Selbstgebaute Armbanduhr mit Gasentladungsanzeige. Uhr auf Gasentladungsanzeigen. Schaltplan einer Uhr mit Gasentladungsanzeigern. Gibt es eine Uhr mit zwei Chips?

Antwort

Lorem Ipsum ist lediglich ein Blindtext der Druck- und Satzindustrie. Lorem Ipsum ist seit dem 16. Jahrhundert der Standard-Dummy-Text der Branche, als ein unbekannter Drucker eine Galeere mit Druckschriften nahm und daraus ein Musterbuch für Druckschriften erstellte. Er hat nicht nur fünf Jahrhunderte überdauert , aber auch der Sprung in den elektronischen Satz, der im Wesentlichen unverändert blieb. Er wurde in den 1960er Jahren mit der Veröffentlichung von Letraset-Blättern mit Lorem-Ipsum-Passagen und in jüngerer Zeit mit Desktop-Publishing-Software wie Aldus PageMaker, einschließlich Versionen von Lorem Ipsum, populär gemacht.

Eine einfache Uhr – ein Thermometer mit Gasentladungsanzeigen.

Funktionen ansehen

Zeit:

Datum von:(Datum – Monat – Wochentag)

Temperatur:

6 Anzeigemodi und automatische Anzeige von Datum und Temperatur alle 35 Sekunden.

Drücken Sie die Taste „-“, um die Anzeigemodi auszuwählen.
http://www.youtube.com/watch?v=QReDKfZJKd0

Die Uhr wird mit einem Minimum an Mikroschaltungen zusammengebaut:

PIC16F628A- Uhrensteuerung.
DS1307- die Uhr selbst.
BU2090- Kathodendecoder.
MAX1771- Spannungswandler.
DS18B20- Temperatursensor - Wenn Sie kein Thermometer benötigen, müssen Sie es nicht installieren.
DS32KHz- Generator-Mikroschaltung für Präzision.
Wenn keine Genauigkeit erforderlich ist und Sie einfach den genauen Quarz bei 32,768 wählen
dann kann DS32KHz nicht installiert werden.

Beschreibung der Tasten:
Die „-“-Taste befindet sich im Uhr-Einstellmodus und die Taste dient zum Durchlaufen der Anzeigemodi im Uhr-Betriebsmodus.
Taste „OK“ – um in den Uhreinstellungsmodus zu gelangen.
Die „+“-Taste im Uhr-Einstellmodus und die Datums- und Temperaturanzeige-Taste im Uhr-Betriebsmodus.

Anzeigemodi:

1 – Die Zahlen werden sanft ausgeblendet und neue erscheinen sanft.

2 - Die Uhr funktioniert wie gewohnt; in diesem Modus funktioniert das „Pendel“.

3 - Die Zahlen ändern sich, wenn sie mit roher Gewalt geändert werden. In diesem Modus funktioniert das „Pendel“.

4 - Die Zahlen überlappen sich beim Ändern.

5 – Der Anzeigemodus wechselt jeden Tag um 00:00 Uhr.

6 – Der Anzeigemodus ändert sich stündlich.

Automatische Anzeige von Datum und Temperatur alle 35 Sekunden aktivieren/deaktivieren.
Halten Sie die „+“-Taste 3 Sekunden lang gedrückt, um Datum/Temperatur anzuzeigen.

Zeiteinstellung:
Um die Uhrzeit einzustellen, halten Sie die „OK“-Taste 3 Sekunden lang gedrückt, während die Uhrzeit angezeigt wird.
Die Uhr wechselt in den Zeiteinstellmodus und die Stunden beginnen zu blinken.
Stellen Sie mit den Tasten „-“ und „+“ die Stunde ein, drücken Sie die Taste „OK“ und fahren Sie mit der Einstellung der Minuten fort.
Und so weiter in der Reihenfolge Stunde > Minuten > Datum > Monat > Wochentag.
Wenn Sie die Tasten „-“ oder „+“ lange gedrückt halten, verringern oder erhöhen sich die Zahlen automatisch von selbst.

Einstellung der Kathoden, also der Reihenfolge der Zahlen.
In der Uhr kann jede beliebige Lampe verwendet werden.
Für die im Projekt enthaltene Platine können Sie beliebige Lampen mit flexiblen Leitungen verwenden
Typ IN-8-2 oder IN-14 oder IN-16 oder IN-17.
Das Projekt enthält auch eine Platine und Firmware für IN-12 – die Firmware ist anders, da die Lampen nicht vorhanden sind, und eine Platine für IN-18.

Die Controller-Firmware ist für die Verwendung von IN-14 im nativen Board konzipiert.
wenn Sie andere Lampen verwenden oder Ihre eigene Tafel zeichnen
Nachdem Sie die Platine zusammengebaut und die Uhr gestartet haben, müssen Sie die Nummern neu zuweisen.
Weil ihre Reihenfolge ist verletzt - zum Beispiel wird statt 0 7 oder statt 5 - 3 sein.

Zweck der Zahlen:
Notwendig, wenn Sie Ihr Board mit anderen Lampen verwenden möchten.
Oder andere Lampen für diese Platine – zum Beispiel IN-8-2 oder IN-16.
Kathoden können bequem an den BU2090 angeschlossen werden.
Die einzige Ausnahme gilt für Punkte, wenn sie sich in den Lampen befinden (14 – rechte, 15 – linke Punkte, BU2090-Pins).
Wenn keine Punkte vorhanden sind, müssen Sie diese nicht verbinden.

Halten Sie die OK-Taste gedrückt und schalten Sie die Uhr ein.
Eine Zahl in der 1. oder 3. Ziffer leuchtet auf.

Wir lassen die Taste los und die Zahlen beginnen zu sortieren.
Wir müssen Nummern zuweisen von 0 bis 9.
Wenn sie angezeigt werden, drücken Sie die Taste „+“ und so weiter von 0 bis 9.

Danach leuchtet die 4. Ziffer auf und 0 und 1 beginnen zu blinken.
Hiermit wird der Laufpunkt aktiviert/deaktiviert.
Wenn Sie die „+“-Taste auf 0 drücken, wird die Funktion deaktiviert.

Dann leuchtet die 5. Ziffer auf – dies ist die Erlaubnis zum Blinken der zweiten Lampen.
Falls Sie die zweiten Lampen in der Mitte anstelle der zweiten Punkte platzieren.

Danach geht die Uhr in den Arbeitsmodus.

Die Tafeln wurden mit Sprint Layout 3.0 gezeichnet.

Foto des oberen Teils der Platine mit beschrifteten Elementen zur besseren Übersichtlichkeit.

Guten Tag an alle lieben Muskoviten. Ich möchte Ihnen von einem interessanten Radiodesign für diejenigen erzählen, die wissen, an welchem ​​Ende sich der Lötkolben erwärmt. Kurz gesagt: Das Set hat positive Emotionen hervorgerufen, ich empfehle es allen, die sich für dieses Thema interessieren.
Details weiter unten (Achtung, viele Fotos).

Ich fange aus der Ferne an.
Ich selbst halte mich nicht für einen echten Funkamateur. Aber ein Lötkolben ist mir nicht fremd und manchmal möchte ich etwas entwerfen/löten, und ich versuche, kleinere Reparaturen an der Elektronik um mich herum zunächst selbst durchzuführen (ohne dem Versuchsgerät irreparablen Schaden zuzufügen), und dann Im Falle eines Scheiterns wende ich mich an Profis.

Eines Tages kaufte und baute ich unter dem Einfluss derselben Uhr dieselbe Uhr zusammen. Das Design selbst ist einfach und die Montage bereitete keine Schwierigkeiten. Ich stellte die Uhr in das Zimmer meines Sohnes und beruhigte mich für eine Weile.

Nach der Lektüre wollte ich dann versuchen, sie zusammenzubauen und gleichzeitig das Löten von SMD-Bauteilen üben. Im Prinzip hat hier alles auf Anhieb funktioniert, nur der Piepser war still, ich habe es offline gekauft, ausgetauscht und das wars. Ich habe die Uhr einem Freund geschenkt.

Aber ich wollte etwas anderes, interessanteres und komplizierteres.
Als ich eines Tages in der Garage meines Vaters herumstöberte, stieß ich auf die Überreste eines elektronischen Geräts aus der Sowjetzeit. Tatsächlich handelt es sich bei den Überresten um eine Art Leiterplattenstruktur, die neun IN-14-Gasentladungsanzeigelampen enthält.

Dann kam mir die Idee, aus diesen Indikatoren eine Uhr zusammenzubauen. Darüber hinaus sehe ich seit 30 Jahren, wenn nicht sogar länger, ähnliche Uhren, die einst mein Vater gesammelt hatte, in der Wohnung meiner Eltern. Ich habe die Platine sorgfältig verlötet und wurde Besitzer von 9 Lampen, die Anfang 1974 hergestellt wurden. Der Wunsch, diese Raritäten in die Tat umzusetzen, verstärkte sich.

Durch sorgfältige Befragung von Yandex gelangte ich auf die Website, die sich lediglich als Wissensspeicher zum Thema der Herstellung solcher Uhren herausstellte. Nachdem ich mir mehrere Diagramme solcher Designs angesehen hatte, wurde mir klar, dass ich eine von einem Mikrocontroller gesteuerte Uhr mit einem Echtzeitchip (RTC) wollte. Und wenn ich durch die Wiederholung eines der Uhrendesigns in der Lage wäre, den Controller zu programmieren und die Platine zu löten, dann stellte mich die Frage nach der Herstellung der Leiterplatte selbst vor ein Rätsel (ich bin noch kein echter Funkamateur).

Im Allgemeinen wurde beschlossen, zunächst einen Designer solcher Uhren zu kaufen.
Dieser Konstruktor wird diskutiert, tatsächlich ist dies das Thema des Autors (sein Spitzname). mss_ja) dieses Sets, wo er selbst beim Zusammenbau und der Einführung seiner Sets hilft. Er hat auch, wo es viele Fotos von fertigen Produkten gibt. Dort können Sie nicht nur Bausätze zur Selbstmontage, sondern auch fertige Uhren kaufen. Schauen Sie vorbei, lassen Sie sich inspirieren.

Die Frage der Lieferung ließ einige Zweifel aufkommen, da der angesehene Autor in der Ukraine lebt. Aber es stellte sich heraus, dass der Krieg nur ein Krieg war und die Post wie geplant arbeitete. Eigentlich sind es noch 14 Tage und ich habe das Paket.

Lieferung

Hier ist eine kleine Kiste.


Was habe ich also gekauft? Und auf dem Foto ist alles zu sehen.


Das Set beinhaltet:
Leiterplatte (auf die der Autor freundlicherweise den Controller gelötet hat, damit ich nicht leiden muss, seine Beine sind zu klein). Das Programm war bereits fest in die Steuerung einprogrammiert;
Paket mit Designkomponenten. Große sind deutlich zu erkennen - Mikroschaltungen, Elektrolytkondensatoren, Hochtöner usw., laut Diagramm und Beschreibung. Unter dieser Tasche befindet sich eine weitere mit kleinen SMD-Bauteilen – Widerstände, Kondensatoren, Transistoren. Alle SMD-Elemente sind auf Papier geklebt und die Nennwerte sind darauf geschrieben, was sehr praktisch ist. Das Foto wurde während des Montagevorgangs aufgenommen.


Der Rohling für das Uhrengehäuse ist standardmäßig nicht im Set enthalten, aber nach Kontaktaufnahme mit dem Autor habe ich ihn auch gekauft. Dies ist eine Rückversicherung gegen Ihre mögliche Schiefstellung, denn... Ich habe praktisch nichts mit Holz zu tun und meine ganze Erfahrung in der Verarbeitung läuft darauf hinaus, regelmäßig Brennholz zum Grillen auf der Datscha zu sägen. Aber ich wollte einen klassischen Look – wie „Glas aus Holz“, wie es im Radio-Cat-Forum heißt.
Also lasst uns anfangen.
Das ist alles, was wir brauchen, um mit dem Zusammenbau zu beginnen. Und um es erfolgreich abzuschließen, brauchen wir noch einen Kopf und Hände.


Aber nein, ich habe nicht alles gezeigt. Ohne dieses Ding müssen Sie nicht einmal anfangen. Diese SMD-Elemente sind so klein ...


Ich habe den Zusammenbau streng nach der Empfehlung des Autors begonnen – mit Stromrichtern. Und davon gibt es in diesem Design gleich zwei. 12V->3,3V für die Stromversorgung der Elektronik und 12V->180V für den Betrieb der Anzeigen selbst. Sie müssen solche Dinge sehr sorgfältig zusammenbauen und zunächst sicherstellen, dass Sie genau das löten, was Sie löten, genau dort und ohne die Polarität der Komponenten zu verwechseln. Die Leiterplatte selbst ist von hervorragender Qualität, industriell gefertigt, das Löten macht Freude.
Die Stromrichter wurden zusammengebaut und auf die entsprechenden Spannungen getestet, und dann begann ich mit der Installation der restlichen Komponenten.

Als ich mit dem Bau begann, habe ich mir vorgenommen, jeden Schritt des Baus zu fotografieren. Aber von dieser Aktion mitgerissen, erinnerte ich mich erst an meinen Wunsch, eine Rezension zu schreiben, als das Board fast fertig war. Daher entstand das folgende Foto, als ich mit dem Testen der Indikatoren begann, indem ich sie einfach an die Platine anschloss und Strom anlegte.


Von den neun IN-14-Lampen, die ich erworben habe, erwies sich eine als völlig funktionsunfähig, die übrigen waren jedoch in ausgezeichnetem Zustand, alle Zahlen und Kommas leuchteten perfekt. 6 Lampen gingen an die Uhr und zwei an die Reserve.


Das Herstellungsdatum habe ich bewusst nicht von den Lampen entfernt.
Rückseite




Hier sieht man einen ungeschickt eingebauten Fotowiderstand; ich habe nach seiner besten Position gesucht.
Nachdem ich sichergestellt hatte, dass die Schaltung funktionierte und die Uhr ging, legte ich sie beiseite. Und er nahm den Körper auf. Der untere Teil besteht aus einem Stück Fiberglas, von dem ich die Folie abgerissen habe. Und der Holzrohling wurde sorgfältig mit feinem Schleifpapier auf eine „angenehme Glätte“ geschliffen. Nun, dann wurde es in mehreren Schichten mit Lack und Beize beschichtet, zwischengetrocknet und mit feinem Schleifpapier poliert.


Es ist nicht perfekt geworden, aber meiner Meinung nach ist es gut geworden. Vor allem angesichts meiner mangelnden Erfahrung im Umgang mit Holz.


Auf der Rückseite sieht man Löcher für den Stromanschluss und einen Temperatursensor, den ich noch nicht habe (ja, der kann auch die Temperatur anzeigen...).


Hier einige Aufnahmen des Innenraums. Es ist unmöglich, ein gutes Foto zu machen; die Fotos vermitteln nicht die ganze „Helligkeit“.


Dies ist eine Datumsanzeige.


Lampenbeleuchtung. Was wären wir ohne sie? Es kann ausgeschaltet werden. Wenn es Ihnen nicht gefällt, schalten Sie es nicht ein.

Bemerkenswerte Laufgenauigkeit. Ich habe eine Woche lang auf die Uhr geschaut, sie bewegt sich Sekunde für Sekunde. Natürlich ist eine Woche keine lange Zeit, aber der Trend ist offensichtlich.

Abschließend gebe ich die Eigenschaften der Uhr an, die ich direkt von der Website des Autors des Projekts kopiert und eingefügt habe:

Uhrenfunktionen:

Uhr, Format: 12/24
Datum, Format: HH.MM.YY / HH.MM.D
Wecker, anpassbar an den Tag.
Temperatur messung.
Stundensignal (abschaltbar).
Automatische Helligkeitsanpassung je nach Beleuchtung.
Hohe Präzision (DS3231).
Anzeigeeffekte.
---keine Auswirkungen.
---sanfter Zerfall.
---scrollen.
---Nummernüberlagerung.
Auswirkungen von Trennlampen.
---aus.
---blinkt 1 Hertz.
---sanfter Zerfall.
---blinkt 2 Hertz.
---inbegriffen.
Effekte der Datumsanzeige.
---keine Auswirkungen.
---Schicht.
---Scroll-Shift.
---Scrollen.
---Ersetzung von Zahlen.
Pendeleffekt.
---einfach.
---schwierig.
Hintergrundbeleuchtung
---Blau
---Möglichkeit der Gehäusebeleuchtung. (Optional)

Also, lassen Sie mich zusammenfassen. Die Uhr hat mir sehr gut gefallen. Der Zusammenbau einer Uhr aus einem Set ist für eine Person mit durchschnittlichem Handicap nicht schwierig. Nachdem wir ein paar Tage mit einer sehr interessanten Tätigkeit verbracht haben, erhalten wir ein schönes und nützliches Gerät, sogar mit einem Hauch von Exklusivität.

Natürlich ist der Preis nach heutigen Maßstäben nicht sehr human. Aber erstens ist es ein Hobby, für das man kein Geld ausgibt. Und zweitens ist es nicht die Schuld des Autors, dass der Rubel jetzt nichts mehr wert ist.

In letzter Zeit erfreuen sich Retro-Uhren mit Gasentladungsanzeige großer Beliebtheit. Im Ausland werden solche Uhren „Nixie-Clock“ genannt. Nachdem ich im Internet ein ähnliches Projekt gesehen hatte, kam mir die Idee, die gleichen auch selbst zusammenzustellen.

Lesen Sie weiter, um herauszufinden, was dabei herausgekommen ist.

Ich habe die Schaltungsmöglichkeiten im Internet studiert. Typischerweise besteht eine Nixie-Uhr aus vier Hauptteilen:
1. Steuermikrocontroller,
2. Hochspannungsversorgung,
3. Treiber-Decoder und Lampen selbst.

In den meisten Schaltkreisen werden sowjetische K155ID1-Mikroschaltungen als Decoder verwendet – „Hochspannungsdecoder zur Steuerung von Gasentladungsanzeigern“. Ich konnte einen solchen Chip nicht finden und wollte DIP-Pakete eigentlich nicht verwenden.

Uhrendiagramm, verwendete Teile

Unter Berücksichtigung der verfügbaren Komponenten habe ich eine eigene Version der Taktschaltung entwickelt, bei der die Rolle des Decoders dem Mikrocontroller zugewiesen wird.

Abbildung 1. Schema der Nixie-Uhr auf MK

Auf dem U4 MC34063-Chip ist ein Boost-DC-DC-Wandler mit externem Schlüssel am IRF630M in einem vollständig isolierten Gehäuse montiert. Der Transistor wurde von der Monitorplatine entnommen.
R4+Q1+D1 sind einfache Schaltertreiber, die den Verschluss schnell entladen. Ohne einen solchen Treiber wurde der Schlüssel sehr heiß und es war unmöglich, die erforderliche Spannung zu erhalten.

R5+R7+C8 – Rückmeldung, die die Ausgangsspannung bei 166 Volt bestimmt. Die Transistoren Q3–Q10 bilden zusammen mit den Widerständen R8–R23 die Anodenschalter und ermöglichen eine dynamische Anzeige.

Die Widerstände R8-R11 stellen die Helligkeit der Anzeigezahlen ein und der Widerstand R35 stellt die Helligkeit des Teilungspunkts ein.

Die gleichen Anschlüsse aller Lampen mit Ausnahme der Anode sind miteinander verbunden und werden von den Transistoren Q11-Q21 gesteuert.

Der ATMEGA8-Mikrocontroller steuert die Lampenschalter und fragt außerdem den DS1307-Echtzeituhrchip (RTC) und die Tasten ab.

Die Dioden D3 und D4 sorgen für die Generierung einer externen Interrupt-Anfrage durch Drücken einer der Steuertasten.

Der Regler wird über einen Linearstabilisator 78L05 mit Strom versorgt.

IN-14-Lampen sind Glimmentladungsanzeiger.

Kathoden in Form arabischer Ziffern mit einer Höhe von 18 mm und zwei Kommas. Die Anzeige erfolgt durch die Seitenfläche des Zylinders. Das Design besteht aus Glas mit flexiblen Leitungen.

Sozusagen, äh... der Iskra 122-Rechner. Foto ~MERCURY LIGHT~

Die IN-14-Blinker des monströsen Rechners Iskra 122 aus dem Jahr 1978 leuchten ohne Probleme und ich habe sie für „Danke, dass Sie meinen Balkon geräumt haben“ bekommen.

Die Struktur kann über ein externes Netzteil mit einer konstanten Spannung von 6 - 15 Volt versorgt werden. Verbrauch von weniger als einem Watt (70 mA bei 10 V).

Um die Uhr auch bei Stromausfällen am Laufen zu halten, ist eine CR2032-Batterie im Lieferumfang enthalten. Laut Datenblatt verbraucht der DS1307 im Batteriebetrieb nur 500 nA, sodass dieser Akku sehr lange hält.

Uhrverwaltung

Nach dem Anlegen der Spannung leuchten vier Nullen auf und wenn die Kommunikation mit dem DS1307-Chip fehlerfrei zustande kommt, beginnt der Trennpunkt zu blinken.

Die Zeiteinstellung erfolgt über die drei Tasten „+“, „-“ und „set“. Durch Drücken der „Set“-Taste werden die Stundenziffern gelöscht. Anschließend können Sie mit den Tasten „+“ und „-“ die Minuten einstellen. Durch das nächste Drücken der „Set“-Taste wird in den Uhreinstellungsmodus gewechselt. Durch erneutes Drücken von „Set“ wird der Wert auf 0 Sekunden zurückgesetzt und die Uhr wechselt in den Zeitanzeigemodus „HH:MM“. Der Trennpunkt blinkt.

Durch Halten der „+“-Taste können Sie jederzeit die aktuelle Uhrzeit im „MM:SS“-Modus anzeigen.

Zahlen

Alle Hauptteile der Schaltung sind mit einer doppelseitigen Platine mit den Maßen 135x53 mm verbunden. Die Platine wurde von LUT hergestellt und in Wasserstoffperoxid mit Zitronensäure geätzt. Die Schichten der Platine wurden durch das Einlöten von Kupferdrahtstücken in die Löcher miteinander verbunden.

Die Tafelschablonen wurden entlang der Markierungen außerhalb der Tafel zum Licht ausgerichtet. Es sei daran erinnert, dass die oberste Ebene von M1 im Sprint-Layout spiegelbildlich gedruckt werden muss.

Bei der Testmontage wurden „Pfosten“ in der Verkabelung festgestellt. Ich musste die Anodentransistoren mit Drähten verbinden. Die Leiterplatte im Archiv zum Artikel wurde korrigiert.

Für die Programmierung des Controllers stehen Kontaktpads zur Verfügung.

Foto der zusammengebauten Uhrenplatine

Foto 1. Uhrentafel von unten

Hochspannungselektrik Der Kondensator ist horizontal platziert; ich habe dafür einen Ausschnitt in der Platine gemacht. Ich habe versucht, die zusammengebaute Platine so klein wie möglich zu machen. Es stellte sich heraus, dass es nur 15 mm dick war. Sie können eine dünne, stilvolle Hülle herstellen!

Liste der Einzelteile

Dateien

Das Archiv enthält ein hochauflösendes Uhrendiagramm, eine Leiterplatte im SL5-Format und Firmware für den Controller.
Die Sicherungen müssen für den Betrieb mit einem internen 8-MHz-Oszillator konfiguriert sein.
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Planen:
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Wir werden über meine neue Uhr mit Gasentladungsindikatoren IN-8-2 sprechen. Ich wollte diese Uhr aus meiner subjektiven Sicht sozusagen ideal machen. Nämlich – damit sie statisch sind, Blinker mit der richtigen Fünf, einen relativ makellosen Körper und dementsprechend ein mehr oder weniger solides Design haben.

Es stellte sich heraus, wie man sagt, was passiert ist.

Im Allgemeinen recht gut. Der Körper besteht aus Glasfaser und ist mit Aerosolfarbe lackiert, gefolgt von einem leichten Sprühverfahren, um ihm ein charakteristisches mattes Finish zu verleihen. Schutzrohr aus Stahl. Zuerst gab es die Idee, es so zu polieren, dass es wie Chrom aussieht, aber dann entschied ich, dass Weiß irgendwie interessanter sei.

Lassen Sie uns die Funktionen und Fähigkeiten der Uhr auflisten:

• Zeitanzeige
• Datumsanzeige per Knopfdruck
• RGB-Hintergrundbeleuchtung der Anzeigen. Es verfügt über 2 Modi.

Die erste ist die manuelle Farbauswahl, jeder Kanal wird separat konfiguriert, Sie können einen PWM-Wert von 0 bis 255 in Schritten von 5 Einheiten zuweisen. Auf diese Weise können Sie nahezu jede Farbe individuell anpassen.

Der zweite Modus ist automatisch. Die Farbe ändert sich je nach Tageszeit nach folgendem Gesetz:

Die X-Achse stellt Stunden dar. Das heißt, um acht Uhr morgens haben wir grünes Licht, um 16 Uhr blaues und um Mitternacht rotes Licht. Zwischendurch wechseln sich die Farben ab. Es sieht sehr interessant aus, man kann die Uhrzeit sogar anhand der Farbe erkennen. Zur Berechnung der PWM-Werte werden nicht nur Stunden, sondern auch Minuten verwendet, sodass sich die Farbe fließend ändert.

• LED-Beleuchtung unter dem Körper – leuchtende Beine. Normale weiße LEDs. Die Hintergrundbeleuchtung kann als Nachtlicht oder einfach aus ästhetischen Gründen verwendet werden.
• Möglichkeit, die Helligkeit der Anzeigen anzupassen. Die Umsetzung erfolgt über ein einfaches Software-PWM, da bereits drei Kanäle mit RGB-Hintergrundbeleuchtung belegt sind.

Das Gerät ist recht einfach - die Schaltung basiert auf 74HC595 und K155ID1 (alles ist streng nach den Datenblättern angeschlossen, keine „verwechselten“ Kathoden), alles wird von ATMEGA 8 gesteuert. Echtzeituhr DS1307. ULN2803-Tasten für RGB und herkömmliche LEDs. Es gibt keinen Konverter, die Stromversorgung erfolgt über den Transformator TA1-127. Es verfügt über 4 Wicklungen mit 28 Volt. Eine der Wicklungen ist an einen Spannungsverdoppler angeschlossen, dann in Reihe mit den anderen an eine Diodenbrücke. Am Kondensator liegen etwa 200 Volt an.

Schauen Sie sich das Diagramm am Anfang des Beitrags an.

Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, gibt es 7 Schaltflächen.

Wenn Sie eine dieser Tasten drücken, erfolgt ein INT0-Interrupt und das Programm reagiert auf die gedrückte Taste. Aus diesem Grund ist eine Diodenisolation erforderlich.

Die erste Schaltfläche ist der Anzeigemodus – Uhrzeit oder Datum.

Der zweite und dritte Knopf dienen zum Einstellen der Minuten bzw. Stunden (wenn die Uhr die Uhrzeit anzeigt) oder zum Einstellen von Tag, Monat und Jahr (wenn die Uhr das Datum anzeigt). Beim Einstellen der Minuten werden die Sekunden auf Null zurückgesetzt. Das Jahr wird in Monaten angegeben.

Mit der vierten Taste (im Zeitanzeigemodus) können Sie zwischen den Hintergrundbeleuchtungsmodi wechseln. Insgesamt gibt es vier Modi. 1 – manuelle RGB-Hintergrundbeleuchtung, untere Beleuchtung aus. 2 – automatische RGB-Hintergrundbeleuchtung, untere Beleuchtung ist ausgeschaltet. 3 – manuelles RGB, unteres Licht an. 4 – automatisches RGB, unteres Licht an. Im Datumsanzeigemodus kann mit dieser Taste die Helligkeit der Anzeigen eingestellt werden. Insgesamt 10 Helligkeitsstufen.

Die fünfte, sechste und siebte Taste dienen der manuellen Einstellung der RGB-Hintergrundbeleuchtung. Jeder Kanal wird über eine entsprechende Taste gesteuert. Sie können PWM-Werte von 0 bis 255 in 5er-Schritten zuweisen. In diesem Fall wird der PWM-Wert selbst auf den Anzeigen angezeigt und erscheint dort, bis die Einstellung abgeschlossen ist. Danach müssen Sie die erste Taste drücken und die Die Uhr kehrt in den Zeitanzeigemodus zurück.

Natürlich können Sie die Hintergrundbeleuchtung auch komplett ausschalten – dazu müssen Sie den manuellen Hintergrundbeleuchtungsmodus auswählen und für alle Kanäle Nullen einstellen.

RGB-LEDs werden über Widerstände und Schalter am ULN2803 mit 12 Volt betrieben. Natürlich ist die Helligkeit der Kanäle innerhalb der LED unterschiedlich, daher ist eine Kalibrierung des Systems erforderlich. Dazu müssen Sie die gleichen PWM-Koeffizienten einstellen und im Programm Widerstände oder spezielle Konstanten auswählen, um weißes Licht ohne Verzerrungen auf irgendeiner Seite des Spektrums zu erzielen. Bei meinen LEDs leuchtete der rote Kanal deutlich schwächer als der blaue und grüne, daher wurden im Programm entsprechende Korrekturfaktoren eingeführt.

Der Mikrocontroller arbeitet mit 14 MHz, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist; Sie können den internen Oszillator auch mit 8 MHz betreiben.

Register und Decoder werden nach Standardschaltungen angeschlossen.

Die Anzeigen werden über 33-kOhm-Widerstände mit Strom versorgt. Anschließend werden sie über das Bedienelement mit 200 Volt Strom versorgt. Es kann als geeigneter Hochspannungs-Optokoppler, Halbleiterrelais, Optokoppler-Schalter usw. verwendet werden. Es sei denn natürlich, eine Helligkeitsanpassung ist notwendig.

Nun ein wenig zum Herstellungsprozess.

Die gesamte Struktur wird auf zwei Bretter gelegt. Einer mit Registern und Decodern, der andere mit Mikrocontroller, Tasten usw.

Die Platinen sind also geätzt, eine ist bereits verlötet. Kleine Tücher für Blinker.

Hier sind die Blinker bereits auf der gemeinsamen Hintergrundbeleuchtungsplatine verlötet.

Wir beginnen mit der Herstellung des Körpers – wir schneiden die Teile aus Glasfaser aus und löten sie zusammen.

Anprobieren von Platinen und Teilen im Koffer.

Stellenweise wird es durch Kaltschweißen verspachtelt und geschliffen.

Platine mit Decodern und Registern im Gehäuse. Direkt an die Wand und an einen Ständer gelötet.

Jetzt sollten Sie auf die Tasten achten. Ich habe kleine Hebel aus Fiberglas ausgeschnitten, Löcher hineingebohrt und sie auf die Achse gesteckt. Die Achse selbst ist an den Pfosten der Platine angelötet. Dazwischen liegen auch Teile aus der Mine eines Kugelschreibers.

Wie Sie sehen können, drückt dieser beim Drücken des Hebels auf den Knopf.

Jetzt legen wir die Platine in das Gehäuse. Es verfügt über vorgestanzte Langlöcher für die Hebel.

So sieht es von außen aus.\

Nun kann das elektronische Teil als zusammengebaut betrachtet werden. Wieder erschien über dem Mikrocontroller eine Prototypenplatine – darauf befanden sich ein 14-MHz-Quarz und ein Anschluss für den Programmierer. Der Controller funktioniert jetzt über diesen Quarz und Sie können ihn programmieren, ohne den Controller aus der Steckdose zu ziehen.

Zuerst habe ich den Boden abgetrennt, der mit dem gesamten Gehäuse verlötet war, und die Platinen und alles andere darauf montiert. Dadurch ist das Design wartungsfreundlicher und unabhängiger vom Körper geworden.

Natürlich wurde die Farbe zunächst mit einem Lösungsmittel abgewaschen.

Ich habe das gesamte überschüssige Kupfer abgepumpt, da sich herausstellte, dass die Farbe nicht gut auf Kupfer haftete.

Anschließend wurden einzelne Körperteile fest mit diesem verlötet.

Alle Risse, alle zusätzlichen Löcher und Risse wurden mit Kaltschweißung gefüllt – übrigens ein sehr haltbares Material. Und die Haftung auf Glasfaserlaminat ist hervorragend. Mit einem Wort, es wird fast eins mit dem Ausgangsmaterial. Auch zu glatte Ecken werden durch Kaltschweißen verlängert und geschliffen.

Am Ende habe ich es so perfekt verarbeitet, dass es völlig unmöglich war, die Gelenke durch Anfassen mit den Fingern zu bestimmen. Als ob er schon immer so ganz gewesen wäre.

Also wird die neue Karosserie neu lackiert.

Jetzt ist meiner Meinung nach alles perfekt.

Im letzten Jahrhundert wurden Gasentladungsanzeiger in vielen Geräten sehr aktiv eingesetzt: in Uhren, Messgeräten, Frequenzmessern, Oszilloskopen, Waagen und vielen anderen. Im Laufe der Zeit wurden sie durch Flüssigkristallanzeigen ersetzt, deren Herstellungstechnologie einfacher und kostengünstiger ist und vor allem kompakter ist und eine größere Anzahl von Ziffern aufweist. Flüssigkristallanzeigen ermöglichen eine genauere Anzeige der Messwerte.

Anwendungsbereich heute

Heutzutage stellt die Industrie keine Gasentladungsindikatoren mehr mit Zahlen her, aber früher wurden so viele davon produziert, dass sie immer noch in Lagerhäusern und privaten Lagern verstauben. Sie können bereits als Antiquitäten bezeichnet werden, so wie es beispielsweise in vielen Häusern Vintage-Kerzenständer gibt, die als dekoratives Element der Inneneinrichtung dienen. Ebenso faszinieren Uhren mit Gasentladungslampen durch ihre Beleuchtung und sind eine hervorragende Ergänzung für die Inneneinrichtung verschiedener Räume, insbesondere solcher, die im Retro-Stil eingerichtet sind.

Das Ding ist schön und nützlich, aber leider wird es nicht mehr in Fabriken hergestellt. Sie können sie selbst herstellen oder fertige Produkte von Leuten kaufen, die sich auf ihre Herstellung spezialisiert haben. Viele Taktschaltungen wurden unter Verwendung von Gasentladungsindikatoren auf alten und neuen Mikroschaltungen entwickelt. Betrachten wir die einfachsten Optionen.

Montageschritte ansehen

Zunächst müssen Sie das Funktionsprinzip der IN-14-Indikatorelemente verstehen; praktisch handelt es sich dabei um Neonröhren mit einer Gruppe von Kathoden in Form von Zahlen. Je nach Stromversorgung glüht abwechselnd die eine oder andere Kathode, es kommt das Prinzip einer Glühlampe mit Gasentladungsverfahren zum Einsatz.

Die Lebensdauer solcher Indikatoren ist enorm, da eine langfristige und starke Belastung einer Kathode entfällt. Für eine vollständige Ausleuchtung ist eine Spannung von mindestens 100 V erforderlich, daher beginnen wir den Entwurf mit einer Stromquelle.

Netzteil

Die Option mit einem Transformator, dessen Sekundärwicklung 170 oder 180 V hat, scheidet aufgrund der großen Abmessungen und des Gewichts sofort aus. Eisen, Drähte und Wicklung selbst auszuwählen ist eine undankbare und mühsame Aufgabe. Praktischer ist die Verwendung eines Spannungswandlers auf dem MC34063-Chip, der geringe Abmessungen, geringes Gewicht und stabile Parameter aufweist.

Alle Elemente sind auf einer Leiterplatte montiert; nach der Montage ist in den meisten Fällen keine Anpassung erforderlich; bei 10–12 V erzeugt der Konverter 175–180 V. Wie Sie sehen, befindet sich im Stromkreis ein Transformator, aber Es ist sehr klein und leicht zugänglich für eine schnelle Eigenproduktion; man kann es in Einzelhandelsketten kaufen. Am Ausgang der Sekundärwicklung gehen 9–12 VAC an die Diodenbrücke (Gleichrichter). Der Linearstabilisator LM7805 ist für die Stromversorgung elektronischer Elemente von Uhren konzipiert.

Schaltung zum Einschalten von Lampen

Diese Schaltung löst das Problem der Anpassung der Steuerspannung an der 5-V-Mikroschaltung und der gesteuerten Versorgungsspannung der Anoden. An die Anode wird ein positives Potential von 180 V angelegt, an die Kathoden der entsprechenden Nummern wird ein negatives Potential angelegt.

Das Einschalten der Kathoden erfolgt über eine Schaltung auf Basis der alten Mikroschaltung K155ID1, die mit einer Spannung von 5 V betrieben wird, was in unserem Fall sehr gelungen ist. Mikroschaltungen der Serie 155 wurden eingestellt, sind aber nicht Mangelware; sie können problemlos in Einzelhandelsketten und auf Radiomärkten erworben werden. Um nicht an jede Lampe einen Mikroschaltkreis zu löten, ist der Kathodensteuerkreis nach einem dynamischen Prinzip aufgebaut.

Nun müssen die Stromversorgung, die Kathoden- und Anodensteuerschaltung an den Taktprozessor DS1307 angeschlossen werden; für die Koordination bietet sich der Mega8-Mikrocontroller an.

Uhr mit Controller und Bedientasten

Dieses Schema umfasst:

• Uhr DS1307;
• Mega8-Controller;
• DS18B20 Digitalthermometer;
• Transistoren für LED-Hintergrundbeleuchtung;
• Tasten zur Steuerung der Zeiteinstellungen.

Bei Bedarf kann diese Schaltung durch Entfernen der LED-Hintergrundbeleuchtung, des Digitalthermometers und der Sekundenentladungslampen mit Kathoden- und Anodensteuerelementen erheblich vereinfacht werden.

Mikrocontroller-Firmware

Die Software für die Uhr von Gasentladungsanzeigelampen ist in Eclipse geschrieben, verzerrungsfrei an AVR Studio übertragen, Codes mit Kommentaren, was den Prozess erheblich vereinfacht.

Als Ergebnis der Firmware werden bestimmte Modi und der Prozess ihrer Verwaltung installiert. Durch kurzes Drücken der „MENU“-Taste werden folgende Modi kreisförmig angezeigt:

• Modus Nr. 1 – Zeit (kontinuierlich angezeigt);
• Modus Nr. 2 – 2 Min. Zeit, 10 Sek. Datum von;
• Modus Nr. 3 – 2 Min. Zeit, 10 Sek. Temperatur;
• Modus Nr. 4 – 2 Min. Zeit, 10 Sek. Datum und 10 Sek. Temperatur;
• Der Einstellungsmodus für Uhrzeit und Datum wird durch Gedrückthalten der Taste „MENU“ eingestellt.
• Durch kurzes Drücken der „UP“-Taste (2 Sekunden) wird das Datum angezeigt. Wenn Sie diese Taste gedrückt halten, wird die Hintergrundbeleuchtung aus- oder eingeschaltet.
• Durch kurzes Drücken von „DOWN“ (2 Sek.) wird die Temperatur angezeigt.
• Helligkeitsreduzierung durch Stundenprogramm von 00.00 bis 7.00 Uhr.

Verbindung der Hauptelemente und Bedienfunktionen

Letztendlich besteht das gesamte System aus drei Leiterplatten:

• Netzteil, Spannungswandler am Sockel MC34063

• Platine mit Controller Mega8- und DS1307-Uhr

Aus Gründen der Kompaktheit ist die Platine mit einer doppelseitigen Anordnung der Elemente gefertigt; diese Version von Leiterplatten ist kein Dogma, es gibt andere. Wenn die Uhr, die Steuerung der Kathoden und Anoden auf einer Platine und die Stromversorgung auf einer anderen Platine montiert sind, werden kleinere Lampen – IN-8 – zum Entladen der Sekunden verwendet. Manchmal werden die Lampen auf einer separaten Platte platziert und ein zweistufiges Design erstellt; auf der ersten Ebene befindet sich eine Platine mit einer Taktgeber-Mikroschaltung und Elementen zur Steuerung der Kathoden und Anoden. Auf der zweiten Ebene gibt es eine Tafel mit Paneelen für Lampen; alles hängt von der Fantasie des Entwicklers ab.

IN-14-Lampen werden nicht mehr hergestellt; es könnte ein Problem beim Kauf von Panels dafür geben. In diesem Fall können Sie die Kontakte von D-SUB-Steckern im „weiblichen“ Format oder dem Durchmesser entsprechende Spannzangenlineale verwenden.

Der Kunststoff des Lineals kann mit einer Zange vorsichtig zerdrückt und die Kontakte entfernt werden, die in die Bohrlöcher der Leiterplatte eingelötet werden.

Jetzt muss diese Struktur nur noch in einen Koffer gepackt werden (die einfachste Möglichkeit ist eine rechteckige Box). Das Material kann sehr unterschiedlich sein: Kunststoff, Sperrholz, mit Leder überzogen oder anderes dekoratives Material.

Der Netzteiltransformator erwärmt sich um nicht mehr als 40 °C, daher wird empfohlen, Belüftungslöcher im Gehäuse anzubringen, um einen stabilen Strom von 200 mA zu gewährleisten. Die Genauigkeit der Uhr hängt vom stabilen Betrieb des 32,768-kHz-Quarzes ab, der vorzugsweise von PC-Motherboards oder Mobiltelefonen übernommen wird, da in Einzelhandelsketten häufig minderwertige Produkte zu finden sind.

Diese Methode zur Herstellung von Uhren mit Gasentladungslampen kann von einer Person durchgeführt werden, die über gewisse Kenntnisse in der Elektronik und praktische Fähigkeiten verfügt. Anfänger können die Dienste der Website http://vrtp.ru/index.php?showtopic=25695 nutzen. Sie können fertige Leiterplatten für 800 Rubel mit einer detaillierten Anleitung bestellen, die angibt, was wo gelötet werden soll. Für 2.500 wird ein kompletter „Do it yourself“-Bausatz verkauft, bestehend aus Lampen mit genähter Mikroschaltung und anderen Teilen. Sie können eine fertige Uhr für 3.500 Rubel kaufen, aber das ist nicht interessant, wenn Sie etwas mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen möchten.