. Am ajuns imediat la decizia - o voi colecta singur! Indicatorul în astfel de ceasuri este IV-18. Nu l-am putut cumpăra pe același din magazinele online rusești, fie că nu a existat nicio livrare la Norilsk, fie vânzarea a fost doar în vrac. În general, într-un acces de entuziasm l-am comandat pe ebay. Vânzătorul s-a dovedit a fi din Nizhny Tagil (livră în toată lumea). După plată, vânzătorul a returnat costul de transport internațional de 5 USD. După 3 săptămâni coletul a fost în mâinile mele. Pentru orice eventualitate, am comandat 2 piese, pentru ca imi era teama ca s-ar putea rupe pe drum.

Pachet
Ambalajul era un plic obișnuit cu folie cu bule, indicatorii erau în tuburi de plastic cu ambalaj suplimentar în interior. Această formă de ambalare s-a dovedit a fi destul de fiabilă.

Aspect












Scop și dispozitiv
Indicatorul luminiscent cu vid digital cu mai multe cifre (VLI) este conceput pentru a afișa informații sub formă de numere de la 0 la 9 și o zecimală în fiecare dintre cele 8 cifre digitale și informații auxiliare pe o cifră de serviciu.
VLI este o triodă electrică de vid încălzită direct cu mulți anozi acoperiți cu fosfor. Parametrii lămpii sunt selectați astfel încât să poată funcționa la tensiuni anodice scăzute - de la 27 la 50 V.
Catodul este un catod de tungsten încălzit direct cu adăugare de 2% toriu pentru a facilita emisia la o temperatură relativ scăzută.
Indicatorul conține două filamente conectate în paralel cu un diametru mai mic decât un păr uman. Pentru a le tensiona se folosesc arcuri plate mici. Tensiunea filamentului variază de la 4,3 la 5,5 V.
Grilele VLI sunt plate. Numărul de grile este egal cu numărul de familiarități ale indicatorului. Scopul grilelor este dublu: în primul rând, reduc tensiunea suficientă pentru ca indicatorul să strălucească puternic și, în al doilea rând, oferă posibilitatea de a comuta biții în timpul afișajului dinamic.
Anozii sunt acoperiți cu un fosfor cu o energie de excitație scăzută de doar câțiva electroni volți. Acest fapt permite lămpii să funcționeze la o tensiune anodică scăzută.

Specificații
Culoare deschisă: verde
Luminozitatea nominală a indicatorului pentru o cifră digitală este de 900 cd/m2, cifra de serviciu este de 200 cd/m2.
Tensiune filament: 4,3–5,5 V
Curentul filamentului: 85±10mA
Tensiune de impuls anod-segment: 50 V
Cea mai mare tensiune a segmentelor anodului: 70 V
Cel mai mare curent al segmentului anodului: 1,3 mA
Curentul total al impulsului segmentelor anodice IV-18: 40 mA
Impuls de tensiune al rețelei: 50 V
Cea mai mare tensiune a impulsului rețelei: 70 V
Timp minim de funcționare: 10.000 h
Luminozitatea indicatorului, care se modifică în timpul minim de funcționare, nu mai puțin de: 100 cd/m2

Dimensiuni

Pinout IV-18 (tip-2)

1– Catod, strat conductor suprafata interioara balon;
2– dp1...dp8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
3 – d1...d8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
4 – c1...c8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
5 – e1...e8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
6 – Nu vă conectați (gratuit);
7 – Nu vă conectați (gratuit);
8– Nu vă conectați (gratuit);
9 – g1...g8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
10 – b1...b8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
11 – f1...f8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
12 – a1...a8 – segmente anodice de la 1 la a 8-a cifră;
13 – Catod;
14 – grila categoria a 9-a;
15 – grila categoria 1;
16 – grila categoria a 3-a;
17 – grila categoria a 5-a;
18 – grila categoria a 8-a;
19 – grila categoria a 7-a;
20 – grila categoria a 6-a;
21 – grila categoria a 4-a;
22 – grila categoria a 2-a.

Informațiile despre alocarea pinului sunt valabile numai pentru indicator tipul-2. Există și tipul 1, dar de unde știi ce „tip” de indicator vei avea?! Este simplu! Pe baza descrierii, pinii 6, 7, 8 nu sunt conectați nicăieri, adică. atârnând în aer în balonul în sine! Acest lucru este foarte clar vizibil.


