Часы на гри своими руками

Обновлено: 08.07.2024

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Продолжаю описывать процесс изготовления часов на ГРИ. Рад, что многие из вас заинтересовались техническим решением этой проблемы.

Перед тем как приступить к работе, нужно проверить наличие всех необходимых мелочей:

  1. По одной штуке каждого элемента PIC16F628, DS1307, BU2090, MAX1771, DS18B20 и DS32KHz.
  2. 7805 (обязательно в большом корпусе).
  3. По шесть штук MPSA42 и MPSA92.
  4. 1N4148 – 20 единиц.
  5. Один UF4007.
  6. Конденсаторы: 0,1 мкф SMD – 5 штук, 100х16 – 7 штук, по одному 470х16 и 10х250.
  7. Полевой транзистор с корпусом в виде ТО.
  8. По одному стабилитрону на 4,7v и 24v (bzx55c24 и bzx55-c4v7).
  9. Часовой кварц 37,768.
  10. Трехногий керамический резонатор на 10МГц
  11. Резисторы в SMD-корпусе 1206 или 0805: 472 (4,7к) – 30 штук, 103 (10к) – 40 штук и по десять штук 105 (1м) и 1R0 (1 Oм).
  12. Резистор подстрочный (10к).
  13. Дроссель не менее 0,5 А (220/330/470 мГн).
  14. Разъем для батарейки 2032.
  15. Панелька 18pin.
  16. Блок питания с разъемом (1А, 12В).
  17. Три кнопки.
  18. Лампы.

Этот набор может обойтись примерно в 2,5 тысячи рублей. Возможны вариации, как в большую, так и в меньшую сторону, в зависимости от цен на комплектующие и наличие нужных элементов дома. На фото в центре видны дроссели. Мне удалось приобрести только с четырьмя ножками, хотя расчет был на две. Лишние (те, к которым не подходит проволока намотки) пришлось убрать.

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

На фото, купленные на тысячу рублей комплектующие:

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Схема, которую использовал в работе, выглядит так:

С первого взгляда кажется, что ничего не понятно. Но есть начать работу, то постепенно приходит понимание схемы.

Когда все материалы и инструкция на месте, начинаем готовить рабочее место. Понадобится паяльная станция (или простой паяльник), припой и флюс-гель.

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

ВАЖНО! Необходимо соблюдать полярность и расположение ножек, а также следить, чтобы несколько дорожек не были спаяны вместе.

Начал паять с перемычек, так как потом доступ будет затруднен. Их подпаивают к соответствующим дорожкам с другой стороны платы. Расположение перемычек смотрим на фото:

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Для работы взял обычный медный провод, но подойдут и другие (витая пара, провод от сигнализации и т.д.). Результат примерно такой:

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Для пробы припаял к плате пару ламп. Вышло довольно не плохо, но лучше это сделать в конце работы.

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Вывел для себя оптимальный алгоритм пайки: перемычки – компоненты платы с верху – компоненты снижу – лампы. Считаю данную последовательность оптимальной.

На фотографии это выглядит так:

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Одна сторона готова. Далее переворачиваем плату:

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Если вся работа выполнена правильно, то удаляем остатки флюса с помощью спирта и крепим лампы. Анод у ламп промаркирован белым цветом, втыкаем ее в нижнее отверстие. Катоды располагаем в свободные дырки.

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Часы на газоразрядных индикаторах - пайка компонентов

Полдела сделано. Осталось только припаять питание, сделать прошивку микроконтроллера и изготовить корпус. Смотрите следующие мои посты.

Часы на газоразрядных индикаторах


Часы на газоразрядных индикаторах в последнее время стали весьма популярными среди радиолюбителей, такие часы привлекают внимание теплым ламповым свечением, желто-оранжевого цвета. В сети можно найти множество различных вариантов и исполнений, вот и я решил разработать и собрать свой вариант часов, с возможностью синхронизации времени по спутникам GPS.

В последние годы появилось много желающих, которые хотят собрать или приобрести часы на газоразрядных индикаторах, это соответственно вызывает большой спрос на индикаторы, вследствие чего самые востребованные из них заметно подорожали, а крупные индикаторы вовсе имеют заоблачную цену.

