Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową.

tomasga 02 Sty 2011 13:31 10998 16
  • Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową.
    Witam
    Dzisiaj chciałbym zaprezentować projekt zegara Nixie. Z braku czasu robiłem go kilka miesięcy (sporo przeleżał w szufladzie). Przy okazji konkursu świąteczno-sylwestrowego postanowiłem go skończyć i dołożyć odliczanie czasu w sylwestra.

    Założenia:
    -ma być dokładny
    -sterowany pilotem
    -budzik z funkcją drzemki
    -żeby wyłączyć alarm całkowicie trzeba wstać
    -funkcja sylwestrowa.

    Opis układu:
    Zegar składa się z dwóch płytek: wyświetlacza i procesora. Połączone są przy pomocy goldpinów umożliwiających ich rozdzielenie jeśli zajdzie potrzeba.
    Wyświetlacze Nixie to Z573M produkcji polskiej. Kupiłem je nowe (leżaki). Nie chciałem lutować tak krótkich wyprowadzeń lampek, połączone są więc przez wsunięcie w podstawki, powstałych przez opiłowanie podstawek precyzyjnych do układów scalonych. Każda lampka jest sterowana za pośrednictwem osobnego układu 74141. Płytka została polakierowana bezbarwnym lakierem epoksydowym w spray'u dostępnym w Obi.
    Na dolnej płytce umiejscowione są: układ zasilający, przetwornica, procesor, odbiornik IR i układ czasu rzeczywistego z generatorem.
    -Zasilanie układu stanowi sześć kondensatorów po 220uF w dwóch blokach po trzy. Drugi blok jest zasilany przez rezystor 24 ohm w celu zmniejszenia tętnień i mocy wytracanej na stabilizatorze. Stabilizator jest 7805.
    -Przetwornica to typowy układ na tranzystorze IRF740 z cewką 100uH. Tranzystor jest kluczowany sygnałem PWM z procesora. Poziom napięcia wyjściowego nie jest kontrolowany bezpośrednio (miałem zajęte wejścia analogowe) , a kompensacja obciążenia przetwornicy jest realizowana przez procesor na podstawie danych do wyświetlenia.
    -Procesor to Atmega32 (taki miałem pod ręką, może być 16). Wysyła bezpośrednio kody BDC dla 74141, odbiera rozkazy od odbiornika IR(TSOP36136/S) i steruje przetwornicą. Odliczanie czasu jest zrealizowane przerwaniem INT0 pochodzącym od RTC.
    -Układ RTC to PCF8583 taktowany generatorem DS32KHZ. Generator ten według producenta może mieć maksymalną odchyłkę 1s na tydzień. Przez kilka dni nie zauważyłem żadnych odchyłek, zarówno przy podtrzymaniu bateryjnym jaki zasilaniu sieciowym. Przy sprawdzaniu musiałem synchronizować czas w komputerze z internetem, bo czasami się rozjeżdżał.

    Obudowa:
    Drewniane boki są wykonane z deski do mięsa kupionej w Tesco. Jest to lite drewno bukowe, twarde i nieźle wygląda. Rowki pod rurę i płytki zostały wykonane dremlem i przystawką cyrklową. Po szlifowaniu zostały polakierowane lakierem jak wyżej. Od spodu jest wyfrezowane gniazdo programatora.
    Szklana rura pochodzi z IKEI, z wiszącego kinkietu na świeczkę.

    Program.
    Funkcje programu to:
    -przypisanie dowolnego pilota RC5
    -ustawianie daty i czasu
    -ustawianie alarmu
    -drzemka
    -funkcja sylwestrowa

    W zasadzie program jest całkiem zwyczajny, więc skupię się tylko na dwóch rzeczach.
    Układ PF8583 ma rejestr roku zliczający tylko do czterech. Jest to potrzebne do ustalenia lat przestępnych. Liczeniem roku musi się więc zająć procesor. Jest to zrealizowane na porównaniu o północy rejestru odczytanego z układu PCF z zawartością eeprom procesora. Jeśli się różnią to rok jest powiększany o 1.
    W Sylwestra czas jest liczony wstecz tzn podaje ile zostało do Nowego Roku. Zegar działa normalnie, a przeliczana jest wartość do wyświetlenia (m=59-m, h=23-h, s=59-s). Znaczy to że jeśli nastawimy budzik na 8:00 to obudzimy się o 16:00 do Nowego Roku. Algorytm nie jest doskonały i powoduje przesunięcie czasu (2s) normalnego do odliczanego. Jak znajdę trochę czasu to zrobię to na instrukcjach warunkowych.

    Informację na temat obsługi RTC znalazłem na stronie http://mirley.firlej.org/node/445.
    Program zajmuje 18% pamięci. W miarę wolnego czasu będę chciał go rozbudować o automatyczną zmianę czasu letni/zimowy.