Pentru a nu plictisi cititorul, voi pune imediat la dispoziție o schemă electrică.

Pentru orice eventualitate, voi duplica diagrama la rezoluție maximă. Va exista și un fișier cu firmware-ul.

În continuare, pentru începători, vă voi spune în detaliu cum funcționează schema, iar cei experimentați mă vor corecta dacă este ceva în neregulă.
1. Microcontroler


Un microcontroler într-un pachet DIP este responsabil pentru funcționarea circuitului; acesta controlează driverul indicatorului și unitatea de tensiune anodică, primește date de la microcircuitul „ceas” și, de asemenea, este conectat un encoder pentru a controla ceasul. Fiți atenți, pinout-ul va fi diferit atunci când este utilizat într-un pachet TQFP. Dacă doriți, puteți înlocui Atmega328P-PU cu un Atmega168PA, este suficientă memorie, dar am luat-o cu rezervă pentru viitor firmware (în prezent este de 11,8 KB). De asemenea, în loc de un atmega „nud”, puteți observa un Arduino, în acest caz trebuie să vă uitați la maparea pinului (care intrare/ieșire digitală corespunde pinului de pe microcontroler). În acest circuit, controlerul este pornit standard, funcționează la o frecvență de 16 MHz de la un rezonator extern de cuarț. În consecință, siguranțele sunt egale:
Siguranță scăzută 0xFF, High Fuse 0xDE, Siguranță extinsă 0x05. Resetarea este conectată la sursa de alimentare pozitivă printr-un rezistor. După instalarea corectă a siguranțelor, firmware-ul a fost încărcat prin blocul ICSP (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc).

2. Hrana


Tensiunea de intrare de 9V merge la stabilizatorul liniar și este redusă la 5V. Această tensiune este necesară pentru a alimenta „logica digitală”; este furnizată microcontrolerului și driverului MAX6921. Deoarece Deoarece microcontrolerul nostru funcționează la o frecvență de 16 MHz, tensiunea recomandată (pe baza fișei de date) este de 5V. Circuitul de conectare al stabilizatorului este standard în loc de L7805, puteți utiliza oricare altul, chiar și KR142EN5.

Circuitul necesită și o sursă de alimentare de 3,3 V, pentru asta am folosit un stabilizator. Această tensiune alimentează microcircuitul „ceas” DS3231 și filamentul pentru indicator. Schema de conectare se bazează pe fișa tehnică a stabilizatorului.
Aici aș dori să vă atrag atenția asupra câteva puncte:
1. Din descrierea lui IV-18 rezultă că tensiunea filamentului este de la 4,7 la 5,5 V, iar în multe circuite se furnizează 5 V, de exemplu, ca în Ice Tube Clock. De fapt, strălucirea vizibilă apare deja la 2,7 V, așa că consider 3,3 V optim. Când setați ceasul la luminozitate maximă, nivelul de strălucire este foarte decent. Bănuiesc că, pornind indicatorul cu această tensiune, îi veți prelungi semnificativ durata de viață.
2. Pentru o strălucire uniformă, filamentului este aplicată fie o tensiune alternativă, fie o sursă de semnal dreptunghiulară. În general, munca a arătat că atunci când mănânc „constant” nu există nici un efect de denivelare (nu l-am văzut), așa că nu m-am deranjat.

Pentru a obține tensiunea anodului, s-a folosit un circuit de convertizor simplu, care constă din inductor L1, tranzistor cu efect de câmp, diodă Schottky și condensator C8. Voi încerca să explic cum funcționează, să ne imaginăm diagrama după cum urmează:
Prima etapă


