Андрей Смирнов
Время чтения: ~18 мин.
Просмотров: 8

Универсальная цифровая шкала для УКВ приёмника. Атмега-8 + ИН-8-2.

Как говорится, не прошло и трёх лет… 🙂Цифровая шкала (далее — ЦШ) предназначена для индикации частоты настройки вещательного УКВ приёмника. Никаких других сервисных функций (автопоиск, память настроек и т.д.) в ней не предусмотрено – это просто специализированный частотомер, не более того. При разработке ставилась задача – сделать максимально гибкую, универсальную ЦШ, которую легко можно было бы подключить к любому типу блоков УКВ. В результате многочисленных проб и экспериментов, получилась шкала со следующими характеристиками:- диапазон измеряемых частот:   10 … 150 МГц- чувствительность:  30 … 50 мВ- 4-х разрядный индикатор- тип индикаторов – газоразрядные (ИН8-2, ИН-16, ИН-2, ИН-14  и т.д.)- тип индикации – статическаяЦШ может работать как с транзисторными, так и с ламповыми блоками УКВ. Агрегат настройки, который применяется в блоке УКВ (будь это КПЕ, вариометр или варикапы) значения не имеет. Её можно подключать к блокам УКВ, которые работают как в «нижнем» УКВ диапазоне (64 … 73 МГц), так  и в «верхнем» (87,5 … 108 МГц). Частота гетеродина у блока УКВ может быть и выше частоты принимаемой станции, и ниже. Частоту ПЧ для пересчёта можно предустановить в одно из 3-х «стандартных» значений: 6,5 МГц, 8,4 МГц, 10,7 МГц. Ну и, наконец, если гетеродин работает на 2-й гармонике (как это сделано в некоторых ламповых советских блоках УКВ типа «УКВ-ИП2» иже с ними), то можно и тут заставить шкалу считать «правильно», включив соответствующий режим работы (F*2).  Все эти режимы работы ЦШ задаются очень просто – при помощи  5 перемычек («джамперов») на основной плате.Принципиальная схема ЦШ.ЦШ построена на основе МК «Атмега-8». Индикация выполнена на газоразрядных индикаторах (типа «ИН-хх»). Для подключения этих индикаторов в трёх младших разрядах применяются дешифраторы К155ИД1. В старшем разряде («сотни МГц») отображается либо «1» (когда частота выше 100,0 МГц), либо он погашен (для частот 99,9 МГц и ниже), поэтому,  для упрощения схемы,  его «дешифратор» выполнен на высоковольтном транзисторе КТ940А.В качестве предварительного делителя частоты (прескалера)  применяется микросхема МС12080, коэффициент деления которой выставлен равным «40». Сигнал от гетеродина на вход прескалера подаётся через двухкаскадный усилитель-формирователь. Он построен на 2-х ВЧ-транзисторах типа КТ368А. Для согласования уровней между  ИМС прескалера и МК установлен дополнительный каскад на транзисторе КТ315Г. На плате собран выпрямитель и стабилизатор +5 В на микросхеме КРЕН5А (7805), потребляемый ток всей шкалы по цепи +5 В – порядка 100 мА.487838_300.jpgВозможны 2 варианта питания шкалы (при установке в ламповый приёмник):1. Если есть «лишняя» обмотка силового трансформатора напряжением  ~6 … 10 В и номинальным током нагрузки  порядка 100 … 200 мА или цепь накала в приёмнике не заземлена – в  этом случае на плате устанавливается диодный мост, который подключаем к этой обмотке.2. Если нет «лишней» обмотки или цепь накала одним концом «заземлена» — в этом случае на плате вместо моста устанавливается один диод и перемычка в другое «плечо» моста (показано условно на чертеже платы).Для питания анодов индикаторов «ИН-хх» можно использовать трансформатор со вторичной обмоткой на 200 … 220 В. Далее – однополупериодный выпрямитель (диод КД226 (В, Г, Д)) и пленочный конденсатор на 1…2 мкФ х 250…400 В (например, К73-17) после диода. Второй вывод обмотки подключаем на общий провод ЦШ. Либо можно подключиться к анодной цепи приёмника через RC-фильтр.Настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ подключать индикаторы к сети 220 В, без гальванической развязки с сетью! Это вредно и для устройства, и, особенно, для здоровья!Для подключения к гетеродину на плате предусмотрена возможность установки гнезда BNC для печатного монтажа (типа BNC-144, BNC-JR и т.д.).Конструкция.ЦШ собрана на плате размером 130 х 75 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата изготовлена методом «ЛУТ». На ней устанавливаются все элементы, кроме индикаторов.

