Андрей Смирнов
Время чтения: ~13 мин.
Просмотров: 30

РадиоКот :: Часы Sunny_Clock.

В прошлом веке газоразрядные индикаторы использовались очень активно на многих приборах: в часах, измерительной аппаратуре, частотомерах, осциллографах, весах и многих других. Со временем их вытеснили жидкокристаллические дисплеи, технология изготовления которых проще и менее затратна, а самое главное, они компактнее и имеют большее количество разрядов. Дисплеи на жидких кристаллах дают возможность отображать показания с большей точностью.

Содержание

Область применения в наше время

Сейчас газоразрядные индикаторы с цифрами промышленность уже не делает, но в свое время их наштамповали столько, что до сих пор они пылятся на складах и в частных запасах. Их можно уже назвать антиквариатом, ну как, например, во многих домах есть винтажные подсвечники, которые используются как декоративный элемент интерьера. Так и часы на газоразрядных лампах – завораживают своей подсветкой и являются отличным добавлением к интерьеру различных помещений, особенно обустроенных в стиле ретро.

Вещь красивая и полезная, но заводами, увы, уже не производится. Можно сделать их самому или купить готовые у людей, специализирующихся на их производстве. Разработано немало схем часов с применением газоразрядных индикаторов на старых и новых микросхемах. Рассмотрим наиболее простые варианты.

Этапы сборки часов

Для начала надо понять принцип работы индикаторных элементов ИН-14, практически это неоновые лампочки с группой катодов в виде цифр. В зависимости от подачи питания светится тот или иной катод поочередно, применяется принцип лампы накаливания с газоразрядным процессом.

Konstruktsiya-i-osnovnye-parametry-gazorazryadnogo-indikatora-IN-14.jpg
Конструкция и основные параметры газоразрядного индикатора ИН-14

Ресурс работы таких индикаторов огромный, потому что нет длительной и большой нагрузки на один катод. Для полноценной подсветки необходимо напряжение не менее 100 В, поэтому начнем проектирование с источника питания.

Блок питания

Вариант с трансформатором, на вторичной обмотке которого будет 170 или 180 В, исключаем сразу по причине больших габаритов и веса. Подбирать железо, провода и мотать самостоятельно – дело неблагодарное и утомительное. Практичнее применить преобразователь напряжения на микросхеме MC34063, имеющий малые габариты, вес и стабильные параметры.

Shema-bloka-pitaniya-na-baze-preobrazovatelya-napryazheniya-MC34063.png
Схема блока питания на базе преобразователя напряжения MC34063

Все элементы монтируются на печатную плату, после сборки в большинстве случаев настройки не требуется, с 10–12 В преобразователь дает 175–180 В. Как видно, трансформатор в схеме присутствует, но очень маленький и легкодоступный для быстрого самостоятельного изготовления, такой можно купить в торговых сетях. На выходе вторичной обмотки 9–12 В переменного тока приходят на диодный мост (выпрямитель). Линейный стабилизатор LM7805 предназначен для питания электронных элементов часов.

Схема для включения ламп

Эта схема решает проблему согласования управляющего напряжения на микросхеме 5 В и управляемого напряжения питания анодов. Положительный потенциал 180 В подается на анод, а отрицательный – на катоды соответствующих цифр.

Shema-upravleniya-podklyucheniem-anodov-lampy.png
Схема управления подключением анодов лампы

Включение катодов производится схемой на базе старой микросхемы К155ИД1, которая запитывается от напряжения 5 В, что в нашем случае очень удачно. Микросхемы 155-й серии сняты с производства, но не являются дефицитом, их легко можно купить в торговых сетях и на радиорынках. Чтобы не паять микросхему к каждой лампе, схема управления катодами делается по динамическому принципу.

Схема с элементами управления анодами и катодами ламп

Теперь блок питания, схему управления катодами и анодами надо подключить к процессору часов DS1307, для согласования идеально подходит микроконтроллер Mega8.

Часы с контроллером и кнопками управления

В состав этой схемы входят:

  • часы DS1307;
  • контролер Mega8;
  • DS18B20 цифровой термометр;
  • транзисторы для светодиодной подсветки;
  • кнопки для управления настройками времени.
Полная схема часов на газоразрядных лампах ИН-14

При необходимости эту схему можно значительно упростить, убрать светодиодную подсветку, цифровой термометр и лампы для разряда секунд с элементами катодного и анодного управления.

Прошивка микроконтроллера

Программное обеспечение для часов из газоразрядных индикаторных ламп написано на Eclipse, без искажений транслируется в AVR Studio, коды с комментариями, что значительно упрощает процесс.

Положение выставляемых фьюзов

В результате прошивки устанавливаются определенные режимы и процесс управления ими. При кратковременном нажатии кнопки «MENU» по кругу отображаются режимы:

  • режим №1 – времени (отображается постоянно);
  • режим №2 – 2 мин. время, 10 сек. дата;
  • режим №3 – 2 мин. время, 10 сек. температура;
  • режим №4 – 2 мин. время, 10 сек. дата и 10 сек. температура;
  • режим настройки времени и даты устанавливается удержанием кнопки «MENU»;
  • кратковременное нажатие на кнопку «UP» (2 сек.) отображает дату, удержание этой кнопки отключает или включает подсветку;
  • кратковременное нажатие «DOWN» (2 сек.) отображает температуру;
  • понижение яркости почасовой программой с 00.00 часов до 7 утра.

Соединение основных элементов и особенности эксплуатации

В конечном итоге вся система состоит из трех печатных плат:

  • Блок питания, преобразователь напряжения на базе MC34063
  • Плата с лампами, элементами управления анодами и катодами
  • Плата с контролером Mega8 и часами DS1307

Для компактности плата сделана с двухсторонним расположением элементов, такой вариант печатных плат не догма, есть другие. Когда часы, управление катодами и анодами монтируются на одной плате, а блок питания на другой, для разряда секунд используются лампы поменьше – ИН-8. Иногда лампы выносят вообще на отдельную панель и делают двухуровневую конструкцию, на первом уровне размещается плата с часовой микросхемой и элементами управлением катодами и анодами. На втором уровне – плата с панелями для ламп, все зависит от фантазии разработчика.

Лампы ИН-14 сняты с производства, может возникнуть проблема с приобретением панелей для них. В этом случае можно использовать контакты разъемов D-SUB формата «мама» или цанговых линеек, подходящих по диаметру.

Отрезок цанговой линейки и фабричная круглая панель для лампы

Пластик линейки можно аккуратно раскрошить пассатижами и извлечь контакты, которые впаиваются в просверленные отверстия на печатной плате.

Двухуровневая плата с встроенными контактами для ламп
Монтажная конструкция блока питания и часов

Теперь остается эту конструкцию упаковать в корпус (самый простой вариант – это прямоугольный короб). Материал может быть самый разнообразный: пластик, фанера, обклеенная кожей или другим декоративным материалом.

Варианты корпуса для часов на газоразрядных лампах

Трансформатор блока питания нагревается не более чем на 40  ̊С, поэтому в корпусе рекомендуется делать вентиляционные отверстия для стабильного обеспечения тока в 200 мА. Точность хода часов зависит от стабильной работы кварца 32,768 КГц, который рекомендуется брать из материнских плат ПК или сотовых телефонов, так как в торговых сетях часто попадается некачественная продукция.

Радиодетали, необходимые для сборки часов

Такой способ изготовления часов на газоразрядных лампах может осуществить человек, имеющий определенные знания в электронике и практические навыки. Начинающим можно воспользоваться услугами сайта http://vrtp.ru/index.php?showtopic=25695. Можно заказать за 800 рублей готовые печатные платы с подробными инструкциями, в которых прописано, что и куда паять. За 2 500 продается полный набор «Сделай сам», на лампах с прошитой микросхемой и остальными деталями. Можете за 3 500 рублей купить готовые часы, но это не интересно, если вы хотите что-то собрать своими руками.

Рыбо-таймер

7 января 2017 г.

Питание ~220В

Каналы: свет, воздух, нагрев

Контроль температуры

Контроллер: PIC16F648

Прошивки на русском и английском

Подробнее…

Спутник ИН-4 GPS

Тимофей Носов В В В В 11 ноября 2016 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Питание: 5В, 500мА Лампы: ИН-4 + декатрон ОГ4 Микроконтроллер: PIC16F886 Синхронизация: GPS модуль, отключаемый Будильник: ежедневный, отключаемый

Подробнее…

Часы «Шарманка ИН-12»

Тимофей Носов В В В В 12 июня 2016 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

В схеме часов использовано 6 ламп ИН-12Б.

Для будильника используется механизм «Шарманка» с моторчиком.

Управление энкодером с кнопкой.

Питание 5 вольт, 250 мА.

Потребление в режиме обесточки 4,9 мкА.

