Мои Телевизоры

Поговорим о школе

Шумер против Египта

Бороды, наколки, качки

Обратно в мавзолей



Теплые ламповые часы (The warm nixie tube clock)

Проект №1

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

В общем, как обычно, я не устоял перед модой на «ретро» в области электроники. Точнее то, что под ним понимают – конструированию разного рода вещей на лампах и прочих «архаичных» радиодеталях. Поначалу даже была идея сделать «чистый стимпанк» —  взять некие механические часы и использовать их как задатчик. То есть наклеить на стрелки небольшие магнитики, а вокруг по циферблату — герконы. Единственный нюанс – их надо было бы еще и заводить, хотя опять-таки для этих целей тоже можно было бы использовать мотор который включался бы кнопочкой по мере расслабления пружины. А выключался бы другой кнопочкой. Была идея сделать полностью ламповые часы, но я так прикинул, нужно было бы около 200 ламп. Поэтому был выбран самый простой вариант: индикаторы – лампы, а все остальное – микросхемы. И хотя сейчас на Западе подобные индикаторы служат предметом бешеной спекуляции и наживы (наберите в гугле что типа  «Russian Nixie tube») я прошелся по барахолкам и нашел примерно штук 30 за совершенно смешные деньги, которые мне даже озвучивать неудобно. Не, есть конечно и западные лампы, но их мало и они очень дорогие – от 30 долларов за единицу. Хотя они красивее. Самый красивый советский индикатор – ИН-18 – достать практически нереально и ломят за него почти как за западные. В Китае эти штуки не производят, так как Китай вошел в «электронику» уже после их снятия с производства на Западе. В России и на Украине предприятия производившие такие индикаторы — уничтожены.

Прошелся по барахолке

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Светодиодная модель

Вообще план был такой – слепить светодиодный вариант, потом, если всё будет ОК, переработать программу с вывода семисегментного кода на вывод двоично-десятичного.   Тем более что мой китайский отладочный стенд позволяет накидать ее за 10-15 минут. Поразительно вот еще что. В 80-е годы, когда я решил сделать свои первые часы, подобные вакуумные неоновые индикаторы валялись в огромных количествах, но у меня и мысли не было делать на таком старье, сделал на советских светодиодных панелях  АЛС324.  По «классической» схеме К176ИЕ12 + К176ИЕ13 + К176ИД2 + пищалка-будильник на К176ЛА7.  Просыпался по ним в школу и в институт. Часы стали альтернативой мерзкому армянскому механическому будильнику «Севани», который при очередной поломке был выброшен способом которым вратарь выбивает мяч в поле. Часы честно отработали лет семь потом кому-то отдал, на их замену стали китайские с радиоприемником. Отчасти их изготовление было ответом советскому радиоконструктору «Старт 7176» — дико популярному у продвинутой советской школоты. Не, мне он как бы нравился тоже, но смущал вакуумный индикатор и напряжение питания в 27 вольт. Ну и еще этот ужасная многоножка — К145ик1901. Хотя сейчас удивляюсь – как это советская промышленность наладила для детей выпуск набора где были в наличии столь редкие делали? Кто-то ж пробил эту тему!

Часы собранные на светодиодах на китайском стенде

Точность, точность, точность!

Разве не это самое важное в часах? Традиционно она задавалась кварцем. Как правило – специальным часовым. На 32768 герц. Почему именно на такую частоту? Потому что это число – 215.    Это на Западе придумали.  Деля это число 15 раз на 2 мы получаем одну секунду. Мигание точек.  Подсчитав 60 секунд – минуту.  60 минут – час. 24 часа – сутки. Видимо, самая низшая частота для кварца что делится на 2 при сохранении приемлемой стабильности этой самой частоты. Именно такой кварц стоит на компьютерной плате. Кстати, лучшие кварцы именно с плат. Я когда сделал свои часы на 176-й серии выпаял его из разбитых японских часов «Сейко», ибо советский купленный на радиобазаре за 3 рубля (15 билетов в кино или 20 порций мороженного!) давал просто-таки отвратительную точность. Сейчас со старых матплат эти кварцы можно выпаивать в любых количествах.

Практическая реализация

В итоге, первый проект решено было реализовать на спецмикрухе DS1307, а «дрыгать ножками» должен был контроллер Attiny2313 – недорогой и хорошо себя зарекомендовавший.  DS1307. DS1307 — микросхема часов реального времени с интерфейсом I2 имеет встроенную схему контроля питания, которая обнаруживает пропадание питания и автоматически переключает схему на питание от батареи. По сути – это вечный календарь проштампованный до 2100 года с високосными годами, зимним и летним временем и т.д. И главное — потребляемый им от резервного питания ток не превышает 300 наноампер. То есть даже от конденсатора они могут работать несколько дней, а от трехвольтовой батарейки – многие годы.

Можно выставить время, положить эту плату на года три куда-нибудь в сухое место, потом вставить в схему и увидеть текущее время, возможно даже с точностью до секунды. Всё определяется исключительно реальной частотой кварца и ее температурным дрейфом.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Где я взял индикаторы – я уже рассказал, осталось все это оформить в готовое изделие. Кстати, сложно оказалось достать неоновые микролампочки для точек секунд. Но достал. Придумал название «Магеллан», хочу сделать небольшую морскую серию. Круглый корпус символизирует круглую землю, стрелки – первое кругосветное путешествие. Синий цвет – море.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

По схеме

В общем, ничего интересного. Хочу обратить внимание на конструкцию преобразователя 12 в 180 вольт. Почему-то в подавляющем большинстве схем подача сигнала на затвор полевика идет прямо с управляющей ноги микросхемы. И тут же рекомендация «установить транзистор на небольшой радиатор» или «транзистор нагревается до температуры 55-60 градусов». Но на самом деле так включать неправильно. Полевик нужно быстро открыть, но это даже не полдела. Его нужно быстро закрыть. То есть бросить затвор на землю, разрядив его емкость. Внутренние цепи микросхемы MC34063 этого сделать не позволяют, поэтому целесообразно ввести 2 управляющих транзистора.  Могу вам сказать, что мой полевик вообще не греется. То есть никакой разницы в его температуре и температуре других деталей нет. Все холодное. Незначительно теплее только 7805 и дроссель. Ну К155ИД1 – высоковольтный дешифратор.  Кстати тоже «дефицит» даже на Западе. Ибо американская фирма NTE Electronics  с которой ее в свое время слизали их вроде как не производит. И у нас не производят. Но много чего осталось у народа. Вот на западных сайтах и продают «Russian chip K155ID1».

У меня отдельные куски были нарисованы на бумажках, сегодня всё свел в один рисунок, вроде без ошибок, но если кто что заметит — пишите!

The warm nixie tube clock «MAGELLAN» schematic

budyon_nixie

Прошивку можно скачать ЗДЕСЬ

Фузы:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

 

 

Возникшие косяки

  1. Протупил с оптическим эффектом. Синее оргстекло оказывается хорошо пропускает свет! Планировалось создать синий ореол вокруг ламп и свечение букв и прочих знаков как бы на темном фоне. Поэтому корпус придется переделать. Вклеить между синим  и прозрачным стеклом тонкую светонепроницаемую пластину.

Планировался примерно вот такой эффект:

nics

2.  Фазы динамической индикации. Выставка кода на дешифратор (а он отрабатывает почти мгновенно) была фактически равна длине импульса который включает анод. Оттого оставался «флеш» предыдущей цифры. Эта проблема пока практически решена укорачиваем анодного импульса путем последовательного включения в базовые цепи T51-T54, конденсаторов емкостью 4,7 мкф.

Потребляемый устройством ток (без включения синей подсветки) – 95 миллиампер  при питании в 12 вольт.  Практически весь этот ток «съедает» дешифратор и бустер на 34063.

Планируется выпуск небольшой серии.

Еще несколько фоток:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Tags: , , , , , , ,

Рецензии

Техника

Статьи

Оперы