Часовник на газоразрядни индикатори IN-12A
Здравейте всички. Искам да ви разкажа за моя скорошен „занаят“, а именно часовник с газоразрядни индикатори (GDI).
Газоразрядните индикатори отдавна са потънали в забрава, лично дори „най-новите“ са по-стари от мен. GRI се използват главно в часовници и измервателни уреди, по-късно те са заменени от вакуумно-луминесцентни индикатори.
И така, какво е GRI лампа? Това е стъклен съд (това е лампа!), пълен вътре с неон с малко количество живак. Вътре също има електроди, извити под формата на цифри или знаци. Интересното е, че символите са разположени един след друг, следователно всеки символ свети на собствена дълбочина. Щом има катоди трябва да има и анод! - той е един за всички. Така че, за да светне определен символ в индикатора, трябва да приложите напрежение, и то не малко, между анода и катода на съответния символ.
За справка бих искал да напиша как се получава сиянието. Когато се приложи високо напрежение между анода и катода, газът в лампата, който преди е бил неутрален, започва да се йонизира (т.е. положителен йон и електрон се образуват от неутралния атом).Получените положителни йони започват да се движат към катода, а освободените електрони започват да се движат към анода. В този случай електроните „по пътя“ допълнително йонизират газовите атоми, с които се сблъскват. В резултат на това възниква лавинообразен йонизационен процес и в лампата се появява електрически ток (тлеещ разряд). Така че сега най-интересното нещо, освен процеса на йонизация, т.е. образуване на положителен йон и електрон, има и обратен процес, наречен рекомбинация. Когато положителен йон и електрон се „превърнат“ отново в едно! В този случай се отделя енергия под формата на сияние, което наблюдаваме.
Сега директно към часовника. Използвах лампи IN-12A. Имат не съвсем класическа форма на лампата и съдържат символи 0-9.
Купих доста лампи, които не са използвани!
Така да се каже, за да има за всички!
Беше интересно да се направи миниатюрно устройство. Крайният резултат е доста компактно парче.
Корпусът е изрязан на лазерна машина от черен акрил по 3D модел, който направих на базата на печатни платки:
Схема на устройството.
Часовникът се състои от две дъски. Първата платка съдържа четири лампи IN-12A, декодер K155ID1 и оптрони за управление на анодите на лампата.
Платката също има входове за захранване, управление на оптрони и декодер.
Втората дъска е мозъкът на часовника. Той съдържа микроконтролер, часовник за реално време, блок за преобразуване от 9V към 12V, блок за преобразуване от 9V към 5V, два контролни бутона, зумер и изходите на всички сигнални проводници, които съответстват на платката на дисплея. Часовникът за реално време има резервна батерия, която предотвратява загубата на време при изключване на основното захранване.Захранването се доставя от 220V-9V устройство (200mA е достатъчно).
Тези платки се свързват с щифтов конектор, но не чрез поставяне, а чрез запояване!
Цялото нещо се събира по този начин. Първо, дълъг винт M3*40. На този винт пасва тръба от 4 мм въздушен маркуч (плътен е и е подходящ за държане на печатни платки, използвам го много често). След това има стойка между печатните платки (отпечатана на 3D принтер) и след това месингова гайка затяга всичко. И задната стена също ще бъде закрепена с болтове M3 към месингови гайки.
По време на сглобяването тази неприятна особеност стана ясна. Написах фърмуера, но часовникът отказа да работи, лампите мигаха в неразбираем ред. Проблемът беше решен чрез инсталиране на допълнителен кондензатор между +5V и маса точно до микроконтролера. Можете да го видите на снимката по-горе (инсталиран е в конектора за програмиране).
Прикачвам файлове на проекта в EagleCAD и фърмуер в CodeVisionAVR. Можете да надстроите, ако е необходимо за вашите собствени цели)))Фърмуерът за часовника се прави съвсем просто, без никакви звънци и свирки! Само часовник. Два бутона за управление. Единият бутон е „режим“, вторият е „настройки“. При първото натискане на бутона “mode” се показват само числата, отговарящи за часовете, ако натиснете “settings” в този режим, часовете ще започнат да се увеличават (когато достигнат 23 се нулират на 00). Ако щракнете отново върху „режим“, ще се покажат само минутите. Съответно, ако щракнете върху „настройка“ в този режим, минутите също ще се увеличават в „кръгов“ ред. Когато щракнете отново върху „режим“, се показват и часовете, и минутите. При промяна на часовете и минутите секундите се нулират.
В следващите варианти мисля да направя три копчета и да гравирам надписите.
Файлове на проекта, достъпни само за регистрирани потребители:
