Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на июль 2020 г.
1. 1000 руб
Сайт Паяльник

Похожие статьи:


Часы на газоразрядных индикаторах V2.0

Так как предыдущая статья вызвала множество вопросов от желающих собрать ее, либо от уже собравших, да и сама схема часов претерпела некоторые изменения, я решил написать еще одну статью, посвященную часам на газоразрядных индикаторах. Здесь я опишу улучшения/исправления как схемы, так и прошивки.

Итак, самым первым неудобством при использовании данных часов в квартире, явилась яркость. Если днем она совершенно не мешала, то ночью неплохо освещала комнату, мешая спать. Особенно это стало заметно после переделки платы и установки синих светодиодов в подсветку (красная подсветка оказалась неудачным вариантом, т.к. красный свет заглушал свечение ламп). Уменьшение яркости по времени большого эффекта не давало, т.к. спать я ложусь в разное время, а часы уменьшают яркость в одно и то же. Или же я еще бодрствую, а яркость снизилась и времени не видно. Поэтому я решил добавить датчик освещенности, а проще говоря фоторезистор. Благо выводов АЦП для подключения было предостаточно. Делать прямую зависимость яркости от уровня освещенности я не стал, а просто задал пять градаций яркости. Диапазон значений АЦП был поделен на пять промежутков и каждому промежутку задано свое значение яркости. Измерение производится каждую секунду. Выглядит новый узел схемы — вот так:

В роли датчика освещенности выступает обычный фоторезистор.

Следующее изменение коснулось схемы питания часов. Дело в том, что использование линейного стабилизатора накладывало ограничения на диапазон питающего напряжения, плюс сам стабилизатор грелся во время работы, особенно при полной яркости светодиодов. Нагрев был слабый, но хотелось избавиться от него полностью. Поэтому в схему добавился еще один импульсный стабилизатор, на это раз понижающий (Step-Down). Микросхема осталась та же, что и в Step-Up преобразователе, изменилась лишь схема.

Тут все стандартно, из даташита. Ток, требуемый схеме для работы, меньше 500мА и внешний транзистор не нужен, хватает внутреннего ключа микросхемы. В итоге всякий нагрев питающей части схемы прекратился. Кроме этого данный преобразователь не боится КЗ на выходе и перегрузок. А так же занимает меньше места на плате и от случайной переполюсовки питаюещего напряжения защитит. В общем сплошные плюсы. Правда, должны были возрасти пульсации по питанию, но на работу схемы это никакого влияния не оказывает.

Помимо электронной части изменился и внешний вид устройства. Больше в нем нет огромной кучи проводов. Все собрано на двух платах, которые сложены “бутербродом” и соединены через разъемы типа PLS/PBS. Сами платы скреплены при помощи винтов. На верхней плате находятся лампы, анодные транзисторные ключи и светодиоды подсветки. Сами светодиоды установлены за лампами, а не под ними. А на нижней расположились схемы питания, а также МК с обвязкой (на фото более старая версия часов, в которых еще не было датчика освещенности). Размер плат 128х38мм.

Лампы ИН-17 были заменены на ИН-16. Размер символа у них одинаковый, а вот форм-фактор отличается: После того, как все лампы стали “вертикальными”, упростилась разводка платы и улучшился внешний вид.

Как видно на фото, все лампы установлены в своеобразные панельки. Панельки для ИН-8 изготовлены из контактов разъема D-SUB формата “мама”. После снятия металлической оправы, он легко и непринужденно расстается с этими самыми контактами. Сам разъем выглядит вот так:

А для ИН-16 из контактов обычной цанговой линейки:

Думаю, что надо сразу положить конец возможным вопросам о необходимости такого решения. Во-первых, всегда присутствует риск разбить лампу (может кошка залезет или за провод дернут, в общем всякое бывает). А во-вторых, толщина вывода разъема гораздо меньше толщины вывода лампы, что сильно упрощает разводку платы. Плюс при запайке ламы в плату, существует опасность нарушения герметичности лампы в связи с перегревом вывода.