Сначала запаиваем все перемычки и резисторы. Потом остальные детали. На фото — плата в процессе монтажа.
Плата рассчитана на установку  микросхем в корпусах DIP (кроме ИМС прескалера ). ИМС желательно  установить в цанговые панельки.
ИМС прескалера MC12080 выполнена в планарном корпусе и припаивается со стороны дорожек, в самую последнюю очередь, после проверки стабилизатора +5 В на плате. Над узлом прескалера возможна установка экрана (при необходимости), для чего в плате предусмотрены соответствующие отверстия в «земляной» шине под проволочные «стойки».483689_300.jpgНа плате смонтированы  5 тройных штыревых колодок, на которых устанавливаются перемычки («джамперы»). С их помощью задаются нужные режимы работы шкалы.  На фото – перемычками выставлена «ПЧ=10,7 МГц» (красный джампер) и режим «частота гетеродина выше частоты принимаемой станции» (голубой джампер). На втором фото – узлы прескалера и стабилизатора +5 В крупно.
Индикаторы можно припаять прямо к плате (если у них проволочные выводы, как, например, у ИН-14, ИН-8-2, ИН-16 и т.д.). Но это не очень удобно. Или изготовить для них дополнительную печатную плату, установить её на стойках над «основной» и соединить проволочными перемычками. Я так и поступил. Использовал индикаторы «ИН-8-2». Мне, прежде всего, нравится в них то, что цифра «5» там «нормальная», а не перевёрнутая «2». J Плата индикаторов размером 130 х 69 мм изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.Перед установкой на плату, проверил все индикаторы с помощью «пробника» — тороидальный трансформатор со вторичной обмоткой на 220 В, диод КД226 и резистор на 56 КОм. От диода через резистор подал питание на анод индикатора, а вторым выводом вторичной обмотки поочерёдно зажёг все цифры индикатора. Как бы то ни было, но «старичкам» уже по 35 лет… J (индикаторы 1980 года выпуска). Все индикаторы оказались рабочими.  Далее, уже без опаски, распаял их на плате, используя тонкий фторопластовый кембрик для изоляции выводов. Потом прихватил колбы проволочными хомутами к плате индикаторов. Для этого в плате предусмотрены отверстия. Получается всё ровно и неподвижно.
Для индикаторов с жесткими выводами (например, для ИН-1, ИН-2, ИН-8, ИН-12 и т.д.) существуют соответствующие панельки. В этом случае индикаторы можно установить «навесным» монтажом.  Либо сделать так, как нравится вам – это не принципиально. Для других типов индикаторов нужно  подобрать номиналы токоограничивающих резисторов в цепях анодов  в соответствии с их паспортными данными.Следующий этап – соединение плат между собой. Для этого из обрезков повода МГШВ-0,2 нарезал перемычки и припаял их сначала к плате индикаторов, а потом к основной плате.
В результате этого платы могут раскладываться, как книга, что удобно при настройке и ремонте.
А потом такая «книга» собирается в «этажерку» с помощью резьбовых стоек. Кроме того, на плате, рядом с индикаторами, предусмотрено ещё 4 отверстия, в которых на стойках можно закрепить светофильтр для индикаторов. Для улучшения контрастности газоразрядных индикаторов хорошо подходит органическое стекло грязно-зелёного, «болотного» цвета.
Ну и, наконец, проверка работы устройства. Проверил ЦШ во всех возможных режимах и комбинациях, которые могут встретиться на практике. Всё работает хорошо. В качестве «сигнала от гетеродина» использовал ВЧ-генератор «Г4-116». С помощью его шкалы так же проверил правильность «сложения» и «вычитания» частот ПЧ во всех режимах.
Подключение ЦШ к приёмнику. Подключить шкалу к приёмнику, точнее, к блоку УКВ, а ещё точнее, к его гетеродину, можно двумя способами.Первый способ — через буферный каскад с гальванической связью со схемой гетеродина. Это потребует подстройки частоты гетеродина, поскольку мы внесём в схему  дополнительную ёмкость и частота гетеродина «уплывёт» вниз.  Например, вот так я подключал ЦШ к приёмнику на микросхеме ТЕА5710. Здесь на КП303 выполнен буферный каскад для ЦШ. Он через конденсатор малой ёмкости (С12 на 5,1 пФ) подключён к гетеродину (вывод 18 ИМС). ЦШ подключается к истоку КП303. Схема буферного каскада позаимствована из книги Б. Семёнова «Современный тюнер своими руками».487666_300.jpgВ некоторых промышленных блоках УКВ такой буферный каскад уже есть. Вот, например, в таком (это модуль из автомагнитолы). Выход такого буферного каскада  обычно обозначается, как «VOsc» или что-то подобное. В этом случае достаточно просто подключить вход ЦШ к этому выводу блока УКВ и она будет работать. Вот фото такого блока УКВ (жестяная коробочка) и фрагмент схемы подобного блока «KST-F102VA»:Второй способ – с помощью катушки связи, которая располагается недалеко от контура гетеродина. В этом случае ЦШ не оказывает никакого влияния на работу гетеродина. Точнее, почти никакого.  По крайней мере, на практике подстраивать контур гетеродина при этом не приходилось. Такой вариант более подходит для ламповых блоков УКВ, поскольку у них гетеродин вырабатывает сигнал порядка 2 … 3 В. Для этого мотаем катушку, примерно 10 … 12 вит. провода ПЭЛШО-0,5 на оправке 4,0 мм. Эту катушку подпаиваем к выводам коаксиального кабеля и подключаем кабель на вход ЦШ. Катушку подносим параллельно контуру гетеродина и располагаем её на небольшом расстоянии (примерно 2 … 5 мм, подбираем экспериментально) от контура гетеродина. В некоторых самодельных блоках УКВ такую катушку я установил постоянно и подключил её к разъёму BNC на корпусе. Работает шкала при таком подключении надёжно и стабильно:
Можно использовать и «контактный» способ подключения. В качестве примера можно привести замечательный блок УКВ Эрнста Ресслера, который был описан в «Балаганчике»:http://www.jogis-roehrenbude.de/UKW-Projekt/Mischteil/Ernst/Beschreibung.htmЗдесь сигнал гетеродина подаётся в катод смесителя «бесконтактно», посредством катушки связи с контуром гетеродина. А уже к этой катушке подключается шкала. Несколько лет тому  я построил этот блок УКВ, но вместо прескалера U813BS (как у автора), применил LB3500 (т.к. такой был в наличие). Всё работает без проблем.Ну а для данной шкалы ИМС прескалера  устанавливать не нужно, а просто подать сигнал на вход ЦШ с делителя R15 R16.О проекте.В заключении хотелось бы отметить, что работа над этим устройством шла неспешно и довольно долго. J Началась она ещё в 2012 году. За это время было на практике проверено три варианта схем и плат,  а так же несколько вариантов прошивки. Попутно «выловили» несколько ошибок и сделали несколько доработок. На фото – все три изготовленных варианта шкалы.Автор схемы устройства и прошивки МК – мой товарищ и коллега telefunkin. Его ЖЖ:http://telefunkin.livejournal.comЯ разрабатывал и изготавливал платы.В архиве – все материалы, включая фотографии, схему, прошивку МК и чертежи плат (в формате Sprint Layout-5) (10,6 мБ):https://cloud.mail.ru/public/8vat/dLnbnmhF7Видео работы шкалы есть, но старое, ещё самый первый вариант. Если интересно, то посмотрите по ссылке. Когда сделаю новый ролик — сообщу, но, видимо, это будет нескоро.http://www.youtube.com/watch?v=cO4TvOekRiM

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >
Добавить тег

Часы на ИН-8-2

Автор: zverotechnik Опубликовано 12.12.2016 Создано при помощи КотоРед.

Речь пойдет о моих новых часах на газоразрядных индикаторах ИН-8-2. Эти часы я хотел сделать, так сказать, идеальными с моей субъективной точки зрения. А именно — чтобы они были на статике, имели индикаторы с правильной пятеркой, относительно безупречный корпус, ну и соответственно, более-менее добротную конструкцию.

Получилось, как говориться, то что получилось.

В общем-то, вполне неплохо. Корпус сделан из стеклотекстолита и покрашен аэрозольной краской с последующим легким напылением для придания характерной матовости. Защитная трубка стальная. Сначала была мысль ее отполировать чтобы была как хромированная, но потом все таки решил что белая как-то поинтереснее.

Перечислим функции и возможности часов.

1. Отображение времени

2. Отображение даты по нажатию кнопки

3. RGB подсветка индикаторов. Она имеет 2 режима.

Первый — ручной выбор цвета, каждый канал настраивается отдельно, можно присвоить значение ШИМ от 0 до 255 с шагом 5 единиц. Таким образом, можно настроить практически любой цвет.

Второй режим — автоматический. Цвет меняется в зависимости от времени суток по следующему закону:

По оси Х отложены часы. То есть в восемь часов утра у нас зеленый свет, в 16 часов синий, а в полночь красный. В промежутках цвета сменяются. Выглядит очень интересно, можно даже навскидку определять время по цвету. Для вычисления значений ШИМ используются не только часы, но и минуты, поэтому цвет изменяется плавно.

4. Светодиодная подсветка под корпусом — светящиеся ножки. Обычные белые светодиоды. Подсветка может использоваться в качестве ночника, или просто для эстетики.

5. Возможность регулировать яркость свечения индикаторов. Реализуется за счет простого программного ШИМа, поскольку три канала уже заняты под RGB подсветку.

Устройство довольно простое — схема на 74HC595 и К155ИД1 (все подключено строго по даташитам, никаких «перепутанных» катодов), управляет всем этим ATMEGA 8. Часы реального времени DS1307. Ключи ULN2803 для RGB и обычных светодиодов. Преобразователя нет, питание от трансформатора ТА1-127. У него 4 обмотки по 28 вольт. Одна из обмоток подключена к удвоителю напряжения, затем последовательно с другими к диодному мосту. На конденсаторе при этом около 200 вольт.

Как видно по схеме, там имеются 7 кнопок.

При нажатии на любую из этих кнопок, происходит прерывание INT0, и программа реагирует на нажатую кнопку. Для этого и нужна развязка на диодах.

Первая кнопка — режим отображения — время или дата.

Вторая и третья кнопки — установка минут и часов соответственно (если часы показывают время), или установка дня, месяца и года (если часы показывают дату). При установке минут секунды обнуляются. Год устанавливается через месяцы.

Четвертая кнопка (в режиме отображения времени) перебирает режимы подсветки. Всего режимов четыре. 1 — ручная RGB подсветка, нижний свет выключен. 2 — автоматическая RGB подсветка, нижний свет выключен. 3 — ручная RGB, нижний свет включен. 4 — автоматическая RGB, нижний свет включен. В режиме отображения даты данной кнопкой можно регулировать яркость индикаторов. Всего 10 градаций яркости.

Пятая, шестая и седьмая кнопки — настройка ручной подсветки RGB. Каждый канал регулируется соответствующей кнопкой. Можно присваивать значения ШИМ от 0 до 255 с шагом 5. При этом само значение ШИМ выводится на индикаторы, и красуется там до тех пор, пока не закончится настройка, после нее нужно нажать на первую кнопку, и часы вернутся в режим отображения времени.