Газоразрядный индикатор представляет собой лампу с электродами (катодами), наполненную инертным газом неоном. Катоды могут быть выполнены в виде различных знаков, обычно цифр от 0 до 9, которые располагаются друг за другом стопкой, то есть на разной глубине. При подаче напряжения между анодом и катодом величиной примерно 180 В, вблизи катода по его периметру возникает оранжево-желтое свечение газа (тлеющий разряд). Обычно для поддержания свечения требуется меньшее напряжение, чем для зажигания разряда.

Пожалуй, самый популярный газоразрядный индикатор для сборки часов, это ИН-14. Для начала я решил собрать часы на индикаторах ИН-12, потому что мне удалось приобрести их относительно дешево. Часы без особого труда можно переделать под ИН-14, в дальнейшем я выложу печатную плату для них.

Схема часов на газоразрядных индикаторах

часы на газоразрядных индикаторах схема

Часы собраны на микроконтроллере PIC16F876A, для которого я написал программу на языке СИ, ниже представлена схема часов на газоразрядных индикаторах:

Для питания индикаторов необходимо высокое напряжение порядка 180-200 В, на схеме имеется стандартный DC-DC преобразователь, собранный на полевом транзисторе VT3, диоде VD1, катушке индуктивности L1 и сглаживающем конденсаторе C3, ШИМ сигнал для транзистора формирует микроконтроллер. Данный преобразователь выдает нестабилизированное напряжение, величина которого зависит от нагрузки. Этого вполне достаточно для питания индикаторов, стабилизированное напряжение не обязательно. Высокое напряжение подается на аноды индикаторов с помощью высоковольтных оптопар U1-U5, через балластный резистор R15, который ограничивает ток через катоды индикаторов. Управление катодами осуществляется при помощи отечественного высоковольтного дешифратора К155ИД1. Для отображения цифр используется метод динамической индикации, с частотой 70 Гц. Яркость индикаторов можно регулировать путем изменения длительности свечения. В общем, эта стандартная и устоявшаяся схема управления газоразрядными индикаторами.

Для отсчета времени используется модуль часов реального времени DS3231, о котором я писал отдельную статью. Светодиоды HL2-HL5 установлены для подсветки индикаторов. В качестве разделителя часов и минут установлен неоновый индикатор ИНС-1. Для возможности синхронизации времени, я добавил в схему GPS модуль GY-NEO6MV2 фирмы Ublox, на сайте имеется подробная статья про этот модуль. Питание на модуль подается через полевой транзистор VT4, который управляется от микроконтроллера. Для воспроизведения звука будильника, установлен зуммер HA1 с встроенным генератором. Для настройки часов установлены 3 кнопки: SB1 “Ввод”, SB2 “+”и SB3 “-”.

Выходное напряжение DC-DC преобразователя зависит от многих факторов: это частота и коэффициент заполнения ШИМ сигнала, индуктивность катушки L1, ток нагрузки. По умолчанию частота равна 26,3 кГц, коэффициент заполнения 90%. Эти параметры можно изменить, записав другие значение в EEPROM память, перед программированием микроконтроллера (подробнее про настройку будет сказано ниже в статье). Увеличение частоты, а также уменьшение коэффициента заполнения снижают выходное напряжение. Уменьшать коэффициент заполнения менее 70% лучше не стоит, при этом наблюдается провал в выходном напряжении. Катушка L1 обладает индуктивностью 470 мкГн, уменьшение индуктивности увеличивает выходное напряжение. На холостом ходу без подключенных индикаторов преобразователь выдает около 250 В, при этом в качестве нагрузки выступает только резистор R2 сопротивлением 300 кОм. При подключении газоразрядного индикатора напряжение уменьшается примерно до 153В. При этом балластный резистор R15 ограничивает ток через катод индикатора на уровне 1,7 мА.

Если потребуется настройка преобразователя, то коэффициент заполнения ШИМ сигнала лучше не менять, а регулировать выходное напряжение, изменяя частоту сигнала, или подобрать катушку с другой индуктивностью. В общем, настройка заключается в установке тока через катод индикатора на уровне 1,4 – 2 мА, при этом выходное напряжение преобразователя с подключенным индикатором, должно быть не менее 150В. Ток задается балластным резистором R15, также можно подбирать номинал нагрузочного резистора R13, он также влияет на выходное напряжение.

Все детали смонтированы на двух печатных платах, индикаторы на односторонней плате, остальные элементы на двухсторонней плате. Платы соединяются между собой при помощи разъемов. Разъем питания, кнопки, зуммер, модуль часов и модуль GPS (либо гнездо 3,5 мм) монтируются с задней стороны двухсторонней платы. Из-за отсутствия металлизации, в отверстиях, где проводники подходят с обеих сторон, я прокладывал тонкий луженый провод и пропаивал совместно с выводами элементов. Перед монтажом модуля часов, из него необходимо выпаять резистор, подающий внешнее питание (5В) на батарейку (3В), иначе батарейка выйдет из-строя, также по желанию можно выпаять светодиод и микросхему памяти.

Зуммер HA1 должен быть с встроенным генератором. Отечественный дешифратор DD2 можно заменить зарубежным аналогом SN74141N, полевой транзистор VT4 можно заменить на IRLML2244, IRLML6402 и др., полевой транзистор VT3 на IRF840, высокочастотный диод VD1 на HER107, HER108, STTH110, UF4007. Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на любые аналогичные.

часы на газоразрядных индикаторах корпус

Корпус для часов на газоразрядных индикаторах сделан из листового гетинакса толщиной 3мм. Я нарезал 6 прямоугольных пластин, из 4 пластин склеил каркас, с помощью быстросохнущего эпоксидного клея. В лицевой пластине сделал вырезы под индикаторы, с внутренней стороны приклеил 4 стойки с резьбой М4, соосно с отверстиями печатных плат. Корпус соответственно закрывается задней крышкой болтами М4, которые проходят сквозь отверстия печатных плат и вворачиваются в стойки лицевой панели.

Настройка часов на газоразрядных индикаторах

Для питания часов я использовал блок питания на 5В, средний потребляемый ток 0,12А, в режиме синхронизации времени до 0,2А. При первом включении, индикатор разделитель часов и минут мигает с частотой 2Гц, это означает, что время не установлено или не синхронизировано. Время можно установить вручную или синхронизировать по спутникам GPS, после чего светодиод будет мигать с нормальной частотой 1Гц.

Во время отображения текущего времени, кнопки “+” и “–” регулируют яркость светодиодов HL2-HL5 (подсветка индикаторов) от 0 до 100%, всего 10 уровней.

Для входа в меню настройки параметров, нужно одновременно нажать кнопки “+” и “–”, на индикаторах высветятся цифры [10.01], первая цифра слева – номер параметра, последние две или одна мигающая цифра справа – значение параметра.

Первый параметр это часовой пояс, который нужен для корректировки значения часов во время синхронизации по GPS, так как модуль получает всемирное координированное время UTC. Значение часового пояса можно задать кнопками “+” и “–”, в пределах от –12 до +12 (по умолчанию –1 либо 0). Если разделитель светится, то число отрицательное, и наоборот. Для перехода к следующему параметру нужно нажать кнопку “Ввод” (короткое или длительное нажатие).

Второй параметр: режим синхронизации времени по GPS, по умолчанию синхронизация отключена, на индикаторах отображаются цифры [2000]. Кнопками “+” и “–” можно выбрать значение от 0 до 4. Цифре 1 соответствует период синхронизации каждый день, 2 – каждую неделю, 3 – каждые 2 недели, 4 – каждый месяц, 0 – автоматическая синхронизация отключена. По времени, синхронизация происходит в 15.00 по определенным числам месяца, для еженедельного периода это 1, 8, 15, 22 число. Для периода 1 раз в 2 недели это 1 и 15 число, если 1 раз в месяц то 1 число.

Третий параметр – регулировка яркости газоразрядных индикаторов, по умолчанию установлена максимальная яркость, на индикаторах отображаются цифры [3020]. Кнопками “+” и “–” можно задать требуемую яркость в пределах от 1 до 20. Также предусмотрен режим ночной яркости от 22:00 до 08:00, который можно задать через EEPROM память микроконтроллера.

