Немного о функционале. В них заложено:
- индикация даты (год, месяц, число);
- индикация времени (часы, минуты, секунды);
- индикация дней недели;
- будильник;
- индикация режима коррекции;
- индикация «Будильник установлен».
Питание осуществляется от импульсного блока питания 12 В. 0,3 А. Небольшой и легкий. Типа такого:
Идея запитать устройство от 12 В источника вызвана двумя причинами:
- Исключается сетевой громоздкий трансформатор
- В целях безопасности.
В самой схеме, для питания контроллера, был реализован DC-DC Step-Down конвертер, а для питания анодов Step-Up конвертер. В обоих конверторах были применены MC34063. На мой взгляд, это замечательные микросхемы, хотя производятся очень давно.
Схемы этих преобразователей не отличаются оригинальностью и были взяты из даташит на эти микросхемы.
А вот, собственно, и схема часов:
В собранном виде вот так:
Некоторые из вас могут упрекнуть меня: «Почему он не сделал динамическую индикацию. Это бы существенно сократило количество микросхем.». И наверное будут правы.
Причина довольно таки банальная. Лень матушка. Дело в том, что индикаторы были сделаны намного раньше. Это плата с двумя ИН12 и двумя К155ИД1. Под ИН12 панельки не нашел, пришлось впаять. А распаивать было лень. Да и недостатка в ИД1 и ИР22 не было. А если честно, то при изготовлении этих часов акцент ставился не на схемное решение.
Для индикации времени были применены ИН12, для индикации дней недели применил «неонки», которые выдрал с древних ламповых телевизоров. Они там стояли в блоках выбора программ, если не ошибаюсь, это были ИНС-1.
При пропадании питания в часах предусмотрен аварийный источник. Индикаторы гаснут, но часы продолжают работать.
Задняя крышка:
Вид спереди:
Вот такие шильдики:
Сердце часов – микроконтроллер Atmel ATMega32. Тактируется кварцем 4МГц. Для тактирования часовой логики использовал часовой кварц 32,768 КГц.
Программа особой сложности не вызвала.
Первым делом реализовал логику часов и календаря. Тут все просто – считаю секундные импульсы. Насчитал 60 – увеличил минуту и так далее. Количество дней в месяцах известно, кроме февраля, зависит от года. По формуле определяю високосный год . День недели также считаю по формуле . Попутно проверяю будильник, а то вдруг надо бить в колокола. И сразу все вывожу на индикаторы.
Процессорного времени все эти операции отнимают мало, поэтому все оставшееся время опрашиваю кнопки. Их четыре: UP, DOWN, MODE/ENTER, ALARM.
Кнопками UP и DOWN в режиме настройки увеличиваю или уменьшаю настраиваемый параметр. В обычном режиме любая из них переводит индикацию в режим показа даты (4 секунды).
MODE/ENTER – вводит часы в режим настройки времени и даты. Все изменения применяются этой же кнопкой.
ALARM – устанавливает будильник, либо выключает его, если будильник звенит или просто хочется выключить его заранее.
Небольшая защита от «дурака» - нельзя установить вручную, например, 31 апреля, 31 июня, 29 февраля в невисокосный год и т.д. Но тут же немного схитрил – год можно установить только с 2000 по 2099 (на индикаторах два знакоместа), так, показалось, должно хватить. Хотя в коде год считается полностью и, теоретически, часы могут считать до 2^16 года, изменить то не сложно.
Отдельно реализовал звон колокольчиков. Сделал эдакое подобие редактора, то есть сама мелодия записывается в виде длительностей (ударить, отпустить) для каждой чашки. Зачем? Не знаю. Все равно звонит он все «мелодии» как «Дин-Дон»:).
Все писал в Atmel Studio 6 на ассемблере.
Код доступен на
Есть в наличии
Купить оптомНабор для сборки часов на лампах ИН-12 представляет собой конструктор для сборки ламповых часов на газоразрядных индикаторах в стиле ретро. Часы оснащены будильником и имеют энергонезависимую память. Набор включает в себя платы и полный набор компонентов для сборки (поставляется в комплекте с радиолампами). В конце увлекательной сборки вы получаете готовое изделие, которое будет радовать вас теплым ламповым светом.
Набор предназначен для обучения навыкам пайки, чтения схем и практической настройки собранных устройств, позволяет радиолюбителю понять, как работает микроконтроллер. Будет интересен и полезен при знакомстве с основами электроники и получении опыта сборки и настройки электронных устройств.
Технические характеристики
Особенности
- Режим антиотравления катода (перед сменой минут происходит быстрый перебор всех цифр во всех лампах)
- Будильник
Дополнительная информация
Газоразрядные индикаторы ИН-12 производились в прошлом веке и использовались для отображения информации, на основе тлеющего разряда. Катоды - в форме арабских цифр (от 0 до 9) и запятой в приборе (ИН-12Б). Высота цифр 18 мм. Индикация производится через купол баллона. В настоящее время данные лампы используются для создания часов.
Часы оснащены будильником.
Часы имеют энергонезависимую память - в комплект входит батарейка CR 2032.
Управление часами происходит тремя кнопками. С помощью кнопки "функция" происходит перебор режимов. С помощью кнопок "установки значения" происходит смена значения в том или ином режиме.
Кабель питания в комплект не входит.
Конструктивно устройство выполнено на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита с размерами 116x38 мм. Расстояние между соединенными платами – 11 мм. Монтируйте компоненты на высоту до 10 мм. Отдельное внимание уделите размерам полярных конденсаторов. Для «стройного» монтажа индикаторных ламп между выводами ИН-12 воткните две спички. Гребенка штырей на плате индикаторов монтируется со стороны дорожек (паяем штыри, затем сдвигаем пластиковую «обойму» к плате).
Раз в минуту, когда происходит смена знака включается режим антиотравления катода ламп. В этот момент происходит перебор всех знаков в каждом индикаторе, что делает работу часов еще более эффектнее.
ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под высоким напряжением порядка 180В. Данное напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.
Комплект поставки
- Индикаторы ИН-12 - 4 шт.
- Комплект электронных компонентов - 1 шт.
- Печатная плата - 2 шт.
- Акриловые ножки - 2 шт.
- Инструкция - 1 шт.
Что потребуется для сборки
- Паяльник
- Припой
- Бокорезы
Настройка
- Правильно собранное устройство не требует настройки и начинает работать сразу.
Меры предосторожности
- ВНИМАНИЕ! После включения не дотрагивайтесь до компонентов и токоведущих дорожек платы, схема находится под высоким напряжением порядка 180В. Данное напряжение требуется для питания лаповых индикаторов. Будьте внимательны соблюдайте правило работы с высоким напряжением.
Техническое обслуживание
- В целях предотвращения отслаивания печатных проводников и перегрева элементов, время пайки каждого контакта не должно превышать 2-3 с
Для работы используйте паяльник мощностью не более 25 Вт с хорошо заточенным жалом.
Рекомендуется применять припой марки ПОС61М или аналогичный, а также жидкий неактивный флюс для радиомонтажных работ (например, 30% раствор канифоли в этиловом спирте или ЛТИ-120).
Внимание!
- Если после включения индикатор показывает двойные значения, необходимо еще раз тщательно промыть плату от остатков флюса.
Вопросы и ответы
- Добрый день! Возможна покупка только печатных плат конструкции? Без радиолеталей.
- К сожалению, нет. Отдельно платы не поставляются.
- Есть-ли возможность купить набор NM-12 без индикаторов? Если ДА, то какая будет цена?
- Добрый день. К сожалению, такой возможности нет.
Добрый день:).
"Может быть сделать на них часы?" - этот вполне предсказуемый вопрос задал я самому себе, случайно наткнувшись в одной из пыльных коробок на газоразрядные индикаторы ИН-12Б. И также сам себе ответил: "конечно!". Давно хотел собрать что-нибудь просто так, "для души", и светящиеся часики подойдут для этого идеально:)
Внимание: Я меееедленный: пишу тут редко, чаще всего когда хочется отлынить от работы)). А все новое и интересное, неизменно в свежем виде, сразу попадает в инстаграм. Кликайте СЮДА , переходите на мой аккаунт и подписывайтесь:) Я всегда буду очень Вам рад! Приятного чтения:)
Впрочем, пока непонятно как пойдет дело. Сам по себе проект несложный, но он "для себя", а значит, всегда будет находиться что-то более нужное, срочное, важное.... О всех подвижках буду рассказывать вот такими же, как этот, фотоотчетами. Подробно останавливаться на технической стороне дела не стану. Если возникнут вопросы - спрашивайте, с удовольствием отвечу:).
А началось все с них:
Газоразрядные индикаторы ИН-12Б. Способны отображать 10 цифр от 0 до 9 и, вроде бы, точку. "Вроде бы" - потому что я так это и не проверил:).
Управление индикаторами очень простое. На общий анод лампы подается напряжение 150 - 170 В. А катод цифры, которую необходимо "зажечь", подключается к минусу источника. Вот и все!
Очевидных сложностей две:
1. Нужен источник высокого напряжения (150 - 170 В).
2. Нужны ключи управления высоковольтными сигналами на катодах индикаторов.
Первую задачу временно решил откопав в ящике с прототипами макет импульсного повышающего стабилизатора. Его я собирал для экспериментов с ламповыми схемами, но так и не пристроил к делу.
Примечание: схему источника обязательно приведу в следующей заметке.
С ключами также не возникло сложностей: решил поставить высоковольтные транзисторы MPSA44. Они давным-давно лежали у меня без дела и ждут своего часа. Потом может быть заменю их на что-нибудь помельче.
Примечание: а еще можно воспользоваться специализированными дешифраторами - К155ИД1.
Подключается все просто:
Каждой цифрой управляет свой транзистор. А вот так это выглядит на макете.
Мне нравятся эти разноцветные провода - очень удобно и красиво:)
Кстати, их разъемы типа "мама" идеально подошли на ножки газоразрядного индикатора:
После того как с управлением индикатором все стало ясно, пришла пора подумать о "мозгах" часов. Может быть, чтобы выглядеть умнее, стоило выбрать серьезный контроллер, и воспользоваться профессиональными средствами разработки и отладки... Или пойти еще дальше и применить ПЛИС. Но я решил рискнуть навлечь на свою голову критику профессиональных программистов и воспользоваться ARDUINO. Простая среда разработки и простые аппаратные средства - именно то, что нужно для простого и нетребовательного ни к скорости, ни к ресурсам проекта:).
"Железо" копеечное: клон платки ProMini с контроллером ATMega328 на борту и преобразователь USB-UART. А больше, пока, ничего не нужно:
Модуль МК расположил на той же макетной плате и подключил к транзисторам управления:
Немного о динамической индикации
У меня есть микроконтроллер, десять управляемых им транзисторов и один индикатор. Все в порядке, только индикаторов для часов маловато:). Нужно еще три. Но прежде чем их добавлять я решил выяснить как лучше это сделать.
Ставить по десять транзисторов на каждый из индикаторов - плохая идея. Во-первых, это дорого, во-вторых, габаритно и в-третьих, у контроллера для управления ими просто не хватит ножек (понадобится 40 штук).
Лучше организовывать динамическую индикацию, используя десять транзисторов для управления всеми индикаторами поочередно, и выбирая нужный индикатор подачей на его анод напряжения.
Со светодиодными индикаторами этот прием работает отлично, но будет ли он также эффективен с газоразрядными? Я не знаю. Переключение индикаторов должно происходить очень быстро, и вдруг за это время разряд не будет успевать зажечься? Вот это то и нужно проверить прежде чем двигаться дальше.
Имеющегося индикатора нам для этого хватит. Совсем простая программа будет выводить цифры на индикатор - имитировать динамический режим: зажжет индикатор на 5 мс, а потом полностью погасит на 15 мс (это время, которое в динамическом режиме понадобится для зажигания оставшихся трех индикаторов). А потом вновь зажжет и т.д. ...
Что из этого получилось - на видео:
Все отлично! Хотя индикатор и погашен большую часть времени - это не заметно. Кстати, если немного изменить частоту включения/выключения, то связанное с нею мерцание, все также незаметное для глаза, станет отлично заметным на видео:
Вывод: динамическая индикация работает. Теперь можно смело подключать недостающие индикаторы и схему управления анодными напряжениями. Но об этом в следующий раз:)
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.
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
Индикация 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.
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. Скорость 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.
Ссылка на архив с файлом для Splint Layout - С помощью ЛУТ сделал две платы
Собираем плату с лампами
Лампы мне достались со старой советской техники, собственно эта находка и побудила меня собрать эти часы.
Собираем основную плату
Платы соединяются через разъемы PLS и PBS, которые припаиваются со стороны дорожек. Вот так выглядит в собранном виде:
Микроконтроллер PIC16F628A покупал -
Оптопары покупал -
Полевой транзистор IFR840 -
Остальное было в наличии, или нашлось по месту.
Осталось прошить микроконтроллер. Прошивать будем с помощью программатора PICkit2, покупался давно - 
Запускаем программу PICkit2 и прошиваем наш микроконтроллер
После 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 .
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
Вырезал полость под внутренности, это был сам трудоёмкий этап. Сначала высверливал, потом лишнее убирал стамеской, после зашкуривал.
Стамеской сделал углубление для стекла и задней панели, приклеил упоры внутри корпуса, все пропитал льняным маслом
Из затемнённого стекла вырезал кусок нужного размера
Сделал заднюю панель, с отверстиями для кнопок и разъёма питания
Собрал всё вместе, вид спереди
Вид сзади
Для того что бы часы стояли немного под наклоном, на днище приклеил две резиновые ножки
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:
Из функционала - часы, будильник, настройка яркости. Управление осуществляется тремя кнопками - «больше», «ок» и «меньше».
Нажатием на кнопку «ок» перебираются следующие режимы:
– настройка часов текущего времени (ЧЧ _ _);
– настройка минут текущего времени (_ _ ММ);
– настройка часов будильника (ЧЧ._ _);
– настройка минут будильника (_ _.ММ);
– настройка текущего дня недели от 1 до 7 (0 _ _ 1);
– срабатывание будильника в понедельник (1 _ _ 1);
– срабатывание будильника во вторник (2 _ _ 1);
– срабатывание будильника в среду (3 _ _ 1);
– срабатывание будильника в четверг (4 _ _ 1);
– срабатывание будильника в пятницу (5 _ _ 1);
– срабатывание будильника в субботу (6 _ _ 0);
– срабатывание будильника в воскресенье (7 _ _ 0);
– яркость свечения ламп от 0 до 20 (8 _ 05);
– почасовой сигнал с 9:00 до 21:00 (9 _ _ 1).
Вот так выглядит эта красота в темноте
В итоге имеем красивую вещь, сделанную своими руками. В будущем возможно сделаю другие часы в другом корпусе, есть одна задумка.
Всем спасибо за внимание. Добавить в избранное Понравилось +209 +319
Схема и описание цифровых электронных часов на индикаторах ИН-12(ИН-18) и микросхемах К176ИЕ12, К561ИЕ8. В настоящее на просторах интернета можно встретить множество всевозможных схем и конструкций часов на микроконтроллерах и практически уже нет схем на обычной логической элементной базе.
Я нашел только три подробных схемы электронных часов на логических микросхемах. Схемы устройств на основе микроконтроллеров, можно сказать, по всем параметрам выигрывают у старых схем на обычной элементарной базе.
И тем не менее, не у всех есть навыки работы и программирования микроконтроллеров. Стоит заметить, что и далеко не у всех радиолюбителей есть возможность приобрести сами микроконтроллеры, в силу тех или иных причин.
Имея в наличии старые запасы микросхем серий к176 и к561, решил подарить им вторую жизнь, собрав часы по найденной в журнале радиоконструктор (№3,2013) схеме.
Принципиальная схема
Как видно из схемы отображение времени ведется на четырех индикаторах ИН-14.
Рис. 1. Принципиальная схема самодельных цифровых часов на индикаторах ИН-14 (ИН-18) и К176ИЕ12, К561ИЕ8.
Для добавления к часам секундных разрядов нужно собрать еще одну схему со счетчиком, как для счета минут (на D2 и D3), подключить эти два счетчика последовательно уже имеющимся: с 12-го вывода счетчика десятков секунд подать импульсы на вывод 14 D2.
Также, нужно на вход нового счетчика единиц секунд (вывод 14) подавать импульсы с периодом не в одну минуту, а в одну секунду (берем с вывода 4 D1). Получается что для добавления секундных сегментов понадобится еще две микросхемы К561ИЕ8, два индикатора и 16 высоковольтных транзисторов.
Детали и печатная плата
Рис. 2. Рисунок печатной платы для самодельных цифровых часов.
Не стремился сделать ее идеальной, без навесных проводников, а поэтому получилась она довольно простой. Все остальные соединения электронных компонентов, которые отсутствуют на рисунке печатной платы, выполнил соединительными проводниками.
Рис. 3. Фото готовой печатной платы.
Благо дело схема весьма простая и не сложно разобраться что и куда. На бумаге печатка исправлена, без ошибок и в травленом виде тоже без ошибок.
Рис. 4. Печатная плата с впаянными электронными компонентами и проволочными соединениями.
Получилось, немножко корявенько и не очень аккуратно, тем не менее вполне работоспособно.
Мною сразу был сделан вариант часов с секундами. Секундные счетчики у меня обозначены D7 D8.
От себя добавлю: вывод 12 D8 нужно подсоединить к выводу 14 D2 через через резистор сопротивлением 2,2 КОм. Без использования резистора перестанет работать установка времени.
Конструкция
Установка времени, как можно увидеть из схемы, выполняется комбинированным с выключателем переменным резистором. Суть такова: чем выше сопротивление резистора, тем медленнее идет счет часов и минут, секунды при этом останавливаются.
Рис. 5. Собранная электронная схема часов.
Рис. 6. Включенные часы без корпуса, плата и индикаторы.
И соответственно, чем меньше сопротивление, тем быстрее идет счет. Очень удобно без использования набора из кнопок.
Рис. 7. Готовые часы в корпусе с индикаторами ИН-12.
Рис. 8. Готовые часы в корпусе с индикаторами ИН-12 и с включенной подсветкой.
У меня всего одна кнопка, которая включает зеленую подсветку. Индикаторы я использовал ин-12а (без точки) и чуть позднее был собран вариант на ИН-18.
Рис. 9. Готовые часы в корпусе с индикаторами ИН-18.
Их то только было на одни часы, купить ин-18 можно, но вот люди которые их продают, мягко говоря обнаглевшие рвачи, просят за одну лампу ин-18 от 2 до 4 тысяч!! Что просто немыслимо.
Рис. 10. Готовые часы в корпусе с индикаторами ИН-18 (включена подсветка).
Ну а газоразрядные индикаторы ИН-12 можно купить по цене всего 46 рублей за штучку. Вот собственно и все что нужно сказать по данной схеме. Корпус был изготовлен из остатков панели МДФ, напилены заготовки на стороны корпуса и склеены клеем ПВА, сверху все обклеено декоративной пленкой.
При правильной сборке схема запускается сразу и без проблем. Возможно моя, не претендующая на оригинальность, конструкция с обзором кому-то пригодится при повторении..
