Home / Posts / Часы на газоразрядных индикаторах / Часы на газоразрядных индикаторах ИН-8 /


Часы на газоразрядных индикаторах ИН-8



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.

 

Часы на газоразрядных индикаторах своими руками

 

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.

 

часы на газоразрядных индикаторах ИН-8

 

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.

 

часы на газоразрядных индикаторах схема

 

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.

 

О процессе изготовления. 

Конструкция размещается на двух основных платах.

Плата с регистрами и дешифраторами. Она универсальная, так что схема управления в любой момент может быть заменена.

 

 

Основная плата с микроконтроллером, ключами, выпрямителями и со всем прочим.

 

 

Маленькие платки, к которым припаяны индикаторы. Их всего шесть.

 

 

Еще есть плата с RGB светодиодами, которая играет также роль крепежа для ламп.

Итак, платы вытравлены, одна уже запаяна. 

 

 

Это уже 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.

 

 

Вот индикаторы уже припаяны к общей плате с подсветкой. 

 

Индикаторы ИН-8-2

 

Как это выглядит снизу.

 

 

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).

 

 

Припаял провода, соединил и подключил. Все работает.

 

 

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.

 

 

Верхняя крышка. К ней соответственно крепится защитная трубка. 

 

 

 

Немного обработаны отверстия. Вытравлена надпись - логотип. После покраски я собирался пройтись по тому месту шкуркой, чтобы эта надпись обнажилась, а затем покрыть лаком. Я так уже делал, выглядит нормально. Потом правда планы поменялись.

 

 

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

 

 

Теперь стоит обратить внимание на кнопки. Я вырезал маленькие рычыжки из стеклотекстолита, просверлил в них отверстия и надел на ось. Сама ось припаяна к стойкам на плате. Между ними также надеты отрезки от стержня шариковой ручки.

Как видно, при нажатии на рычажок последний давит на кнопку.

 

 

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

 

 

Вот так это выглядит снаружи.

 

 

Плата сверху.

 

 

Далее у меня случился казус - каким то образом сгорели регистры 74HC595. Две микросхемы были только в чип - корпусе, поэтому пришлось делать переходники.

Как видно по фото, корпус уже покрашен оранжевой краской.

 

 

Еще один штрих - замена плохо горящей лампы.

 

 

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. 

 

nixie clock

 

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.

 

 

Вид сбоку. Платы в "бутерброде" держатся на стойках и припаяны к ним.

 

 

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. 

Теперь, на мой взгляд, все идеально.

Незнающий человек даже ни за что в жизни не поверит что он когда-то состоял из отдельных частей.

 

 

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.

 

часы на газоразрядных индикаторах своими руками

 

nixie clock

 

 

 

 

 

Теперь пришло время обратить внимание на нижнюю подсветку.

 

часы на газоразрядных индикаторах ИН-8

 

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.

Вот голубой например. 

 

 

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.

 

nixie clock

 

Теперь можно посмотреть на некоторые детали корпуса. На рычажки например. Они покрашены в черный, плюс отверстия под них стали более ровными.

Когда часы помещаются в корпус, эти рычажки сами встают в свои пазы - нужно только немного поправить пинцетом.

 

 

 

 

Один из углов.

 

 

Защитная трубка более подробно.

 

 

 

 

 

Индикаторы крупным планом.

 

 

 

 

Напоследок несколько общих видов.

 

 

 

часы на газоразрядных индикаторах

 

ZIP

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

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


,






Еще статьи по теме


Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12 (Nixie Clock)
Часы на газоразрядных индикаторах своими руками
Газоразрядные электронные часы на 176 серии
Частотомер Бирюкова на 155 серии
Часы на газоразрядных индикаторах на 155 серии




Свежие статьи


Часы на газоразрядных индикаторах ИН-8
Инфракрасный барьер своими руками
Светодиодное освещение - продолжение эволюции
Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12 (Nixie Clock)
Светодиодное освещение своими руками



Главная



Комментарии (0)











Подписка


Поиск