Подробнее…

Портативные часы «Микро ИН-17»

Тимофей Носов В В В В 2 июня 2016 г.

Газоразрядные индикаторные лампы ИН-17 являются самыми миниатюрными и, пожалуй, самими редкими индикаторами. Это очень симпатичные индикаторы с правильной формой цифры «5». Лампы ИН-17 долго разыскивались и в один счастливый момент были приобретены. Новая жизнь ламп была определена в портативных часах. Продам собранное = 5.000 руб

Подробнее…

Портативные часы «Микро» с лампами ИН-16

Тимофей Носов В В В В 11 мая 2016 г.

Лампы для часов на газоразрядных индикаторах очень дефицитны и дороги. В этом проекте часы собраны на двух лампах ИН-16, а текущий режим (часы/минуты) отображается светодиодами. Простая схема с автономным питанием позволяет сделать карманные (наручные) часы.

Подробнее…

Часы «Малыш ИН-16»

Тимофей Носов В В В В 12 апреля 2016 г.

Напряжение питания 5В

Ток потребления 100 мА

Микроконтроллер PIC16F1936

В 

В часах используются миниатюрные газоразрядные лампы ИН-16. Их использование определило цель собрать маленькие настольные часы. Размер плат 100 х 23 мм. Конструкция собрана с использованием СМД компонентов.

Подробнее…

Часы на ИН-12 с RGB подсветкой

Тимофей Носов В В В В 8 марта 2016 г.

Напряжение питания 5В

Ток потребления 200 мА

Микроконтроллер PIC16F886

Светодиодная RGB подсветка

Будильник на каждый день

Подробнее…

Часы «Элиза ИН-8-2»

Тимофей Носов В В В В 9 января 2016 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Часы собраны на газоразрядных лампах ИН-8-2 и продолжают серию часов В«ЭлизаВ». Напряжение питания 5В, ток потребления 200 мА. Будильник на каждый день. Мелодия будильника В«К ЭлизеВ».Продам собранное = 6500 руб + доставка по России.Заявки в почту ntv1978@mail.ruСкорректирую программу часов в разумных пределах(режимы работы, управления, отображения). Гарантия.

Подробнее…

Часы ИН 4 + декатрон

Тимофей Носов В В В В 7 января 2016 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Напряжение питания – 5 В

Ток потребления – 200 мА

Лампы – ИН-4 + декатрон ОГ-4

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Лампы с цифрами многим знакомы, а индикатор с бегающим по кругу огоньком (декатрон) является экзотикой.

Подробнее…

Часы «Элиза ИН-12»

Тимофей Носов В В В В 5 января 2016 г.

Часы собраны на лампах ИН-12 с дизайном плат проекта В«ЭлизаВ». Платы показали успешную повторяемость, простоту и компактность конструктива.

Подробнее…

Часы для начинающих с лампами ИН-14 («Элиза»)

Тимофей Носов В В В В 17 декабря 2015 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Часы собраны по мотивам предыдущих схемотехнических решений. Напряжение питания – 5 В (220 мА). Газоразрядные лампы – ИН14. Микроконтроллер – PIC16F628A. Отображение температуры с 30 по 35 сек. Будильник с мелодией В«Людвиг ван Бетховен – К ЭлизеВ». Для школьных кружков и начинающих. Продам собранное = 6000 руб + доставка по России. Продам набор = 6000 руб + доставка по России. Заявки в почту ntv1978@mail.ru Скорректирую программу часов в разумных пределах (режимы работы, управления, отображения). Гарантия.

Подробнее…

Простые часы с ретро лампами ИН-12

Тимофей Носов В В В В 13 мая 2015 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Часы собраны по мотивам предыдущей конструкции, но с меньшим бюджетом и на более доступном микроконтроллере PIC16F628A. Управление часами тремя кнопками – В«увеличитьВ», В«уменьшитьВ» и В«окВ» (выбор режима). В часах можно настроить яркость свечения ламп и, соответственно, ток потребления. Реализован метод борьбы с отравлением катодов ламп (или антиотравление). Минимум доступных деталей с возможными заменами. Устаревшая модель, см обновление — проект История любви ИН-12.

Подробнее…

Ретро часы на газоразрядных лампах ИН-12

Тимофей Носов В В В В 2 марта 2015 г.

<xml><w><w>Normal<w>MicrosoftInternetExplorer4</w></w></w></xml>

Часы работают в 24 часовом формате.

Подробнее…

Простые часы с лампами Элиза ИВ-11

Тимофей Носов В В В В 14 декабря 2014 г. Подробнее…

Часы-будильник-термометр на светодиодных матрицах (матричные часы)

Тимофей Носов В В В В 6 февраля 2012 г.

Сейчас в продаже можно встретить доступные по цене электронные часы различного дизайна и исполнения. Популярность конструкций часов на специализированных микросхемах и микроконтроллерах, на наш взгляд, ослабла и представляет лишь прикладной интерес. Однако, это не ограничивает поле для творчества и реализации новых идей. ВВ данной статье рассматриваются часы, собранные на светодиодных матрицах, на которые информация выводится по принципу бегущей строки.

Подробнее…

Встраиваемый блондинко-таймер из 6 деталей

Анастасия Попкова В В В В 

Сегодня никого не удивишь конструкцией таймера, т.к. в продаже и в Интернете подобных устройств как грибов за баней. И все таймеры с любого бока как пасхальные яйца похожи друг на друга. Посмотрев несколько схем я так и не нашла подходящего проекта, который мог бы удовлетворить мои потребности. А мне нужна была мечта диверсанта – удобный часовой механизм. Как это не банально, у моей потребности причина была крайне обыденна, мне нужен был таймер для организации процесса экспонирования сухого пленочного фоторезиста.

Подробнее…

Часы-календарь-термометр бегущей строкой

Алексей Захаров В В В В 

Каждый программист микроконтроллеров должен уметь сделать три вещи: светодиодную мигалку, часы и того, кто не умеет это делать. Конечно это ирония, но речь пойдёт именно о часах. В Интернете очень много проектов разнообразных часов. Программирование часов, пожалуй, одна из популярнейших тем у начинающих программистов.<o>

<o>В </o>

Алексей Захаров хоть и давно увлечен программированием, но сделал очень интересную реализацию часов. А если быть точнее, то индикатором в часах является светодиодная бегущая строка. Необходимо отметить, что конструктив часов в меру компактный, с односторонней печатной платой, с минимальным набором дешевых выводных компонентов, т.е. доступен для повторения. Одним словом, вещь сделана с душой и её очень приятно держать в руках. А то, что сделано красиво, соответственно, и красиво работает (+ см видео работы).<o>

Подробнее…

Часы-календарь-термометр бегущей строкой (обновление) (27 Kb)

Алексей Захаров В В В В 

Обновление для проекта «Часы-календарь-термометр бегущей строкой». Написана отдельная прошивка под популярный температурный датчик DS18B20. Базовая плата матричных часов остается без изменений. Схема включения в архиве. Дополнительно в архив вложен проект Протеуса (в т.ч. адаптированная прошивка).

В 

 
IN-14_pack-153x300.png
Корпус лампы ИН-14

</p>

Описание

Индикатор тлеющего разряда для работы в качестве визуального цифрового индикатора электрических сигналов. Катоды — в форме арабских цифр (от 0 до 9) и двух запятых. Высота цифр 18 мм. Индикация производится через боковую поверхность баллона. Оформление — стеклянное, миниатюрное. Масса 20 г. Выводы электродов: 1 — анод; 2 — знак «запятая»; 3 — цифра 1; 4 — цифра 2; 5 — цифра 3; 6 — цифра 4; 7 — цифра 5; 8 — цифра 6; 9 -цифра 7; 10 — цифра 8; 11 — цифра 9; 12 — цифра 0; 13 — знак «запятая».

 
Основные данные 
Параметр Условия ИН-14 Ед. изм.
Аналог
Яркость свечения ≥100 кд/м2
Угол обзора ≥60°
Напряжение источника питания ≥200 В
Напряжение возникновения разряда ≤170 В
Напряжение поддержания разряда 115-170 В
Ток индикации цифр ≤2,5 мА
запятой ≤0,3
Рабочий ток при питании от источника постоянного напряжения цифр 2-3,5 мА
запятой ≤0,7
Рабочий ток при питании от источника пульсирующего напряжения с частотой 50 Гц (среднее значение) цифр ≤2 мА
запятой ≤0,2
Ток рабочий в импульсном режиме при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц цифр (среднее значение) 0,7-1,5 мА
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц запятой (среднее значение) 0,15-0,6
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц цифр (амплитуда импульса) 7-13
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц запятой (амплитуда импульса) 1,5-5
Наработка ≥12500 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://lampagid.ru/prochee/chasy-na-gazorazryadnyh-indikatorah-in-14
  • https://labkit.ru/html/clock
  • https://rudatasheet.ru/tubes/in-14/

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