Işıldayan göstergelere sahip bir elektronik saatin devre şeması. Vakumlu ışıldayan göstergeli minyatür saat

Şema: evet (ATmega8)

Ödemek: Orada( Sprint- Düzen 6)

Firmware: Orada

Kaynak: orada

Tanım: orada

Özellikler: Sıcaklık sensörü, çalar saat, minyatür gösterge, ayırıcı efektleri, sayı değiştirme efektleri, ışık sensörü, çeşitli göstergeler için panolar vardır.

Şema:

Önsöz

Aşağıda açıklanan saatin yaratılmasının itici gücü, radyo pazarında en küçük yerli çok haneli vakumlu ışıldayan göstergelerden (VLI) biri olan 8 dijital ve bir servise sahip IV-21 göstergesinin saçma bir fiyata satın alınmasıydı. Sadece 70 mm uzunluğunda ve 15 mm çapında bir ampulün içindeki rakam.

Genel olarak konuşursak, gaz deşarj göstergelerine (GRI veya yabancı NIXIE) kıyasla VLI'leri gerçekten sevmiyorum, ancak bu göstergeyi geçemedim - çok güzel görünüyordu. Kendiniz görün: Şişenin neredeyse tamamı, üzerine yedi bölümlü deşarjların fosforla uygulandığı pembe bir seramik alt tabaka tarafından kaplanmıştır ve bu bölümler, örneğin LED göstergelerde olduğu gibi alışılmadık bir şekle sahiptir. Segmentlerin üstünde, belirli açılardan bakıldığında altın rengi görünen petek örgüler bulunur (maalesef aşağıdaki fotoğraf bunun hakkını vermez).

Ancak göstergenin minyatür boyutu birçok sorunu da beraberinde getiriyor. VLI ve GRI'da saat oluşturmanın amacı yalnızca zamanı göstermeye yönelik bir cihaz yapmak değildir. Bunun için birçok açıdan daha iyi olan ve örneğin yüksek voltaj ve karmaşık kontrol devreleri gerektirmeyen geleneksel LED göstergeleri de kullanabilirsiniz. Burada bitmiş yapının estetiği ve görünümü önemlidir. Bu durumda genellikle saatin kasasına çok fazla zaman harcanır, hatta elektronik üretiminden bile daha fazla.

IV-21 gibi bir göstergeyi devasa bir kasaya yerleştirirseniz estetikten söz edilemez. Ek olarak, gösterge, bir hesap makinesinde olduğu gibi yeşil camın arkasında değil, görünür olmalıdır - o zaman tüm bunların anlamı nedir? Camın arkasında hem VLI hem de LED göstergeler neredeyse aynı görünüyor. Ayrıca güvenilir sabitlemeyi de unutmamalısınız - diğer tarafı herhangi bir şekilde sabitlemeden lambaları bir taraftaki terminallerden alıp lehimleyemezsiniz. Bu nedenle kasanın her iki tarafında da göstergeyi sabitleyen bir tür stand bulunmalıdır. Bu, davayı hemen çok hantal hale getiriyor.

Sonunda uzlaşmacı bir çözüm bulundu: kelimenin alışılagelmiş anlamında kasasız bir saat yapmak. Saatin tabanına, saat devresinin ana kısmının yerleştirileceği iki yatay baskılı devre kartının yerleştirilmesine ve üst yatay olana pin konektörleriyle bağlanan iki dikey kart kullanılarak göstergenin sabitlenmesine karar verildi.

Böylece saatin görünümüne karar verdik. Şimdi şemaya geçelim.

En baştan yani beslenmeyle başlayalım.

Güç kaynağının 3 voltaj üretmesi gerekir: saatin mantıksal kısmına güç vermek için +5V, katot IV-21 için -22V ve akkor lambaya (ısıtıcı) güç sağlamak için ~2,4V. Birinci ve üçüncü voltajlarda her şey açık. Katot için neden negatif voltaja ihtiyacınız olduğunu açıklayacağım. VLI'yi kontrol etmek için, anot segmentleri ve katoda göre ızgaralar üzerindeki voltajın mantıksal parçanın besleme voltajını aştığı iki seçenek vardır - mantıksal parçanın "alt" ve "üst" güç kaynağına sahip devreler .

Aşağıda küçük bir teori var, o olmasaydı nerede olurduk!

"Daha düşük" güç kaynağı, mantıksal parçanın ortak kablosunun göstergenin katotuyla aynı potansiyele sahip olduğunu ima eder. Bu durumda anotlara +(20-30)V düzeyinde yüksek (lojik besleme voltajına göre) bir voltaj sağlanmalıdır. Bu, her anot ve her gösterge ızgarası için, mantıksal parçanın çıkışından +5V'yi anotlar ve ızgaralar üzerinde +(20-30)V'ye dönüştüren seviye dönüştürücüler gerektirir. Bu tür dönüştürücülerin devresi için üç seçenek vardır. Bunlardan ilki - en basiti - VLI'yi kontrol etmek için özel bir mikro devre kullanmaktır. Ancak bu tür çipler genellikle pahalıdır ve elde edilmesi zordur. İkincisi, tüm anotları ve ızgaraları 10-30 kOhm nominal değere sahip dirençler aracılığıyla + (20-30) V'ye bağlamak ve bir NPN transistöründeki transistör anahtarlarını kullanarak her biri bu anotları ve ızgaraları ortak bir kabloya bağlamaktır. Bu seçenek kötüdür çünkü anot voltajının tamamı aktif olmayan anodun veya ızgaranın direnci boyunca düşer, bu da onun (direncin) ısınmasına neden olur ve anot voltaj kaynağına ekstra bir yük getirir. Son olarak üçüncü seçenek, bir çift NPN+PNP transistör üzerinde iki transistörlü anahtar kullanmaktır. Her anahtarın 2 transistör ve en az 3 direnç gerektirmesi dışında bu seçenekte yanlış bir şey yoktur. IV-21'in bu tür 17 tuşa ihtiyacı vardır; 8'i bölümler için ve 9'u ızgaralar için. Bütün bunlar baskılı devre kartında çok fazla yer kaplayacak ve saati mümkün olduğu kadar küçük yapmanız gerekiyorsa bu hiç de iyi değil (gösterge küçük!).

"Alt" güç kaynağına sahip varyantın şeması (basitleştirilmiş, fazla gösterilmemiştir):

"Tepe" Mantıksal parça beslemesinin +5V'si anot voltajı olduğunda güç kaynağı seçeneği olarak adlandırılır; Aktif anotta (ızgara) (mantıksal parçanın ortak teline göre) +5V'luk bir voltaj vardır. Göstergeyi ateşlemek için anotlarda katoda göre yaklaşık 20-30V'luk bir voltaj gerekir ve bunun için katoda negatif bir potansiyel uygulanmalıdır. Artık anotları ve ızgaraları kontrol etmek için, PNP transistöründe OE'li bir kademe yeterlidir.

“Üst” güç kaynağına sahip versiyonun şeması (ayrıca basitleştirilmiş):

Yukarıdakilere dayanarak “en iyi” yiyecek seçildi.

Aşağıdaki şema, aktif olmayan anotlar ve ızgaralar üzerinde engelleme voltajını elde etmeye yönelik ünitenin basitleştirilmiş bir temsilini göstermektedir:

Teoride bu kadar. Hadi uygulamaya geçelim.

Kaydedilen makale arşivi.

Sizlere VLI veya diğer adıyla VFD kullanarak minyatür saatler yaratma deneyimimi anlatmak istiyorum.

Proje, forumdaki şu üç görselle ilgilenmemi sağladı:

Gövde fikri iyi, özellikle de benzer bir proje için kendimde bir IV-18'im olduğu için. Halkaların çapı 22 mm'dir!

Elbette bu kadar minyatürleştirmeye sahip bir transformatör olmadan yapmak zordur. Yazar, her şeye ek olarak KF1211EU1 + IRF7303 kombinasyonunu kullandı.

Bölgemizde KF1211EU1'e ulaşmak zor ve bu da pek cesaret verici değil.

Transformatörün çekirdeği sadece birkaç kuruşa mal oluyor ve en önemlisi Ukrayna ve Rusya'daki mağazalardan satın alınabiliyor :).

Bu minyatür kaynağın ortaya çıktığı (çekirdek halkanın çapı 1 cm'dir):

Bu mucizenin işleyişini kontrol etmeye çalışmalıyız!

Sahip olduğum en yaygın olanları SVE 9SS03 (Samsung 250 yazarkasaya kurulu), SVE 11MS21 (Datecs yazarkasaya kurulu) ve SVE-10MS14 (Samsung 350 yazarkasadan). Her birinden 10'ar tane var. İkinci, üçüncü 11 ve 10 bit yok oldu çünkü... 9 haneli bir gösterge için devre ve donanım yazılımında (numaralandırma dışında) hiçbir şeyi değiştirmeyi düşünmedim, bu yüzden saati kullanarak monte ettimSVE 9SS03.

Gösterge boyutu 9 cm x 2 cm, numara boyutu 8 mm'dir.

Sonuç olarak şunu almalıyız minyatür saat ve kişisel bilgisayar monitörü için USB ile çalışır.

Bu proje için özel olarak dijital transistörler sipariş ettim. Ali'de DTA114,
bu da tahtanın tek katman halinde dağıtılmasını mümkün kıldı.

Devrede mikro devre pinlerinin ataması karta göre yeniden düzenlenmiş ve farklı bir kaynak kullanılmıştır.

Kart, SMD için birkaç jumper ile tek taraflıdır.
Karmaşık değil.

Montaj, Güç Kaynağının ve ardından test edilmesinin yapılmasıyla başlar.
Akkor yük olmadan açılmaması tavsiye edilir.

ExcellentIT'deki hesaplama ekranı:

Gerçekten mi:
Birincil 2x5 - 0,3
Geri dönüştürülmüş 2x35 - 0,1
Filament 2x1 - 0,3 + akım sınırlama dirençleri 7,4 Ohm.

Bir mekik yapıyoruz, üzerine yaklaşık 1-1,5 m tel sarıyoruz ve anot sarımını dönecek şekilde sarıyoruz. Yaklaşık 15 dakikamı alıyor.

Bu saat tasarımını Sovyet IV-11 ışıldayan göstergelerde incelemeye ve olası tekrarlamaya sunuyorum.

Devre (Şekil 1) oldukça basittir ve doğru monte edilirse hemen çalışır. Saat, k176ie18 mikro devresini temel alır ve bir jeneratör ve çoklayıcıya sahip özel bir ikili sayaçtır.

K176IE18 mikro devresi, 32.768 Hz frekanslı harici bir kuvars rezonatörle çalışmak üzere tasarlanmış bir jeneratör (pim 12 ve 13) ve 215 = 32.768 ve 60 bölme faktörlü iki frekans bölücü içerir.

K176IE18'in özel bir ses sinyali oluşturucusu vardır. K176IE13 mikro devresinin çıkışından giriş pimi 9'a pozitif polariteli bir darbe uygulandığında, K176IE18'in pim 7'sinde 2048 Hz doldurma frekansına ve 2 görev döngüsüne sahip negatif darbe paketleri görünür. patlamalar 0,5 saniyedir, dolum süresi 1 saniyedir.

Pirinç. 1. K176 serisi mikro devrelere ve IV-11 göstergelerine dayanan bir elektronik saatin devre şeması.

Ses sinyali çıkışı (pim 7) "açık" bir tahliye ile yapılır ve verici takipçileri olmadan 50 Ohm'dan fazla dirence sahip yayıcıları bağlamanıza olanak tanır. Şemayı temel olarak “radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1480” sitesinden aldım.

Montaj sırasında, bu makalenin yazarı tarafından baskılı devre kartında ve bazı pinlerin numaralandırılmasında önemli hatalar keşfedildi, ayrıca yazar tarafından önerilen mühür versiyonunun yerleşimi pek uygun değil ve artı lehim tarafından iletkenlerle aynı anda parça tarafından görünüm.

Basitçe söylemek gerekirse, şeffaf versiyonda üstten görünüm; iletkenlerin bir desenini çizerken, ayna versiyonunda mührü yatay olarak çevirmeniz gerekir, başka bir eksi.

Tüm bunlardan yola çıkarak mühür düzenindeki tüm hataları düzelttim ve hemen ayna görüntüsüne çevirdim. Fotoğraf (Şekil 2), yazarın baskılı devre kartını yanlış kablolamayla göstermektedir. Fotoğraf (Şekil 3 ve 4), rayların yanından bakıldığında benim versiyonumu, düzeltilmiş aynalı mühürü göstermektedir.

Pirinç. 2. Orijinal baskılı devre kartı (hatalarla birlikte!).

Pirinç. 3. Saat diyagramı için düzeltilmiş aynalı mühür, rayların (göstergeler) yandan görünümü.

Pirinç. 4. Saat devresi için düzeltilmiş aynalı mühür, parçalardan görünüm (mantık).

Şimdi şema hakkında birkaç kelime. Devreyi monte ederken ve test ederken, yazara yorum bırakan kişilerle aynı sorunlarla karşılaştım: zener diyotların ısınması, dönüştürücüdeki transistörlerin kuvvetli ısınması, söndürme kapasitörlerinin ısınması, ısınma sorunu.

Sonuçta söndürme kapasitörleri toplam 0,95 mikrofarad kapasiteye sahip olacak şekilde oluşturuldu, iki kapasitör 0,47x400V ve bir kapasitör 0,01x400V idi. Direnç R18, devrede belirtilen değerden 470k'ye değiştirildi. Zener diyotları bizim d814v'mizdir.

Dönüştürücünün tabanındaki direnç R21, 56k ile değiştirildi. Transformatör, monitör ile bilgisayar sistem birimi arasındaki eski bir bağlantı kablosundan yırtılmış bir halka üzerine sarıldı. İkincil sargı 21x21 tur 0,4 tel ile sarılır, birincil sargı 120 tur 0,2 tel içerir.

Ancak bunlar, yukarıda belirtilen zorlukları ortadan kaldırmayı mümkün kılan şemadaki tüm değişikliklerdir. Dönüştürücünün transistörleri oldukça ısınıyor sanırım 60-65 derece ama sorunsuz çalışıyorlar.

Pirinç. 5. Saat mantığına hazır kart.

Başlangıçta KT3102 ve 3107 yerine bir çift KT817, 814 takmaya çalıştım - onlar da çalışıyor, biraz sıcak ama bir şekilde stabil değil. Açıldığında dönüştürücü her seferinde yeniden başlatıldı.

Hiçbir değişiklik yapmadım ve olduğu gibi bıraktım. Verici olarak, gözüme takılan bir cep telefonunun hoparlörünü kullandım ve kurdum. Sesi çok yüksek olmasa da sabah uyanmanıza yetecek kadar yüksek.

Pirinç. 6. IV-11'deki saat için mantık ve gösterge panoları.

Dezavantaj veya avantaj sayılabilecek son şey ise transformatörsüz güç kaynağı seçeneğidir. Kuşkusuz, devreyi kurarken veya başka herhangi bir manipülasyon yaparken, daha ciddi sonuçlardan bahsetmeye bile gerek yok, ciddi bir elektrik çarpması riski vardır.

Pirinç. 7. İhmal edilmiş bir saatin kasasız görünümü.

Test ederken ve kurarken, ikincilde alternatif olarak 24 volt için bir düşürücü transformatör kullandım. Doğrudan diyot köprüsüne bağladım, yazarınki gibi herhangi bir düğme bulamadım, elimde olanı aldım, kasadaki işlenmiş deliklere yapıştırdım ve bu kadar.

Pirinç. 8. Bitmiş saatin IV-11 göstergelerinde görünümü.

Pirinç. 9. Bitmiş saatin IV-11 göstergelerinde görünümü (açıdan görünüm).

Gövde preslenmiş kontrplaktan yapılmış, PVA yapıştırıcı ile yapıştırılmış ve dekoratif film ile kaplanmıştır. Oldukça tolere edilebilir bir şekilde ortaya çıktı. Yapılan işin sonucu: Evde bir saat daha ve bunu tekrarlamak isteyenler için düzeltilmiş bir çalışma versiyonu. IV-11 yerine IV3,6,22 ve benzerlerini kurabilirsiniz. Elbette pin çıkışı dikkate alındığında her şey sorunsuz çalışacaktır.

Selamlar! İnceleme, IV-18 vakumlu ışıldayan göstergeye ve buna dayalı saatlerin montajına ayrılacak. Size şemadaki her işlevsel birimden bahsedeceğim, çok sayıda fotoğraf, resim, metin ve tabii ki DIY olacak. İlgileniyorsanız kesmeye gidin.

Sadece biraz şiir
Uzun zamandır gaz deşarjlı veya ışıldayan göstergeli bir saat monte etme fikrim vardı. Katılıyorum - vintage, sıcak ve lambaya benziyor. Örneğin tahta bir kutuda böyle bir saat, iç mekanda veya bir radyo amatörünün masasında hak ettiği yeri alabilir. Fikrimi hayata geçirmek bir şekilde işe yaramadı. İlk başta onu IV-12'ye monte etmek istedim. Bu lambalar evde bir "çöp" yığınının içinde bulundu.
(Örneğin internetten alınan resim).

Daha sonra IN-18'e. Bu en büyük gösterge lambalarından biri ama tek parçanın fiyatını öğrendikten sonra bu fikirden vazgeçtim. (Örneğin internetten alınan resim).

Sonra şemayı IN-14'te tekrarlamak istedim. (Örneğin internetten alınan resim).

Baskılı devre kartını zaten yönlendirdim ancak lambalardan dolayı bir aksaklık oluştu. Onları Norilsk'te bulmak mümkün değildi. Daha sonra ebay'de 6'lı bir set buldum. Ben bunu düşünürken heyecanım azaldı ve başka projeler ortaya çıktı. Fikir yine uygulanmadı.
Radyo amatörlerine yönelik tematik sitelerden birinde buna benzer bir saat gördüm.


Bilgi buldum, Adafruit'ten Buz Tüpü Saati olduğu ortaya çıktı. Onları gerçekten beğendim, ancak Kendin Yap kitinin fiyatı nakliye hariç 85 dolar. Hemen karara vardım - kendim toplayacağım! Bu tür saatlerde gösterge IV-18'dir. Aynısını Rus çevrimiçi mağazalarından satın alamadım, ya Norilsk'e teslimat yapılmadı ya da satış sadece toplu olarak yapıldı. Genel olarak, bir coşkuyla ebay'den sipariş verdim. Satıcının Nizhny Tagil'den olduğu ortaya çıktı (tüm dünyaya teslimat yapıyor). Ödeme yapıldıktan sonra satıcı, uluslararası nakliye ücretini 5 $ olarak iade etti. 3 hafta sonra parsel elimdeydi. Her ihtimale karşı 2 parça sipariş ettim çünkü yolda kırılırlar diye endişeleniyordum.

Paket
Ambalaj, baloncuklu ambalaja sahip normal bir zarftı; göstergeler, içinde ek ambalaj bulunan plastik tüplerin içindeydi. Bu paketleme şeklinin oldukça güvenilir olduğu ortaya çıktı.

Dış görünüş












Amaç ve cihaz
Dijital çok haneli vakumlu ışıldayan gösterge (VLI), 0'dan 9'a kadar sayılar ve 8 dijital hanenin her birinde ondalık basamak şeklindeki bilgileri ve bir servis hanesinde yardımcı bilgileri görüntülemek üzere tasarlanmıştır.
VLI, birçok fosfor kaplı anota sahip, doğrudan ısıtılan bir elektrikli vakum triyottur. Lamba parametreleri, 27 ila 50 V arasında düşük anot voltajlarında çalışabilecek şekilde seçilmiştir.
Katot, nispeten düşük bir sıcaklıkta emisyonu kolaylaştırmak için %2 toryum ilavesiyle doğrudan ısıtılan bir tungsten katottur.
Gösterge, çapı insan saçından daha küçük olan iki paralel bağlı filament içerir. Gerdirmek için küçük yassı yaylar kullanılır. Filament voltajı 4,3 ila 5,5 V arasında değişir.
VLI ızgaraları düzdür. Izgaraların sayısı gösterge aşinalıklarının sayısına eşittir. Izgaraların amacı iki yönlüdür: birincisi, göstergenin parlak bir şekilde parlamasına yetecek voltajı azaltırlar ve ikinci olarak dinamik görüntüleme sırasında bitleri değiştirme yeteneği sağlarlar.
Anotlar, yalnızca birkaç elektron voltluk düşük uyarılma enerjisine sahip bir fosfor ile kaplanmıştır. Lambanın düşük anot voltajında ​​​​çalışmasını sağlayan da bu gerçektir.

Özellikler
Açık renk: Yeşil
Bir dijital hane için göstergenin nominal parlaklığı 900 cd/m2, servis hanesi ise 200 cd/m2'dir.
Filament voltajı: 4,3–5,5 V
Filament akımı: 85±10mA
Anot segmenti darbe voltajı: 50 V
Anot segmentlerinin en yüksek voltajı: 70 V
En yüksek anot segmenti akımı: 1,3 mA
Anot segmentleri IV-18'in darbe toplam akımı: 40 mA
Şebeke voltajı darbesi: 50 V
En yüksek şebeke darbe voltajı: 70 V
Minimum çalışma süresi: 10.000 saat
Gösterge parlaklığı, minimum çalışma süresi boyunca değişen, en az: 100 cd/m2

boyutlar

Pinout IV-18 (tip-2)

1- Katot, silindirin iç yüzeyinin iletken tabakası;
2– dp1...dp8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
3 – d1...d8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
4 – c1...c8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
5 – e1...e8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
6 – Bağlanmayın (ücretsiz);
7 – Bağlanmayın (ücretsiz);
8– Bağlanmayın (ücretsiz);
9 – g1...g8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
10 – b1...b8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
11 – f1...f8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
12 – a1...a8 – 1. basamaktan 8. basamağa kadar anot segmentleri;
13 – Katot;
14 – 9. kategori ızgarası;
15 – 1. kategori tablosu;
16 – 3. kategori ızgarası;
17 – 5. kategori ızgarası;
18 – 8. kategori ızgarası;
19 – 7. kategori tablosu;
20 – 6. kategori ızgarası;
21 – 4. kategori ızgarası;
22 – 2. kategori ızgarası.

Pin atamalarına ilişkin bilgiler yalnızca gösterge için geçerlidir. Tip 2. Tip-1 de var ama hangi “tip” göstergeye sahip olacağınızı nasıl bileceksiniz?! Basit! Açıklamaya göre 6, 7, 8 numaralı pinler hiçbir yere bağlı değildir, yani. balonun içinde havada asılı kalıyor! Bu çok açık bir şekilde görülüyor.


Okuyucuyu sıkmamak için hemen bir elektrik şeması vereceğim.

Her ihtimale karşı diyagramı maksimum çözünürlükte kopyalayacağım. Ayrıca ürün yazılımını içeren bir dosya da olacaktır.

Daha sonra yeni başlayanlar için şemanın nasıl çalıştığını detaylı olarak anlatacağım, tecrübeli olanlar ise yanlış bir şey varsa beni düzeltecektir.
1. Mikrodenetleyici


Devrenin çalışmasından DIP paketindeki bir mikrodenetleyici sorumludur, gösterge sürücüsünü ve anot voltaj ünitesini kontrol eder, "saat" mikro devresinden veri alır ve saati kontrol etmek için ona bir kodlayıcı da bağlanır. Dikkatli olun, TQFP paketinde kullanıldığında pin çıkışı farklı olacaktır. İstenirse Atmega328P-PU'yu Atmega168PA ile değiştirebilirsiniz, yeterli bellek var, ancak onu gelecekteki donanım yazılımı için bir rezervle aldım (şu anda 11,8 KB). Ayrıca, "çıplak" bir atmega yerine bir Arduino fark edebilirsiniz, bu durumda pin haritalamasına bakmanız gerekir (hangi dijital giriş/çıkış, mikro denetleyicideki çıkışa karşılık gelir). Bu devrede kontrolör standart olarak açılır, harici bir kuvars rezonatörden 16 MHz frekansında çalışır. Buna göre sigortalar eşittir:
Düşük Sigorta 0xFF, Yüksek Sigorta 0xDE, Genişletilmiş Sigorta 0x05. Sıfırlama, bir direnç aracılığıyla güç kaynağına pozitif olarak bağlanır. Sigortalar doğru şekilde takıldıktan sonra ürün yazılımı ICSP bloğu (SCK, MOSI, MISO, RESET, GND, Vcc) aracılığıyla yüklendi.

2. Yiyecek


9V giriş voltajı lineer stabilizatöre gider ve 5V'a düşürülür. Bu voltaj “dijital mantığa” güç sağlamak için gereklidir, mikro denetleyiciye ve MAX6921 sürücüsüne beslenir. Çünkü Mikrodenetleyicimiz 16 MHz frekansında çalışır, bu durumda önerilen voltaj (veri sayfasına göre) 5V'dur. Stabilizatör bağlantı devresi standarttır, L7805 yerine KR142EN5 bile kullanabilirsiniz.

Devre ayrıca 3,3 V'luk bir güç kaynağına ihtiyaç duyuyor, bunun için bir dengeleyici kullandım. Bu voltaj, DS3231 "saat" mikro devresine ve gösterge filamanına güç verir. Bağlantı şeması dengeleyicinin veri sayfasına dayanmaktadır.
Burada birkaç noktaya dikkatinizi çekmek istiyorum:
1. IV-18'in açıklamasından, filaman voltajının 4,7 ila 5,5 V arasında olduğu ve birçok devrede, örneğin Buz Tüpü Saatinde olduğu gibi 5 V'nin sağlandığı anlaşılmaktadır. Aslında, görünür parlaklık zaten 2,7 V'de meydana geliyor, bu yüzden 3,3 V'nin optimal olduğunu düşünüyorum. Saati maksimum parlaklığa ayarladığınızda parlaklık seviyesi oldukça iyi. Göstergeyi bu voltajla çalıştırarak servis ömrünü önemli ölçüde uzatacağınızdan şüpheleniyorum.
2. Düzgün bir parlaklık için filamana alternatif bir voltaj veya dikdörtgen bir sinyal kaynağı uygulanır. Genel olarak çalışma, "sürekli" yemek yerken eşitsizliğin hiçbir etkisinin olmadığını gösterdi (bunu görmedim), bu yüzden rahatsız etmedim.

Anot voltajını elde etmek için L1 indüktörü, alan etkili transistör, Schottky diyot ve C8 kondansatöründen oluşan basit bir yükseltici dönüştürücü devresi kullanıldı. Nasıl çalıştığını anlatmaya çalışacağım; bunun için diyagramı aşağıdaki gibi hayal edelim:
İlk aşama


İkinci aşama


Dönüştürücü iki aşamada çalışır. Transistör VT1'in S1 anahtarı gibi davrandığını hayal edelim. İlk aşamada, transistör açıktır (anahtar kapalıdır), kaynaktan gelen akım, çekirdeğinde manyetik alan şeklinde enerjinin biriktiği indüktör L'den geçer. İkinci aşamada transistör kapatılır (anahtar açılır), bobinde depolanan enerji serbest bırakılmaya başlar ve akım, anahtarın açıldığı andaki ile aynı seviyede tutulma eğilimindedir. Sonuç olarak, bobindeki voltaj keskin bir şekilde atlar, diyot VD'den geçer ve kapasitör C'de birikir. Daha sonra anahtar tekrar kapatılır ve yük, kapasitör C tarafından "beslenirken" bobin tekrar enerji almaya başlar, ve VD diyotu akımın güç kaynağına geri akmasına izin vermez. Aşamalar birbiri ardına tekrarlanarak kondansatörün boşalması önlenir.
Transistör, bir PWM mikro denetleyicisinden gelen düzenlemeyle dikdörtgen darbelerle kontrol edilir, böylece kapasitör C'nin şarj süresini değiştirebilirsiniz. Şarj süresi ne kadar uzun olursa, yükteki voltaj da o kadar yüksek olur. İnternette PWM frekansına, endüktansa ve kapasitansa bağlı olarak çıkış voltajını hesaplamak için bir araç var.

Dirençler R3 ve R4, voltajın mikro denetleyicinin analog-dijital dönüştürücüsüne (ADC) beslendiği bir bölücüyü temsil eder. Bu, anotlardaki voltajı kontrol etmek (70 V'tan fazlasına izin verilmez) ve parlaklığı ayarlamak için gereklidir. Anot voltajı ile ilgili bilgiler, çalışma modlarından birinde göstergede görüntülenir. Örneğin, 30 V'ta bölücü üzerindeki voltaj yaklaşık 0,3 V olacaktır. Neden bu özel bölücü oranı diye soruyorsunuz?! Her şey ADC'nin çalışma prensibi ile ilgilidir; bu, gelen voltajın sürekli olarak bir "referans" referans voltaj kaynağı (RV) ile karşılaştırılmasını içerirken, ADC'ye giriş voltajı RV'den daha büyük olamaz. Referans voltaj kaynağı şunlar olabilir: mikro denetleyicinin besleme voltajı, Aref pinine veya dahili voltaja uygulanan voltaj. Bu devre 1,1 V'a eşit bir dahili ION kullanır. Bölücüden alınan voltaj bununla karşılaştırılacaktır.

3. Saat çipi


Dallas Semiconductor'dan bir çip, gerçek zamanlı saat olarak kullanılıyor. Bu, yerleşik I2C arayüzü, sıcaklık dengelemeli kristal osilatör (TCXO) ve kuvars rezonatör içeren yüksek hassasiyetli bir gerçek zamanlı saattir (RTC). Kuvars rezonatörleri temel alan geleneksel çözümlerle karşılaştırıldığında DS3231, -40 C ila +85 C sıcaklık aralığında beş kata kadar daha fazla zamanlama doğruluğuna sahiptir. Bağlantı standarttır ve dirençler tarafından çekilen I2C veriyolu aracılığıyla gerçekleştirilir. güç kaynağına pozitif. Bu mikro devrede, oda termometresi için bilgi alacağımız yerleşik bir sıcaklık sensörü vardır. CR2032 pil, bağlantı kesildiğinde saatin sıfırlanmamasını sağlamak için yedek güç kaynağı görevi görür.

4. Kodlayıcı


Bu devre, saati ayarlamak ve çalışma modunu seçmek için artımlı bir kodlayıcı kullanır. Yerleşik bir incelik düğmesiyle kullanılması tavsiye edilir. Çalışma prensibi, düğme çevrildiğinde kodlayıcının darbeler (“tikler”) üretmesidir. Görevimiz mikro denetleyiciyi kullanarak bu "keneleri" yakalamaktır. Bu durumda kısa süreli toprak arızası meydana gelir. Kontak sıçramasını bastırmak için dahili çekme dirençleri μ ve 0,1 μF kapasitörler kullanılır. Ayrıca kodlayıcının harici kesme pinlerine (INT) bağlı olduğunu unutmayın, bu önemlidir.

5. Gösterge ve sürücü
IV-18 göstergesi bir radyo tüpüdür - doğrudan ısıtılmış katotlu bir triyot, kontrol ızgaraları ("artı" güç kaynağından çalışan) ve ışıldayan kaplamalı bir grup anot. Her anot segmenti grubunun (a, b, c, d, e, f, g) üzerinde ayrı bir ızgara vardır.
Rakamlardan birinin sayısını belirtme ilkesi şu şekildedir: Kontrol ızgarasının elektrik alanı, ince bir ızgaradan geçerek anot voltajının uygulandığı anot bölümlerine ulaşan elektronları hızlandırır. Fosfora çarpan elektronlar onun parlamasına neden olur.
Bir haneli bir rakamın çıktısını almak için ilgili anot bölümlerine ve ızgaraya voltaj uygulamak yeterlidir. Bu statik bir ekran olacaktır. Her basamaktaki tüm sayıların yanması için dinamik bir göstergenin kullanılması gerekir, çünkü Aynı adı taşıyan tüm deşarjlardaki anot bölümleri birbirine bağlıdır ve ortak terminallere sahiptir. Her hanenin ızgarasının kendi ayrı çıkışı vardır.
Anot bölümleri ve ızgaraları, bir transistör anahtarları düzeneği veya özel bir sürücü mikro devresi tarafından kontrol edilebilir.


Çip, izin verilen 76 V voltaj ve 45 mA'ya kadar akım ile 20 çıkışa sahip yüksek voltajlı bir kaydırma yazmacıdır. Veri girişi seri arayüz üzerinden gerçekleştirilir. CLK - saat girişi, DIN - seri veri girişi, YÜK - veri yükleme, BLANK - çıkışları kapatma, DOUT - aynı mikro devrelerin kademeli bağlantısı için tasarlanmıştır. BLANK yere çekilir, yani. sürücü her zaman etkin olacaktır.
MAX6921, 74HC595 kaydırma yazmacına benzer şekilde çalışır. CLK saat girişi lojik 1 olduğunda yazmaç Din veri girişinden bir bit okur ve bunu en az anlamlı bit'e yazar. Saat girişine bir sonraki darbe geldiğinde her şey tekrarlanır, yalnızca daha önce kaydedilen bit bir bit kaydırılır (OUT19'dan OUT0'a) ve onun yerini yeni gelen bit alır. 20 bitin tamamı dolduğunda ve yirmi birinci saat darbesi geldiğinde, kayıt en az anlamlı olan bitten yeniden dolmaya başlar ve her şey yeniden tekrarlanır. OUT0...OUT19 çıkışlarında verinin görünmesi için LOAD girişine mantıksal bir tane uygulamanız gerekir.
Mikro devrede bir uyarı var MAX6921AWI, benzer bir MAX6921AUI var - tamamen farklı bir pin çıkışına sahip!!!
Sürücü ve gösterge pinleri arasındaki yazışmaları gösteren bir tablo vereceğim; bu şekilde montajı yapmak, elektrik bağlantılarını şema üzerinde izlemekten daha kolay ve anlaşılırdır.


Teoriyi bitirdik, pratiğe geçelim. Baskılı devre kartı yapmadan önce onu bir devre tahtası üzerine monte ediyorum. Sonuçta, her zaman bir şeyler eklemeniz, değiştirmeniz, çalışma modlarını kontrol etmeniz vb. gerekir.

Yukarıdan bak


Aşağıdan görüntüleyin. Bu resim korkaklara göre değil, asil bir "dzhigurda" olduğu ortaya çıktı.


Kambriği takıyoruz ve göstergeyi ayrı bir panoya yerleştiriyoruz.




Hadi bir araya getirelim.








Operasyonda şöyle görünüyorlar. Dış aydınlatma olmadan fotoğraflandığında matris gürültüsü görülebilir.

Spoylerin altında tüm çalışma modları hakkında bilgi olacaktır.

Saat menüsü

Kodlayıcıyı çevirerek veya basarak menüye girilir. Çıkış - EXIT parametresi aracılığıyla veya 10 saniye sonra otomatik çıkış yoluyla.
Zamanın ayarlanması


Tarihin ayarlanması


Örneğin: kasım ayı


20. Gün


Yıl 2016


Tarih, saat ve sıcaklığın görüntüleme modunu ayarlamak için menü ekranı.


Saat-dakika-saniye


Saat-dakika-gün


Saat-dakika-sıcaklık


Ay-gün


Saat-dakika-anot voltajı


Parlaklık düzeyinin ayarlanması


1'den 7'ye


Banka modu. İki durumu vardır: açık ve kapalı. Etkinleştirilirse, alternatif zaman (yukarıda yapılandırılan formatta), tarih ve sıcaklık görüntülenir.












Menüden çık