Вакуумно-люминесцентный индикатор ИВ-18. Собираем ледяные часы.
Приветствую! Обзор будет посвящен вакуумно-люминесцентному индикатору ИВ-18 и сборке часов на его основе. Расскажу про каждый функциональный узел в схеме, будет много фото, картинок, текста и, конечно же, DIY. Если интересно, заходим под cut.Совсем чуть-чуть лирики
У меня давно была идея собрать часы на газоразрядных или люминесцентных индикаторах. Согласитесь — выглядит это винтажно, тепло и лампово. Такие часы, например, в деревянном корпусе, смогут занять достойное место в интерьере или на столе радиолюбителя. Реализовать свою идею все как-то не получалось. Сначала хотел собрать на ИВ-12. Такие лампы нашлись дома в куче «хлама».
(Картинка для примера из интернета).
Потом на ИН-18. Это одна из самых больших индикаторных ламп, но узнав цену одной штуки, от этой затеи отказался. (Картинка для примера из интернета).
Затем захотел повторить схему на ИН-14. (Картинка для примера из интернета).
Уже развел печатную плату, но заминка случилась из-за ламп. Найти их в Норильске не удалось. Потом нашел комплект из 6 штук на ebay. Пока раздумывал, энтузиазм поугас, появились другие проекты. Идея снова не была реализована.
На одном из тематических сайтов для радиолюбителей, увидел вот такие часы. 
Нашел информацию, это оказались Ice Tube Clock от Adafruit. Мне они очень понравились, однако цена за комплект для самостоятельной сборки составляет $85, без учета стоимости доставки. Тут же пришло решение — буду собирать сам! Индикатором в таких часах является ИВ-18. Купить такой же в русских интернет-магазинах я не смог, то не было доставки до Норильска, то продажа только оптом. В общем, в порыве энтузиазма заказал его на ebay. Продавец оказался из Нижнего Тагила (доставляет по всему миру). После оплаты продавец вернул стоимость международной доставки $5. Через 3 недели посылка была у меня в руках. На всякий случай заказал 2 шт, так как переживал, что в дороге могут разбиться.
Упаковка
В качестве упаковки — обычный конверт с пупырками,
mysku.me
Часы на люминесцентных индикаторах ИВ-11 (К176ИЕ18, К176ИЕ13)
Принципиальная схема самодельных часов на микросхемах К176ИЕ18, К176ИЕ13 и люминесцентных индикаторах ИВ-11. Простая и красивая самоделка для дома. Приведена схема часов, чертежи печатных плат, а также фото готового устройства в собранном и разобранном виде.
Предлагаю для обзора и возможно повторения данную конструкцию часов на советских люминесцентных индикаторах ИВ-11. Схема (приведена на рисунке 1) довольна проста и при правильной сборке начинает работать сразу же после включения.
Принципиальная схема
В основе электронных часов лежит микросхема К176ИЕ18, которая представляет собой специализированный двоичный счётчик с генератором и мультиплексором. Также в состав микросхемы К176ИЕ18 входит генератор (выводы 12 и 13), который рассчитан на работу с внешним кварцевым резонатором частотой 32 768 Гц, еще микросхема содержит два делителя частоты с коэффициентами деления 215=32768 и 60.
Микросхема К176ИЕ18 содержит специальный формирователь звукового сигнала. При подаче на вход вывод 9 импульса положительной полярности с выхода микросхемы К176ИЕ13 на выводе 7 К176ИЕ18 появляются пачки отрицательных импульсов с частотой заполнения 2048 Гц и скважностью 2.
Рис. 1. Принципальная схема самоедльных часов на люминесцентных индикаторах ИВ-11.
Длительность пачек — 0,5 секунд, период заполнения — 1 секунда. Выход звукового сигнала (вывод 7) выполнен с «открытым» стоком и позволяет подключать излучатели сопротивлением более 50 Ом без эмиттерных повторителей.
За основу мною была взята принципиальная схема электронных часов с сайта «radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480». При сборке были обнаружены значительные ошибки автора данной статьи в печатной плате и нумерации некоторых выводов.
Кроме того предложеный автором вариант печатной платы был выполнен в лаеуте,что не очень удобно и плюс ко всему вид со стороны деталей одновременно с проводниками со стороны пайки. Проще говоря вид сверху в прозрачном варианте.
При нанесении рисунка проводников требуется делать перевертыш печатки по горизонтали в зеркальном варианте — еще один минус. Исходя из всего этого исправил все ошибки в разводке печатки и перевел сразу в зеркальном отражении. На рисунке 2 представлена печатная плата автора с неправильной разводкой.
Рис. 2. Оригинальная печатная плата, содержащая ошибки.
На рисунках 3 и 4 приведена моя версия печатной платы, она исправленная и зеркальная, вид со стороны дорожек.
Рис. 3. Печатная плата для схемы часов на ИВ-11, часть 1.
Рис. 4. Печатная плата для схемы часов на ИВ-11, часть 2.
Изменения в схеме
Теперь скажу несколько слов по схеме, при сборке и экспериментировании со схемой столкнулся с теми же проблемами, что и люди которые оставили комментарии к статье на сайте автора. А именно:
- Нагрев стабилитронов;
- Сильный нагрев транзисторов в преобразователе;
- Нагрев гасящих конденсаторов;
- Проблема по накалу.
в конечном итоге гасящие конденсаторы были составлены на общую емкость 0,95 мкФ — два конденсатора 0,47х400в и один 0,01х400в. Резистор R18 заменен от указного номинала на схеме на 470ком.
Рис. 5. Внешний вид основной платы в сборе.