Естественно, можно полностью выключить подсветку — для этого нужно выбрать режим ручной подсветки и выставить нули по всем каналам.

RGB светодиоды питаются от 12 вольт через резисторы и ключи на ULN2803. Само собой, яркость каналов внутри у светодиода разная, поэтому необходимо откалибровать систему. Для этого нужно выставить одинаковые коэффициенты ШИМ и подбором резисторов или специальных констант в программе добиться белого света, без перекосов в какую либо сторону спектра. У моих светодиодов красный канал светил значительно слабее чем синий и зеленый, поэтому в программе введены соответствующие коэффициенты поправки.

Микроконтроллер работает на частоте 14 МГц, хотя это несущественно, можно запустить и внутренний генератор на 8 МГц.

Регистры и дешифраторы подключены по типовым схемам.

Индикаторы питаются через резисторы 33 кОм. Далее на них подается питание 200 вольт через управляющий элемент. В качестве него можно использовать подходящую высоковольтную оптопару, твердотельное реле, ключ с опторазвязкой и тд. Если, конечно, необходима регулировка яркости.

Теперь немного о процессе изготовления.

Это плата с RGB подсветкой. на нее также напаяны крепежи из стеклотекстолита. К ним непосредственно мощным паяльником припаиваются платки с индикаторами. Так проще менять лампы в случае чего, а также выравнивать их.

Это основная плата. В принципе тут сказать особо нечего. В качестве кнопок используются кнопки от мышей. Маленькая макетная платка — это удвоитель напряжения для одной обмотки (про который я уже писал ранее).

Начинаем делать корпус — вырезаем детали из стеклотекстолита, спаиваем их между собой.

Примерка плат и деталей в корпусе.

Это уже почти готовый корпус. Точнее, его первая версия. Здесь панель с отверстиями для ламп — отдельная, и прикручивается винтами к корпусу. Верхняя крышка тоже отдельная, крепится также винтами.

Местами зашпаклеван холодной сваркой и зачищен шкуркой.

Плата с дешифраторами и регистрами в корпусе. Припаяна непосредственно к стенке и к одной стойке.

Теперь ставим плату в корпус. В нем предварительно вырезаны продолговатые отверстия для рычажков.

Теперь электронную часть можно считать собранной. Опять появилась макетная платка над микроконтроллером — на ней кварц 14 МГц и разъем для программатора. Контроллер теперь работает от этого кварца, плюс можно програмировать не вытаскивая контроллер из панельки.

Также здесь можно видеть, как выглядел корпус первой версии, как именно крепится панелька с отверстиями. Не все тут идеально — можно и получше сделать.

Этот же корпус общим планом. Защитная трубка стальная, ничем не покрыта. К тому же, несмотря на плотную подгонку частей, все равно видны щели. Опять же, винты эти — тоже бросаются в глаза.

Далее я пришел к выводу, что такие часы мне не нравятся и не доставляют эстетического наслаждения, поэтому я решил все таки довести корпус до ума.

Сначала я отделил дно, которое было припаяно ко всему корпусу, и закрепил на нем платы и все остальное. Таким образом, конструкция стала более ремонтопригодной и независимой от корпуса.

Далее началась эпопея с корпусом.

Естественно, прежде всего была смыта краска растворителем.

Стравил всю лишнюю медь, так как оказалось что краска плохо держится на меди.

Затем, отдельные части корпуса были намертво припаяны к последнему.

Все щели, все лишние дырки и трещины были зашпаклеваны холодной сваркой — кстати, очень прочный материал. И адгезия к стеклотекстолиту отличная. Одним словом, она становится чуть ли не единым целым с исходным материалом. Слишком плавные углы также нарощены холодной сваркой и зашкурены.

Под конец я настолько идеально его обработал, что наощупь пальцами было совершенно невозможно определить стыки. Как будто он всегда и был таким цельным.

Итак, новый корпус окрашен заново.

На защитной трубке появились декоративные стопорные кольца — вырезаны также из стеклотекстолита.