Далее после нажатия кнопки “Ввод”, следует настройка даты и времени, сначала настройка года, на индикаторах отображаются цифры [2000]. Затем следует настройка даты, на индикаторах отображаются слева число месяца, справа номер месяца [07.05]. Короткое нажатие кнопки “Ввод” переключает редактирование между числом и номером месяца, длительное нажатие выполняет переход к очередному параметру. Следующий параметр – день недели, можно задать значения от 1 до 7, цифра 1 соответствует Понедельнику, 2 – Вторник и т.д. И наконец, в последнюю очередь выполняется настройка времени, часов и минут.

Из меню настройки параметров можно выйти в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “Ввод” и одновременно нажать кнопку “+” либо “–”, также имеется автоматический выход из любого меню по бездействию в течение 2-х минут.

Описанные в этой статье часы на газоразрядных индикаторах отличаются от остальных тем, что время можно не настраивать, эти данные можно получить по GPS. Кроме автоматической синхронизации, имеется возможность запуска синхронизации в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “+”. На индикаторах высветятся мигающие цифры [0000], по мере поиска спутников все цифры сменятся на [1111], после чего примерно через 20 секунд произойдет обновление времени, индикатор разделитель при этом начнет мигать с частотой 1Гц. Во время синхронизации дата не обновляется. Если в течение 15 минут GPS модуль не поймает сигнал от спутников, индикатор разделитель будет мигать с частотой 2Гц, индицируя неудачную синхронизацию времени. Удерживание кнопки “–” во время синхронизации, принудительно завершит процедуру обновления времени.

GPS модуль GY-NEO6MV2 выпускается в двух вариантах: это синяя плата с большой антенной и красная плата с маленькой антенной. С маленькой антенной модуль хуже ловит сигнал от спутников, нежели с большой антенной. Я разработал печатные платы под оба варианта. Для улучшения приема и надежной синхронизации, GPS модуль можно отдельно закрепить на окне и соединить с часами при помощи кабеля. Для этого варианта на печатных платах предусмотрено место под гнездо PJ-358 (3,5 мм).

Для связи с микроконтроллером, GPS модуль должен иметь следующие настройки порта: скорость передачи 9600 бит в секунду, 8 бит данных, 1 стоповый бит. Обычно модуль поставляется с указанными настройками, если это не так, нужно изменить параметры порта через программу u-center, подключив модуль к компьютеру через USB-UART переходник.

Для настройки будильника нужно удерживать кнопку “Ввод”, на индикаторах высветится время будильника, по умолчанию 08:00. Редактирование значений часов и минут аналогично настройке времени. Далее после длительного нажатия кнопки “Ввод” следует настройка активации будильника по дням недели. На индикаторах высветятся цифры [1000], первая цифра слева – указывает на день недели, последняя мигающая цифра справа отображает состояние будильника: 0 – выключен, 1 –включен. Кнопки “+” и “–” меняют значение. Короткое нажатие кнопки “Ввод” переключает дни недели. Соответственно можно выбрать дни недели, по которым будет срабатывать будильник. Для завершения настройки нужно удерживать кнопку “Ввод”. Из меню будильника можно выйти в любой момент, таким же способом, как и для меню настройки параметров. Сигнал будильника звучит 3 раза по 5 минут, пауза между сигналами также 5 минут, его можно выключить нажатием любой кнопки.

Все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM) микроконтроллера.

Короткими нажатиями кнопки “Ввод” можно посмотреть соответственно дату, год, и перейти к отображению текущего значения минут и секунд.

При потере связи с часами DS3231, на индикаторах высветится код ошибки 3231.

В следующей таблице представлены дополнительные настройки часов на газоразрядных индикаторах, если потребуется изменить параметр, то перед программированием микроконтроллера необходимо записать в соответствующую ячейку EEPROM новое значение параметра.

Часы на газоразрядных индикаторах ИН
Часы на газоразрядных индикаторах ИН-12

Часы на индикаторах ИН-12 сборка
Часы на индикаторах ИН-12
Часы на ИН-12

Часы на индикаторах ИН-12 с GPS модулем
Часы на индикаторах ИН-12 с GPS модулем
Часы на ИН-12 внешний вид

Вам также может понравиться

Радиомодули WL101-341 WL102-341 – подключение и тестирование

Радиомодули WL101-341 WL102-341 – подключение и тестирование

Лампа настроения

Хочу поделиться с вами еще одной версией часов на газоразрядных индикаторах. Я уже пытался собирать подобные часы, результаты вы можете посмотреть на моем канале youtube. Главными отличиями этой версии являются размеры и количество использованных деталей.


Давайте посмотрим на схему часов


Часы условно можно разделить на следующие блоки

  • Управляющий блок
    • Микроконтроллер
    • Повышающий преобразователь напряжения
    • Высоковольтные ключи для включения индикаторов
    • Высоковольтный дешифратор
    • Модуль часов реального времени


    В качестве микроконтроллера используется Arduino nano V3. С использованием его ШИМ построен преобразователь напряжения.

    На вход преобразователя подается 5 вольт и шим сигнал частотой 30 кГц от микроконтроллера. На выходе получаем приблизительно 180 вольт. (Тестирование)

    В качестве ключей для индикаторов будем использвать транзисторные оптопары TLP627(F)

    В предыдущей версии часов в качестве ключей для индикаторов я использовал транзисторы. Оптопара занимает меньше места, но работает немного медленнее. Скорость работы можно легко компенсировать выставлением нужных задержек в коде программы.


    В качестве высоковольтного дешифратора всё так же будем использвать советскую микросхему К155ИД1.

    Панель индикаторов выведем на отдельную плату и будем подключать к основному блоку с помощью разъемов. Таким образом можно изготовить различные панели для различных типов ламп.

    Печатная плата выглядит следующим образом



    Для управления часами будем подлкючать аналоговую клавиатуру к выводу keyb. Принцип работы клавиатуры прост. При нажатии кнопки S1 выводы 1 и 2 закорачиваются. При нажатии S2 подключается резистор R1, то есть у клавиатуры появляется сопротивление 3 ком. При нажатии S3 подключаются резисторы R1+R2 и сопротивление становится 36 ком. Микроконтроллер будет отслеживать изменение напряжения на аналоговом входе и определять какая из кнопок нажата.

    Исходный код для часов

    Исходный код немного доработан для увеличения срока службы ламп. Посмотреть его можно в следующей теме.

    Часы на газоразрядных индикаторах

    Как сделать самостоятельно часы на газоразрядных индикаторах — принцип работы устройства, необходимые компоненты, схема и последовательность монтажа своими руками.

    Часы на газоразрядных индикаторах — конструктивные элементы и общий принцип работы

    Часы на газоразрядных индикаторах

    Изделие можно разделить на следующие функциональные блоки:

    • Блок высокого напряжения.
    • Блок индикации.
    • Счетчик времени.
    • Блок подсветки.

    Блок высокого напряжения для часов на газоразрядных индикаторах

    Чтобы внутри лампы засветилась цифра, нужно подать на нее напряжение. Особенность газоразрядных ламп в том, что напряжение нужно довольно высокое, порядка 200 Вольт. Ток же для лампы, наоборот, должен быть очень маленький.

    Где же взять подобное напряжение? Первое что приходит на ум — сетевая розетка. Да, можно воспользоваться выпрямленным сетевым напряжением. Схема будет выглядеть следующим образом:

    Схема

    Недостатки данной схемы очевидны. Это отсутствие гальванической развязки, нет какой-либо безопасности и защиты схемы вообще. Таким образом лучше проверять лампы на работоспособность, соблюдая при этом максимальную осторожность.

    Для изготовления часов на газоразрядных индикаторах своими руками идём другим путем — повышаем безопасное напряжение до нужного уровня с помощью DC-DC преобразователя. Если говорить совсем кратко, подобный преобразователь работает по принципу качелей. Мы ведь можем придать качелям достаточно большое ускорение, прикладывая легкое усилие руки? Также и DC-DC преобразователь: малое напряжение раскачиваем до высокого.

    Блок индикации

    Следующий функциональный блок — индикация. Представляет собой лампы, у которых катоды соединены попарно, а аноды выведены на оптопары или транзисторные ключи. Обычно в часах применяется динамическая индикация в целях экономия места на печатной плате, миниатюризации схемы и упрощения разводки платы.

    Часы на газоразрядных индикаторах

    Счетчик времени

    Следующий блок — счетчик времени. Проще всего его сделать на специализированной микросхеме DS1307

    Микросхема DS1307

    Она обеспечивает отличную точность времени. Благодаря ей часы сохраняют правильное время и дату, несмотря на длительное отключение питания. Производитель обещает до 10 лет (!) автономной работы от круглой батарейки CR2032.

    Вот типичная схема подключения микросхемы DS1307:

    Подключение микросхемы DS1307

    Есть также подобные микросхемы, которые выпускают множество фирм по изготовлению радиокомпонентов. Они могут обеспечивать особую точность хода времени, но стоят дороже, а потому их применение в бытовых часах не совсем целесообразно.

    Блок подсветки

    Это самая простая часть часов, она ставится по желанию. Блок подсветки — это всего лишь светодиоды (одноцветные или RGB) под каждой лампой, которые обеспечивают фоновую подсветку. Если выбрать RGB, то цвет подсветки можно выбрать какой угодно или вообще сделать его плавно меняющимся. В таком случае необходим соответствующий контроллер. Чаще всего эту функцию возлагают на тот же микроконтроллер, который считает время, но для упрощения программирования можно поставить дополнительный.

    Ну а теперь несколько фотографий достаточно сложного проекта часов. В нем использованы два микроконтроллера PIC16F628 для управления временем и лампами и один контроллер PIC12F692 для управления RGB подсветкой.

    Бирюзовый цвет подсветки:

    Бирюзовая подсветка часов на газоразрядных индикаторах

    А теперь зеленый:

    Зеленая подсветка часов на газоразрядных индикаторах

    Розовая подсветка часов на газоразрядных индикаторах

    Все эти цвета настраиваются одной кнопкой. Выбрать можно какой угодно. RGB диоды способны выдать любой цвет.

    Часы на газоразрядных индикаторах — схема

    Часы на газоразрядных индикаторах

    Итак, мы рассмотрим одну их самых простых схем часов. Ради простоты и максимальной доступности будем управлять индикаторами при помощи микроконтроллера в лице платформы Ардуино, которая подключается к компьютеру по USB и в неё по клику мышки загружается прошивка. Между Ардуино и индикаторами нам нужна ещё некоторая электроника, которая будет раздавать сигналы по ногам индикаторов. Значит, во-первых, нам нужен генератор, который будет создавать высокое напряжение для питания индикаторов.

    Часы работают от постоянного напряжения около 180 В. Этот генератор устроен очень просто и работает на индуктивных выбросах. Частоту генератора задаёт шим-контроллер при частоте в 16 кГц на выходе получаем напряжение 180 В. Но несмотря на высокое напряжение, генератор очень и очень слабый, так что о других его применениях даже не думайте, он способен только на тлеющий разряд в инертном газе.

    Это напряжение, а именно +, через высоковольтные оптопары направляется на индикаторы. Сами оптопары управляются Arduino, то есть она может подать +180В на любой индикатор. Чтобы цифра в индикаторе засветилась, нужно подать на неё землю, этим занимается высоковольтный дешифратор — советская микросхема. Дешифратор тоже управляется Ардуино и может подключить к земле любую цифру.

    Как устроены часы на газоразрядных индикаторах

    А теперь внимание: индикаторов у нас 6, а дешифратор — 1. Как же это работает? На самом деле дешифратор подключен сразу ко всем индикаторам, то есть ко всем их цифрам. Работа дешифратора и оптопар синхронизирована таким образом, что в один момент времени напряжение подаётся только на одну цифру одного индикатора, то есть оптопара очень быстро переключают индикаторы, а дешифратор зажигает на них цифры, и нам кажется, что все цифры горят одновременно. На деле же каждая цифра горит чуть больше 2 мс, а затем сразу включается другая. Суммарная частота обновления 6-ти индикаторов составляет около 60 Гц, то есть кадров в секунду, а учитывая инертность процесса, глаз никаких мерцаний не замечает. Такая система называется динамическая индикация и позволяет очень сильно упростить схему.

    Схема

    В общем и целом, схема часов получается весьма и весьма сложной, поэтому разумно сделать для неё печатную плату.

    Плата для создания часов на газоразрядных индикаторах

    Плата универсальная для индикаторов ИН12 и ИН14. На ней, помимо всей необходимой для индикаторов обвязки, предусмотрены места для:

    • кнопки включения/выключения будильника;
    • выхода на пищалку будильника;
    • термометр + гигрометр DHT22;
    • термометра DS18b20;
    • модуля реального времени на чипе DS3231;
    • 3 кнопок управления часами.
    • Смотрите также, как сделать индикатор года на цифровом газоразрядном индикаторе

    Ламповые часы на газоразрядных индикаторах своими руками — инструкция по монтажу

    Дорожек в этом проекте много, особенно тонких на плате с индикаторами.

    Дорожки на плате

    Плату нужно распилить на части, так как она двухэтажная. Но лучше не пилить, стеклянная пыль очень вредна для лёгких. Закалённым саморезом царапаем плату и аккуратно ломаем в тисках.

    Подготовка платы

    Далее запаиваем все компоненты на плату согласно подписям и рисункам на шелкографии. Также нужно будет купить рейку с пинами, чтобы соединить части платы.

    Паяем компоненты на плату

    Рейка с пинами

    В проекте используется полноразмерная Arduino Nano. Сделано это для упрощения загрузки прошивки даже для самых новичков.

    Arduino Nano на плате

    Итак, собрали нижнюю плату. Сначала нужно протестировать работу генератора. Если он собран неправильно, то может бахнуть конденсатор. Так что накрываем его чем-нибудь и включаем питание.

    Тестирование работы генератора

    Ничего не бахнуло, уже хорошо. Аккуратно измеряем напряжение на ногах конденсатора, должно быть 180В.

    Замеряем напряжение

    Отлично. Внимательно смотрим как паять индикаторы. На всех индикаторах одна нога помечена белым — это анод.

    Паяем индикаторы

    Лампу нужно вставлять так, чтобы анодная нога попала вот в это отверстие, это анодные дороги.

    Вставляем лампу

    После пайки обязательно отмойте флюс, иначе вместо одной цифры могут гореть несколько. Далее распаиваем оставшиеся датчики и пищалки, если они нужны, и паяем провода для подключения кнопок.

    Паяем остальные элементы

    Датчик температуры пришлось выносить на проводах, чтобы разместить его подальше от источников нагрева.

    Плата устройства

    Все кнопки и выключатель будильника выносим на проводах. Модуль часов тоже сделаем на проводах. Далее загружаем прошивку. Она есть в архиве в конце статьи. Проверяем.

    Готовые часы

    Всё работает! Поздравляю, мы сделали ламповые часы.

    Теперь, что касается корпуса. Вот такая заготовка для самодельной шкатулки идеально подходит по размеру к плате.

    Корпус для часов на газоразрядных индикаторах

    Также делаем отверстия под пищалки, провода, кнопки и переключатели.

    Делаем отверстия

    Часы в корпусе

    Плату нужно приподнять, используем обычные стойки для печатных плат.

    Плата на стойках

    Корпус было решено покрасить под орех. Не очень удачно, лучше используйте морилку.

    Покрашенный корпус часов

    Готово! Перед прошивкой можно настроить некоторые моменты: времена режима часов и режима отображения температуры и влажности. Есть 2 режима яркости индикаторов, дневной и ночной. Соответственно для этого настройки.

    Настройки часов

    Удержав кнопку ещё раз, попадаем в режим настройки времени. Настроили, удерживаем ещё раз и попадаем обратно на просто режим часов. Также из настройки времени будильника можно выйти сразу же, дважды кликнув по кнопке выбор. То есть выйти, минуя настройку времени.

    Часы в руках

    Звонок будильника конечно отвратительный, но такой лучше всего пробуждает.

    Видео о сборке и тестировании часов на газоразрядных индикаторах:

    Читайте также: