Uhr auf Gasentladungsindikatoren IN-12A

Hallo zusammen. Ich möchte Ihnen von meinem neuesten „Handwerk“ erzählen, nämlich einer Uhr mit Gasentladungsanzeigen (GDI).

Gasentladungsanzeiger sind längst in Vergessenheit geraten, persönlich sind selbst die „neuesten“ älter als ich. GRIs wurden hauptsächlich in Uhren und Messgeräten verwendet, später wurden sie durch Vakuumlumineszenzindikatoren ersetzt.

Was ist also eine GRI-Lampe? Dies ist ein Glasbehälter (es ist eine Lampe!), der innen mit Neon mit einer kleinen Menge Quecksilber gefüllt ist. Im Inneren befinden sich außerdem gebogene Elektroden in Form von Zahlen oder Zeichen. Das Interessante ist, dass die Symbole nacheinander angeordnet sind und daher jedes Symbol in seiner eigenen Tiefe leuchtet. Wenn es Kathoden gibt, muss es auch eine Anode geben! - Er ist einer für alle. Um also ein bestimmtes Symbol in der Anzeige zum Leuchten zu bringen, müssen Sie zwischen der Anode und der Kathode des entsprechenden Symbols eine Spannung anlegen, und zwar keine kleine.

Als Referenz möchte ich schreiben, wie das Leuchten entsteht. Wenn zwischen Anode und Kathode eine Hochspannung angelegt wird, beginnt das zuvor neutrale Gas in der Lampe zu ionisieren (d. h. aus dem neutralen Atom werden ein positives Ion und ein Elektron gebildet).Die resultierenden positiven Ionen beginnen, sich in Richtung der Kathode zu bewegen, und die freigesetzten Elektronen beginnen, sich in Richtung der Anode zu bewegen. In diesem Fall ionisieren die Elektronen „nebenbei“ zusätzlich die Gasatome, mit denen sie kollidieren. Dadurch kommt es zu einem lawinenartigen Ionisationsprozess und es entsteht ein elektrischer Strom in der Lampe (Glimmentladung). Nun also das Interessanteste neben dem Ionisationsprozess, nämlich Bei der Bildung eines positiven Ions und Elektrons gibt es auch einen umgekehrten Prozess, der als Rekombination bezeichnet wird. Wenn ein positives Ion und ein Elektron wieder eins werden! Dabei wird Energie in Form eines Leuchtens freigesetzt, das wir beobachten.

Nun direkt zur Uhr. Ich habe IN-12A-Lampen verwendet. Sie haben eine nicht ganz klassische Lampenform und enthalten die Symbole 0-9.

Ich habe eine ganze Menge Lampen gekauft, die nicht verwendet wurden!

Sozusagen, damit genug für alle da ist!

Es war interessant, ein Miniaturgerät herzustellen. Das Endergebnis ist ein ziemlich kompaktes Stück.

Das Gehäuse wurde auf einer Lasermaschine aus schwarzem Acryl nach einem 3D-Modell geschnitten, das ich auf Basis von Leiterplatten erstellt habe:

Gerätediagramm.

Die Uhr besteht aus zwei Brettern. Die erste Platine enthält vier IN-12A-Lampen, einen K155ID1-Decoder und Optokoppler zur Steuerung der Lampenanoden.

Die Platine verfügt außerdem über Eingänge zum Anschluss von Strom, zur Steuerung von Optokopplern und einem Decoder.

Das zweite Brett ist das Gehirn der Uhr. Es enthält einen Mikrocontroller, eine Echtzeituhr, eine 9V-zu-12V-Umwandlungseinheit, eine 9V-zu-5V-Umwandlungseinheit, zwei Steuertasten, einen Summer und die Ausgänge aller Signalleitungen, die zur Anzeigeplatine passen. Die Echtzeituhr verfügt über eine Backup-Batterie, die Zeitverluste bei ausgeschalteter Hauptstromversorgung verhindert.Die Stromversorgung erfolgt über ein 220V-9V-Gerät (200mA ist ausreichend).

Gesamtansicht der Boards:

Die Verbindung dieser Platinen erfolgt über einen Stiftstecker, jedoch nicht durch Stecken, sondern durch Löten!

Auf diese Weise fügt sich das Ganze zusammen. Zuerst eine lange Schraube M3*40. Auf diese Schraube passt ein Schlauch aus einem 4mm Luftschlauch (sie ist dicht und zum Halten von Leiterplatten geeignet, ich verwende sie sehr oft). Dann gibt es einen Ständer zwischen den Leiterplatten (gedruckt auf einem 3D-Drucker) und dann wird alles mit einer durchgehenden Messingmutter festgezogen. Und die Rückwand wird ebenfalls mit M3-Schrauben an durchgehenden Messingmuttern befestigt.

Bei der Montage wurde dieses unangenehme Merkmal deutlich. Ich habe die Firmware geschrieben, aber die Uhr funktionierte nicht, die Lampen flackerten in einer unverständlichen Reihenfolge. Das Problem wurde durch die Installation eines zusätzlichen Kondensators zwischen +5V und Masse direkt neben dem Mikrocontroller gelöst. Sie können es auf dem Foto oben sehen (installiert im Programmieranschluss).

Ich hänge Projektdateien in EagleCAD und Firmware in CodeVisionAVR an. Sie können bei Bedarf für Ihre eigenen Zwecke ein Upgrade durchführen)))

Die Firmware für die Uhr ist ganz einfach und ohne Schnickschnack erledigt! Nur eine Uhr. Zwei Bedientasten. Eine Taste ist „Modus“, die zweite ist „Einstellungen“. Beim ersten Drücken der „Modus“-Taste werden nur die für die Stunden verantwortlichen Zahlen angezeigt; wenn Sie in diesem Modus „Einstellungen“ drücken, beginnen die Stunden zu steigen (wenn sie 23 erreichen, werden sie auf 00 zurückgesetzt). Wenn Sie erneut auf „Modus“ klicken, werden nur noch die Minuten angezeigt. Wenn Sie in diesem Modus auf „Einrichten“ klicken, werden die Minuten entsprechend ebenfalls „zirkulär“ erhöht. Wenn Sie erneut auf „Modus“ klicken, werden sowohl Stunden als auch Minuten angezeigt. Beim Ändern der Stunden und Minuten werden die Sekunden zurückgesetzt.

In den nächsten Versionen denke ich darüber nach, drei Knöpfe anzufertigen und die Inschriften einzugravieren.

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