Стабилитроны использовал — Д814В. Резистор R21 в базах преобразователя был заменен на 56 кОм. Трансформатор намотал на ферритовом кольце, которое извлек из старого соединительного кабеля монитора с системным блоком компьютера.
Рис. 6. Внешний вид основной платы и платы с индикаторами в сборе.
Вторичной обмотки намотано 21х21 виток провода диаметром 0,4мм, а первичная обмотка содержит 120 витков проводом 0,2мм. Вот впрочем все изменения в схеме, которые позволили устранить вышеперечисленные сложности в ее работе.
Транзисторы преобразователя греются достаточно сильно, примерно градусов на 60-65 по Цельсию, но работают без проблем. Изначально вместо транзисторов КТ3102 и КТ3107 пробовал ставить пару КТ817 и КТ814 — они также работают, чуть теплые, но как-то не устойчиво.
Рис. 7. Внешний вид готовых часов на люминесцентных индикаторах ИВ-11 и ИВ-6.
При включении запускался преобразователь через раз. Поэтому я не стал ничего переделывать и оставил все как есть. В качестве излучателя использовал попавшийся на глаза динамик от какого то сотового телефона, его и установил в часы. Звук от него не слишком громкий, но достаточный чтоб разбудить утром.
И последнее, что можно отнести к недостатку или к достоинству — так это вариант бестрансформаторного питания. Несомненно при наладке или каких других манипуляциях со схемой есть риск отхватить не хилый удар током, не говоря уже про более плачевные последствия.
При экспериментах и наладке пользовался понижающим трансформатором на 24 вольта переменки по вторичке. Подключал его сразу к диодному мосту.
Кнопок как у автора я не нашел, поэтому взял какие были под рукой, воткнул их в выточенные отверстия корпуса и все. Корпус изготовлен из прессованной фанеры, склеенной клеем ПВА и обклеенной декор-пленкой. Получилось вполне неплохо.
Итог проделанной работы: еще одни часы дома и исправленная рабочая версия для желающих повторить. Вместо индикаторов ИВ-11 можно ставить ИВ-3, ИВ-6, ИВ-22 и другие подобные. Все будут работать без проблем (с учетом цоколевки конечно).
Автор: Сэм. Вопросы можно отправлять мне на мыло dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru
Печатная плата и схема (оригинал с сайта) — Скачать (80КБ).
www.qrz.ru
Миниатюрные часы на вакуумно-люминисцентном индикаторе
Особенности: датчик температуры,будильник, миниатюрный индикатор, эффекты разделителей, эффекты смены цифр, датчик освещенности, есть платы для нескольких индикаторов.Схема:
Скачать схемуТолчком к созданию описанных ниже часов стала покупка на радиорынке по смешной цене одного из самых маленьких отечественных многоразрядных вакуумно-люминсцентных индикаторов (ВЛИ) — индикатора ИВ-21, имеющего 8 цифровых и один служебный разряд в колбе длиной всего лишь 70мм и диаметром 15мм.
Вообще говоря, мне не очень-то нравятся ВЛИ по сравнению с газоразрядными индикаторами (ГРИ, или иностранное NIXIE), однако, мимо этого индикатора я пройти не смог — уж больно красиво он выглядел. Смотрите сами: почти всю колбу занимает подложка из розовой керамики, на которой люминофором нанесены семисегментные разряды, причём сегменты эти имеют не совсем обычную форму, как, например, в светодиодных индикаторах. Поверх сегментов расположены ячеистые сетки, которые при взгляде под определённым углом выглядят золотистыми (к сожалению, фото ниже не может этого передать).
Однако, миниатюрность индикатора влечёт за собой множество проблем. Цель создания часов на ВЛИ и ГРИ — не просто сделать прибор для отображения времени. Для этого можно использовать и обычные светодиодные индикаторы, которые лучше по многим параметрам, да и не требуют, например, высоких напряжений и сложных схем управления. Тут важна эстетика, внешний вид готовой конструкции. На корпус часов в таком случае обычно тратится огромное количество времени, часто даже больше, чем на изготовление электроники.
Если поместить такой индикатор, как ИВ-21, в огромный корпус, ни о какой эстетике не может идти и речи. К тому же, индикатор должен быть на виду, а не стоять за зелёным стеклом, как в калькуляторе — какой тогда во всём этом смысл? За стеклом выглядят почти одинаково и ВЛИ, и светодиодные индикаторы. Не стоит забывать также и о надёжном креплении — нельзя просто так взять и припаять лампы за выводы с одной стороны, не закрепив никак вторую сторону. Поэтому в корпусе должны быть какие-нибудь подставки с обеих сторон, крепящие индикатор. Это сразу делает корпус весьма громоздким.
Наконец, было найдено компромиссное решение: сделать часы без корпуса в привычном понимании этого слова. Было решено в основании часов расположить две горизонтальные печатные платы, на которых разместить основную часть схемы часов, а индикатор закрепить с помощью двух вертикальных плат, подключающихся к верхней горизонтальной штыревыми разъёмами.
Итак, с внешним видом часов определились. Теперь перейдём к схеме.
Начнём с начала, то есть с питания.
От источника питания требуется сформировать 3 напряжения: +5В для питания логической части часов, -22В для катода ИВ-21 и ~2,4В для питания накала лампы (подогревателя). С первым и третьим напряжениями всё ясно. Объясню, зачем нужно именно отрицательное напряжение для катода. Существует два варианта управления ВЛИ, у которых напряжение на анодах-сегментах и сетках относительно катода превышает напряжение питания логической части — так называемые схемы с «нижним» и «верхним» питанием логической части.
Ниже немного теории, куда же без неё!
«Нижнее» питание подразумевает, что общий провод логической части имеет одинаковый потенциал с катодом индикатора. При этом на аноды следует подавать высокое (по отношению к напряжению питания логики) напряжение порядка +(20-30)В. Для этого необходимы преобразователи уровня на каждый анод и каждую сетку индикатора, которые преобразуют +5В с выхода логической части в +(20-30)В на анодах и сетках. Есть три варианта схемы таких преобразователей. Первый — самый простой — использовать специализированную микросхему для управления ВЛИ. Однако, такие микросхемы обычно дороги и труднодоставаемы. Второй — подключить все аноды и сетки к +(20-30)В через резисторы номиналом 10-30кОм и с помощью транзисторных ключей на одном NPN-транзисторе каждый замыкать эти аноды и сетки на общий провод. Этот вариант плох тем, что на резисторе неактивного анода или сетки падает всё анодное напряжение, что вызывает его (резистора) нагрев и даёт лишнюю нагрузку на источник анодного напряжения. Наконец, третий вариант — использовать двухтранзисторные ключи на паре транзисторов NPN+PNP. В этом варианте нет ничего плохого, кроме того, что на каждый ключ нужно 2 транзистора и минимум 3 резистора. Таких ключей нужно для ИВ-21 17 штук, 8 на сегменты и 9 на сетки. Это всё займёт очень много места на печатной плате, что никуда ни годится, если нужно сделать часы как можно меньше (индикатор-то маленький!).
Схема варианта с «нижним» питанием (упрощённая, многое не показано):
«Верхним» называется вариант питания, когда +5В питания логической части — это анодное напряжение, т.е. на активном аноде (сетке) присутствует напряжение +5В (относительно общего провода логической части). Для зажигания индикатора требуется напряжение порядка 20-30В на анодах относительно катода, а для этого на катод нужно подать отрицательный потенциал. Теперь для управления анодами и сетками достаточно всего лишь каскада с ОЭ на PNP-транзисторе.
Схема варианта с «верхним» питанием (также упрощённая):
Исходя из вышесказанного, было выбрано «верхнее» питание.
Казалось бы, на этом всё. Однако, есть ещё одна проблема при создании схемы подключения ВЛИ. Такой индикатор — слаботочный прибор, для свечения люминофора на сегментах достаточно очень маленьких токов. Все электроды в лампе обладают паразитной ёмкостью. Поэтому может возникнуть нежелательное свечение неактивных анодов-сегментов за счёт наведённого потенциала с соседних активных. Также причиной такого свечения могут стать утечки в закрытых транзисторах, взаимные ёмкости проводников на ПП. Для того, чтобы избавиться от этого эффекта подсветки неактивных сегментов, на неактивные аноды и сетки подают так называемое запирающее напряжение. Для надёжного подавления паразитной засветки это напряжение должно быть на 4-7В ниже катодного. Самый простой способ сформировать такое напряжение — «подпереть» с помощью стабилитрона накальную обмотку трансформатора относительно отрицательного полюса анодного источника и соединить резисторами все аноды-сегменты и сетки индикатора с анодом этого стабилитрона.
На схеме ниже упрощённо изображён узел получения запирающего напряжения на неактивных анодах и сетках:
На этом с теорией закончили. Переходим к практике.
Сохраненный архив статьи.
Я же хочу поведать о своем опыте создания миниатюрных часов на ВЛИ или, как их еще называют, VFD.
Заинтересовал меня проект вот этими тремя изображениями на форуме:
Идея корпуса хороша, тем более что ИВ-18 у меня самого есть, для подобного проекта. Диаметр колец 22мм!
Конечно без трансформатора при такой миниатюризации обойтись сложно. В добавок ко всему, автор применил связку КФ1211ЕУ1 + IRF7303.
КФ1211ЕУ1 в наших краях достать проблематично, что не обрадовало.
Но! Grey1975 (РадиоКот) позже нашел более изящное решение — мс SN6501, ценою меньше 1$ и купить которую не представляет проблем на Украине или в России.Сердечник для трансформатора стоит сущие копейки и , главное, его можно купить в магазине на Украине и в России :).
Получается вот такой миниатюрный источник(диаметр колечка сердечника 1см):
С творением Grey1975 которые изображены на фото выше можно ознакомится по ссылке.
Надо попытаться проверить работу сего чуда!
Следующим этапом стал выбор индикатора.
Самые распространенные у меня SVE 9SS03 (установлен в кассовом апарате Samsung 250), SVE 11MS21(установленный в кассе от Datecs) и SVE-10MS14(из кассы Samsung 350). Каждого шт по 10. Второй и третий 11 и 10 разрядные отпали, т.к. схема для 9 разрядного индикатора и что либо менять в прошивке(окромя нумерации) не собирался, поэтому часы я собирал на SVE 9SS03.
Размер индикатора 9см на 2 см. Размер цифры 8мм.
В результате мы должны получить миниатюрные часы и питанием от USB под монитор персоналки.
Специально под этот проект я заказал цифровые транзисторы DTA114 на али,что позволило развести плату в одном слое.
В схеме переставлены под плату назначение выводов мк, использован другой источник.
Плата односторонняя с несколькими перемычками под SMD.Не сложная.
Сборка начинается с Источника питания и последующей проверкой оного.
Без накальной нагрузки, желательно, не включать.
Провод для трансформатора взят из сгоревших экономок
Как видно, здесь и провод, и колечко под размер :).
Скрин расчета в ExcellentIT:
Реально:
Первичка 2х5 — 0.3
Вторичка 2х35 — 0.1
Накальная 2х1 — 0.3 + токограничительные резисторы 7,4 Ома.
Изготавливаем челнок, наматываем на него около 1-1.5м провода и виток к витку наматываем анодную обмотку. У меня дело занимает минут 15.
Силовую обмотку я размазал по всей длине колечка, а вот накальную обмотку у нужном для платы месте намотал 2 витка.Индикатор нормально светился и с накальной обмоткой 1х1 — 0.3 без резисторов, но я побоялся недонакала и мотнул еще один виток, выставив ток на глазок по цвету накала в темноте 🙂 .
Похоже(мануал не штудировал), SN6501 имеет защиту от короткого замыкания, т.к. вторичку на недолго замыкал накоротко и ей «плохо» не стало. Хорошая микросхема.
Время распайки ключей.
Скажу честно, дело не легкое! То ли я уже староват, то ли ключи действительно мелкие? 🙂 Без, как минимум, увеличительного стекла браться не стоит.
Естественно, работу каждого ключа я проверил.
Теперь самое сложное — изменение прошивки под плату и прошивка МК.
На форуме есть инструкция как это сделать! Все прошло не то что бы «гладко», но виной всему моя лень и нежелание вникать в алгоритм.
Огромная благодарность автору прошивки, *Trigger*, за помощь!
У часов есть несколько настроек при компиляции, в том числе работа с DS3231. Мной сознательно использована ds1307, т.к. их у меня с разброки шт. 10 скопилось. На плате я предусмотрел установку конденсаторов на кварц 32768, для корректировки её точности.
Прошивка МК.
После прошивки, собираем часы и вот что получается:
Цель — проверить работу источника, достигнута. Посмотрел прошивку от *Trigger*, определив для себя что я хочу от такого рода часов еще:- хочу подключить их по USB к РС для настройки;
- хочу FM радио внутри;
- хочу хочу завести звук с PC, через часы, на колонки.
Видео от автора,где он рассказывает о настройке часов:
Файлы проекта:
плата(элементы подписаны),
прошивка, исходник вер: 1.14 , протеус.
Удачи!
robocua.blogspot.com
NiXIE: Часы на ИВ-22
Автор: RoboCЛампа:ИВ-22
Схема: есть (PIC16F628)
Плата:есть
Прошивка:есть
Исходник:есть
Описание: есть
Особенности: «..я его слепила из того что было.» Часы,будильник,ночной режим,температура.Схема:
С претензией на реализацию «Франкенштейн II».
Часы собраны для проверки схем питания для будущих часов на ИВ-4 и, как бы, являются побочным продуктом их разработки.
Собирал из того, что было в ящике под разборку(в том числе и МК).
Костяк программы взял отсюда , который изменен под свои нужды.Часы умеют:
1. Часы/день недели.
2. Температура дома (-55..+99 ⁰С).
3. Температура с радиодатчика (-55..+99 ⁰С).
4. Будильник с автоповтором.
5. Радиозвонок.
6. Коррекция хода.
7. Кольцевое отображение данных.
8. Резервное питание.
Дополнительные функции:
— уменьшение яркости индикатора ночью (время ночи и яркость настаиваются).
— при обрыве датчика температура_1 не отображается.
— если сигнала нет 50 минут, то температура_2 не отображается.
— выход будильника настраивается (длинный 0, короткий 0, секундные 0, генератор с настраиваемым тоном). Сигнал «каждый час» , ночью отключается.
— коррекция хода +/-0,1сек в сутки до 24 минут.
— отображение данных: Часы->День->Температура_1-> Температура _2.
— время отображения данных настраивается: 1-20сек часы, 0-10сек день и температура.
— резервное питание: CR2032, ток потребления 0,7мА
Потребляемый ток примерно 100-120мА от 9 Вольт.Платы односторонние, не сложные:
Все собрано «бутербродиком». На плате клавиатуры разведено и радио, и RGB подсветка.
Индикатор в дежурном режиме:
— отображение по кольцу.
— любой пункт можно убрать, кроме часов.
— время отображения любого пункта можно настроить.
Пункты меню настройки:
— вход/выход осуществляется по длинному нажатию на кнопку «МЕНЮ».
— смена пунктов меню по кольцу по короткому нажатию на кнопку «МЕНЮ».
— регулировка параметров кнопками «МИНУС» и «ПЛЮС».
— кнопки регулировки работают по такому принципу: нажал — параметр изменился, держим дальше; после некоторой задержки (0,5сек) включается автоповтор нажатия (8Гц).
— кнопка «МИНУС» (слева) прибавляет параметр в 2х старших разрядах индикатора, уменьшает одиночный параметр или отключает будильник в дежурном меню.
— кнопка «ПЛЮС» (справа) прибавляет параметр в 2х младших разрядах индикатора, увеличивает одиночный параметр, сбрасывает секунды в ноль или включает будильник в дежурном меню.
— при включенном будильнике горит точка в младшем разряде индикатора.
— при настройке тона будильника звучит сигнал. За качество сигнала сильно не ругайте, сделал, как мог. Можно поставить внешнюю пищалку с генератором или музыкальную открытку, для этого и сделан выбор режима будильника.
— «BudL» — будильник
— «ЧАc» — часы/минуты
— «SEC» — минуты/секунды
— «dEHЬ» — день недели
— «tЧАС» — сколько времени светятся часы
— «tdAY» — сколько времени светится день недели
— «ttEr» — сколько времени светится температура
— «Corr» — коррекция хода (от +/-0,1 сек до +/-24 секунд в сутки)
— «YArc» — яркость индикатора в ночное время
— «НОЧЬ» — время ночи (ХХ.YY, где ХХ — начало ночи, YY — конец ночи)
— «tOH» — тональность звукового сигнала будильника
— «ArPt» — авторепит, автоповтор будильника (2-60 минут)
— «dAt1» — выбор датчика температуры (DS18S20/DS18B20/нет датчика)
Значения переменных меню «Corr», «Yarc», «Ton» и «dat1» заносятся в EEPROM через 20 секунд после отпускания всех кнопок.
При прошивке часов необходимо настроить EEPROM: частота кварца, номер радиозвонка, режим будильника, отображение знака градуса, отображение символов (например «d») перед температурой. См. исходник!При программировании в EEPROM необходимо прописать( в прошивке эти числа уже прописаны,Вы их можете изменить):
( 02 F0 00 14 14 XX YY ZZ WW KK MM LL) дальше по умолчанию FF
Пояснения:
- 02: 00 — термометра 1 нет, 01 — DS18S20, 02 — DS18B20 (начальная установка, меняется в меню).
- F0: значение коррекции = 240 (начальная установка, меняется в меню).
- 00: значение коррекции = 0 (начальная установка, меняется в меню). *
- 05: яркость ночи 5 (начальная установка, меняется в меню).
- 14: тон звука 20 (начальная установка, меняется в меню).
- XX: 00 — 4.000МГц, 01 — 4.096МГц (в меню нельзя поменять).
- YY: номер звонка (в меню нельзя поменять)
- ZZ: отображать знак градуса? 00 — нет, 01 — да (в меню нельзя поменять)
- WW: режим звука 00 — постоянно, 01 — один импульс, 02 — через секунду,
- KK: индикаторы с общим катодом? 00 — нет, 01 — да (в меню нельзя поменять) *
- MM: что высвечиваем перед температурой в доме? (см ниже)
- LL: что высвечиваем перед температурой на улице? (см ниже)
Меню можно подробнее рассмотреть на видео:
Мерцание результат близких частоты записи камеры(50гц) и дин.индикации(62гц).
Визуально его не видно!
Старенькое видео,когда часы были в коробочке:
Теперь немного фото:
Качество изготовления индикаторов просто ужасно!! Это отобранные из 10 шт сносно ровные:
На плате видно уже настроенное радио, но осталось колдовство с прошивкой. Так же справа, разведенная RGB подсветка.
Видна зеленка от не получившейся маски(первый раз пробую ее нанести!). Ну и косяк — забыл про выводы на кнопки.
Напоследок фото собранного «бутербродика». Кнопок нужных не нашлось, временно стоят эти.
И тут, на рабочем столе, будет стоять это чудо, вероятнее всего без корпуса.
Архив: исходник,прошивка,платы.
Upd 2015/05/17:
Для подавления засвета надо поставить эту перемычку(к -27В) и , соответственно, убрать ту, что показана на плате к накалу.
Upd 2016/08/11:Прошивка, исходник, модель протеуса 8х (устранена неисправность будильника) .
robocua.blogspot.com
NiXIE: Часы ИВ-4 / ИВ-17
Автор: RoboCЛампа: ИВ-4
Схема: есть ( PIC 16F887 )
Плата:есть ( Sprint-Layout 6 )
Прошивка:есть
Исходник: нет
Описание: есть
Особенности: все из недорогих и доступных деталей, ночной режим, светодиодная подсветка.
Схема:
Скачать схему.
Об этих часах я с Moto_v3x (с Радиокота) говорили еще 2 года назад. Год назад удалось купить индикаторы (недорого) и сделать плату индикации, которая пролежала у меня в столе до декабря прошлого года. Во что вылилась уборка ящика, Вы можете наблюдать в этой статье.
Часы состоят из 3 плат: плата индикации, основная плата, плата сенсора.
Пока речь пойдет о двух первых, т.к. последнюю собираюсь делать на этапе производства корпуса.
Платы односторонние, конечно же с перемычками. Некоторые из них выполнены МГТФом. Разведены в Sprint-Layout 6.
Плата сделанная год назад:
Основная плата:
Несколько слов о схеме.
Камень выбрал PIC16F887, во основном, из-за количества выводов. Плюсом послужило его наличие. Нумерация выводов на схеме для DIP-40 корпуса.
Питание накала — переменка, частотой 3 кГц (задается конденсатором С11). Схема дешева, все компоненты доступны,настройки не требует.
Отрицательное напряжение получаю при помощи доступной MC34063.
Почему такая схема? Потому что у меня свои тараканы в голове.
Низковольтное питание можно было реализовать и на 78l33 (пожалуй, дешевле всего), но у меня есть желание прикрутить НС-05 к часам и рулить ими с Androidа, а она жрет 40-60 мА. Смастерил DC-DC на.. угадайте чем? Правильно, MC34063 🙂 .
На Али купил DS3231 по 0.8$, аж 10 шт. Выбор РТС — очевиден.
Кстати, не зря китае.. наши «предприимчивые друзья» их продают недорого. Dsка бывает с 1 раза не стартует, что ни разу не наблюдалось на мс купленной за 3.5$.
Собрал питание проверил как светит лампа.
И ждало меня великое расстройство 🙁 ! Все лампы были б/у и все они светили по разному. Поэтому надо брать лампы с запасом, чтоб было из чего выбрать. Разница в интенсивности свечения колоссальна, смысла делать программную коррекцию нет 🙁 .
Затем я немного отложил :), изготовление этих часов и решил попробовать все предполагаемые части схемы на более простом проекте. Получились часы на ИВ-22.
С учетом полученного опыта сделана монтажная плата, которая в последствии переименовывалась в основную и, усовершенствованную версию которой, можно наблюдать в данном проекте.
Итак что же присутствует в часах(разведено на плате):
— точность хода обеспечивает DS3231;
— ночной режим;
— светодиодная подсветка(одноцветная) с регулируемой интенсивностью;
— индикация времени;
— индикация даты;
— индикация дня недели.
— управление по bluetooth;
— сенсорное вкл\выкл.
Для первой версии, пожалуй, достаточно, ведь возможно будет и вторая.
Управление:
- установка времени
средняя — плюс ;
левая — минус;
- управление подсветкой
левая(короткое нажатие) — уменьшает ;
- Включени\выключение блютуз — долгое нажатие левой кнопки.
Пришло время поговорить о сборке.
Начинаем сборку, как всегда, с источников питания.
Первым в списке у нас ИП -27 Вольт.
Часть платы, занятая схемой выделена ниже.
В точках указанных на рисунке вы должны наблюдать -27В.
Затем очередь за переменкой на накал.
Часть платы занимаемая схемой:
Правильно собранная схема настройки не требует. Ее работоспособность можно проверить тестером. На моем стареньком DT-838 показывает ~2.3 вольта переменки.
И в финале ИП на 3.3 вольта:
В итоге проверяем собранные ИП в точках указанных на рисунке:
Если все соответствует, то запаиваем перемычки A и B.
На том, как собрать плату индикации, подробно останавливаться не буду. Понадобится, лишь, аккуратность и внимательность. Светодиоды нужно установить до установки ламп :).
Индикаторы можно проверять , подключив накал к выводам 11, 1 двух ламп, соединенных последовательно и +5В к сетке и аноду. Должны увидеть горящий сегмент лампы.
Сборка ключей требует аккуратности и по окончанию оной необходимо хорошенько промыть плату, чтобы не было засветов. Еще я бы присоветовал проверить тестером на диапазоне 2Мом соседние дорожки 🙂 .
Далее я подключил собранную плату индикации и проверил каждый ключик.
После того как все налажено, припаял МК.
Немного остановлюсь на прошивке МК. Я прошивал его на плате. Выводы для программирования подписаны:
Прошивать можно, например, Extra-PIC (софт PICPgm) или PICkit-2 lite, заводскими PICkit-2 или PICkit-3. Выбор за вами.
Если не собираетесь больше прошивать МК, то после прошивки диод шотки можно заменить перемычкой и установит конденсатор 100-470мкФ показанный на картинке выше.
Собираем оставшуюся часть схемы, включаем и вы должны увидеть вот это:
Удачной сборки!
Файлы проекта: прошивка , плата (номиналы подписаны) , перечень элементов.
Р.S. Файл прошивки для РТС DS1307, вместо DS3231.
Не забываем питание DS1307 = 5В , поэтому надо перенастроить преобразователь 3.3В на 5В. Так же Вы не сможете подключить НС-05(если нужно).
Upd 2015/02/05:
Исправил ошибку на плате. Особая благодарность ewrey .
Upd 2015/03/17:
Для любителей собственных шрифтов.
Карта символа:
Spoiler:
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R o b C v / 17(A) 18(Б) 19(В) 20(Г) 21(Д) 22(Е) 23(Ж) 24(З) 25(З) 26(И) 27(К) 28(Л) 29(М) 30(Н) 31(О) 32(П) 33(Р) 34(Т) 35(У) 36(Ф) 37(Х) 38(Ц) 39(Ч) 40(Ш) 41(Щ) 42(Ы) 43(ь) 44(Э) 45(Ю) 46(Я)
const UINT8 Sibol_PORTA[47]= {0xC0,0x97,0b11000110,0b11010011,0b11111010,0b11010011,0b11010001,0b10010111,0b11010000,0b11010010,0xFF,0b01111100,0b11010001,0b11010001,0b11010101,0b11101101,0b11101111,0b11101010,0b01010101,0b01010101,0b11111101,0b11000010,0b11010101,0b00101111,0b01010111,0b11101000,0b01111101,0b11101010,0b11111000,0b11111000,0b11010000,0b11111000,0b11111100,0b11010101,0b10111111,0b11101111,0b10111110,0b01101111,0b11010000,0b11111010,0b10010000,0b10010000,0b10110000,0b10110101,0b11010010,0b10011000,0b11101010};
const UINT8 Sibol_PORTB[47] = {0x17,0xDE,0b10001111,0b10000111,0b01101011,0b00001011,0b00001011,0b10010111,0b00001011,0b00001011,0xFF,0b00001011,0b11101011,0b01101011,0b00011111,0b11111111,0b11110111,0b11100111,0b00011011,0b00010011,0b00011111,0b10111110,0b00011011,0b11111000,0b10010011,0b01110111,0b01110011,0b11110111,0b01110101,0b01101011,0b00011111,0b00011111,0b00001011,0b00011111,0b10011110,0b11110110,0b00001010,0b11110110,0b01111111,0b11101110,0b01111110,0b01111110,0b01111011,0b01111011,0b10001111,0b00111010,0b00001011};
Чтобы изменить шрифт надо поменять их содержимое :).
Для примера возьму цифру «1″.
Массив Sibol_PORTA для цифры «1» будет таким 0b10010111 или 0x97.
Аналогично заполняется массив Sibol_PORTB. Для цифры «1» : 0b11011110 или 0xDE.Порядок следования цифр в массиве подписан.
Желающие получить свой шрифт, присылайте мне на почту измененные массивы, я откомпилирую для Вас прошивку. Количество попыток ограничено:) .
Удачи.
Upd 2015/07/18:
Часы в корпусе от ewrey.
На фото платы видно что схема несколько изменена.
UPD 2015\09\08:
Пытаюсь сделать корпус. Сделал уже, пожалуй, 10ок таких крышек и все продал :). Надо себе оставить из следующей отливки.
Архив картинок , где видно номиналы.
Отмечу, плата на фото несколько отличается от выложенной, т.к. это прототип.
Фото резисторы я брал на Али , там же BMP180e, DS18b20.
Upd 2015\09\27: Владельцы программаторов TL866CS могут иметь затруднения с программирование и верификацией прошивки . Это связанно с тем, что у МК разрядность шины 14 бит, а хранятся эти 14 бит в 2 байтах (16 бит) => 2 бита не значащие. Некоторые компиляторы заполняют их нулями, некоторые единицам. В моих прошивках они заполнены единицам, что и вызывает трудности у софта TL866CS.
Решение: качаете WinPic800(программа бесплатная),выбираете контроллер, загружаете прошивку, Файл — Сохранить как и сохраняете ее заново. Все :).
Upd 2015\10\04:
Добавлены в прошивку v 1.1 поддержка датчика температуры DS18b20. Обрабатывается как положительная, так и отрицательная температуры.
Добавлены в прошивку v 1.2 поддержка датчика температуры DS18b20 и датчика атмосферного давления BMP085( BMP180).
Термометром обрабатывается как положительная, так и отрицательная температуры.
На плату добавляются навесным монтажом.
Не забываем, что на модуле BMP085 или BMP180 уже установлены подтягивающие резисторы на шине I2C, поэтому на плате резисторы R86 и R87 необходимо удалить.
Датчик температуры необходимо вынести за корпус.
В обе прошивки добавлен новый шрифт цифр (в меню установки часов).
Исправлен момент с зависанием при включении.
Схема подключения:
Измененная плата под прошивки 1.1 и 1.2 (добавлены отверстия для подключения датчиков)Файл прошивки v 1.01 (доп. шрифт)
Файл прошивки v 1.1 (поддержка датчика температуры+доп.шрифт)
Файл прошивки v 1.2 (поддержка датчика температуры +датчик давления+доп.шрифт)
Прошивка 1.1 показания температуры( фото Николай В.):
Перезалил прошивки 1.1 и 1.2!
Исправлена буква «У» в прошивке 1.2
Исправлена буква «У» и символьные обозначения дня недели перед показом температуры в прошивке 1.1
Изменилась контактная почта, так что те, кто писал мне на Рамблер, обратите внимание. К старой почте доступа у меня нет 🙁 .
Upd 2015\12\17:
Часы в корпусе от Максим М.
Upd 2016\02\27:
Есть желающие попробовать WEB-морду и синхронизацию по NTP на модуле ESP-12/ESP-12E или модуль у которого 2 ножки свободны, которыми можно управлять?
Кроме желания нужно иметь собранные часы и сам модуль в наличии.
Напишите мне на почту.
ESP-12(ESP-12E) расположен на отдельной плате. Схема подключения модуля нарисована ниже.
Сам модуль крепится к плате двухсторонним скотчем или клеем.
На фото модуль уже с SD-катрой. Предполагалось собирать еще статистику, но пока это далекое будущее.
.
О прошивке модуля.
Когда вы получаете ESP-12 из Китая, то он будет в режиме AT команд.
Надо выяснить на какой скорости он работает по UART.
Как это сделать описано в статье к часам на ESP8266 тут.
Отдельно отмечу, что для программирования модуля требуются уровни 3.3В => нужно использовать либо согласователь уровней(я использую ADM3202, потому что они у меня есть), либо USB <—> com (на АЛИ их полно) с выходом 3.3В .
Заливать прошивку в модуль с помощью esptool.exe
Утилита идет в комплекте с библиотекой ESP для Ардуино.
Параноики могут установить среду Ардуино (как сделать описано в статье по ссылке выше) и найти ее по пути:
C:\Documents and Settings\Имя вашей учетки\Application Data\Arduino15\packages\esp8266\tools\esptool\0.4.6\
Исходники можно глянуть тут.
Команада для заливки прошивки:
c:\esptool.exe -vv -cd ck -cb 115200 -cp COM1 -ca 0x00000 -cf c:\ESPweb20160301.bin
Для перевода модуля в реж заливки прошивки надо замкнуть GPIO0 на землю.
По окончании прошивки выключаем питание, убираем перемычку с GPIO0.
Работа:
При включении ESP-12(если это возможно) соединяется с NTP сервером и получает точное время.
При длительном нажатии на среднюю кнопку часов включается веб интерфейс и пользователь может настроить параметры часов.
В менюшке все вроде бы интуитивно понятно.
Остановлюсь лишь на пункте в меню сервера WiFi- режим WiFi
. ESP поднимет софтовую точку доступа «esp8266» с паролем «1234567890»). Эта опция активна по умолчанию. В браузере для подключения часам надо набрать адрес — 192.168.4.1 ;
—только сервер . ESP будет доступен внутри вашей домашней сети. Адрес подключения можно узнать длинным нажатием на левую кнопку часов. ;
Отключить WEB интерфейс можно так же длительным нажатием средней кнопки(синхронизация по NTP при этом не отключается).
Синхронизация времени по NTP происходит: при включении в конце первой минуты (если выбран соответствующий пункт в меню «Настройка часов«), при наступлении выбранного времени в меню «Внешний сервер времени«.
Видео:
<будет позже>
.
robocua.blogspot.com
Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Часы, будильник, термометр на 4-х ИВ-11 (схема и плата)
Меня попросили разработать плату под проект Часы, будильник, термометр (ATmega8) на 4-х ИВ-12 но индикаторы будут использоваться ИВ-11. Я уже однажды собирался сделать подобные часы в статье Часы-термометр-будильник на Atmega8 ИВ-11 (разработка), но извиняюсь до практической реализации дело так и не дошло, хотя платы сделал и начал собирать даже. Моя ошибка заключалась в неправильной организации питания ламп.
В новом проекте питание индикаторов сделал по другому. Принцип и схему питания для ламп подсмотрел со статьи Миниатюрные часы на вакуумно-люминесцентном индикаторе ИВ-21.
Сделал в сразу две схемы, одна схема где используются только 4 ИВ-11 и вторая схема где используются 4 ИВ-11 и один ИВ-6 в качестве точки.
Полный размер
Вариант схемы с 4 ИВ-11
Полный размер
Вариант схемы с 4 ИВ-11 и один ИВ-6
И соответственно разработанные платы.
Полный размер
Вариант платы с 4 ИВ-11
Полный размер
Вариант платы с 4 ИВ-11 и один ИВ-6
Платы сделал из двух частей вставляемых друг на друга. Верхняя плата с индикаторами и кнопками нижняя плата всё остальное. Нижняя плата у меня без изменений. То есть в неё можно вставить оба варианта верхней платы как с 4 ИВ-11 или с 4 ИВ-11 и один ИВ-6.
В дальнейшем будет под плату изготовлен корпус из органического стекла, ну или можно вообще без корпуса.
Я это выкладываю для того чтобы если у кого есть желание по моим платам может собрать себе эти часы. В архиве есть все варианты схем и плат сделанные в DipTrace и также все варианты прошивок с сайта проекта, а также модель в Proteus. Сразу предупреждаю ни в какой Sprint-Layout я переделывать не буду.
Скачать архив
Если есть предложения или замечания выкладывайте тут.
Всем хорошего дня и удачи на дорогах.
8 мес. Метки: ив-11, ив-6, часы
www.drive2.ru
Handmade часы из 90-х / Хабр
Добрый вечер хабражители.
Многих заинтересовала моя идея часов на вакуумно люминесцентных лампах.
Сегодня я расскажу как создавались эти часы.
Индикаторы
Главную роль, занимают, газоразрядные индикаторы. Я использовал ИВ-6. Это люминисцентный семисегментный индикатор зелёного цвета свечения(На фотографиях вы увидите синеватый оттенок свечения, это искажается цвет при фотографировании, из-за наличия ультрафиолетовых лучей). Индикатор ИВ-6 выполнен в стеклянной колбе с гибкими выводами. Индикация осуществляется через боковую поверхность баллона. Аноды прибора выполнены в виде семи сегментов и десятичной точки.Можно применить индикаторы ИВ-3А, ИВ-6, ИВ-8, ИВ-11, ИВ-12 или даже ИВ-17 с незначительными изменением схемы.
В первую очередь, хочется отметить, откуда можно найти лампы, которые выпускались в 1983 году.
Митинский рынок. Много и разных. В коробочках и на платах. Простор для выбора есть.
Другим городам сложнее, может повезет и Вы найдете в местном радио магазине. Такие индикаторы стоят во многих отечественных калькуляторах.
Можно заказать с Ebay, Да Да, Русские индикаторы на аукционе. 1 2 3 4 В среднем 12$ за 6 штук.
Управление
Управляет всем микроконтроллер AtTiny2313 и часы реального времени DS1307.Часы, при отсутствия напряжения, переходят в режим питания от батарейки CR2032(как на материнской плате ПК).
По заявлению производителя, в таком режиме они проработают и не собьются в течении 10 лет.
Микроконтроллер работает от внутреннего генератора 8МГц. Не забудьте выставить fuse bit.
Установка времени производится одной кнопкой. Долгое удержание, инкриминирование часов, затем инкриминируются минуты. Трудностей с этим нет.
Драйверы
В качестве ключей на сегменты, я поставил KID65783AP. Это 8 «верхних» ключей. Я сделал выбор в сторону этой микросхемы, только потому, что она у меня была. Эта микросхема, очень часто встречается в платах индикации стиральных машин. Ни что не мешает заменить ее на аналог. Или подтянуть сегменты резисторами 47КОм к +50В, а популярной ULN2003 прижимать к земле. Только не забудьте инвертировать выход на сегменты в программе.Индикация сделана динамическая, поэтому на каждый разряд добавлен брутальный транзистор КТ315.
Печатная плата
Плата выполнена методом ЛУТ, про эту технологию можно почитать у товарища DIHALT. Часы выполнены на двух платах. Чем это обоснованно? Даже не знаю, просто мне так захотелось.Блок питания
Изначально трансформатор был на 50Гц. И содержал 4 вторичных обмотки.1 обмотка — напряжение на сетке. После выпрямителя и конденсатора 50 вольт. Чем оно больше тем ярче будут светится сегменты. Но не более 70 вольт. Ток не менее 20мА
2 обмотка — для смещения потенциала сетки. Примерно 10-15 вольт. Чем меньше оно, тем ярче светятся индикаторы, но так же сильнее начинают светится «не включенные» сегменты. Ток тоже 20мА.
3 обмотка — для питания микроконтроллера. 7-10 вольт. I = 50мА
4 обмотка — Накал. Для четырех ламп ИВ-6 надо задать ток 200мА, это примерно 1.2 вольта. Для других ламп ток накала другой, так что учтите этот момент.
В последствии, я заменил трансформатор на импульсный. Рекомендую взять за основу блок питания для галогеновых ламп, на самую малую мощность. Останется только домотать обмотки на нужные напряжения.
Возможно, получится так, что для накала 1 витка мало, а 2 много. Тогда мотаем 2 витка и ставим последовательно токоограничивающий резистор на 1-5 Ом
Вот такой «электронный трансформатор» с открытой крышкой
Могу предложить вариант изготовления блока питания из неисправной энергосберегающей лампы. Описал я его тут, кому стало интересно — загляните.
Прошивка
Прошивка написана на языке С в среде CodeVisionAvr.На этом все.
P.S. Материал может содержать орфографические, пунктуационные, грамматические и другие виды ошибок, включая смысловые. Автор будет благодарен за сведения о них ©
UPD: Добавил исходник github.com
И готовую прошивку
UPD: По просьбе добавляю еще пару фотографий.
habr.com