Etapa a doua


Convertorul funcționează în două etape. Să ne imaginăm că tranzistorul VT1 acționează ca comutator S1. În prima etapă, tranzistorul este deschis (cheia este închisă), curentul de la sursă trece prin inductorul L, în miezul căruia se acumulează energie sub formă de câmp magnetic. În a doua etapă, tranzistorul este închis (întrerupătorul este deschis), energia stocată în bobină începe să fie eliberată, iar curentul tinde să fie menținut la același nivel ca atunci când a fost deschis întrerupătorul. Ca rezultat, tensiunea din bobină sare brusc, trece prin dioda VD și se acumulează în condensatorul C. Apoi comutatorul este închis din nou, iar bobina începe să primească din nou energie, în timp ce sarcina este „alimentată” de condensatorul C, iar dioda VD nu permite curentului să curgă înapoi în sursa de alimentare. Etapele se repetă una după alta, împiedicând golirea condensatorului.
Tranzistorul este controlat de impulsuri dreptunghiulare cu reglare de la un microcontroler PWM, astfel încât puteți modifica timpul de încărcare al condensatorului C. Cu cât timpul de încărcare este mai lung, cu atât este mai mare tensiunea pe sarcină. Există un instrument pe Internet pentru calcularea tensiunii de ieșire în funcție de frecvența PWM, inductanța și capacitatea.

Rezistoarele R3 și R4 reprezintă un divizor, a cărui tensiune este furnizată convertorului analog-digital (ADC) al microcontrolerului. Acest lucru este necesar pentru a controla tensiunea pe anozi (nu este permisă mai mult de 70 V) și pentru a regla luminozitatea. Informațiile despre tensiunea anodului sunt afișate pe indicator într-unul dintre modurile de funcționare. De exemplu, la 30 V, tensiunea pe divizor va fi de aproximativ 0,3 V. De ce acest raport special de divizor, vă întrebați?! Este vorba despre principiul de funcționare al ADC, care constă în compararea constantă a tensiunii de intrare cu o sursă de tensiune de referință (RV), în timp ce tensiunea de intrare la ADC nu poate fi mai mare decât RV. Sursa de tensiune de referință poate fi: tensiunea de alimentare a microcontrolerului, tensiunea aplicată pinului Aref sau intern. Acest circuit folosește un ION intern, care este egal cu 1,1 V. Tensiunea primită de la divizor va fi comparată cu acesta.

3. Cip de ceas


Un cip de la Dallas Semiconductor este folosit ca ceas în timp real. Acesta este un ceas în timp real (RTC) de înaltă precizie, cu o interfață I2C încorporată, un oscilator cu cristal compensat de temperatură (TCXO) și un rezonator cu cuarț într-un singur pachet. În comparație cu soluțiile tradiționale bazate pe rezonatoare de cuarț, DS3231 are o precizie de sincronizare de până la cinci ori mai mare în intervalul de temperatură de la -40 C la +85 C. Conexiunea este standard, realizată prin magistrala I2C, care este trasă în sus de rezistențe. la pozitivul sursei de alimentare. Acest microcircuit are încorporat un senzor de temperatură, informații din care vom lua pentru un termometru de cameră. O baterie CR2032 servește ca sursă de alimentare de rezervă pentru a se asigura că ceasul nu se resetează atunci când este deconectat.

4. Encoder


Acest circuit folosește un encoder incremental pentru a seta ceasul și a selecta modul de funcționare. Este recomandabil să îl utilizați cu un buton tact încorporat. Principiul de funcționare este că encoderul produce impulsuri („căpușe”) atunci când butonul este rotit. Sarcina noastră este să prindem aceste „căpușe” folosind microcontrolerul. În acest caz, apare o defecțiune la pământ pe termen scurt. Pentru a suprima sărirea contactului, sunt utilizate rezistențe interne de tracțiune μ, precum și condensatoare de 0,1 μF. De asemenea, rețineți că encoderul este conectat la pinii de întrerupere externi (INT), acest lucru este important.

5. Indicator și șofer
Indicatorul IV-18 este un tub radio - o triodă cu un catod încălzit direct, grile de control (care funcționează de la sursa de alimentare „plus”) și o grămadă de anozi cu un strat luminiscent. Deasupra fiecărui grup de segmente anodice (a, b, c, d, e, f, g) există o grilă separată.
Principiul indicarii numărului uneia dintre cifre este următorul: câmpul electric al rețelei de control accelerează electronii, care, zburând printr-o rețea subțire, ajung la acele segmente anodice cărora li se aplică tensiunea anodică. Electronii care lovesc fosforul îl fac să strălucească.
Pentru a scoate o cifră de o cifră, este suficient să aplicați tensiune segmentelor anodului corespunzătoare și rețelei. Acesta va fi un afișaj static. Pentru a aprinde toate numerele din fiecare cifră, este necesar să folosiți o indicație dinamică, deoarece Anozii de segment din toate descărcările cu același nume sunt interconectați și au terminale comune. Grila pentru fiecare cifră are propria sa ieșire separată.
Segmentele anodice și grilele pot fi controlate de un ansamblu de comutatoare cu tranzistori sau de un microcircuit special de driver.


Cipul este un registru de deplasare de înaltă tensiune care are 20 de ieșiri cu o tensiune admisă de 76 V și un curent de până la 45 mA. Introducerea datelor se realizează printr-o interfață serială. CLK - intrare ceas, DIN - intrare date seriale, LOAD - date de încărcare, BLANK - oprire ieșiri, DOUT - destinat conectării în cascadă a acelorași microcircuite. BLANK este tras la pământ, adică. driverul va fi întotdeauna activat.
MAX6921 funcționează într-un mod similar cu registrul de deplasare 74HC595. Când intrarea ceasului CLK este logic 1, registrul citește un bit din intrarea de date Din și îl scrie pe bitul cel mai puțin semnificativ. Când următorul impuls ajunge la intrarea ceasului, totul se repetă, doar bitul înregistrat mai devreme este deplasat cu un bit (începând de la OUT19 la OUT0), iar locul lui este luat de bitul nou sosit. Când toți cei 20 de biți sunt umpluți și sosește cel de-al 21-lea impuls de ceas, registrul începe să se umple din nou de la bitul cel mai puțin semnificativ și totul se repetă din nou. Pentru ca datele să apară la ieșirile OUT0...OUT19, trebuie să aplicați unul logic la intrarea LOAD.
Există o avertizare cu microcircuitul MAX6921AWI, există un MAX6921AUI similar - are un pinout complet diferit!!!
Voi oferi un tabel de corespondență între șofer și pinii indicatorilor, este mai ușor și mai clar să asamblați astfel decât să urmăriți conexiunile electrice pe diagramă.


Am terminat cu teoria, să trecem la practică. Înainte de a face o placă de circuit imprimat, o asamblez mai întâi pe o placă. La urma urmei, trebuie întotdeauna să adăugați ceva, să îl modificați, să verificați modurile de funcționare etc.

Vedere de sus


Vedere de jos. Această imagine nu este pentru cei slabi de inimă, s-a dovedit a fi o „dzhigurda” nobilă.


Punem cambricurile și instalăm indicatorul într-o placă separată.




Să-l punem împreună.








În funcționare arată așa. Fotografiat fără iluminare externă, zgomotul matricei este vizibil.

Sub spoiler vor fi informații despre toate modurile de funcționare.

Meniu ceas

Intră în meniu prin rotirea sau apăsarea codificatorului. Ieșire - prin parametrul EXIT sau ieșire automată după 10 secunde.
Setarea orei


Stabilirea datei


De exemplu: luna noiembrie


Ziua 20


Anul 2016


Afișaj meniu pentru setarea modului de afișare a datei, orei, temperaturii.


Ore-minute-secunde


Ore-minute-zi


Ore-minute-temperatura


Lună-zi


Ore-minute-tensiune anod


Reglarea nivelului de luminozitate


De la 1 la 7


Modul bancar. Are două stări: pornit și oprit. Dacă este activată, afișarea alternativă a orei (în formatul configurat mai sus), a datei și a temperaturii.












Ieșiți din meniu

Teste electrice
La luminozitate minimă: tensiune anodică 21,9 V, poarta VT1 1,33 V.


La luminozitate maximă: tensiune anod 44,7 V, poarta VT1 3,11 V.


Curentul de filament al indicatorului este de 56,8 mA, consumul total de curent al ceasului este de 110,8 mA.


