Многофункциональные часы на газоразрядных индикаторах NIXIE

Многофункциональные часы на газоразрядных индикаторных лампах (Nixie)

Многофункциональные часы построены на базе микроконтроллера Atmega8.

Индикация часов выполнена на газоразрядных индикаторных лампах серии ИН (Nixie).

Принципиальная схема часов представлена на рисунке 1. Цифровая часть состоит из микроконтроллера U1, температурного датчика U2, устройства реального отсчёта времени RTC U3, аналогового мультиплексора U5 и высоковольтного декодера U6.

Рис. 1

Рис. 1

Для долговременного хранения информации о текущем времени и дате, её поддержании используется высококачественный аккумулятор VL1220 BAT.

Для воспроизведения синтезированного микроконтроллером звука, создания ударных эффектов и эффектов затухания используется микросхема УНЧ U10, микросхема драйвера U8 с соответствующими цепями и обвязками.

Для формирования многоцветной светодиодной подсветки также задействованы элементы микросхемы драйвера U8.

Модуль U4 PT2272 – опциональный. Он представляет собой готовый ВЧ приёмник, который совместно с передатчиком позволяют осуществить управление часами дистанционно.

Для отображения разделительных точек и символа градуса используются четыре неоновые лампы со схемой управления на транзисторе Т2. Диоды VD6 – VD13 убирают возможные артефакты, вызванные переходными процессами.

В качестве анодного драйвера верхнего ключа ламп используются оптопары — OP1 – OP6.

Высоковольтный источник собран на базе ШИМ-контроллера MC34063A.

Питание цифровой части формирует стабилизатор 78M05, а основное питание часов +12 вольт поступает от внешнего источника питания, максимальный ток которого может быть не более 1 ампера. На практике потребление тока на индикаторах ИН-18 от источника 12 вольт не превышает 260 миллиампер.

 

О деталях

Следует отметить, что при применении соответствующих схеме деталей, схема часов лишена каких-либо артефактов, послесвечений, сбоев и помех.

Замене не подлежат микросхемы. Не следует менять номиналы резисторов схемы заряда аккумулятора R5, R6 и номиналы резисторов делителя обратной связи R30, R31 высоковольтного преобразователя. Конденсатор С17 должен быть указанной ёмкости. Катушка L1 должна быть расчитана на ток не менее 500 мА. Также НЕ стоит использовать стандартные оптопары BC817 или оптопары на составных транзисторах. Рекомендуется использовать промышленные высокочастотные оптопары серии SFH6**.

Правильно собранная схема часов настройки не требует. Исключение составляет резистор R26, который обеспечивает импульсный ток анодов ламп. Поскольку лампы с разной степенью кондиции имеют разные напряжения зажигания, его номинал можно подобрать экспериментально, или как отношение R=(180-Uзажигания)/0.003*6

Микросхема стабилизатора U9 и транзистор T3 дополнительного охлаждения не требуют.

При изготовлении печатной платы микросхему усилителя U10 следует разместить вдали от линий высокого напряжения.

Для сохранения высокой точности хода часов автор рекомендует вместо обычного часового кварцевого резонатора Z1 использовать прецизионную микросхему SG-3030JF со встроенным генератором 32768 Гц. Рис 2.

Рис. 2

Печатную плату под индикаторы ИН-4 и ИН-18, а также записанный под разную конфигурацию светодиодов контроллер можно заказать на сайте автора через форму обратной связи.

 

Инструкция

Скачать инструкцию к часам можно по ссылке: watch-manual.pdf

 

Файлы прошивки контроллера

watch_2017_5050.hex
watch_2017_SLV.hex
LED_config.gif

 

Фотографии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гурович Павел, Юхименко Владимир
Беэр-Шева, Израиль, 2017

Все права защищены. Перепечатка, публикование данной статьи в любых других источниках без согласия автора запрещена.

02.08.2017 PGurov

 Метки: ,

Comments are closed.