Всем доброго времени суток!
!!!Ссылка на архив с материалами будет в конце данного поста!!!
!!!Соблюдайте технику безопасности при работе с высоким напряжением!!!
Небольшая предыстория: почти год назад решился собрать себе часы на индикаторах ИН-14, долго и упорно искал подходящий мне проект. Основной критерий поиска - бери и повторяй, поскольку мои познания в электрике, как и в программировании, крайне скупы. Требовалось минимум отладки, обкатанная схема, подробная статья и всё такое. В результате наткнулся я на эту тему:
https://pikabu.ru/story/chasyi_na_gazorazryadnyikh_indikator...
которая в дальнейшем перешла в эту:
https://pikabu.ru/story/chasyi_na_gazorazryadnyikh_indikator...
проект за авторством пользователя aksel224.
Этот проект и был взят в работу. Автору огромное спасибо за помощь в создании часов, а так же во внесении некоторых изменений в его схеме. Если бы не его отзывчивость, то не факт что мои часы были бы собраны.
Так, были собраны три штуки часов на ИН-14 .Первые разобраны на запчасти ввиду не удовлетворяющей меня конструкции, вторые подарил товарищу на день рождения, третьи, такие же, какие сделал другу, стоят у меня. И одни часы на индикаторах ИН-12 (даже корпус кое-как наваял) подарил родственникам. Фоточки этих агрегатов ниже:
И я решил что версия, которая меня устраивает, собрана, и можно спокойно думать над корпусом для часов на ИН-14, но случилось непоправимое.
На день рождения мои товарищи подарили мне индикаторы ИН-18, и я понял, что не видать мне покоя, пока не применю их в еще одном творении. Пора было брать уже много раз обкатанный проект и переделать его под эти царь-лампы:
Лампы нереально огромные. Ниже рядом с ней лежит индикатор ИН-14. Не поленился, проверил все индикаторы, подкинув провода к работающим часам.
Открыл проект, и быстренько переразвел плату под эти индикаторы с учетом их цоколевки. Платы огромные, 235x65 мм, но за то все односторонние (свободного места вагон, были бы прямые руки может сделал бы все на одной плате на SMD элементах). Можно было наверняка уменьшить число перемычек, но признаюсь честно, поленился.
Если вкратце о наполнении: микроконтроллер Arduino Nano, модуль реального времени DS3231, RGB подсветка светодиодами с общим катодом. Питание - готовый блок с алиэкспресс на 9 вольт и 1 ампер.
Во второй версии часов автор этой схемы применил адресные светодиоды ws2812b, но я решил остаться на обычных RGB в угоду простоты их замены при поломке.
Вообще в текущей конструкции без проблем можно просто вынуть и вставить микросхему К155ИД1, все индикаторы, неоновые лампочки в разделительных точках, ну и светодиоды.
По поводу разделителей есть небольшой комментарий: на верхней плате есть два резистора на 680 кОм, они ограничивают ток, идущий на неоновые лампы NE-2 в разделительных точках. Значение этих резисторов подбиралось экспериментально, запитавшись от часов на ИН-14 (схема то будет такая же). Если резистор оказывался по номиналу таким, что неонки горели полностью и ярко, то в момент их зажигания наблюдалось снижения яркости индикаторов. Эта проблема видна в моих часах на ИН-14. Схему перекапывать я не стал, поэтому подобрал этот резистор на макетке. Номинал 680 кОм не приглушает индикаторы, но позволяет достаточно ярко зажечь разделители. Если хочется заставить светиться точки ярче, можно снизить номинал этих резисторов до 470 кОм, просадки в свечении индикаторов будут заметны, но не сильно.
Плату изготавливал всем хорошо известным методом - лазерно-утюжным (подробности процесса - в гугле). Скажу только что травил я шестиводным хлорным железом. Как по мне, вышло лучше, чем когда я травил раствором перекиси, лимонной кислоты и соли.
И тут-то и вылез косяк: верхняя плата была разведена неверно, я забыл у пяти индикаторов закоммутировать две цифры, ну и эта плата отправилась в Вальгаллу. Быстренько переделал верхнюю:
Теперь нужно просверлить все необходимые отверстия. Сделал я это на самодельном сверлильном станке, который был собран моим дедом лет 35 назад, из которых он потом простоял у родственников в шкафу без дела в пыли и грязи лет 20, не меньше. Его оживление было тоже отдельным проектом, разобрал его до винтика, прочистил все подшипники, поменял порванные ремни и сгоревшие предохранители, теперь он снова в отличной форме.
Почему именно станок? Ведь можно сделать мини-сверлилку и вперед? У меня есть и такая, но сверлить я буду карбидными сверлами. Сверлят они отлично, но гораздо более хрупкие, чем сверла из быстросверлящей стали. Станок для таких целей - самое то, позволит выдерживать вертикаль при сверлении. Для надежности накернил все отверстия шилом. Сверла брал у китайцев на алиэкспресс, диаметр 0,8 мм.
После сверления, снятия тонера и лужения, платы выглядели так:
Теперь встал вопрос о сборке. Первое, с чем стоило определиться, как крепить индикаторы. В часах на ИН-14 я взял разъемы из цанговой линейки, в которые отлично вставали выводы ламп. Это избавляло от нужны впаивать лампы и в дальнейшем очень сильно упрощало обслуживание, например замену вышедшего из строя индикатора. На толстенные выводы ИН-18 эти сёдла не лезли.
Погуглив, было решено купить разъемы D-SUB "мама" (11 р. за разъемы 25 гнездами) и посадить лампы в них. Как видно из фоток, подходят идеально. И добываются просто: металлическая оправа снимается, пластиковая начинка (синяя на фото) раскрывается на две части и штыри из них чуть ли не выпадают (как открыл так сразу и потерял несколько).
Не удержался, примерил 3 индикатора:
Платы между собой соединяются межплатными соединителями. Скручиваются сдвоенными стойками 8 мм высотой каждая и гайками М3. Стойки оказались высоковаты, пришлось под нижний соединитель еще дополнительно поставить часть той самой цанговой линейки. Теперь по высоте все встало заподлицо.
За пару вечеров смонтировал все элементы, ниже готовые платы.
По поводу гнезда питания: главное не перепутать полярность. У моего блока питания плюс в центре, значит и центральный пин разъема должен идти на плюс (на плате плюс помечен). Что бы понять, где у разъема какой вывод - курить даташиты или просто прозвонить тестером.
Далее нужно было прошить Arduino. Так же подробно описывать не буду, все есть в гугле.
Перекрестившись, нахлобучил одну плату на другую, воткнул питание и вжух!
Нифига не пашет.
И тут я подумал что все, певец.
От безысходности снял верхнюю плату, пошатал лампы, собрал еще раз и вуаля:
Остались мелочи, поставить разделительные точки, светодиоды, выставить время и проверить тестером какое напряжение выдает схема для питания ламп. В том виде, в котором я выложил прошивку, схема жарит индикаторы на 175-178 В.
В итоге получились вот такие часики. Для сравнения рядом с ними стоят часы на ИН-14.
Вот такая электронная начинка вышла для этих часов. Дальше буду думать над корпусом, может быть родится новый пост.
Управление (счет кнопок см. фото выше):
Для входа в режим настройке нажать вторую от энкодера кнопку, настраиваемые цифры начнут моргать. При этом, если часы отображают время, то настраиваться будет время. Если они показывают дату - то при нажатии на эту кнопку будем настраивать дату. Вручную переключиться между датой и временем позволяет первая слева кнопка.
Первая слева кнопка в режиме настройки позволяет переходить от часов к минутам и т.д., от года к месяцу и т.д.
Вторая и третья кнопки слева в режиме настройки прибавляют или отнимают значение от настраиваемого (мигающего) числа.
Для выходя из режима настройки нажать вторую от энкодера кнопку.
Первая справа кнопка переключает настраиваемый цвет подсветки, энкодер регулирует интенсивность настраиваемого цвета.
Автор схемы и прошивки aksel224 реализовал защиту от т.н. "отравления катодов", программа периодически перелистывает все цифры от 0 до 9, переходя в режим отображения даты каждые 300 секунд и отображая ее 10 секунд. Потом возвращается на отображение времени. Меняются эти временные рамки в коде на строках 60 и 62.
Интересный момент: лампы в часах чуть звенят. Еле-еле слышно, и то только если в упор поднести к уху. Часы на ИН-14 абсолютно бесшумны. Перво-наперво я решил что ошибся где то, и это пищит мосфет IRF840, такое у меня однажды было. Накосячил тогда в прошивке и он пел как соловей и грелся как печка. Но здесь дело именно в лампах, при том одна из них чуть громче. На форуме "Радиокот" наткнулся на инфу, что такое случается при динамической индикации. Так как схемы у этих часов и часов на ИН-14 идентичны, я связываю это с нереальными размерами индикаторов ИН-18.
Видел проекты, где есть синхронизации часов по интернету, будильник, да все что угодно. Но мне хотелось минимальный набор. Да и, положив руку на сердце, с моими знаниями мне было бы крайне тяжело добавить еще какую то фичу в проект.
Может кто захочет повторить или усовершенствовать проект, все материалы прилагаю.
Материалы проекта:
https://yadi.sk/d/N36RCLsubfdj-w
В архиве:
- схема в Sprint Layout "схема ИН-18.lay"
- прошивка для Arduino, папка "IN-18_v1"
- библиотека для энкодера, папка "Encoder"
- библиотека часового модуля DS3231, папка "iarduino_RTC"
- список компонентов со ссылками на них "Спецификация ИН-18.xlsx"
Еще раз огромное спасибо пользователю aksel224 за помощь!
