DIY Часы на газоразрядных лампах ИН-12 — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2
Всем привет!
Много писать не буду, захотелось мне собрать себе часики на лампочках. Ну нравится мне их свечение и вообще теплая ламповость.
Тонкость часов на таких лампах в том, что лампы эти питаются напряжением порядка 180В. Значит нужно либо городить трансформаторное питание, либо импульсный преобразователь то есть шим. Искать и ставить отдельную микруху шим-контроллера что то не хотелось. Порылся в инете и вот тут нашел отличную схему, где ардуино работает сразу и шим-контроллером и контроллером часов.
Вот эта схема:
Полный размер
Ну дальше то все просто, берем Arduino Nano и еще шилд часов точного времени на DS3231. Роемся в закромах на предмет ламп, микрушки К155ИД1 и горсточки рассыпухи.
Как обычно ЛУТим печатки
Полный размер
Полный размер
Полный размер
Полный размер
И запаиваем их левой пяткой
Полный размер
Собираем обе платы на проводах в кучу и пробуем запускать. В принципе правильно собранная схема запускается сразу. Единственное нужно измерить напряжение после ШИМ, должно быть 170В-180В у меня же от 5В питания получилось только 145В, лампы при этом заводились но горели очень тускло. Пришлось подобрать номинал дросселя и увеличить скважность импульсов в прошивке. Так же я запитал часы от попавшегося под руку блока питания на 7,5В и немого изменил схему преобразователя. Напряжение на дроссель у меня подается не +5В от ардуинки а напрямую +7,5В от сетевого преобразователя. Ну да ладно это все ерунда, вот он первый пуск
Полный размер
Еще озадачило меня то, что часы сильно уходили за довольно короткое время, порыл инет и оказалось что шилд часов DS3231 рассчитан под резервное питание аккумулятором (таблетка), для чего там стоит цепочка заряда через диодик, и если в него воткнуть обычную 3В батарейку то начинают сильно врать, пришлось сколупнуть с платки диод цепи зарядки, после этого все стало идти как положено — точно.
Корпус решил вырезать из фанеры на лазере, благо лазерный резак у меня имеется дома.
Полный размер
Лазер (фотка на тапок)
Дощечки нарезаны, отшлифованы, примеряем и пакуем платы в корпус
Полный размер
Полный размер
После финальной склейки и шлифовки покрываем корпус несколькими слоями специального масла для дерева. Лак я не люблю, он дает гладкую поверхность, а после масла поверхность остается матовой и шелковистой, не теряется ощущение дерева на ощупь. Естественно дерево под масло нужно тщательно отшлифовать как минимум до 2000 номера наждачки.
Полный размер
Полный размер
Полный размер
www.drive2.ru
Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12А
Всем привет. Хочу рассказать, о моей недавней «поделке», а именно часах на газоразрядных индикаторах (ГРИ).Газоразрядные индикаторы давно уж канули в лету, лично меня они даже самые «новые» старше. Использовали ГРИ в основном в часах и измерительных приборах, позже на их место пришли вакуумно-люминесцентные индикаторы.
Так что же из себя представляет лампа ГРИ? Это стеклянный баллон (это же ведь лампа!) наполненный внутри неоном с небольшим количеством ртути. Внутри так же расположены электроды, изогнутые в виде цифр или знаков. Интересно то, что символы расположены друг за другом, следовательно, каждый символ светится на своей глубине. Если есть катоды, должен быть и анод! – он один на всех. Так вот, чтобы зажечь определенный символ в индикаторе, нужно приложить напряжение, причем не малое, между анодом и катодом соответствующего символа.
Для справки хотелось бы написать, как же происходит свечение. При приложении высокого напряжения между анодом и катодом газ в лампе, который до этого был нейтрален, начинает ионизироваться (т.е. из нейтрального атома образуется положительный ион и электрон). Образовавшиеся положительные ионы, начинают двигаться к катоду, высвободившееся электроны, к аноду. При этом электроны «по пути» дополнительно ионизируют атомы газа, с которыми сталкиваются. В результате возникает лавинообразный процесс ионизации и появляется электрический ток в лампе (тлеющий разряд). Так вот теперь самое интересное, помимо процесса ионизации, т.е. образования положительного иона и электрона, существует и обратный процесс, называют его рекомбинацией. Когда положительный ион и электрон «превращаются» опять в одно целое! При этом происходит выделение энергии в виде свечения, которое мы и наблюдаем.
Прикупил я изрядное количество ламп, которые не были в использовании!
Так сказать, чтоб на всех хватило!
Интересно было сделать миниатюрное устройство. В итоге получились довольно компактное произведение.
Корпус вырезал на лазерном станке из черного акрила по 3D модели, которую делал исходя из печатных плат:
Схема устройства.
Часы состоят из двух плат. На первой плате расположены четыре лампы ИН-12А, дешифратор К155ИД1 и оптроны, для управления анодами ламп.
Так же на плате имеются входы для подключения питания, управления оптронами и дешифратором.
Вторая плата – это уже мозг часов. На ней расположен микроконтроллер, часы реального времени, блок преобразования 9В в 12В, блок преобразования 9В в 5В, две кнопки управления, пищалка и выводы всех сигнальных проводов, совпадающих с платой индикации. Часы реального времени имеют резервную батарею, что не позволяет сбиваться времени при отключении основного питания. Питание производится от блока 220В-9В (достаточно 200мА).
Общий вид плат:
Соединяются эти платы с использованием штыревого разъема, но не вставкой, а пайкой!
Собирается все это дело таким образом. Сначала длинный винт М3*40. На этот винт одевается трубка от воздушного шланга 4мм (он плотный, и подходит для удерживания печатных плат, я его очень часто использую). Потом между печатными платами стойка (печатал на 3D принтере) и потом латунная сквозная гайка все это затягивает. И задняя стенка будет крепиться тоже болтами М3 к сквозным латунным гайкам.
При сборке выяснилась такая неприятная особенность. Прошивку написал, но часы отказывались работать, лампы мерцали в непонятном порядке. Проблема решилась установкой дополнительного конденсатора между +5В и массой прямо возле микроконтроллера. Его видно на фото сверху (установил его в разъем для программирования).
Файлы проекта в программе EagleCAD и прошивку в CodeVisionAVR прилагаю. Можете модернизировать если необходимо в своих целях)))
Прошивка часов сделана довольно просто без наворотов! Просто часы. Две кнопки управления. Одна кнопка-«режим», вторая «настройка». Нажав кнопку «режим» в первый раз, отображаются только цифры, отвечающие за часы, если в этом режиме нажать «настройка», то часы начнут увеличиваться (при достижении 23 сбрасываются в 00). Если нажать еще раз на «режим», будут отображаться только минуты. Соответственно, если нажать в этом режиме «настройка», будут увеличиваться минуты так же в «круговом» порядке. При еще одном нажатии на «режим» – отображаются и часы и минуты. При изменении часов и минут, секунды обнуляются.
В следующих версиях думаю, сделать три кнопки и сделать надписи гравировкой.
Файлы проекта, доступны только для зарегистрированных пользователей:
Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.
sdelaysam-svoimirukami.ru
Ретро часы на ГРИ ИН-12
Автор: Тимофей НосовЛампа: ИН-12
Схема: есть ( PIC16f886,PIC16F628)
Плата: есть (Sprint-Layout)
Прошивка:есть
Исходник:нет
Описание: eсть
Особенности: отсутствие РТС, софтовый DC-DC высокого напряжения. Схема:
Часы работают в 24 часовом формате. Есть функции будильника и отображения температуры.
Питание в диапазоне 4,5…15В.
Управление энкодером с кнопкой.
Конструкция состоит из двух плат – плата с индикаторами и плата управления.
Платы соединяются через разъемы PLS и PBS. Разъемы паяются со стороны дорожек.
Вход в настройки будильника коротким нажатием на кнопку энкодера (разделитель минут и часов светит не мигая). Вращением энкодера настраиваем время сигнала. Повторное короткое нажатие (или 10 сек бездействия) – выход в режим часов (разделитель мигает). Разрешение срабатывания будильника – длинное нажатие (удержание) до появления сигнала: короткий сигнал – отключено, тональный сигнал – включено. После срабатывания будильника тональный сигнал звучит 1 мин. Тональный сигнал можно прервать нажатием на кнопку экнодера.
Температура выводится с 25 по 30 сек.
С 9:00 до 21:00 часы издают короткий почасовой сигнал.
Точность работы – примерно 1 сек в сутки (проверено в другом проекте). Кварц обвязывать (нагружать) рекомендованными ёмкостями. Место монтажа кварца и прилегающие линии отмыть и просушить. Корпус кварца соединить с минусом.
Архив проекта.Первоисточник.
Простые часы с ретро лампами ИН-12
Схема:
Управление часами тремя кнопками – «увеличить», «уменьшить» и «ок» (выбор режима).
Часы работают в 24 часовом формате.Короткое нажатие на кнопку «ок» перебирает режимы: часы, будильник, яркость. Есть будильник. Длинное нажатие на кнопку «ок» определяет срабатывание будильника: короткий сигнал – отключено, тональный сигнал – включено.В часах можно настроить яркость свечения ламп и, соответственно, ток потребления. Подстройка яркости в пределах 0…99 уровней. С 9:00 до 21:00 часы издают короткий почасовой сигнал.
Реализован метод борьбы с отравлением катодов ламп (или антиотравление). Перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах/Рекомендуемое питание не менее 7,5 В.
Некоторые детали могут быть заменены:
Стабилизатор напряжения КР1158ЕН5А (TO-251) = 7805 (TO-220)
Полевой транзистор STU6N62K3 (IPAK) = IRF840 (TO-220)
Индуктивность 1000 мкГн = 470 мкГн.
Конденсатор 4,7 мкФ х 350В = 10 мкФ х 350В
Диод Шоттки 1N5817 = 1N5819 (нежелательно).
Много аналогов у установочных компонентов – почти любые горизонтальные держатели батареи CR2032, тактовые кнопки 6х6 мм, пьезоизлучатели диаметром до 12мм, любые доступные панели под микросхемы.
Для повышения точности хода часов кварц 32768 Гц нагружать рекомендованными емкостями. Место монтажа кварца и прилегающие линии отмыть растворителем и просушить. Корпус кварца соединить с общим минусом.
Плата индикации переделанная под ИН-14 от servoloshin.servoloshin говорит:
Развел верхнюю плату под ИН-14, может пригодиться кому,только там соединять проводками, нумерация сдвинулась.
robocua.blogspot.com
Часы на газоразрядных индикаторах / Хабр
В данной статье речь пойдет об изготовлении оригинальных и необычных часов. Их необыкновенность заключается в том, что индикация времени осуществляется при помощи цифровых индикаторных ламп. Таких ламп, когда-то, было выпущено огромное количество, как у нас, так и за рубежом. Использовались они во многих устройствах, начиная от часов и заканчивая измерительной техникой. Но после появления светодиодных индикаторов лампы постепенно вышли из употребления. И вот, благодаря развитию микропроцессорной техники стало возможным создание часов с относительно простой схемой на цифровых индикаторных лампах.
Думаю, не лишним будет сказать, что в основном использовались лампы двух типов: люминесцентные и газоразрядные. К преимуществам люминесцентных индикаторов следует отнести низкое рабочее напряжение и наличие нескольких разрядов в одной лампе (хотя среди газоразрядных тоже встречаются такие экземпляры, но найти их значительно сложнее). Но все плюсы данного типа ламп перекрывает один огромный минус – наличие люминофора, который со временем выгорает, и свечение тускнеет или прекращается. По этой причине нельзя использовать б/у лампы.
Газоразрядные индикаторы избавлены от этого недостатка, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с несколькими катодами. Благодаря этому срок службы у газоразрядных индикаторов гораздо выше. Кроме этого, одинаково хорошо работают и новые и б/у лампы (а часто б/у работают лучше). Без недостатков все же не обошлось — рабочее напряжение газоразрядных индикаторов больше 100 В. Но решить вопрос с напряжение гораздо проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK:
Сами индикаторы выглядят вот так:
Итак, на счет конструктивных особенностей вроде все понятно, теперь приступим к проектированию схемы наших часов. Начнем с проектирования высоковольтного источника напряжения. Тут есть два пути. Первый – применить трансформатор со вторичной обмоткой на 110-120 В. Но такой трансформатор будет либо слишком громоздкий, либо его придется мотать самому (перспектива так себе). Да и напряжение регулировать проблематично. Второй путь – собрать step up преобразователь. Ну тут уж плюсов побольше будет: во-первых, он займет мало места, во-вторых, в нем присутствует защита от КЗ и, в-третьих, можно легко регулировать напряжение на выходе. В общем, есть все, что для счастья надо. Я выбрал второй путь, т.к. искать трансформатор и обмоточный провод никакого желания не было, да и миниатюрности хотелось. Преобразователь решено было собирать на MC34063, т.к. был опыт работы с ней. Получилась вот такая схема:
Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:
На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.
Следующим этапом разработки было проектирование схемы включения ламп. В принципе, управление лампами ничем не отличается от управления семисегментными индикаторами, за исключением высокого напряжения. Т.е. достаточно подать положительное напряжение на анод, и соединить с минусом питания соответствующий катод. На этом этапе требуется решить две задачи: согласование уровней МК (5В) и ламп (170В), и переключение катодов ламп (именно они являются цифрами). После некоторого времени размышлений и экспериментов была создана вот такая схема для управления анодами ламп:
А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и лампы, но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления катодами требуется всего лишь подключить их к соответствующим выводам микросхемы и подать на вход данные в двоичном формате. Да, чуть не забыл, питается она от 5В. (ну очень удобная штуковина). Индикацию было решено сделать динамической, т.к. в противном случае пришлось бы ставить К155ИД1 на каждую лампу, а их будет 6 штук. Общая схема получилась такой:
Под каждой лампой я установил яркий светодиод красного цвета свечения (так красивее ). В собранном виде плата выглядит вот так:
Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфилем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал только для ИН-8.
Самое сложное позади, осталось разработать схему “мозга” часов. Для этого я выбрал микроконтроллер Mega8. Ну а дальше все совсем легко, просто берем и подключаем к нему все так, как нам удобно. В итоге в схеме часов появились 3 кнопки для управления, микросхема часов реального времени DS1307, цифровой термометр DS18B20, и пара транзисторов для управления подсветкой. Для удобства анодные ключи подключаем на один порт, в данном случае это порт С. В собранном виде это выглядит вот так:
На плате есть небольшая ошибка, но в приложенных файлах плат она исправлена. Проводами подпаян разъем для прошивки МК, после прошивки устройства его следует отпаять.
Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему. Сказано – сделано, вот она:
А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:
Теперь осталось всего лишь написать прошивку для микроконтроллера, что и было сделано. Функционал получился следующий:
Отображение времени, даты и температуры. При кратковременном нажатии кнопки MENU происходит смена режима отображения.
1 режим — только время.
2 режим — время 2 мин. дата 10 сек.
3 режим — время 2 мин. температура 10 сек.
4 режим — время 2 мин. дата 10 сек. температура 10 сек.
При удержании включается настройка времени и даты, переход по настройкам по нажатию кнопки MENU
Максимальное количество датчиков DS18B20 – 2. Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет. Горячего подключения датчиков не предусмотрено.
При кратковременном нажатии на кнопку UP включается дата на 2 сек. При удержании включается/выключается подсветка.
При кратковременном нажатии на кнопку DOWN включается температура на 2 сек.
С 00:00 до 7:00 яркость понижена.
Работает все это дело вот так:
К проекту прилагаются исходники прошивки. Код содержит комментарии так что изменить функционал будет не трудно. Программа написана в Eclipse, но код без каких-либо изменений компилируется в AVR Studio. МК работает от внутреннего генератора на частоте 8МГц. Фьюзы выставляются вот так:
А в шестнадцатеричном виде вот так: HIGH: D9, LOW: D4
Также прилагаются платы с исправленными ошибками:
Download (MEGA)
Данные часы работают в течение месяца. Никаких проблем в работе выявлено не было. Стабилизатор LM7805 и транзистор преобразователя едва теплые. Трансформатор нагревается градусов до 40, поэтому если планируется установка часов в корпус без вентиляционных отверстий, трансформатор придется взять большей мощности. В моих часах он обеспечивает ток в районе 200мА. Точность хода сильно зависит от примененного кварца на 32,768 КГц. Кварц, купленный в магазине, ставить не желательно. Наилучшие результаты показали кварцы из материнских плат и мобильных телефонов.
Кроме ламп, использованных в моей схеме, можно устанавливать любые другие газоразрядные индикаторы. Для этого придется изменить разводку платы, а для некоторых ламп напряжение повышающего преобразователя и резисторы на анодах.
Внимание: устройство содержит источник высокого напряжения!!! Ток небольшой, но достаточно ощутимый!!! Поэтому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!!!
PS Статья первая, где-то мог ошибиться/напутать — пожелания и советы к исправлению приветствуются.
habr.com
УКВ приёмник с часами на ИН-12
Автор: Тимофей Носов
Лампа: ИН-12
Схема: есть ( PIC16f876)
Плата:есть (Sprint-Layout)
Прошивка:есть
Исходник:нет
Описание: eсть
Особенности: Индикация уровня принимаемого сигнала (RSSI) на стрелочный индикатор.Схема:
Приёмник с часами работает в диапазоне УКВ ЧМ (FM) 76-108 МГц. Настройка частоты в ручном и автоматическом режиме (автопоиск). Время выводится в 24 формате. Индикация уровня принимаемого сигнала (RSSI) на стрелочный индикатор. Стерео усилитель 2х8 Вт. Стационарное питание 220В.
Это простой приёмник с сочетанием старых и современных компонентов. Для индикации используются газоразрядные лампы типа ИН-12Б (могут использовать и другие лампы). Конструкция позволяет легко всё настроить (подстроить) режим работы на слух и на глаз.
Важно! Для работы усилителя нужен источник питания с током 1,5–2 А. Для компактности применен модуль питания RS-25-12 (Mean Well), но в виду дороговизны, Вы можете подобрать что-то иное. На плате предусмотрено место посадки диодного моста для случая использования железного трансформатора.
Для питания ламп собран повышающий преобразователь на MC34063. Подстроечным резистором 5К устанавливаем напряжение на выходе преобразователя 160-175В (для ламп ИН-12Б).
Переменный резистор в цепи микроамперметра регулирует ток (угол отклонения стрелки). Микроамперметр может быть на другой ток (до 1 мА). Микроамперметр можно и вовсе не ставить, если по дизайну он не вписывается в корпус.
Подстроечный резистор в цепи регулятора громкости устанавливает максимальное значение уровня громкости (очень приличный уровень громкости). Переменный резистор может быть и другого номинала (+/-50%), но желательно с линейной характеристикой (не логарифмический). Микросхему усилителя TDA7057AQ установить на радиатор.
Настройка часов. В ручном режиме кнопками устанавливаем частоту 108,1 Мгц, затем переводим в автоматический режим и кнопками устанавливаем время. После настройки переключаем в ручной режим, чтобы уйти с частоты 108,1 Мгц.
Основную часть времени индикатор показывает текущее время. С 30й по 35ю секунду выводится текущая частота. Косвенно яркость ламп (и ток) можно отрегулировать подстроечным резистором в преобразователе напряжения.
В нашем примере использован корпус G748 (225х165х65мм). Шаблоны отверстий приложены в формате *.spl7. Кнопки КМ1-1 (ПКН6-1), тумблера МТ1 (один тумблер у меня без функции; можно на питание поставить). Переменный резистор на громкость S16KN1 и к нему ручка-крутилка 41026-1 (D45.1мм, отв. 6мм с лыской). Ставить пару динамиков в такой корпус посчитал нецелесообразным, поставил один JVC CS-J410X (для него нужен корпус на порядки больше и крепче) + идеально подошла решетка на вентилятор. Телескопическая антенна с BNC разъемом AST-24 D7mm S7 150-650mm + ответная часть на корпус. Разъем 220В (папа) на блок AC-11, 2 контакта, крепление винты + типовой шнур.
Приёмник-часы собран на двух платах, которые соединены ленточным шлефом.
Обратите внимание – у платы индикации гребенки разъемов смонтированы со стороны дорожек. Плата управления, как и схема, на первый взгляд, кажутся сложными, но, по сути, все компоненты на свих местах и понятны для восприятия. Плата сделана с заделом на будущее (ДУ и датчик температуры), которые планируется реализовать позднее. В предложенной схеме микроконтроллер можно запрограммировать внутрисхемно. Выбор микроконтроллера сделан в пользу PIС16F876A, т.к. он более доступен для покупки и его можно прошить элементарными программаторами (с доступным софтом). По запросу могу перекомпилировать прошивку под более дешевый PIC16F886 (и его можно будет использовать без кварца 4 МГц).
Первоисточник
Архив с прошивкой, платой и шаблонами отверстий.
Фотки готового изделия от valerab(Радиокот):
Фото от Николая Яшкина (Nikolaj666 Радиокот).
robocua.blogspot.com
DIY Часы на газоразрядных лампах ИН-12 — Community «Электронные Поделки» on DRIVE2
Всем привет!
Много писать не буду, захотелось мне собрать себе часики на лампочках. Ну нравится мне их свечение и вообще теплая ламповость.
Тонкость часов на таких лампах в том, что лампы эти питаются напряжением порядка 180В. Значит нужно либо городить трансформаторное питание, либо импульсный преобразователь то есть шим. Искать и ставить отдельную микруху шим-контроллера что то не хотелось. Порылся в инете и вот тут нашел отличную схему, где ардуино работает сразу и шим-контроллером и контроллером часов.
Вот эта схема:
Zoom
Ну дальше то все просто, берем Arduino Nano и еще шилд часов точного времени на DS3231. Роемся в закромах на предмет ламп, микрушки К155ИД1 и горсточки рассыпухи.
Как обычно ЛУТим печатки
Zoom
Zoom
Zoom
Zoom
И запаиваем их левой пяткой
Zoom
Собираем обе платы на проводах в кучу и пробуем запускать. В принципе правильно собранная схема запускается сразу. Единственное нужно измерить напряжение после ШИМ, должно быть 170В-180В у меня же от 5В питания получилось только 145В, лампы при этом заводились но горели очень тускло. Пришлось подобрать номинал дросселя и увеличить скважность импульсов в прошивке. Так же я запитал часы от попавшегося под руку блока питания на 7,5В и немого изменил схему преобразователя. Напряжение на дроссель у меня подается не +5В от ардуинки а напрямую +7,5В от сетевого преобразователя. Ну да ладно это все ерунда, вот он первый пуск
Zoom
Еще озадачило меня то, что часы сильно уходили за довольно короткое время, порыл инет и оказалось что шилд часов DS3231 рассчитан под резервное питание аккумулятором (таблетка), для чего там стоит цепочка заряда через диодик, и если в него воткнуть обычную 3В батарейку то начинают сильно врать, пришлось сколупнуть с платки диод цепи зарядки, после этого все стало идти как положено — точно.
Корпус решил вырезать из фанеры на лазере, благо лазерный резак у меня имеется дома.
Zoom
Лазер (фотка на тапок)
Дощечки нарезаны, отшлифованы, примеряем и пакуем платы в корпус
Zoom
Zoom
После финальной склейки и шлифовки покрываем корпус несколькими слоями специального масла для дерева. Лак я не люблю, он дает гладкую поверхность, а после масла поверхность остается матовой и шелковистой, не теряется ощущение дерева на ощупь. Естественно дерево под масло нужно тщательно отшлифовать как минимум до 2000 номера наждачки.
Zoom
Zoom
Zoom
www.drive2.com