Покраска тоже безупречная, с приятным полуматовым рельефом. Он получается после основной покраски — ждешь когда все высохнет, потом держишь баллончик на большом расстоянии и чуть-чуть обдаешь изделие краской. Чтобы только мельчайшие брызги долетали.

Лучше конечно для таких целей использовать автомобильную эмаль.

Я когда красил трубку, сначала купил баллончик бытовой белой эмали. Покрасить-то покрасил, но она ложится сразу слишком толстым слоем, и потом долго сохнет. В процессе высыхания я ее решил слегка подогреть над батареей, и в одном месте пузырь выскочил. Потом перекрасил конечно.

С автомобильной эмалью таким проблем не возникало.

Теперь пришло время обратить внимание на нижнюю подсветку.

Для этого используются прозрачные кнопки от стационарного телефона. В ней просверливается паз, и в него вкладывается светодиод, смазанный герметиком. Светодиод требуется именно с рассеивающей линзой, такие ставят в гирлянды.

Вот так он и светится — в разные стороны.

Днище крупным планом. Оно также закрашено черной краской. В нем же имеется и отверстие для питающего провода.

В темноте подсветка выглядит достаточно эффектно, и даже способна осветить комнату ночью.

Теперь продемонстрирую RGB подсветку. Ну здесь все довольно предсказуемо, такую подсветку уже все видели.

Зеленый. Значение ШИМ = 80 (это значение выводится на индикаторы единиц часов, минут и секунд, т.к. только у них подключены все катоды.)

Красный. 165

Малиновый. Тут в режиме показа времени.

Теперь можно посмотреть на некоторые детали корпуса.

Напоследок несколько общих видов.

Использованные материалы

оригинал https://dr-spear.com/page.php?id=217

https://avr.ru/ready/contr/indor/rgb-control

https://avrproject.ru/publ/kak_podkljuchit/bascom_avr_74hc595/2-1-0-44

Файлы:Архив ZIP

Все вопросы в Форум.

—>

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

57 6 12

—> —> SELECTORNEWS — покупка, обмен и продажа трафика —> —>

 
IN-8_pack-207x300.png
Корпус лампы ИН-8

</p>

RSH-27-185x300.png
РШ 27

</p>

Описание

Индикатор тлеющего разряда для работы в качестве визуального цифрового индикатора электрических сигналов. Катоды — арабских цифр (от 0 до 9) и запятой (в приборе ИН-8-2). Высота цифр 18 мм. Индикация производится через боковую поверхность баллона. Оформление — стеклянное, (РШ 27 — для прибора ИН-8). Масса 13 г. Выводы электродов: ИН-8: 1 — цифра 1; 2 — цифра 2; 3 — цифра 3; 4 — цифра 4; 5 — цифра 5; 6 — цифра 6; 7 — цифра 7; 8 — цифра 8; 9 — цифра 9; 10 — цифра 0; 11 — анод. ИН-8-2: 1 — не подключен; 2 — цифра 1; 3 — цифра 2; 4 — цифра 3; 5 — цифра 4; 6 — цифра 5; 7 — цифра 6; 8 — цифра 7; 9 — знак «запятая»; 10 — цифра 8; 11 — цифра 9; 12 — цифра 0; 13 — анод.

 
Основные данные 
Параметр Условия ИН-8 Ед. изм.
Аналог
Яркость свечения ≥100 кд/м2
Угол обзора ≥60°
Напряжение источника питания ≥200 В
Напряжение возникновения разряда ≤170 В
Напряжение поддержания разряда ≤150 В
Ток индикации цифр ≤2,5 мА
запятой ≤0,3
Рабочий ток постоянный для цифр 2,5-3,5 мА
постоянный для запятой 0,3-0,7
при питании от источника пульсирующего напряжения с частотой 50 Гц 1
Наработка ≥10000 ч

Описание всех параметров смотрите в буквенных обозначениях параметров радиоламп

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Используемые источники:

  • https://vitsserg.livejournal.com/57614.html
  • https://www.radiokot.ru/circuit/digital/home/240/
  • https://rudatasheet.ru/tubes/in-8/

</tr></trp_imgslider></table>

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации