นาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซ แผนภาพแสดงนาฬิกาพร้อมไฟแสดงการปล่อยก๊าซ นาฬิกาพร้อมไฟแสดงการปล่อยก๊าซ

ช่วงนี้นาฬิกาได้รับความนิยมอย่างมาก ตัวชี้วัดการปล่อยก๊าซ- นาฬิกาเหล่านี้ช่วยให้ผู้คนจำนวนมากได้รับแสงอันอบอุ่นจากโคมไฟ สร้างความสะดวกสบายในบ้าน และให้ความรู้สึกถึงอดีตที่ไม่อาจอธิบายได้ มาดูกันว่านาฬิกาเหล่านี้ทำมาจากอะไรและทำงานอย่างไรในบทความนี้ ฉันจะบอกทันทีว่านี่คือบทความวิจารณ์สถานที่ที่ไม่สามารถเข้าใจได้มากมายจะถูกกล่าวถึงโดยละเอียดในบทความต่อไปนี้

นาฬิกาสามารถแบ่งออกเป็นบล็อกการทำงานดังต่อไปนี้:

1) บล็อกไฟฟ้าแรงสูง

2) บล็อกการแสดงผล

3) ตัวนับเวลา

4) หน่วยแบ็คไลท์

มาดูรายละเอียดเพิ่มเติมกัน

บล็อกไฟฟ้าแรงสูง

เพื่อให้ตัวเลขภายในหลอดไฟสว่างขึ้น เราจำเป็นต้องใส่แรงดันไฟฟ้าลงไป ลักษณะเฉพาะของหลอดปล่อยก๊าซคือต้องใช้แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างสูงประมาณ 200 โวลต์ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง- กระแสไฟของหลอดไฟควรมีน้อยมาก

เครียดแบบนี้ไปเอามาจากไหน? สิ่งแรกที่นึกถึงคือปลั๊กไฟ ใช่ คุณสามารถใช้แบบยืดได้ แรงดันไฟหลัก- แผนภาพจะมีลักษณะดังนี้:

ข้อเสียของโครงการนี้ชัดเจน การขาดหายไปนี้ การแยกกัลวานิกไม่มีการรักษาความปลอดภัยหรือการป้องกันวงจรเลย ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะตรวจสอบการทำงานของหลอดไฟในขณะที่ระมัดระวังอย่างยิ่ง

ในด้านนาฬิกา นักออกแบบใช้เส้นทางที่แตกต่างออกไป โดยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยให้อยู่ในระดับที่ต้องการโดยใช้ตัวแปลง DC-DC กล่าวโดยย่อ ตัวแปลงดังกล่าวทำงานบนหลักการของการแกว่ง เราสามารถทำได้โดยใช้แรงมือเล็กน้อยในการสวิง ให้มันเร่งความเร็วได้ค่อนข้างมากใช่ไหม? ตัวแปลง DC-DC เหมือนกัน: เราปั๊มแรงดันต่ำไปแรงดันสูง

ฉันจะให้หนึ่งในวงจรตัวแปลงที่พบบ่อยที่สุด (คลิกเพื่อดูภาพขยายวงจรจะเปิดในหน้าต่างใหม่)

วงจรที่มีทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามแบบกึ่งไดรเวอร์ ให้พลังงานเพียงพอแก่การจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ 6 หลอดโดยไม่ร้อนเหมือนเตารีด

บล็อกการแสดงผล

บล็อกการทำงานถัดไปคือการบ่งชี้ ประกอบด้วยหลอดไฟที่เชื่อมต่อแคโทดเป็นคู่ และขั้วบวกเชื่อมต่อกับออปโตคัปเปลอร์หรือสวิตช์ทรานซิสเตอร์ โดยทั่วไป นาฬิกาจะใช้การแสดงผลแบบไดนามิกเพื่อประหยัดพื้นที่บนแผงวงจรพิมพ์ ย่อขนาดวงจร และลดความซับซ้อนของเค้าโครงบอร์ด

เครื่องนับเวลา

บล็อกถัดไปคือตัวนับเวลา วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือใช้ชิป DS1307 แบบพิเศษ

มันให้ความแม่นยำของเวลาที่ดีเยี่ยม ด้วยชิปนี้ นาฬิกาจึงสามารถรักษาเวลาและวันที่ที่ถูกต้องได้ แม้ว่าไฟฟ้าดับเป็นเวลานานก็ตาม ผู้ผลิตรับประกันอายุการใช้งานแบตเตอรี่สูงสุด 10 ปี (!) จากแบตเตอรี่ทรงกลม CR2032

นี่คือแผนภาพการเชื่อมต่อทั่วไปสำหรับชิป DS1307:

นอกจากนี้ยังมีวงจรขนาดเล็กที่คล้ายกันซึ่งผลิตโดยหลายบริษัทที่ผลิตส่วนประกอบวิทยุ ชิปเหล่านี้สามารถบอกเวลาได้อย่างแม่นยำเป็นพิเศษ แต่จะมีราคาแพงกว่า สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าไม่แนะนำให้ใช้กับนาฬิกาในครัวเรือน

บล็อกแบ็คไลท์

หน่วยแบ็คไลท์เป็นส่วนที่เรียบง่ายที่สุดของนาฬิกา มันถูกติดตั้งตามต้องการ นี่เป็นเพียงไฟ LED ใต้หลอดไฟแต่ละดวงที่ให้แสงพื้นหลัง สิ่งเหล่านี้อาจเป็นไฟ LED สีเดียวหรือ ไฟ LED RGB- ในกรณีหลัง คุณสามารถเลือกสีแบ็คไลท์สีใดก็ได้หรือเปลี่ยนได้อย่างราบรื่นก็ได้ ในกรณีของ RGB จำเป็นต้องมีคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสม บ่อยครั้งที่สิ่งนี้ทำโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวเดียวกันที่นับเวลา แต่เพื่อให้การเขียนโปรแกรมง่ายขึ้นคุณสามารถติดตั้งไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มเติมได้

ตอนนี้ภาพถ่ายบางส่วนของโครงการนาฬิกาที่ค่อนข้างซับซ้อน ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F628 สองตัวเพื่อควบคุมเวลาและหลอดไฟ และใช้คอนโทรลเลอร์ PIC12F692 หนึ่งตัวเพื่อควบคุมไฟแบ็คไลท์ RGB

เทอร์ควอยซ์แสงไฟ:

และตอนนี้เป็นสีเขียว:

สีชมพู:

สีทั้งหมดนี้สามารถปรับได้ด้วยปุ่มเดียว คุณสามารถเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง ไดโอด RGB สามารถผลิตสีใดก็ได้

และนี่คือชิ้นส่วนของตัวแปลงไฟฟ้าแรงสูง ด้านล่างในรูปภาพ ทรานซิสเตอร์สนามผล, ไดโอดที่เร็วเป็นพิเศษและตัวเก็บประจุของตัวแปลง DC-DC

ตัวแปลงเดียวกัน มุมมองด้านล่าง ใช้โช้ค SMD และชิป MC34063 รุ่น SMD ในภาพฟลักซ์ที่เหลือยังไม่ได้ถูกชะล้างออกไป

และนี่คือนาฬิการุ่นสี่ดวงที่เรียบง่าย นอกจากนี้ยังมีไฟแบ็คไลท์ RGB

นี่คือโครงสร้างนาฬิกาแบบคลาสสิกที่ใช้หลอดปล่อยก๊าซของ Sunny Clock ไฟแบ็คไลท์แบบคงที่และวิธีการควบคุมหลอดไฟที่ผิดปกติเล็กน้อยโดยใช้ตัวถอดรหัส K155ID1 คู่หนึ่ง

ในบทความถัดไปเราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ตัวแปลงไฟ DC-DCและรับไฟฟ้าแรงสูง เราจะวิเคราะห์รายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการประกอบตัวแปลงและใช้หลอดไฟจากมัน

ขอบคุณทุกคน El Kotto อยู่กับคุณ เข้าร่วมกลุ่มในการติดต่อ

บทความนี้จะเน้นที่การสร้างนาฬิกาดั้งเดิมและแปลกตา ความพิเศษอยู่ที่การบอกเวลาโดยใช้ไฟบอกสถานะแบบดิจิทัล กาลครั้งหนึ่งมีการผลิตโคมไฟจำนวนมากทั้งในและต่างประเทศ พวกมันถูกใช้ในอุปกรณ์หลายชนิด ตั้งแต่นาฬิกาไปจนถึงอุปกรณ์วัด แต่หลังจากการถือกำเนิดของไฟ LED หลอดไฟก็ค่อยๆหลุดออกจากการใช้งาน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างนาฬิกาที่มีวงจรที่ค่อนข้างง่ายโดยใช้ไฟแสดงสถานะแบบดิจิทัล

ฉันคิดว่าคงไม่ผิดที่จะบอกว่าส่วนใหญ่ใช้หลอดไฟสองประเภท: หลอดฟลูออเรสเซนต์และการปล่อยก๊าซ ข้อดีของตัวบ่งชี้เรืองแสง ได้แก่ แรงดันไฟฟ้าต่ำและการคายประจุหลายครั้งในหลอดเดียว (แม้ว่าจะพบตัวอย่างดังกล่าวในตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซ แต่ก็หายากกว่ามาก) แต่ข้อดีทั้งหมดของหลอดไฟประเภทนี้ถูกชดเชยด้วยข้อเสียใหญ่ประการหนึ่งนั่นคือการมีอยู่ของสารเรืองแสงซึ่งจะไหม้เมื่อเวลาผ่านไปและแสงจะหรี่ลงหรือหยุดลง ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถใช้หลอดไฟที่ใช้แล้วได้

ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซนั้นปราศจากข้อเสียเปรียบนี้เพราะว่า มีการปล่อยก๊าซเรืองแสงอยู่ในนั้น โดยพื้นฐานแล้วโคมไฟชนิดนี้ก็คือ หลอดนีออนที่มีแคโทดหลายตัว ด้วยเหตุนี้อายุการใช้งานของตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซจึงยาวนานขึ้นมาก นอกจากนี้ หลอดไฟทั้งใหม่และมือสองยังทำงานได้ดีพอๆ กัน (และหลอดไฟที่ใช้บ่อยก็ทำงานได้ดีกว่า) อย่างไรก็ตามมีข้อเสียบางประการ - แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซมากกว่า 100 V แต่การแก้ปัญหาด้วยแรงดันไฟฟ้านั้นง่ายกว่าการใช้สารเรืองแสงที่เผาไหม้มาก บนอินเทอร์เน็ต นาฬิกาดังกล่าวมีอยู่ทั่วไปภายใต้ชื่อ NIXIE CLOCK:

ตัวบ่งชี้มีลักษณะดังนี้:

ประมาณนั้น คุณสมบัติการออกแบบทุกอย่างดูชัดเจน ตอนนี้เรามาเริ่มออกแบบวงจรนาฬิกากันดีกว่า เริ่มต้นด้วยการออกแบบแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง มีสองวิธีที่นี่ ประการแรกคือการใช้หม้อแปลงที่มีขดลวดทุติยภูมิ 110-120 V แต่หม้อแปลงดังกล่าวอาจมีขนาดใหญ่เกินไปหรือคุณจะต้องไขลานด้วยตัวเอง (โอกาสก็พอใช้ได้) ใช่ และการควบคุมแรงดันไฟฟ้าก็เป็นปัญหา วิธีที่สองคือการประกอบตัวแปลงแบบสเต็ปอัพ จะมีข้อดีมากกว่า: ประการแรกจะใช้พื้นที่น้อย ประการที่สอง มีการป้องกันการลัดวงจร และประการที่สาม คุณสามารถปรับแรงดันไฟขาออกได้อย่างง่ายดาย โดยทั่วไปมีทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อมีความสุข ฉันเลือกเส้นทางที่สองเพราะ... ฉันไม่ต้องการหาหม้อแปลงและลวดพัน และฉันก็อยากได้ของจิ๋วด้วย มีการตัดสินใจที่จะประกอบตัวแปลงบน MC34063 เพราะ ฉันมีประสบการณ์ร่วมงานกับเธอ ผลลัพธ์คือแผนภาพนี้:

มันถูกประกอบครั้งแรกบนเขียงหั่นขนมและแสดงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ทุกอย่างเริ่มต้นทันทีและไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าใด ๆ เมื่อขับเคลื่อนด้วยไฟ 12V. เอาต์พุตกลายเป็น 175V ใน แบบฟอร์มประกอบแหล่งจ่ายไฟนาฬิกามีลักษณะดังนี้:

มันถูกติดตั้งบนบอร์ดทันที โคลงเชิงเส้น LM7805 สำหรับจ่ายไฟให้กับนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์และหม้อแปลงไฟฟ้า
ขั้นต่อไปของการพัฒนาคือการออกแบบวงจรสวิตชิ่งหลอดไฟ โดยหลักการแล้ว หลอดไฟควบคุมไม่แตกต่างจากการควบคุมไฟแสดงเจ็ดส่วน ยกเว้นไฟฟ้าแรงสูง เหล่านั้น. ก็เพียงพอที่จะใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับขั้วบวกและเชื่อมต่อแคโทดที่เกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายไฟเชิงลบ ในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาสองประการ: จับคู่ระดับของ MK (5V) และหลอดไฟ (170V) และการเปลี่ยนแคโทดของหลอดไฟ (เป็นตัวเลข) หลังจากคิดและทดลองมาระยะหนึ่ง วงจรต่อไปนี้ก็ถูกสร้างขึ้นเพื่อควบคุมขั้วบวกของหลอดไฟ:

และการควบคุมแคโทดนั้นง่ายมากด้วยเหตุนี้จึงมีไมโครวงจรพิเศษ K155ID1 จริงอยู่พวกเขาเลิกผลิตมานานแล้วเหมือนโคมไฟ แต่การซื้อพวกมันไม่ใช่ปัญหา เหล่านั้น. ในการควบคุมแคโทดคุณเพียงแค่ต้องเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับพินที่เกี่ยวข้องของไมโครวงจรและส่งข้อมูลในรูปแบบไบนารี่ไปยังอินพุต ใช่ ฉันเกือบลืมไปว่ามันใช้ไฟ 5V (เป็นเรื่องที่สะดวกมาก) มีการตัดสินใจที่จะทำให้การแสดงผลมีความไดนามิกเพราะว่า ไม่เช่นนั้นคุณจะต้องติดตั้ง K155ID1 ในแต่ละหลอด และจะมี 6 หลอด โครงการทั่วไปกลายเป็นดังนี้:

ใต้โคมไฟแต่ละดวง ฉันติดตั้งไฟ LED สีแดงสด (วิธีนี้จะสวยงามกว่า) เมื่อประกอบแล้วกระดานจะมีลักษณะดังนี้:

เราหาปลั๊กสำหรับโคมไฟไม่เจอ ดังนั้นเราจึงต้องแสดงด้นสด เป็นผลให้ตัวเชื่อมต่อเก่าซึ่งคล้ายกับ COM สมัยใหม่ถูกแยกชิ้นส่วนออกผู้ติดต่อถูกลบออกจากตัวเชื่อมต่อและหลังจากการยักย้ายบางอย่างด้วยเครื่องตัดลวดและไฟล์พวกเขาก็ถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ด ฉันไม่ได้สร้างแผงสำหรับ IN-17 แต่ฉันสร้างเฉพาะสำหรับ IN-8 เท่านั้น
ส่วนที่ยากที่สุดจบลงแล้ว เหลือเพียงการพัฒนาวงจรสำหรับ “สมอง” ของนาฬิกา สำหรับสิ่งนี้ ฉันเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ Mega8 ถ้าอย่างนั้นทุกอย่างก็ค่อนข้างง่ายเราแค่หยิบมันขึ้นมาและเชื่อมต่อทุกอย่างเข้ากับมันในแบบที่สะดวกสำหรับเรา เป็นผลให้วงจรนาฬิกามีปุ่มควบคุม 3 ปุ่ม, ชิปนาฬิกาเรียลไทม์ DS1307, เทอร์โมมิเตอร์ดิจิตอล DS18B20 และทรานซิสเตอร์คู่หนึ่งสำหรับควบคุมไฟแบ็คไลท์ เพื่อความสะดวกเราเชื่อมต่อคีย์แอโนดเข้ากับพอร์ตเดียวซึ่งในกรณีนี้คือพอร์ต C เมื่อประกอบแล้วจะมีลักษณะดังนี้:

มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยบนบอร์ด แต่ได้รับการแก้ไขแล้วในไฟล์บอร์ดที่แนบมา ขั้วต่อสำหรับการกระพริบ MK นั้นถูกบัดกรีด้วยสายไฟหลังจากทำการแฟลชอุปกรณ์แล้วควรยกเลิกการขาย

ตอนนี้ การวาดไดอะแกรมทั่วไปคงจะดี ไม่ช้ากว่าจะพูดเสร็จนี่คือ:

และนี่คือสิ่งที่ดูเหมือนประกอบทั้งหมด:

ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการเขียนเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำเสร็จแล้ว ฟังก์ชั่นกลายเป็นดังนี้:

แสดงเวลา วันที่ และอุณหภูมิ เมื่อคุณกดปุ่ม MENU สั้นๆ โหมดการแสดงผลจะเปลี่ยนไป

โหมด 1 - เวลาเท่านั้น
โหมด 2 - เวลา 2 นาที วันที่ 10 วินาที
โหมด 3 - เวลา 2 นาที อุณหภูมิ 10 วินาที
โหมด 4 - เวลา 2 นาที วันที่ 10 วินาที อุณหภูมิ 10 วินาที

เมื่อกดค้างไว้ การตั้งค่าเวลาและวันที่จะถูกเปิดใช้งาน และคุณสามารถเลื่อนดูการตั้งค่าต่างๆ ได้โดยการกดปุ่ม MENU

จำนวนเซ็นเซอร์ DS18B20 สูงสุดคือ 2 ตัว หากไม่ต้องการอุณหภูมิ คุณจะไม่สามารถติดตั้งได้เลย ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของนาฬิกาแต่อย่างใด ไม่มีข้อกำหนดสำหรับการเสียบปลั๊กเซ็นเซอร์ขณะร้อน

การกดปุ่ม UP สั้นๆ จะเป็นการเปิดวันที่เป็นเวลา 2 วินาที เมื่อกดค้างไว้ ไฟแบ็คไลท์จะเปิด/ปิด

ด้วยการกดปุ่ม DOWN สั้นๆ อุณหภูมิจะเปิดเป็นเวลา 2 วินาที

ตั้งแต่เวลา 00:00 น. ถึง 7:00 น. ความสว่างจะลดลง

สิ่งทั้งหมดทำงานเช่นนี้:

แหล่งเฟิร์มแวร์รวมอยู่ในโปรเจ็กต์แล้ว โค้ดมีความคิดเห็น ดังนั้นการเปลี่ยนฟังก์ชันการทำงานจึงไม่ใช่เรื่องยาก โปรแกรมเขียนด้วย Eclipse แต่โค้ดคอมไพล์โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ใน AVR Studio MK ทำงานจากออสซิลเลเตอร์ภายในที่ความถี่ 8 MHz ฟิวส์ได้รับการตั้งค่าดังนี้:

และในเลขฐานสิบหกเช่นนี้: สูง:D9, ต่ำ: D4

รวมถึงบอร์ดที่มีการแก้ไขจุดบกพร่อง:

นาฬิกานี้ทำงานเป็นเวลาหนึ่งเดือน ไม่พบปัญหาในการทำงาน ทรานซิสเตอร์เรกูเลเตอร์และคอนเวอร์เตอร์ LM7805 แทบจะไม่อุ่นเลย หม้อแปลงไฟฟ้าให้ความร้อนสูงถึง 40 องศา ดังนั้น หากคุณวางแผนที่จะติดตั้งนาฬิกาในเคสที่ไม่มีรูระบายอากาศ คุณจะต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังสูงกว่า ในนาฬิกาของฉันมีกระแสไฟประมาณ 200mA ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับควอตซ์ที่ใช้ที่ 32.768 KHz เป็นอย่างมาก ไม่แนะนำให้ติดตั้งควอตซ์ที่ซื้อในร้านค้า ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดแสดงโดยควอตซ์จาก เมนบอร์ดและโทรศัพท์มือถือ

เพิ่มแท็ก ในศตวรรษที่ผ่านมา มีการใช้ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซอย่างจริงจังบนอุปกรณ์หลายชนิด: ในนาฬิกา อุปกรณ์ตรวจวัด เครื่องวัดความถี่ ออสซิลโลสโคป เครื่องชั่ง และอื่นๆ อีกมากมาย เมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาก็ถูกแทนที่ด้วยจอแสดงผลคริสตัลเหลวซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่เรียบง่ายกว่าและราคาถูกกว่าและที่สำคัญที่สุดคือมีขนาดกะทัดรัดและมีมากกว่า

การปลดปล่อย จอแสดงผลคริสตัลเหลวทำให้สามารถแสดงค่าที่อ่านได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ขอบเขตการใช้งานวันนี้ ทุกวันนี้อุตสาหกรรมไม่ได้สร้างตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซเป็นตัวเลขอีกต่อไป แต่ครั้งหนึ่งมีการยกเลิกจำนวนมากจนยังคงสะสมฝุ่นในโกดังและคลังสินค้าส่วนตัว เรียกได้ว่าเป็นของเก่าได้แล้ว อย่างเช่น ในบ้านหลายหลังก็มีเชิงเทียนโบราณที่ใช้เป็นองค์ประกอบตกแต่ง

ภายใน ในทำนองเดียวกัน นาฬิกาที่มีตะเกียงปล่อยก๊าซจะสร้างความตื่นตาตื่นใจให้กับแสงสว่าง และเป็นส่วนเสริมที่ยอดเยี่ยมให้กับการตกแต่งภายในห้องต่างๆ โดยเฉพาะห้องที่ตกแต่งในสไตล์เรโทร

สิ่งที่สวยงามและมีประโยชน์ แต่น่าเสียดายที่ไม่มีการผลิตในโรงงานอีกต่อไป คุณสามารถทำเองหรือซื้อแบบสำเร็จรูปจากผู้ที่เชี่ยวชาญด้านการผลิต วงจรนาฬิกาจำนวนมากได้รับการพัฒนาโดยใช้ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซบนไมโครวงจรเก่าและใหม่ พิจารณาตัวเลือกที่ง่ายที่สุด

ชมขั้นตอนการประกอบ

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจหลักการทำงานขององค์ประกอบตัวบ่งชี้ IN-14 ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วสิ่งเหล่านี้คือหลอดไฟนีออนที่มีกลุ่มแคโทดอยู่ในรูปของตัวเลข แคโทดหนึ่งหรืออีกอันจะเรืองแสงสลับกันขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟ

อายุการใช้งานของตัวบ่งชี้ดังกล่าวมีมากมายมหาศาล เนื่องจากแคโทดตัวเดียวไม่มีภาระหนักในระยะยาว เพื่อให้แสงสว่างเต็มที่ ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 100 V ดังนั้นเรามาเริ่มการออกแบบด้วยแหล่งพลังงานกันดีกว่า

ตัวเลือกที่มีหม้อแปลงซึ่งขดลวดทุติยภูมิจะมี 170 หรือ 180 V จะถูกแยกออกทันทีเนื่องจากมีขนาดและน้ำหนักที่ใหญ่ การเลือกเหล็ก สายไฟ และการม้วนตัวเองเป็นงานที่น่าเบื่อหน่ายและไม่เห็นค่า ควรใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าบนชิป MC34063 ซึ่งมีขนาดเล็ก น้ำหนัก และพารามิเตอร์ที่เสถียร

องค์ประกอบทั้งหมดจะติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์ ในกรณีส่วนใหญ่ ไม่จำเป็นต้องทำการปรับใดๆ ด้วยไฟ 10–12 V ตัวแปลงจะให้ไฟ 175–180 V อย่างที่คุณเห็นมีหม้อแปลงอยู่ในวงจร แต่ มันมีขนาดเล็กมากและเข้าถึงได้ง่ายและรวดเร็ว ทำเองสามารถซื้อได้ในเครือข่ายการค้าปลีก ที่เอาต์พุตของขดลวดทุติยภูมิ 9–12 VAC จะไปที่ไดโอดบริดจ์ (วงจรเรียงกระแส) เครื่องกันโคลงเชิงเส้น LM7805 ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายพลังงานให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของนาฬิกา

วงจรสำหรับการเปิดหลอดไฟ

วงจรนี้แก้ปัญหาการจับคู่แรงดันไฟฟ้าควบคุมบนชิป 5 V และแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมของขั้วบวก ศักย์ไฟฟ้าเชิงบวกที่ 180 V ถูกนำไปใช้กับขั้วบวก และศักย์ไฟฟ้าลบถูกนำไปใช้กับแคโทดของตัวเลขที่สอดคล้องกัน

แคโทดถูกเปิดโดยใช้วงจรที่ใช้ไมโครวงจร K155ID1 เก่าซึ่งจ่ายไฟด้วยแรงดันไฟฟ้า 5 V ซึ่งในกรณีของเราประสบความสำเร็จอย่างมาก ไมโครวงจร 155 ซีรี่ส์ถูกยกเลิกการผลิตแล้ว แต่ยังหาซื้อได้ง่ายตามเครือข่ายค้าปลีกและตลาดวิทยุ เพื่อไม่ให้บัดกรีไมโครวงจรกับหลอดไฟแต่ละหลอด วงจรควบคุมแคโทดจึงถูกสร้างขึ้นตามหลักการไดนามิก

ตอนนี้ต้องเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ แคโทด และวงจรควบคุมแอโนดกับโปรเซสเซอร์นาฬิกา DS1307 ไมโครคอนโทรลเลอร์ Mega8 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประสานงาน

รับชมด้วยปุ่มควบคุมและปุ่มควบคุม

โครงการนี้ประกอบด้วย:

• ดู DS1307;
• คอนโทรลเลอร์ Mega8;
• เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล DS18B20;
• ทรานซิสเตอร์สำหรับไฟแบ็คไลท์ LED
• ปุ่มเพื่อควบคุมการตั้งค่าเวลา

หากจำเป็นโครงร่างนี้สามารถทำให้ง่ายขึ้นและลบออกได้อย่างมาก แสงไฟ LEDเทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลและหลอดคายประจุที่สองพร้อมองค์ประกอบควบคุมแคโทดและแอโนด

เฟิร์มแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์

ซอฟต์แวร์สำหรับนาฬิกาจากไฟแสดงสถานะการปล่อยก๊าซเขียนใน Eclipse ซึ่งส่งไปยัง AVR Studio โดยไม่ผิดเพี้ยนซึ่งเป็นรหัสพร้อมความคิดเห็นซึ่งช่วยให้กระบวนการง่ายขึ้นอย่างมาก

ผลของเฟิร์มแวร์ทำให้มีการติดตั้งบางโหมดและกระบวนการจัดการ เมื่อคุณกดปุ่ม “MENU” สั้นๆ โหมดต่อไปนี้จะแสดงเป็นวงกลม:

• โหมดหมายเลข 1 – เวลา (แสดงอย่างต่อเนื่อง)
• โหมดหมายเลข 2 – 2 นาที เวลา 10 วินาที วันที่;
• โหมดหมายเลข 3 – 2 นาที เวลา 10 วินาที อุณหภูมิ;
• โหมดหมายเลข 4 – 2 นาที เวลา 10 วินาที วันที่และ 10 วินาที อุณหภูมิ;
• โหมดการตั้งค่าเวลาและวันที่ตั้งค่าได้โดยการกดปุ่ม "เมนู" ค้างไว้
• การกดปุ่ม "ขึ้น" สั้น ๆ (2 วินาที) จะแสดงวันที่ การกดปุ่มนี้ค้างไว้จะเป็นการปิดหรือเปิดไฟแบ็คไลท์
• กดสั้น ๆ “ลง” (2 วินาที) จะแสดงอุณหภูมิ
• โปรแกรมลดความสว่างรายชั่วโมงตั้งแต่ 00.00 น. ถึง 7.00 น.

การเชื่อมต่อองค์ประกอบหลักและคุณสมบัติการทำงาน

ในที่สุด ทั้งระบบประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์สามแผ่น:

• แหล่งจ่ายไฟ, ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าบนฐาน MC34063

• บอร์ดพร้อมคอนโทรลเลอร์ นาฬิกา Mega8 และ DS1307

เพื่อความกะทัดรัดบอร์ดถูกสร้างขึ้นด้วยการจัดเรียงองค์ประกอบสองด้านแผงวงจรพิมพ์รุ่นนี้ไม่ใช่ความเชื่อ เมื่อนาฬิกาควบคุมแคโทดและแอโนดถูกติดตั้งบนบอร์ดเดียวและแหล่งจ่ายไฟบนอีกบอร์ดหนึ่ง หลอดไฟขนาดเล็ก - IN-8 - จะถูกใช้เพื่อคายประจุวินาที บางครั้งโคมไฟจะถูกวางไว้บนแผงแยกต่างหากและมีการออกแบบสองระดับ ในระดับแรกจะมีบอร์ดที่มีวงจรไมโครนาฬิกาและองค์ประกอบสำหรับควบคุมแคโทดและแอโนด ในระดับที่สองมีกระดานพร้อมแผงสำหรับโคมไฟ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับจินตนาการของนักพัฒนา

หลอดไฟ IN-14 ไม่มีการผลิตอีกต่อไป อาจมีปัญหาในการซื้อแผงมาให้ ในกรณีนี้คุณสามารถใช้หน้าสัมผัสของตัวเชื่อมต่อ D-SUB ในรูปแบบ "ตัวเมีย" หรือไม้บรรทัดคอลเล็ตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตรงกันได้

พลาสติกของไม้บรรทัดสามารถถูกบดขยี้อย่างระมัดระวังด้วยคีมและสามารถถอดหน้าสัมผัสออกได้ซึ่งจะถูกบัดกรีเข้าไปในรูเจาะบนแผงวงจรพิมพ์

ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการบรรจุโครงสร้างนี้ลงในเคส (ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือกล่องสี่เหลี่ยม) วัสดุสามารถมีความหลากหลายมาก: พลาสติก, ไม้อัด, หุ้มด้วยหนังหรือวัสดุตกแต่งอื่น ๆ

หม้อแปลงไฟฟ้าจะร้อนขึ้นไม่เกิน 40 °C ดังนั้นจึงแนะนำให้ทำรูระบายอากาศในกรณีนี้เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟคงที่ที่ 200 mA ความแม่นยำของนาฬิกาขึ้นอยู่กับการทำงานที่เสถียรของควอตซ์ 32.768 KHz ซึ่งแนะนำให้นำมาจากเมนบอร์ดพีซีหรือ โทรศัพท์มือถือเนื่องจากผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำมักพบในเครือข่ายค้าปลีก

วิธีการทำนาฬิกาโดยใช้หลอดปล่อยก๊าซนี้สามารถทำได้โดยบุคคลที่มีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์และทักษะการปฏิบัติ ผู้เริ่มต้นสามารถใช้บริการของเว็บไซต์ http://vrtp.ru/index.php?showtopic=25695 คุณสามารถสั่งซื้อแบบสำเร็จรูปได้ในราคา 800 รูเบิล แผงวงจรพิมพ์กับ คำแนะนำโดยละเอียดซึ่งสะกดว่าต้องประสานอะไรและที่ไหน ในราคา 2,500 ชุดอุปกรณ์ "ทำเองด้วยตัวเอง" จำหน่ายบนหลอดไฟที่มีการเย็บวงจรไมโครและชิ้นส่วนอื่นๆ คุณสามารถซื้อนาฬิกาสำเร็จรูปได้ในราคา 3,500 รูเบิล แต่สิ่งนี้ไม่น่าสนใจหากคุณต้องการประกอบบางสิ่งด้วยมือของคุณเอง

การใช้ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซคุณสามารถสร้าง Nixie Clock ที่น่าสนใจมากได้ ในเรื่องนี้บุคคลมีโอกาสมากมาย สามารถใช้วงจรกับนาฬิกาได้หลากหลาย นอกจากนี้ ผู้ที่มีความคิดสร้างสรรค์ยังสามารถนึกถึงการออกแบบนาฬิกาที่น่าสนใจได้อีกด้วย

บางคนเชื่อว่าพวกเขามีข้อเสียมากมายดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าถ้าใช้อะนาล็อกเรืองแสง แต่นี่เป็นความเข้าใจผิด ในกรณีแรกบุคคลจะได้รับวัสดุที่ทำงานได้อย่างเสถียรและไม่ร้อนมากเกินไป ในขณะที่ หลอดฟลูออเรสเซนต์พวกมันหมดไฟค่อนข้างเร็วซึ่งเป็นปัญหาร้ายแรง

องค์ประกอบสำคัญของนาฬิกาบนตัวบ่งชี้

หากคุณไม่คำนึงถึงตัวเครื่องและตัวบ่งชี้ส่วนหลักคือไมโครวงจร นี่คือสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์สามารถแสดงแบบเรียลไทม์ได้ นอกจากนี้ รุ่นนี้ยังมีทรานซิสเตอร์และตัวเก็บประจุอีกด้วย แหล่งจ่ายไฟส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ นาฬิกาบางเรือนที่มีตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซไม่ได้ติดตั้งหม้อแปลงและตัวเหนี่ยวนำ

จะประกอบนาฬิกาด้วยทรานซิสเตอร์ SV303 ได้อย่างไร?

นาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซชุดทรานซิสเตอร์ CB303 มีชนิดไบโพลาร์ ประการแรกควรสังเกตว่าในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ร้อนเกินไประหว่างการใช้งาน ถ้าเราพูดถึงหลอดปล่อยก๊าซสิ่งสำคัญคือต้องใช้หลอดใหม่จากร้านค้า มิฉะนั้นจะใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ผู้ติดต่อมักใช้เพื่อระบุตัวเลข

โดยปกติแล้ววงจรควบคุมจะใช้ในซีรีย์ K15554 และเป็นของคลาสสามช่องสัญญาณซึ่งมีเอาต์พุตสองตัวสำหรับแหล่งจ่ายไฟ ตัวเก็บประจุแบบนาฬิกาข้อมือบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซส่วนใหญ่จะใช้กับความจุต่ำ ในบางกรณีอาจพบสารเพิ่มความคงตัวในอุปกรณ์ ในสถานการณ์เช่นนี้ โหลดบนทรานซิสเตอร์จะถูกลบออกอย่างมาก มันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้กล่องธรรมดาเป็นเคส

แผนผังของอุปกรณ์ที่มีความคงตัว

แผนภาพวงจรของนาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซพร้อมตัวปรับความคงตัว บังคับต้องมีตัวแปลงพัลส์ด้วย จำเป็นในอุปกรณ์เพื่อส่งสัญญาณจากไมโครวงจร วงจรมาตรฐานสำหรับนาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซจะถือว่าตัวเก็บประจุที่มีความจุไม่เกิน 50 pF ในทางกลับกัน ทรานซิสเตอร์จะถูกเปิดเป็นแบบไบโพลาร์

หากเราพิจารณาระบบที่มีตัวเก็บประจุสามตัวบนไมโครวงจรก็ควรมีพินสามพิน ทรานซิสเตอร์ต้องทนต่อความต้านทานสูงสุด 6 โอห์ม หากเราพูดถึงโหลดปัจจุบันจะเฉลี่ย 74 A ในชั่วโมง ในกรณีนี้ ไม่แนะนำให้ใช้บอร์ดคู่ เนื่องจากแรงดันไฟขาออกจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เป็นผลให้บุคคลจะต้องติดตั้งฟิวส์

นาฬิกาโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำ

สามารถทนต่อโหลดสูงสุด 5 A แหล่งจ่ายไฟจำเป็นมากสำหรับการทำงาน กระบวนการรวบรวมนั้นดำเนินการในสองขั้นตอน ก่อนอื่นให้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับงาน ในกรณีนี้จะใช้เฉพาะประเภทอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น ในระยะที่สอง ตัวต้านทานจะถูกเปิดใช้งานเป็นคู่ ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซในสถานการณ์เช่นนี้สูงถึง 50 โอห์ม เพื่อปกป้องอุปกรณ์ หลายคนแนะนำให้ใช้ระบบป้องกันที่ป้องกันการลัดวงจร

แบบจำลองวงจรเรียงกระแสพร้อมตัวบ่งชี้ IN-12B

ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซ IN-12B พร้อมวงจรเรียงกระแสช่วยให้คุณรักษาความถี่ในวงจรไว้ที่ 60 Hz ด้วยเหตุนี้แรงดันไฟขาออกจึงไม่เกิน 15 V. มักใช้ตัวคงตัวในบอร์ดแบบเชิงเส้น การป้องกันในกรณีนี้มีความสำคัญมาก เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ทนต่อความต้านทานสูงได้จึงใช้เครื่องหมาย PP200

ตามกฎแล้วองค์ประกอบไบโพลาร์ในนาฬิกานั้นไม่ค่อยได้ใช้ บอร์ดได้รับการติดตั้งโดยตรงสำหรับนาฬิกาซีรีส์ K155 ค่าการนำความร้อนค่อนข้างดีและโดยทั่วไปจะมีลักษณะที่ดีเยี่ยม ตัวแปลงมีการใช้งานค่อนข้างน้อยในระบบ โดยหลักการแล้ว ตัวต้านทานไม่จำเป็นต้องมีการระบายความร้อน และนี่คือข้อดี ในสถานการณ์เช่นนี้ ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซจะรักษาความต้านทานได้สูงถึง 50 โอห์ม

ตัวเลือกพร้อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

นาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซทำให้คุณสามารถตรวจสอบองค์ประกอบหลักในวงจรได้ ตามกฎแล้ว เป็นการยากมากที่จะคำนวณภาระความร้อนของตัวต้านทานคู่หนึ่งล่วงหน้า เป็นผลให้ฟิวส์ที่ติดตั้งไว้อาจไม่สามารถช่วยสถานการณ์ได้ หม้อแปลงไฟฟ้ายังต้องทนทุกข์ทรมานจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในนาฬิกา เมื่อใช้ไฟฟ้าแรงสูงกับขดลวดทุติยภูมิ ความสมบูรณ์ของขดลวดอาจลดลง

นาฬิกาที่ใช้ตัวแปลง

ตัวแปลงที่ใช้กันมากที่สุดในนาฬิกานั้นเป็นตัวแปลงที่พบบ่อยที่สุด ในกรณีนี้จะอนุญาตให้คุณไม่ต้องติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าในอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน และควรคำนึงถึงข้อเสียเหล่านี้ด้วย ประการแรกข้อเสียของตัวแปลงคือแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงซึ่งบางครั้งอาจเกิน 16 V การประสานงานของทุกระดับในสถานการณ์เช่นนี้จะยากขึ้นมาก

การเปลี่ยนแคโทดสามารถทำได้โดยมีความล่าช้าเล็กน้อย ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้จากซีรีส์ Mega 8 โดยเฉพาะ หากต้องการปรับนาฬิกา คุณจำเป็นต้องมีปุ่มเพียงสามปุ่มเท่านั้น บางคนพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะเลือก LED ก่อนเริ่มการประกอบ ปัจจุบันองค์ประกอบที่มีสีแดงถือว่าเหมาะสมที่สุด ในที่สุดพวกเขาจะดูน่าทึ่งในอพาร์ตเมนต์ สำหรับตัวเลขในหลอดปล่อยก๊าซจะใช้หน้าสัมผัสเช่นเคย

ระบบระบายอากาศในอุปกรณ์

ระบบระบายอากาศในนาฬิกาอาจแตกต่างกัน มากที่สุด ด้วยวิธีง่ายๆเพื่อให้ผู้ผลิตอุปกรณ์เย็นลง เป็นเรื่องปกติที่จะต้องอาศัยการระบายอากาศตามธรรมชาติโดยใช้รูบนตัวเครื่อง คุณสามารถทำได้ทั้งสองข้างพร้อมกัน สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าตัวแปลงนั้นมีความร้อนสูงเกินไปที่สุดในนาฬิกา เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ จึงไม่แนะนำอย่างยิ่งให้คลุมบอร์ดไว้ในกรณีนี้ หากเราพิจารณารุ่นที่มีแหล่งจ่ายไฟ 15 V อุณหภูมิสูงสุดของคอนเวอร์เตอร์จะอยู่ที่ประมาณ 40 องศา นี่เป็นเรื่องปกติและไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องทำความเย็น Nixie Clock

วงจรนาฬิกาพร้อมออสซิลเลเตอร์ภายใน

วงจรที่ใช้ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซพร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายในจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ 30 V ในกรณีนี้ ความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 โอห์ม โหลดสูงสุดของทรานซิสเตอร์คือ 5 A ในการเลือกสัญญาณนาฬิกาคุณต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ความแม่นยำของการไหลของกระแสขึ้นอยู่กับควอตซ์เท่านั้น ทรานซิสเตอร์ วงจรง่ายๆตามกฎแล้วตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซจะเป็นประเภทไบโพลาร์

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิได้รับการติดตั้งค่อนข้างน้อย สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าระบบไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิ ส่งผลให้ค่าการนำความร้อนค่อนข้างต่ำ ใช้คีย์แอโนดสำหรับพอร์ต เหมาะสำหรับบอร์ดที่มีขั้วต่อสามตัวเท่านั้น ไมโครคอนโทรลเลอร์ของซีรีย์ Mega 8 จะเหมาะสมในกรณีนี้ หากต้องการแฟลชเฟิร์มแวร์ของบอร์ด จำเป็นต้องมีเกณฑ์การตรวจสอบที่สูง

นาฬิกาบนตัวเก็บประจุ PP22

นาฬิกาบนตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซบนตัวเก็บประจุประเภทนี้ช่วยให้การส่งสัญญาณมีเสถียรภาพมากขึ้น เกณฑ์การตรวจสอบในกรณีนี้จะค่อนข้างสูง ตัวต้านทานในนาฬิกาจะใช้เฉพาะกับความต้านทานอย่างน้อย 6 โอห์มเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าอินพุตต้องมีอย่างน้อย 6 V การจับคู่ระดับจะเกิดขึ้นโดยการสลับแคโทดเท่านั้น

คอนเวอร์เตอร์สำหรับตัวเก็บประจุประเภทนี้เหมาะสำหรับซีรีส์ "Step Up" นอกจากนี้ควรดูแลระบบป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรด้วย วงจรไมโครสำหรับตัวเก็บประจุใช้สำหรับเอาต์พุตสองตัวเท่านั้น ในกรณีนี้สามารถมีได้สูงสุดห้าพอร์ต ความคงตัวสำหรับตัวเก็บประจุส่วนใหญ่จะใช้ในคลาสเชิงเส้น อินพุตต้องมีอย่างน้อย 5 V

มีนาฬิกาที่มีชิปสองตัวหรือไม่?

นาฬิกาที่มีตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซที่มีไมโครวงจรสองตัวนั้นค่อนข้างหายากในปัจจุบัน จำเป็นสำหรับการซิงโครไนซ์กระบวนการที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ในกรณีนี้ แคโทดของหลอดไฟจะเปลี่ยนภายในเวลานาโนวินาที ไม่สามารถใช้กับนาฬิกาดังกล่าวได้ ระดับความต้านทานขั้นต่ำในกรณีนี้ควรอยู่ที่ 50 โอห์ม

ในทางกลับกันทรานซิสเตอร์จะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่ 30 A. ตามกฎแล้วตัวแปลงในนาฬิกาได้รับการติดตั้งประเภทพัลส์ ด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนไปใช้รูปแบบไบนารี่จึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การประสานงานโดยตรงของระดับเกิดขึ้นในไมโครคอนโทรลเลอร์ คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าในอุปกรณ์ได้โดยใช้ตัวปรับความเสถียร อย่างไรก็ตาม ค่าขั้นต่ำควรเป็น 22 pF

รุ่นที่มีฟิวส์ KA445

ฟิวส์เหล่านี้เป็นชนิดอิเล็กโทรไลต์ มีความจุสูงสุด 10 pF พอดี ที่จุดเริ่มต้นของวงจร มักจะอยู่ด้านหน้าทรานซิสเตอร์ สิ่งสำคัญคือต้องใช้ไฟ LED ในนาฬิกาที่มีความสูง ปริมาณงาน- ชิปต้องมีอย่างน้อยสามพอร์ต ในกรณีนี้ จะต้องบัดกรีโคลงชนิดเชิงเส้น ฟิวส์จะช่วยจัดการกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงได้มาก

หากคุณไม่รวมการใช้ตัวแปลงในนาฬิกา คุณสามารถใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิได้ ติดตั้งไว้ด้านหน้าแหล่งจ่ายไฟ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้ฟิวส์เฉพาะประเภทที่หลอมละลายได้ พวกเขาจะคงอยู่เป็นเวลานานในนาฬิกา สิ่งสำคัญคือต้องติดตั้งตัวต้านทานที่ด้านหน้าควอตซ์โดยมีขีดจำกัดที่ 33 โอห์ม แหล่งจ่ายไฟต้องออกแบบให้เป็น 15 V ส่งผลให้ความถี่สูงสุดในระบบจะผันผวนประมาณ 60 Hz

บทความนี้จะเน้นที่การสร้างนาฬิกาดั้งเดิมและแปลกตา ความพิเศษอยู่ที่การบอกเวลาโดยใช้ไฟบอกสถานะแบบดิจิทัล กาลครั้งหนึ่งมีการผลิตโคมไฟจำนวนมากทั้งในและต่างประเทศ พวกมันถูกใช้ในอุปกรณ์หลายชนิด ตั้งแต่นาฬิกาไปจนถึงอุปกรณ์วัด แต่หลังจากการถือกำเนิดของไฟ LED หลอดไฟก็ค่อยๆหลุดออกจากการใช้งาน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างนาฬิกาที่มีวงจรที่ค่อนข้างง่ายโดยใช้ไฟแสดงสถานะแบบดิจิทัล

ฉันคิดว่าคงไม่ผิดที่จะบอกว่าส่วนใหญ่ใช้หลอดไฟสองประเภท: หลอดฟลูออเรสเซนต์และการปล่อยก๊าซ ข้อดีของตัวบ่งชี้เรืองแสง ได้แก่ แรงดันไฟฟ้าต่ำและการคายประจุหลายครั้งในหลอดเดียว (แม้ว่าจะพบตัวอย่างดังกล่าวในตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซ แต่ก็หายากกว่ามาก) แต่ข้อดีทั้งหมดของหลอดไฟประเภทนี้ถูกชดเชยด้วยข้อเสียใหญ่ประการหนึ่งนั่นคือการมีอยู่ของสารเรืองแสงซึ่งจะไหม้เมื่อเวลาผ่านไปและแสงจะหรี่ลงหรือหยุดลง ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถใช้หลอดไฟที่ใช้แล้วได้

ตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซนั้นปราศจากข้อเสียเปรียบนี้เพราะว่า มีการปล่อยก๊าซเรืองแสงอยู่ในนั้น โดยพื้นฐานแล้วหลอดไฟชนิดนี้จะเป็นหลอดนีออนที่มีแคโทดหลายตัว ด้วยเหตุนี้อายุการใช้งานของตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซจึงยาวนานขึ้นมาก นอกจากนี้ หลอดไฟทั้งใหม่และมือสองยังทำงานได้ดีพอๆ กัน (และหลอดไฟที่ใช้บ่อยก็ทำงานได้ดีกว่า) อย่างไรก็ตามมีข้อเสียบางประการ - แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซมากกว่า 100 V แต่การแก้ปัญหาด้วยแรงดันไฟฟ้านั้นง่ายกว่าการใช้สารเรืองแสงที่เผาไหม้มาก บนอินเทอร์เน็ต นาฬิกาดังกล่าวมีอยู่ทั่วไปภายใต้ชื่อ NIXIE CLOCK:

ตัวบ่งชี้มีลักษณะดังนี้:

ดังนั้น ทุกอย่างดูชัดเจนเกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบ ตอนนี้เรามาเริ่มออกแบบวงจรนาฬิกาของเรากันดีกว่า เริ่มต้นด้วยการออกแบบแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง มีสองวิธีที่นี่ ประการแรกคือการใช้หม้อแปลงที่มีขดลวดทุติยภูมิ 110-120 V แต่หม้อแปลงดังกล่าวอาจมีขนาดใหญ่เกินไปหรือคุณจะต้องไขลานด้วยตัวเอง (โอกาสก็พอใช้ได้) ใช่ และการควบคุมแรงดันไฟฟ้าก็เป็นปัญหา วิธีที่สองคือการประกอบตัวแปลงแบบสเต็ปอัพ จะมีข้อดีมากกว่า: ประการแรกจะใช้พื้นที่น้อย ประการที่สอง มีการป้องกันการลัดวงจร และประการที่สาม คุณสามารถปรับแรงดันไฟขาออกได้อย่างง่ายดาย โดยทั่วไปมีทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อมีความสุข ฉันเลือกเส้นทางที่สองเพราะ... ฉันไม่ต้องการหาหม้อแปลงและลวดพัน และฉันก็อยากได้ของจิ๋วด้วย มีการตัดสินใจที่จะประกอบตัวแปลงบน MC34063 เพราะ ฉันมีประสบการณ์ร่วมงานกับเธอ ผลลัพธ์คือแผนภาพนี้:

มันถูกประกอบครั้งแรกบนเขียงหั่นขนมและแสดงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ทุกอย่างเริ่มต้นทันทีและไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าใด ๆ เมื่อขับเคลื่อนด้วยไฟ 12V. เอาต์พุตกลายเป็น 175V แหล่งจ่ายไฟที่ประกอบขึ้นของนาฬิกามีลักษณะดังนี้:

มีการติดตั้งเครื่องกันโคลงเชิงเส้น LM7805 บนบอร์ดทันทีเพื่อจ่ายไฟให้กับระบบอิเล็กทรอนิกส์นาฬิกาและหม้อแปลงไฟฟ้า
ขั้นต่อไปของการพัฒนาคือการออกแบบวงจรสวิตชิ่งหลอดไฟ โดยหลักการแล้ว หลอดไฟควบคุมไม่แตกต่างจากการควบคุมไฟแสดงเจ็ดส่วน ยกเว้นไฟฟ้าแรงสูง เหล่านั้น. ก็เพียงพอที่จะใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับขั้วบวกและเชื่อมต่อแคโทดที่เกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายไฟเชิงลบ ในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาสองประการ: จับคู่ระดับของ MK (5V) และหลอดไฟ (170V) และการเปลี่ยนแคโทดของหลอดไฟ (เป็นตัวเลข) หลังจากคิดและทดลองมาระยะหนึ่ง วงจรต่อไปนี้ก็ถูกสร้างขึ้นเพื่อควบคุมขั้วบวกของหลอดไฟ:

และการควบคุมแคโทดนั้นง่ายมากด้วยเหตุนี้จึงมีไมโครวงจรพิเศษ K155ID1 จริงอยู่พวกเขาเลิกผลิตมานานแล้วเหมือนโคมไฟ แต่การซื้อพวกมันไม่ใช่ปัญหา เหล่านั้น. ในการควบคุมแคโทดคุณเพียงแค่ต้องเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับพินที่เกี่ยวข้องของไมโครวงจรและส่งข้อมูลในรูปแบบไบนารี่ไปยังอินพุต ใช่ ฉันเกือบลืมไปว่ามันใช้ไฟ 5V (เป็นเรื่องที่สะดวกมาก) มีการตัดสินใจที่จะทำให้การแสดงผลมีความไดนามิกเพราะว่า ไม่เช่นนั้นคุณจะต้องติดตั้ง K155ID1 ในแต่ละหลอด และจะมี 6 หลอด โครงการทั่วไปกลายเป็นดังนี้:

ใต้โคมไฟแต่ละดวง ฉันติดตั้งไฟ LED สีแดงสด (วิธีนี้จะสวยงามกว่า) เมื่อประกอบแล้วกระดานจะมีลักษณะดังนี้:

เราหาปลั๊กสำหรับโคมไฟไม่เจอ ดังนั้นเราจึงต้องแสดงด้นสด เป็นผลให้ตัวเชื่อมต่อเก่าซึ่งคล้ายกับ COM สมัยใหม่ถูกแยกชิ้นส่วนออกผู้ติดต่อถูกลบออกจากตัวเชื่อมต่อและหลังจากการยักย้ายบางอย่างด้วยเครื่องตัดลวดและไฟล์พวกเขาก็ถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ด ฉันไม่ได้สร้างแผงสำหรับ IN-17 แต่ฉันสร้างเฉพาะสำหรับ IN-8 เท่านั้น
ส่วนที่ยากที่สุดจบลงแล้ว เหลือเพียงการพัฒนาวงจรสำหรับ “สมอง” ของนาฬิกา สำหรับสิ่งนี้ ฉันเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ Mega8 ถ้าอย่างนั้นทุกอย่างก็ค่อนข้างง่ายเราแค่หยิบมันขึ้นมาและเชื่อมต่อทุกอย่างเข้ากับมันในแบบที่สะดวกสำหรับเรา เป็นผลให้วงจรนาฬิกามีปุ่มควบคุม 3 ปุ่ม, ชิปนาฬิกาเรียลไทม์ DS1307, เทอร์โมมิเตอร์ดิจิตอล DS18B20 และทรานซิสเตอร์คู่หนึ่งสำหรับควบคุมไฟแบ็คไลท์ เพื่อความสะดวกเราเชื่อมต่อคีย์แอโนดเข้ากับพอร์ตเดียวซึ่งในกรณีนี้คือพอร์ต C เมื่อประกอบแล้วจะมีลักษณะดังนี้:

มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยบนบอร์ด แต่ได้รับการแก้ไขแล้วในไฟล์บอร์ดที่แนบมา ขั้วต่อสำหรับการกระพริบ MK นั้นถูกบัดกรีด้วยสายไฟหลังจากทำการแฟลชอุปกรณ์แล้วควรยกเลิกการขาย

ตอนนี้ การวาดไดอะแกรมทั่วไปคงจะดี ไม่ช้ากว่าจะพูดเสร็จนี่คือ:

และนี่คือสิ่งที่ดูเหมือนประกอบทั้งหมด:

ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการเขียนเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำเสร็จแล้ว ฟังก์ชั่นกลายเป็นดังนี้:

แสดงเวลา วันที่ และอุณหภูมิ เมื่อคุณกดปุ่ม MENU สั้นๆ โหมดการแสดงผลจะเปลี่ยนไป

โหมด 1 - เวลาเท่านั้น
โหมด 2 - เวลา 2 นาที วันที่ 10 วินาที
โหมด 3 - เวลา 2 นาที อุณหภูมิ 10 วินาที
โหมด 4 - เวลา 2 นาที วันที่ 10 วินาที อุณหภูมิ 10 วินาที

เมื่อกดค้างไว้ การตั้งค่าเวลาและวันที่จะถูกเปิดใช้งาน และคุณสามารถเลื่อนดูการตั้งค่าต่างๆ ได้โดยการกดปุ่ม MENU

จำนวนเซ็นเซอร์ DS18B20 สูงสุดคือ 2 ตัว หากไม่ต้องการอุณหภูมิ คุณจะไม่สามารถติดตั้งได้เลย ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของนาฬิกาแต่อย่างใด ไม่มีข้อกำหนดสำหรับการเสียบปลั๊กเซ็นเซอร์ขณะร้อน

การกดปุ่ม UP สั้นๆ จะเป็นการเปิดวันที่เป็นเวลา 2 วินาที เมื่อกดค้างไว้ ไฟแบ็คไลท์จะเปิด/ปิด

ด้วยการกดปุ่ม DOWN สั้นๆ อุณหภูมิจะเปิดเป็นเวลา 2 วินาที

ตั้งแต่เวลา 00:00 น. ถึง 7:00 น. ความสว่างจะลดลง

สิ่งทั้งหมดทำงานเช่นนี้:

แหล่งเฟิร์มแวร์รวมอยู่ในโปรเจ็กต์แล้ว โค้ดมีความคิดเห็น ดังนั้นการเปลี่ยนฟังก์ชันการทำงานจึงไม่ใช่เรื่องยาก โปรแกรมเขียนด้วย Eclipse แต่โค้ดคอมไพล์โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ใน AVR Studio MK ทำงานจากออสซิลเลเตอร์ภายในที่ความถี่ 8 MHz ฟิวส์ได้รับการตั้งค่าดังนี้:

และในเลขฐานสิบหกเช่นนี้: สูง:D9, ต่ำ: D4

รวมถึงบอร์ดที่มีการแก้ไขจุดบกพร่อง:

นาฬิกานี้ทำงานเป็นเวลาหนึ่งเดือน ไม่พบปัญหาในการทำงาน ทรานซิสเตอร์เรกูเลเตอร์และคอนเวอร์เตอร์ LM7805 แทบจะไม่อุ่นเลย หม้อแปลงไฟฟ้าให้ความร้อนสูงถึง 40 องศา ดังนั้น หากคุณวางแผนที่จะติดตั้งนาฬิกาในเคสที่ไม่มีรูระบายอากาศ คุณจะต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังสูงกว่า ในนาฬิกาของฉันมีกระแสไฟประมาณ 200mA ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับควอตซ์ที่ใช้ที่ 32.768 KHz เป็นอย่างมาก ไม่แนะนำให้ติดตั้งควอตซ์ที่ซื้อในร้านค้า ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดแสดงโดยควอตซ์จากมาเธอร์บอร์ดและโทรศัพท์มือถือ

นาฬิกานิกซี่

เพิ่มแท็ก