Agkz.ru - игровой новостной портал
Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12


Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Здравствуйте, уважаемые читатели. Давно я хотел собрать часы на газоразрядных индикаторах, но всё катастрофически не хватало времени, наконец то я закончил этот проект. Под катом немного о том что такое газоразрядные индикаторы, а также о том как я собирал часы, начиная со схемы и заканчивая корпусом.

Введение

Если верить википедии, первые газоразрядные индикаторы были разработаны в 50-х годах прошлого века. За рубежом такие индикаторы называют «Nixie», название получилось от сокращения «NIX 1» — «Numerical Indicator eXperimental 1» («цифровой индикатор экспериментальный, разработка 1»). В данных часах используются знаковые индикаторы советского производства типа ИН-12Б.

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

По конструкции они из себя представляют стеклянную колбу внутри которой десять тонких металлических электродов (катодов), каждый из которых соответствует одной цифре от 0 до 9, электроды сложены так, что различные цифры появляются на разной глубине. Также присутствует один электрод в виде металлической сетки (анод), располагается перед всеми остальными. Колба наполнена инертным газом неоном с небольшим количеством ртути. Когда между анодом и катодом прикладывается электрический потенциал от 120 до 180 вольт постоянного тока, вблизи катода возникает свечение, загорается соответствующая цифра. За этот мягкий оранжевый свет и ценят эти индикаторы.

Дополнительная информация
Если быть точным, то в лампах ИН-12Б присутствует ещё один катод — в виде точки, он в данных часах не используется.

Также в данных часах для разделения часов и минут используется ещё один газоразрядный индикатор — ИНС-1

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Индикация осуществляется через линзовый купол баллона, выглядит как светящаяся точка оранжевого цвета.

Схема

Схема часов была найдена на просторах сети, автор Тимофей Носов. В основе её микроконтроллер PIC16F628A и советская микросхема К155ИД1, представляет собой высоковольтный дешифратор управления газоразрядными индикаторами.

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Питание ламп реализовано с помощью повышающего импульсного преобразователя, собранного на полевом транзисторе, индуктивности, конденсаторе и диоде, сигнал ШИМ генерирует микроконтроллер. В данной схеме используется динамическая индикация, микроконтроллер с помощью дешифратора К155ИД1 управляет катодами сразу всех ламп, синхронно управляет анодами ламп через оптопары. Частота переключения ламп происходит с высокой частотой, а так как газоразрядным индикаторам, как и любой лампе, нужно время чтобы потухнуть, то мерцания человеческий глаз не видит (скажу больше — не видит даже камера).

В схеме реализовано резервное питание на элементе CR2032, при отключении питания индикация тухнет, а часы продолжают идти.

Электронная часть

Схема часов разделена на две части — плата с лампами и основная плата устройства.

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Ссылка на архив с файлом для Splint Layout — тут

С помощью ЛУТ сделал две платы

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Собираем плату с лампами

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Лампы мне достались со старой советской техники, собственно эта находка и побудила меня собрать эти часы.

Собираем основную плату

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Платы соединяются через разъемы PLS и PBS, которые припаиваются со стороны дорожек. Вот так выглядит в собранном виде:

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Микроконтроллер PIC16F628A покупал — тут

Оптопары покупал — тут

Полевой транзистор IFR840 — тут

Остальное было в наличии, или нашлось по месту.

Осталось прошить микроконтроллер. Прошивать будем с помощью программатора PICkit2, покупался давно — тут

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Запускаем программу PICkit2 и прошиваем наш микроконтроллер

прошивка

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12После прошивки включаю часы… а цифры не светятся, мигает только секундный индикатор (ИНС-1). После нашел свою ошибку, в цепи питания ламп вместо резистора 4,7К был установлен 47К. После замены схема заработала, надо делать корпус.

Корпус

Остался у меня кусок бруса бука, это тот же бук что использовался для изготовления корпуса «шайтан коробочки» из моего предыдущего обзора.

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Сначала хотел вырезать корпус на ЧПУ станке, договорился со своим товарищем работающим на мебельном производстве. Но, как бывает, то нет времени, то срочно надо выполнить другую работу. Короче, после месяца ожидания, решил сделаю сам.

Вырезал заготовку под будущий корпус, разметил

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Вырезал полость под внутренности, это был сам трудоёмкий этап. Сначала высверливал, потом лишнее убирал стамеской, после зашкуривал.

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Стамеской сделал углубление для стекла и задней панели, приклеил упоры внутри корпуса, все пропитал льняным маслом

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Из затемнённого стекла вырезал кусок нужного размера

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Сделал заднюю панель, с отверстиями для кнопок и разъёма питания

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Собрал всё вместе, вид спереди

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Вид сзади

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Для того что бы часы стояли немного под наклоном, на днище приклеил две резиновые ножки

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

В случае редкого включения отдельных индикаторных катодов и активности других, частицы металла, распыляемого работающими катодами, оседают на редко используемых, что способствует их «отравлению». В устройстве реализован метод борьбы с этим явлением, перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах. Демонстрация как это происходит:

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Из функционала — часы, будильник, настройка яркости. Управление осуществляется тремя кнопками — «больше», «ок» и «меньше».

Вот так выглядит эта красота в темноте

Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12Тёплый ламповый свет или часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

В итоге имеем красивую вещь, сделанную своими руками. В будущем возможно сделаю другие часы в другом корпусе, есть одна задумка.

Всем спасибо за внимание.