Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zegar Nixie Z566M - nieco niekonwencjonalny

Limonit 18 Jan 2010 22:26 14662 19
  • Zegar Nixie Z566M - nieco niekonwencjonalny



    Witam
    Widzę, że ostatnio pojawiło się kilka takich konstrukcji na forum. chciałem przedstawić także swoją, którą właśnie ukończyłem.
    Zegarek posiada 4 lampy pokazujące standardowo godzinę, jest zmontowany na płytce ok 13 na 8 cm. Zasilanie pojedynczym napięciem 8-15V. Przy 12V pobiera około 350mA.
    W zegarku jednak zastosowałem parę niekonwencjonalnych rozwiązań:
    - sterowanie impulstaorem. To ta żółta gałka z tyłu. Bardzo fajnie to działa, jeden obrót to 30 impulsów, trzeba się może trochę nakręcić, ale nastawianie to trochę styl retro :)
    - podtrzymanie przy braku zasilania. Jest układ DS1307 i bateryjka CR2032. Starczyc ma wg danych układu na długie lata. Działa sobie na TWI (czy tez I2C).
    - I najciekawsze. Widać to na schemacie. Wiekszość konstrukcji do sterowania anodami używa pary wysokonapięciowych tranzystorów lub rzadziej wysokonapięciowcyh transoptorów TLP. Często te elementy są trudno dostępne (transoptorów w przyrodzie ie spotkałem). Posiedziałem, pomyślałem i okazało się, że wcale nie są potrzebne.
    Trzeba trochę inaczej spojrzeć na lampę (nie jak na opornik). Jak wiemy zaczyna świecić dopiero po otrzymaniu napięcia zapłonu. Poniżej tego napięcia praktycznie ie przewodzi prądu (trochę jednak przewodzi). Możemy bezpiecznie przyłożyć tam napiecie, jeśli nie przekroczy zapłonu - prad nie popłynie. No dobrze, to zeby lampke włączac i wyłączac nie trzeba wcale przełączać napięć rzędu 160-180V.
    Starczy znacznie mniej. Dokładnie tyle ile wynosi różnica między napięciem zapłonu a napięciem gaszenia. Zależnie od typu lampy jest to różnie, ale 60V powinno być ok. A stary, dobry CNY17 wytrzymuje 70V między kolektorem a emiterem. I działa! Jednak jest jeden problem. Kiedy transoptor jest zatkany na lampie pojawia się jednak różnica potencjałów (jak wspomnaiłem trochę przewodzi, zachowuje się jak duzy opornik). W szeregu z zatkanym transoptorem powoduje, ze jednak na nogach transoptora jest napięcie ponad 70V (prąd który płynie jest minimalny, jest to prawdopodobnie prąd, który przecieka przez zatkany transoptor i lampę). wystarczy, żeby zniszczyć CNY17. I tutaj rozwiązanie jest banalne. Dajemy diode Zenera 62V zaporowo biędzy C i E transoptora. Zabezpiecza go skutecznie (napięcie na nim nie wzrośnie powyzej 62V, tyle wytrzymuje) a lampa i tak się nie zapali. Oczywiście w stanie przewodzenia nie ma zadnego problemu.
    Tak oto zamiast 2 oporników i 2 tranzystorów używamy diody, transoptora i opornika. I sa to elementy zdecydowanie mniej "specjalistyczne". Załączam uproszczony schemat zegara (tylko sterownie lampami) i wzór płytki.
    Zegar Nixie Z566M - nieco niekonwencjonalny Zegar Nixie Z566M - nieco niekonwencjonalny Zegar Nixie Z566M - nieco niekonwencjonalny

    Dalej już typowo - katody steruje jedna sztuka 74141. Zegarek posiada buzer do budzenia (jeszcze nie zmaontowany), i diodę RGB - nie wiem jeszcze jak ją oprogramuję, ale trochę rozwesela konstrukcję. Obudowy brak, może dam jakąś przezroczystą - tak jest fajnie.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Limonit
    Level 13  
    Offline 
    Limonit wrote 138 posts with rating 366, helped 1 times. Live in city Wwa. Been with us since 2007 year.
  • #2
    piotr153
    Level 13  
    Super konstrukcja. Powiedz ile cię to kosztowało?
  • #3
    Limonit
    Level 13  
    Najdroższe były lampy: 4 sztuki 175 zł.
    Płytkę robił mi satland: 55zł. Reszta już raczej groszowe sprawy - szacuję około 30zł. Postawki pod lampy mialem z odzysku, jednak też potrafią sporo kosztować.
    Razem wydałem jakieś pewnie 250zł. No i trochę pracy. Ale chyba jestem zadowolony ;)
  • #4
    pier
    Level 24  
    Ładny zegar, szkoda tylko że obudowy brak. Te lampy są chyba najlepsze do zegara jedynie cena zaporowa.
    Ale jeśli planujesz obudowę to nie żadne plexi tylko DREWNO.
    Ja w swoim zegarze też stosowałem transoptory do sterowania anodami, nawet nie wiem jakie typy (bo każdy inny) ale na pewno jest tam i CNY17 i to bez diod i działa to do dzisiaj (nie wiem jakim cudem) już koło 5 miesięcy :D
  • #5
    DMSsalles
    Level 10  
    Świetna konstrukcja. Pokaż jakiś filmik :) (szkoda, że nie ma sekundnika)
  • #6
    Limonit
    Level 13  
    Filmik jest, pokazalem dzialanie impulsatora.


    sekundnika nie ma, dodatkowe lampy to prawie 100zł, poza tym po co ma ciągle coś migać. Moim zdaniem jest kompletnie niepotrzebny.

    Istotnie, można niekiedy zrezygnować z diod Zenera do zabezpieczania tranzystorów, zalezy to od typu lamp i napięcia zasilania (i jasności).
  • #7
    lucas_mcs
    Level 22  
    Podoba mi się pomysł z transoptorami i zenerami.
    Co do diody RGB to właśnie sekundnik na niej proponuje zrobić. Np. dyskretne przejście z pomarańczowego do czerwonego, wg mnie inne kolory raczej niepasują ze względu na czerwień lamp
  • #8
    madart
    Level 26  
    Jak przestawiasz czas? Zapisujesz zmianę bezpośrednio do ds1307 czy tylko zmieniasz go w procku?
  • #9
    Limonit
    Level 13  
    Przestawianie odbywa sie wg schematu: pobranie z DS1370, zmiana (obliczenia w procku), wpisanie do DS1370, pobranie z DS1307 i wyświetlenie. Prawdopodobnie da się to zrobić efektywniej, ale tak jest prościej zakodować (pobranie i wyswietlenie to jedna funkcja, której uzywam i tak w innych miejscach). TWI działa z maksymalną predkością dla 1MHz taktowanai Atmegi. Schemat ten działa całkiem nieźle, nie planuję tego poprawiać.
  • #11
    Limonit
    Level 13  
    Impulstaor jest fajny, pierwszy raz miałem z nim styczność. Kupiłem na allegro oczywiście, w cenie rzędu 3zł.
    Na schemacie nie ma, bo jak zaznaczyłem, jest uproszczony.
    O impulsatorach jest sporo na forum, aktualnie w dziale mikrokontrolery AVR toczys ie dyskusja na ten temat. W ogólności - impulstaor ma 3 wyprowadzenia - wspólną masę i dwa piny (u mnie na potrtD linie 3 i 4, na których generuje przebiegi przesunięte względem siebie o pewną fazę, w zależności od typu jest to przesunięcie rzędu 0,15 - 0,3 okresu. Zasada sprawdzania kierunku opiera się na wykryciu zbocza na jednym pinie, określeniu kierunku tego zbocza oraz stanu drugiego pinu. Z tych informacji mamy kierunek obrotu.
    W moim programie jest to na przerwaniu.
    Szczegoły, które pozostają do dopracowanie to technika filtrowania drgań zestyków.
  • #12
    poland
    Level 13  
    Witam!
    Mam lampy Z573M, czy można je wykorzystać do tego układu?
    Pozdrawiam
  • #14
    Kenichi_
    Level 11  
    Myślę że układ prezentował by się znacznie lepiej i profesjonalniej gdyby podczas zmiany danej cyfry nie zmieniały jasności cyfry z pozostałych lamp,
    A tak w ogóle to gratuluje pomysłu i jego realizacji :)
  • #15
    Kwarcu
    Level 12  
    Witam
    Zegar się rzeczywiście ładnie prezentuje, tylko jak z dokładnością czasu? Są jakieś opóźnienia?
  • #17
    pawelcb33
    Level 24  
    Kolego w pierwszym poście masz schemat.
  • #18
    Limonit
    Level 13  
    Witam wszytskich ponownie, dziękuję za zainteresowanie projektem.
    Co do dokładności - nie ma problemów. Używałem juz DS1307 w tym układzie w kilku innych projektach, po kilku miesiacach działania nie stwierdzam zauważalnych odchylek. Kwarce są najzwyklejsze po kilkadziesiąt gr sztuka. Wzorzec czasu to na pewno nie jest, ale jako domowy zegarek - zupełnie wystarcza.
    Kawałek schematu umieściłem, chodziło mi w nim o pokazanie alternatywnej (to typowej) metody przełączania anod lamp. W praktyce jeszcze między transoptorem a katodą jest rezystor (u mnie 1k5.) - zapomniałem dorysować. Generalnie jeśli ktoś to rozumie, to reszte zegarka sobie sam doprojektuje. A jeśli nie, a bardzo chce mieć taki zegar - radzę się skontaktować prywatnie - coś może pomogę.
  • #20
    Limonit
    Level 13  
    Dużo. Procesor tutaj dziala z wewnętrznego oscylatora. Należałoby dodac kwarc 32kHz do odpowiednich wyprowadzeń i gruntownie przekopać program.
    I wywalić DS1307.

    Dodałem do zegarka nową opcję: czujnik światła - w zależności od jasności reguluje jasność zegarka. Skłąda się z diody IR (włączonej zaporowo) ze starej myszy klukowej oraz rezystora ok 10M (w sumie może być między 1 a 10M, zależnie od diody, czulości itd). Podpięte to jest pod ADC i oto dostajemy odczyty natężenia światla. Spokojnie odróżnia dzień od nocy. Nie ma żadnego filtorwania ani nic, bo nie jest potrzebna jakaś super dokładność. Aref jest podłączone do zasilania.
    Jasność lamp jest regulowana stopniem wypełnienia impulsów na anodach lamp. W zakresie wypełnienie od ok 1/4 do ok 1/32 okresu efekty są bardzo dobre. Należy tylko nieco przyspieszyć przemiatanie przy mniejszym wypełnieniu, bo zaczyna nieco migotać.