Concluzie și gânduri pentru viitor
Ce vreau sa fac:
- Deconectați placa de circuit imprimat
- Inventează și realizează o carcasă de designer
- Adăugați un senzor de temperatură exterioară
- Adăugați interactivitate la ceas, deoarece... MK are un uart gratuit, vă puteți conecta bluetooth și transfera orice informație, puteți conecta un esp și analiza site-uri cu vremea, ratele de schimb etc. Potențialul de modernizare este foarte mare.
În general, există ceva la care să te gândești/la care să lucrezi. Sunt gata să ascult criticile și, de asemenea, să răspund la întrebări în comentarii. Plănuiesc să cumpăr +53 Adaugă la favorite Mi-a placut recenzia +194 +317

Schema schematică a ceasului este prezentată în Fig. Ceasul este implementat pe cinci microcircuite. Generatorul de secvențe de impulsuri minute este realizat pe microcircuitul K176IE12. Oscilatorul principal folosește un rezonator de cuarț RK-72 cu o frecvență nominală de 32768 Hz. Pe lângă microcircuitul minute, este posibil să se obțină secvențe de impulsuri cu rate de repetiție de 1, 2, 1024 și 32768 Hz. Acest ceas folosește secvențe de impulsuri cu frecvențe de repetiție: 1/60 Hz (pin 10) - pentru a asigura funcționarea contorului unității de minute, 2 Hz (pin 6) - pentru setarea inițială a timpului, 1 Hz (pin 4) - pentru punct „clipitor”. În lipsa microcircuitului K176IE12 sau a cuarțului la o frecvență de 32768 Hz, generatorul poate fi realizat folosind: alte microcircuite și cuarț la o frecvență diferită.
Contoare și decodor de unități de minute și unități de oră sunt realizate pe microcircuite K176IE4, care asigură numărarea până la zece și conversia codului binar într-un cod de șapte elemente al unui indicator digital. Contoare și decodoare de zeci de minute și zeci de ore sunt realizate pe microcircuite K175IEZ, care asigură numărarea până la șase și decodificarea codului binar în codul unui indicator digital. Pentru ca contoarele microcircuitelor K176IEZ, K176IE4 să funcționeze, este necesar ca pinii 5, 6 și 7 să fie aplicat un 0 logic (tensiune apropiată de 0 V) ​​sau acești pini să fie conectați la firul comun al circuitului. Ieșirile (pinul 2) și intrările (pinul 4) ale contoarelor de minute și ore sunt conectate în serie.

Setarea divizoarelor 0 ale microcircuitului K176IE12 și microcircuitului K176IE4 pentru contorul de unități minute se realizează prin aplicarea unei tensiuni pozitive de 9 V la intrările 5 și 9 (pentru microcircuitul K176IE12) și la intrarea 5 (microcircuite K176IE4) cu Butonul S1 prin rezistența R3. Setarea inițială a timpului contoarelor rămase se realizează prin aplicarea zecilor de minute la intrarea 4 a contorului folosind butonul S2 cu impulsuri cu o rată de repetare de 2 Hz. Timp maxim setarea timpului nu depășește 72 s.
Circuitul de setare a 0 contoare de unitati si zeci de ore cand se atinge valoarea 24 se realizeaza folosind diodele VD1 si VD2 si rezistenta R4, care implementeaza operatia logica 2I. Contoarele sunt setate la 0 când apare o tensiune pozitivă pe anozii ambelor diode, ceea ce este posibil doar când apare numărul 24. Pentru a crea efectul „punct intermitent”, impulsuri cu o frecvență de repetiție de 1 Hz de la pinul 4 al. Microcircuitul K176IE12 se aplică punctului indicator al unității de oră sau segmentului d al unui indicator suplimentar.
Pentru ceasuri, este recomandabil să folosiți indicatoare digitale luminiscente cu șapte elemente IV-11, IV-12, IV-22. Acest indicator este tub vid cu un catod de oxid încălzit direct, o grilă de control și un anod realizat sub formă de segmente care formează un număr. Sticla de sticlă a indicatoarelor IV-11, IV-12 este cilindrică, IV-22 este dreptunghiulară. Conductoarele electrodului IV-11 sunt flexibile, în timp ce cele ale IV-12 și IV-22 sunt sub formă de pini rigidi scurti. Numerele sunt numărate în sensul acelor de ceasornic de la cablul flexibil scurtat sau de la distanța crescută dintre pini.
O tensiune de până la 27 V trebuie să fie furnizată rețelei și anodului În acest circuit de ceas, anodului și rețelei este furnizată o tensiune de +9 V, deoarece utilizarea unei tensiuni mai mari necesită 25 de tranzistori suplimentari pentru a se potrivi. ieșirile microcircuitelor proiectate pentru o alimentare de 9 V cu o tensiune de 27 V, alimentate segmentelor anodice ale indicatoarelor digitale. Reducerea tensiunii furnizate rețelei și anodului reduce luminozitatea indicatoarelor, dar rămâne la un nivel suficient pentru majoritatea aplicațiilor ceasului.
Dacă indicatorii indicați nu sunt disponibili, atunci puteți utiliza indicatori precum IV-ZA, IV-6, care au cifre mai mici. Tensiunea filamentului filamentului catodic al lămpii IV-ZA este de 0,85 V (consum de curent 55 mA) IV-6 și IV-22 - 1,2 V (curent 50 și respectiv 100 mA), pentru IV-11, IV-12 - 1, 5 V (curent 80 - 100 mA). Se recomandă conectarea unuia dintre bornele catodice, conectate la stratul conductor (ecran), la firul comun al circuitului.
Sursa de alimentare asigură că ceasul funcționează dintr-o rețea de curent alternativ de 220 V. Creează o tensiune de +9 V pentru alimentarea microcircuitelor și a rețelelor de lămpi, precum și o tensiune alternativă de 0,85 - 1,5 V pentru încălzirea catodului și a lămpilor indicatoare.
Dispozitivul de alimentare conține un transformator coborâtor cu două înfășurări de ieșire, un redresor și un condensator de filtru. În plus, condensatorul C4 este instalat și o înfășurare este înfășurată pentru a alimenta circuitele incandescente ale catozilor lămpii. La o tensiune de filament catod de 0,85 V, este necesar să înfășurați 17 spire, la o tensiune de 1,2 V - 24 spire, la o tensiune de 1,5 V - 30 spire cu fir PEV-0,31. Unul dintre terminale este conectat la firul comun (- 9 V), al doilea - la catozii lămpilor. Conectarea catozilor lămpii în serie nu este recomandată.
Condensatorul C4 cu o capacitate de 500 μF, pe lângă reducerea ondulației tensiunii de alimentare, permite funcționarea contoarelor de ore (economisirea timpului) timp de aproximativ 1 minut când rețeaua este oprită, de exemplu, la mutarea unui ceas dintr-o cameră în alta . Dacă este posibilă o oprire mai lungă a tensiunii de alimentare, atunci o baterie Krona sau o baterie de tip 7D-0D cu o tensiune nominală de 7,5 - 9 V trebuie conectată în paralel cu condensatorul.
Structural, ceasul este realizat sub forma a doua blocuri: cel principal si cel de alimentare. Unitatea principală are dimensiunile de 115X65X50 mm, unitatea de alimentare are dimensiunile de 80X40X50 mm. Unitatea principală este montată pe un suport de la un instrument de scris.

Indicator, cip	Segmente anod indicator								Net	Katsd	General
	O	b b	V	G	d	e	şi	Punct
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

Literatură

A existat o idee de a crea un ceas folosind lămpi IV în coșurile de gunoi erau cinci lămpi noi IV-11 și același număr de lămpi IV-6, tot ce a rămas a fost să le folosească.
Ce ar trebui să conțină ceasul?
1. Ora curentă;
2. Ceas deşteptător;
3. Calendar încorporat (luăm în calcul numărul de zile din februarie, inclusiv într-un an bisect) + calculul zilei săptămânii;
4. Reglarea automată a luminozității indicatorului;
5. Semnal sonor la fiecare oră.
Iată principalele componente ale oricărui ceas. Reglarea luminozității este necesară deoarece lămpile IV strălucesc normal ziua, dar noaptea sunt foarte luminoase și oarbe, mai ales noaptea când dormi.
Diagrama ceasului

Nu este nimic nou sau supranatural în circuit: un ceas în timp real DS1307, afișaj dinamic, mai multe butoane de control, toate controlate de ATmega8.
Pentru măsurarea iluminării din încăpere a fost folosită o fotodiodă FD-263-01, ca cea mai sensibilă disponibilă. Adevărat, are o mică problemă cu sensibilitatea spectrală - vârful de sensibilitate este în domeniul infraroșu și, ca urmare, sesizează perfect lumina soarelui/lămpilor cu incandescență, iar lămpilor fluorescente/iluminării LED - cu gradul C.
Tranzistoare anod/grid - BC856, PNP cu o tensiune maxima de functionare de 80V.
Pentru a indica secundele, IV-6 are o dimensiune mai mică, deoarece are o tensiune de filament mai mică - un rezistor de stingere de 5-10 ohmi îl ajută.
Pentru semnalul de alarmă există un emițător piezo cu generator de 5V încorporat.
De la sursa de alimentare, întregul circuit consumă +9V până la 50mA de-a lungul liniei, căldura este de 1,5V 450mA, căldura relativă la pământ este la un potențial de -40V, consumul este de până la 50mA. Total total maxim 3W.
Precizia oscilatorului de cuarț DS1307 lasă mult de dorit - după spălarea plăcii și selectarea recipientelor cu tuburi de cuarț, am reușit să obținem ceva de genul +/-2 secunde pe zi. Mai exact, frecvența fluctuează în funcție de temperatură, umiditate și poziția planetelor – deloc ceea ce ne-am dorit. După ce m-am gândit puțin la problemă, am decis să comand un microcircuit DS32KHZ - un oscilator de cuarț compensat cu temperatură destul de popular.
Nu degeaba generatorul este atât de scump - conform cărții de referință, producătorul promite că va crește precizia ceasului la +/- 0,28 secunde pe zi. În realitate, în condiții de putere și intervale de temperatură acceptabile, nu am putut vedea o schimbare a frecvenței din cauza factorilor externi.
După asamblarea carcasei și „pieptănarea” firmware-ului, ceasul mai are 3 butoane: să le numim „A” „B” „C”.
În stare normală, butonul „C” este responsabil pentru comutarea modului de la afișarea orei „ore - minute” la data „zi - lună”, al doilea indicator afișează ziua săptămânii, apoi după an, apoi la modul "minute - secunde", la a patra apăsare - la starea inițială. Butonul „A” comută rapid la afișarea orei.
Din modul „ore - minute”, butonul „A” comută în cerc la modul „setare ceas cu alarmă” / „setare ore și dată” / „setare luminozitate indicator”. În acest caz, butonul „B” comută între cifre, iar butonul „C” schimbă efectiv cifra selectată.
Modul „Setare alarmă”, litera A (Alarmă) de pe indicatorul din mijloc înseamnă că alarma este activată.
Modul „setare ore, dată” - când este selectată cifra „secunde”, butonul „C” le rotunjește (de la 00 la 29 le resetează la 00, de la 30 la 59 le resetează la 00 și adaugă +1 la minut) .
În modul „setare ore și date”, la ieșirea SQW a m/s DS1307 există un meadru de 32,768 kHz - necesar la selectarea cuarțului/condensatorilor pentru generator în alte moduri este de 1Hz;
Înainte de a porni ceasul, trebuie să selectați curentul care curge prin filamente, acesta este reglat vizual, astfel încât filamentele de pe toate lămpile în întuneric să fie ușor roșii, astfel încât să trăiască mai mult

Modul „reglarea luminozității indicatorului”: „AU” - automat, arată iluminarea măsurată în cu. ;) "US" - setare manuală în aceleași unități.

DS1307 și DS32KHZ sunt alimentate de o baterie CR2032 și atunci când se pierde alimentarea, timpul nu se oprește, ci continuă să ruleze, doar Mega8 și tot hardware-ul său cu indicatoare sunt oprite, iar ceasul cu quartz stabilizat și ceasul în timp real continuă. pentru a functiona, consuma extrem de putin si bateriile ar trebui sa tina foarte mult timp pentru o perioada indelungata.

Luminozitatea poate fi reglată fie manual, fie automat, deoarece o simplă fotodiodă nu mi se potrivea din punct de vedere al parametrilor ei, a trebuit să sculptez un releu foto conform diagramei de mai jos:

orice fotodiodă, am folosit FD-K-155, este nevoie de un rezistor de reglare pentru a determina luminozitatea răspunsului, în loc de un releu trebuie să instalați un releu reed de joasă tensiune, de la bornele sale comune ne conectăm la firul comun al ceasul, iar celelalte două prin rezistențe variabile de 10-500 kOhm în loc de fotodiodă la portul PC0 al controlerului, deci rezistența va înlocui fotodioda și cu o anumită valoare a rezistenței poți regla luminozitatea de care ai nevoie, care va fi zi și noapte când fotoreleul funcționează.

Siguranțe ATmega8 pentru oscilator intern de 8 MHz:

Iată ce s-a întâmplat de fapt în hardware:

partea inferioară a carcasei cu butoane ascunse și un orificiu pentru difuzor

placă fotoreleu separată

Circuit de ceas cu lămpi fluorescente

Mulți oameni doresc și sunt interesați diagrama ceasului activată indicatoare de vid vechile vremuri sovietice. Ei bine, desigur că există o mulțime de lucruri interesante în acest ceas în stil retro, iar noaptea puteți vedea ce oră este, de asemenea, puteți introduce diode sub partea de jos și va fi ca un indiciu.

Rolul principal este ocupat de indicatori de descărcare de gaze. Am folosit IV-6. Acesta este un indicator luminiscent cu șapte segmente cu o strălucire verde (În fotografii veți vedea o nuanță albăstruie a strălucirii, această culoare este distorsionată când fotografiați din cauza prezenței razelor ultraviolete). Indicatorul IV-6 este realizat într-un balon de sticlă cu fire flexibile. Indicarea se realizează prin suprafața laterală a cilindrului. Anozii dispozitivului sunt realizați sub formă de șapte segmente și un punct zecimal.

Poate fi aplicat indicatori IV-3A, IV-6, IV-8, IV-11, IV-12 sau chiar IV-17 cu modificări minore ale designului.

În primul rând, aș dori să notez unde puteți găsi lămpi care au fost produse în 1983.

Piața Mitinsky. Multe și diferite. În cutii și pe scânduri. Există loc de alegere.

E mai dificil în alte orașe, poate vei avea noroc și îl vei găsi într-un magazin local de radio. Astfel de indicatori se găsesc în multe calculatoare autohtone.

Puteți comanda de pe Ebay, Da Da, indicatoare rusești la licitație. În medie, 12 USD pentru 6 bucăți.

Controla

Totul este controlat de microcontrolerul AtTiny2313 și de ceasul în timp real DS1307.

Când nu există tensiune, ceasul comută în modul de alimentare de la o baterie CR2032 (ca pe o placă de bază de PC).

Potrivit producătorului, în acest mod vor funcționa și nu vor eșua timp de 10 ani.

Microcontrolerul funcționează de la un oscilator intern de 8 MHz. Nu uitați să setați siguranța.

Setarea orei se face cu un singur buton. Reținere lungă, ore incriminatoare, apoi minute incriminatoare. Nu există dificultăți cu asta.

Șoferii

Am folosit KID65783AP ca chei pentru segmente. Acestea sunt cele 8 taste „de sus”. Am facut o alegere fata de acest microcircuit doar pentru ca il aveam. Acest microcircuit se găsește foarte des în panourile de afișare pentru mașinile de spălat. Nimic nu vă împiedică să îl înlocuiți cu unul analog. Sau trageți în sus segmentele cu rezistențe de 47KOhm la +50V și apăsați popularul ULN2003 la pământ. Doar nu uitați să inversați ieșirea către segmentele din program.

Afișajul este dinamic, astfel încât la fiecare cifră este adăugat un tranzistor KT315 brutal.

PCB

Plata a fost efectuată folosind metoda LUT. Ceasul este realizat pe două scânduri. De ce este justificat acest lucru? Nici măcar nu știu, doar așa mi-am dorit.

unitate de putere

Inițial transformatorul era de 50 Hz. Și conținea 4 înfășurări secundare.

1 înfășurare - tensiune pe rețea. După redresor și condensator 50 volți. Cu cât este mai mare, cu atât segmentele vor străluci mai luminoase. Dar nu mai mult de 70 de volți. Curent nu mai puțin de 20 mA

Înfășurarea 2 - pentru a schimba potențialul rețelei. Aproximativ 10-15 volți. Cu cât este mai mic, cu atât indicatorii strălucesc mai puternic, dar și segmentele „neactivate” încep să strălucească mai puternic. Curentul este de asemenea 20mA.

Înfășurarea 3 - pentru alimentarea microcontrolerului. 7-10 volți. I = 50mA

4 înfăşurări - Căldură. Pentru patru lămpi IV-6, trebuie să setați curentul la 200mA, care este de aproximativ 1,2 volți. Pentru alte lămpi, curentul filamentului este diferit, așa că luați în considerare acest punct.