Ну и как обычно схема всего устройства:

И видео работы:

Работают стабильно, за полгода работы багов не выявлено. Летом стояли больше месяца без питания, пока был в отъезде. Приехал, включил – время никуда не убежало и режим работы не сбился.

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON1 переключается режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ+ДАТА, ЧАСЫ+ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ+ДАТА+ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты. Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Включение/отключение подсветки осуществляется удержанием кнопки BUTTON3.

Теперь можно перейти к следующей версии схемы. Она выполнена всего на четырех лампах ИН-14. Маленькие лампы для секунд просто негде взять, как, в прочем и ИН-8. Зато купить ИН-14 по приемлемой цене никаких проблем не составляет.

В схеме отличий почти нет, те же два импульсных преобразователя по питанию, тот же микроконтроллер AtMega8, те же анодные ключи. Та же RGB подсветка… Хотя стоп, никакой RGB подсветки не было. Значит отличия все-таки есть! Теперь часы умеют светиться разными цветами. Причем программа предусматривает возможность перебирать перебора цветов по кругу, а также возможность фиксации понравившегося цвета. Естественно, с сохранением самого цвета и режима работы в энергонезависимую память МК. Долго думал, как бы поинтереснее задействовать точки (их две в каждой лампе) и в конце концов вывел на них секунды в двоичном формате. На лампах часов идут десятки секунд, а на лампах минут – единицы. Соответственно, если у нас к примеру 32 секунды, то из точек левых ламп будет составлено число 3, а правых – 2.

Форм-фактор остался “бутербродным”. На нижней плате расположились два преобразователя для питания схемы, МК, К155ИД1, DS1307 с батарейкой, фоторезистор, датчик температуры (теперь он только один) и транзисторные ключи точек ламп, и RGB подсветки.

А на верхней анодные ключи (они, кстати, теперь в SMD исполнении), лампы и светодиоды подсветки.

В сборе все выглядит вполне прилично.

Схема:

Ну и видео работы:

Управление часами осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии кнопки BUTTON1 переключается режим работы (ЧАСЫ, ЧАСЫ+ДАТА, ЧАСЫ+ТЕМПЕРАТУРА, ЧАСЫ+ДАТА+ТЕМПЕРАТУРА). При удержании этой же кнопки, включается режим настройки времени и даты. Изменение показаний осуществляется кнопками BUTTON2 и BUTTON3, а переход по настройкам - кратковременным нажатием BUTTON1. Изменение режимов подсветки подсветки осуществляется кратковременным нажатием кнопки BUTTON3.

Фьюзы остались такими же, как и в первой статье. МК работает от внутреннего генератора 8 МГц. В шестнадцатеричном виде: HIGH: D9LOW: D4 и картинкой:

Прошивки МК, исходники и печатные платы в формате Sprint-Layout прилагаются.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
С RGB-подсветкой
U1 МикросхемаК155ИД11 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
U2 МК AVR 8-бит
ATmega8A-AU
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
U3 Часы реального времени (RTC)
DS1307
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
U4, U5 DC/DC импульсный конвертер
MC34063A
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
P9 Датчик температуры
DS18B20
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q1, Q2, Q7-Q10 Биполярный транзистор
MPSA42
6 MMBTA42Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q2, Q4-Q6 Биполярный транзистор
MPSA92
4 MMBTA92Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q11-Q13, Q16 Биполярный транзистор
BC857
4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q14 Биполярный транзистор
BC847
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q15 MOSFET-транзистор
IRF840
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
D1 Выпрямительный диод
HER106
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
D2 Диод Шоттки
1N5819
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
L1, L2 Катушка индуктивности220мкГн2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Z1 Кварц32.768 кГц1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
BT1 БатареяБатарея 3В1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
HL1-HL4 СветодиодRGB4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1-R4 Резистор
12 кОм
4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R5, R7, R9, R11, R34, R35 Резистор
10 кОм
6 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R8, R10, R12, R14 Резистор
1 MОм
4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R13-R18, R37, R38, R40 Резистор
1 кОм
9 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R19, R20, R33, R39, R41-R43, R46, R47, R51, R53 Резистор
4.7 кОм
11 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R21, R24, R27, R30 Резистор
68 Ом
4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32 Резистор
100 Ом
8 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R36 Резистор
20 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R44 Резистор
0.22 Ом
1 1-2 ВтПоиск в магазине ОтронВ блокнот
R45 Резистор
0.3 Ом
1 1-2 ВтПоиск в магазине ОтронВ блокнот
R48, R49 Подстроечный резистор20 кОм2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R50, R52 Резистор
330 Ом
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1, C4-C6, C8, C11, C13, C14 Конденсатор100 нФ9 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C2, C3 Конденсатор1 мкФ2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C7, C12 Электролитический конденсатор470 мкФ2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С10 Электролитический конденсатор4.7мкФ 400В1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С15 Конденсатор510 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С16 Конденсатор470 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 23.06.2016 0 17
Я собрал 7 8
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.6 Проголосовало: 8 чел.

Комментарии (590) | Я собрал (0) | Подписаться

+1
DMS #
Собирал часы по этой схеме дважды, немного адаптировав платы. Автору спасибо! работает. Один экземпляр - прекрасно.
Второй экземпляр постигла та же участь, что и описали выше - работали-работали, какое-то время, и ВДРУГ стали показывать ересь... То есть смесь месяца, дня и времени. Уверен, дело в RTC 1307 (ибо дешифратор 155ИД1 поменял на всякий случай).
1307 ставил и из запасов выпаянных с плат AliExpress, и новые, купленные в ЧипДип... НИФИГА не помогает.
Попробую ресет кондером подтянуть для задержки старта сегодня-завтра. Посмотрел еще DS1307 в Платане есть , другие (!) - Maxim.
Кто-то решил на 100% проблему ? Может кто-то ставил 1307 "от Maxim" ?:) Видимо, часть загвоздки кроется все-таки в библиотеках и/или коде, бегло посмотрел, написано все стандартно. Надо или глубже в либы лезть или экспериментировать с задержками какими-то. Детально не знаком с этой либой. Может кто-то прошел этот путь ?
Ответить
0
Андрей #
Попробовать на кварц с каждой стороны припаять по конденсатору на массу ёмкостью 10-20 пф.
Ответить
0
Михаил Дорофеев #
Андрей, не помог рецепт. Прицепил по 0.22 pf на каждый вывод кварца. Ну от безысходности и 4,7 мF повешал на reset. Выставляю точные дату-время - первый раз после выхода из настройки показывает в течении Доли секунд и сваливается в хаос...
Пока жду rtc от Платана - может еще какие идеи у кого появятся. Обидно - напротив вижу те же часы, которые ИДУТ второй год даже без подстройки...
Прикрепленный файл: brd1.jpg
Прикрепленный файл: brd2.jpg
Ответить
0
Антон #
Могу помочь побороть недуг с китайской ds1307
Ответить
0
dms #
Это как? Секретный рецепт?
Пишите.
Один из вариантов на почте в виде 3х разных DS... Точнее, от 3х производителей.
P.S. Разобрал, кстати, свои вторые идущие часы. Там реально "та же " Dallas DS1307, ну только надписи что-ли почетче нанесены.
Ответить
0
Antonkozirev #
Пришлите мне исходник программы выших часов, я посмотрю код и исправлю его.
Ответить
0
Dms #
Проблема решена! Заменил rtc на микросхему пр-ва vossel, приобретённую на Платан. Часы стартуют, кстати с 00:00, на ранее устанавливаемых часы стартовали с 01:00. Кондеры вокруг кварца убирать не стал
Ответить
0
Antonkozirev #
Ребят, если кому нужна помощь по часам, обращайтесь, помогу с такими вопросами как "показывают дату вместо часа", "отображают всякую чушь", ''греется дроссель или высоковольтный мосфет', ''напряжение на анодах ниже номинального'', ''настроить период отображения времени или даты'', можно в меню добавить функцию секундомер 5 пунктом для версии с 4мя индикаторами, или вырезать из программы функцию термометра.
Ответить
0
elektron855568 #
На предыдущей странице я просил xfox поправить прошивку по части подключения индикаторов к ИД1, так как у автора подключение индикаторов не по даташиту, у xfox не получилось. Если не трудно почитайте мои сообщения на предыдущей странице. Я кстати выкладывал печатки под разные типы индикаторов, но они не подходят к родной прошивке из-за "неправильного" подключения к ИД1.
Ответить
0
Antonkozirev #
Мне нужна прошивка, которую вы шьёте (естественно исходник), и схему ваших часов.
Ответить
0
elektron855568 #
Так прошивка и схема авторские( под 6 ламп). Я только печатки свои развёл.
Прикрепленный файл: mc282_NIXIE_src.rar
Ответить
0
Михаил #
Регулировка яркости что регулирует: яркость подсветки или яркость самих цифр? И можно ли эту схему использовать под лампы он 12?
Ответить
0
elektron855568 #
Регулирует и то и другое. Можно использовать любые индикаторы, главное правильно подключить.
Ответить
0
Николай #
Есть кто может переделать прошивку этих часов?
Ответить
0
elektron855568 #
К сожалению нет. Я уже больше года здесь с этим вопросом.
Ответить
0
TARGAS #
Собрал похожие часы на лампах ИН-14. Никто не сталкивался с проблемой пульсаций всех сразу ламп примерно 3 раза в 2 секунды? Или похожей проблемой моргания всех ламп одновременно.
Ответить
0
elektron855568 #
Скорее всего фьюзы не правильно выставил при прошивке.
Ответить
0
targas #
Часы собраны на ардуине, в описании только прошивка была, считаете нужно попробывать usbasp программатором фьюзы на ардуине поменять?
Ответить
0
elektron855568 #
Прошивка не для ардуино, а для микроконтроллера Atmega 8. На ардуино работать не будет.
Ответить
0
Сергей #
Всем привет. Проекта на 4 ин14 рабочий будьте внимательны. Если китайская ds то вам поможет прошивка от Фокса ищите в коментах.
А у меня вопрос кто нибудь менял прошивку под ds3231 поделитесь пожалуйста.
Ответить
0
Дмитрий #
Помогите с запуском часов на 4х ИН-14 (авторский вариант печатки и прошивка). При включении показывают 01.00. Кнопками все устанавливается, точка перемешается по разрядам правильно. Но установленные цифры не меняются. С батарейкой все тоже самое, только цифры запоминаются. Конденсатор на reset не помог.
Ответить
0
elektron855568 #
Дело в микросхеме часов.
Ответить
0
xfox #
Если кнопки адекватно меняют цыфры и все работает как положено кроме как не сохраняют, то вариантов 2 - это либо DS (плохой контакт, кварц питание, помехи), либо Ваш DS не понимает протокол записи (нужно фиксить в прошивке)
Ответить
0
Дмитрий #
Прошивку наверное не осилить. На 7 ноге DS есть 1 Гц импульсы. На шинах общения с МК есть какие-то кратковременные импульсы. Не подскажите, где поспрашивать прошивку с исправлениями?
Ответить
0
xfox #
Тут вроде как только я менял прошивку, у Вас DS1307 если да то попробуйте оригинальнуюю прошивку автора и модифицированную мной.
Ответить
0
Дмитрий #
А Вы не могли бы поделиться модифицированной прошивкой, авторская с моей DS не работает...
Ответить
0
Дмитрий #
Оригинальная автора получается не подходит под мою DS1307, а не могли бы Вы выложить вашу модифицированную, только с температурой в по Цельсию. В комментариях ничего не могу найти. Печатная плата у меня авторская из статьи под 4 ИН-14.
Ответить
+1
xfox #
https://cxem.net/mc/mc282.php#comment-62969
Ответить
0
Дмитрий #
Ура, с прошивкой от xfox часы заработали как нужно. Спасибо. А можно узнать, что еще изменено в данной прошивке? Её размер вроде поменьше...
Ответить
0
xfox #
Вырезал кучу не нужного, и вшил троян)
Ответить
0
Дмитрий #
Да я правда без сарказма хотел спросить, так сказать в знак признательности. Хотел бы попросить, а не мог ли бы Вы сделать смену цветов подсветки помедленее, никак не могу поймать чисто синий. Но даже за то что Вы сделали еще раз СПАСИБО.
Ответить
0
Дмитрий #
Уважаемый xfox, хочу попросить Вас помочь с прошивкой. Цвета подсветки очень быстро меняются, можно ли уменьшить скорость смены цветов, не могу выставить чисто синий цвет.
Ответить
0
xfox #
Ну я же правда написал, вырезал кучу ненужного с либ, помоему даже i2c библиотеку поменял с температурным сенсором что-то делал, но это было очень давно, я хотел допилить функционал, а в прошивке места не хватало, троян это конечно шутка. Суть в том что у меня не осталось рабочих исходников, но есть несколько плат и компонентов, когда соберу часики опьять, посмотрю прошивку, но у меня подсветка меняется медленно кстати, могу словить любой цвет.
Отредактирован 23.04.2020 18:02
Ответить
0
SanYong #
Проблема со сменой цветов подсветки решилась, при проверке я не устанавливал фоторезистор. При его подключении цвета стали меняться плавно. Возможно что-то в программном коде сбивалось...
Ответить
0
xfox #
Собираю еще одни часики, так что если что нужно спрошивкой пишите, попробую
Ответить
0
SanYong #
Хорошо... Кстати, что удивительно история с подсветкой опять всплыла. Никак не мог поймать синий, начал думать, что дело в марке светодиодов ( RGB не так расположены, хотя ножка катода верная. Перепаял согласно схеме - теперь не могу поймать красный, слишком быстро пролетает. (Мистика).
Ответить
0
xfox #
Какое сопротисление фоторезистора? Должно быть 20К
Ответить
0
SanYong #
Не совсем понимаю как правильно замерить; под люминисцентной лампой ~ 150...200 Ом, закрываю полностью пальцем ~ 100 кОм. Обычный китайский, что в чип и дип продают диаметр ~ 5...6 мм. Наш ФСК-1 не работает. Может попробовать последовательно резистор подобрать?
Отредактирован 04.05.2020 14:07
Ответить
0
xfox #
Извиняюсь, наврал, померял, действительно такой как у Вас
Ответить
0
ExZKV #
Помогите: не меняется яркость ламп и подсветки при изменении освещённости. Фоторезистор живой на 20к из китайского ночника, пробовал и просто переменник. Схема на 6 ламп, ранняя авторская прошивка 2014г. с пилением дорожек и подбором DS
Ответить
0
Виктор #
Резисторы в делителе на фоторезистор я поставил наоборот относительно схемы -10К на корпус, 20К на +5 и параллельно ему фоторезистор. Только так заработала регулировка яркости. Фоторезистор ставил от китайского фотореле, меняет сопротивление где то от 3 до 25 к в зависимости от освещенности
Ответить
0
ExZKV #
Спасибо большое за совет - всё заработало! Но придётся видимо ещё с 10к и 20к поиграться в виде временных подстроечников, т.к. у меня от темноты до максимальной освещённости всего 3 ступени получилось тогда как автор обещает 5 градаций яркости
Ответить
0
SanYong #
Уважаемый xfox удалось ли Вам победить прошивку для версии ИН-8 + ИН-16, неверное отображение 2,3,1,0 в часах и минутах в авторском варианте? Секунды тикают правильно...
Предыдущие Ваши прошивки проверил - не работают и в секундах пропадают(гаснут) цифры.
Ответить
«456
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Pickit 2 - USB-программатор PIC-микроконтроллеров
Pickit 2 - USB-программатор PIC-микроконтроллеров
Лазерный модуль 650нм 5мВт МиниПК MK809V - 4 ядра, Android 4.4.2
вверх