    Problemy jaki napotkałem przy uruchamianiu:
    -Po włączeniu PWM buzzer piszczał cicho. Musiałem zastosować dodatkowy tranzystor (dołożony na schemacie). PWM i buzzer sterowane z portu D.
    -Między bramkę IRF740 a masę musiałem wlutować rezystor 1M (brak na schemacie), ponieważ przy wysyłaniu programy do układu tranzystor pozostawał czasem otwarty i płynął prąd ograniczony jedynie przez rezystancję cewki. Na szczęście na zasilaniu jest bezpiecznik który się palił.
    -Lampka biurkowa z świetlówką energooszczędną zakłócała IR (?!). Na początku nie mogłem znaleźć przyczyny zakłóceń.



    Jeśli ktoś chciałby coś wykorzystać to w załączniku jest schemat w Eaglu i program. Na schemacie nie ma też kondensatorów 100n smd które wlutowałem na zasilaniu układów.

    Jeśli uważasz że projekt jest fajny lub wart uwagi kliknij „Fajne”. Pozdrawiam.

    Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową. Zegar Nixie dla śpiocha z funkcją sylwestrową.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Specjalizuje się w: metrolog
    tomasga napisał 28 postów o ocenie 244, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Tychy. Jest z nami od 2006 roku.
  • Relpol przekaźniki
  • #2
    yogi009
    Poziom 42  
    Bardzo fajna koncepcja obudowy, niby proste elementy, a efekt końcowy bardzo dobry. I ta elektronika na widoku, to zawsze robi wrażenie. Z ciekawości... ile prądu pożera ten zegarek ?
  • #3
    mirekk36
    Poziom 42  
    Genialnie wykonany zegareczek na NIXIE ;) ... a jak się do tego poczyta o tym z czego został wykonany (chodzi o obudowę) to już w ogóle coś pięknego. Sam często jak bywam w takich sklepach to właśnie myszkuję z żoną ku jej zdumieniu i przyglądam się różnym dziwnym rzeczom. ;)

    Rewelacyjnie z tyłu umieszczony kabel zasilający, klawisz ;) jednym słowem "bardzo miodna wersja takiego zegarka"

    Tak się tylko zastanawiam dlaczego koniecznie stabilizator 7805, który tak strasznie się grzeje. Proponuję na przyszłość zapoznać się z super prostą przetworniczką STEP-DOWN o symbolu LM2674-5.0. Aplikacja układu jest banalnie prosta, cewka spokojnie do kupienia jak i pozostałych kilka elementów. A za to jakie zalety! Zero grzania, a i napięcie wejściowe może być podawane w dużo szerszym zakresie. Zajrzyj sobie do notki PDF tego przyjemnego scalaczka, bo prąd dostępny na wyjściu także jest aż do 1A !
  • #4
    excray
    Poziom 39  
    Cytat:
    -żeby wyłączyć alarm całkowicie trzeba wstać

    Możesz rozwinąć?
  • #5
    yogi009
    Poziom 42  
    Tak z ciekawości aż zajrzałem w notę:

    http://www.national.com/ds/LM/LM2674.pdf

    i mam pytanie do Kolegi Mirka: w nocie widzę prąd 500mA, czy ta przetwornica wytrzymuje po prostu więcej, czy jest jakiś trik w układzie, żeby uzyskać ten podwójny prąd ?
  • #6
    mirekk36
    Poziom 42  
    yogi009 napisał:
    Tak z ciekawości aż zajrzałem w notę:

    http://www.national.com/ds/LM/LM2674.pdf

    i mam pytanie do Kolegi Mirka: w nocie widzę prąd 500mA, czy ta przetwornica wytrzymuje po prostu więcej, czy jest jakiś trik w układzie, żeby uzyskać ten podwójny prąd ?


    Bardzo przepraszam za wprowadzenie w błąd z tym poborem prądu ale sprawdź tą:

    LM2675 ;)

    chociaż poprzednią też często używam bo nie zawsze potrzeba aż 1A. A przecież 7805 dobiera się zwykle mocno na zapas.
  • Relpol przekaźniki
  • #7
    tomasga
    Poziom 12  
    Udało się dodać film video. Chyba przyczyna była w ścieżce dźwiękowej.

    Zegar bierze ok 300mA przy 10V zasilania (z zasilacza stabilizowanego). Stabilizator grzeje się minimalnie, mimo że zamknięty w rurze. W piwnicy gdzieś mam zasilacz impulsowy od obudowy dysku. Chyba go wykorzystam.

    Z tyłu jest przycisk, który trzeba nacisnąć w celu wyłączenia alarmu. Jak go nie miałem to wyłączało się przez długie naciśnięcie klawisza pilota. Osobiście zdarza mi się wyłączyć całkiem alarm w telefonie stąd pomysł z klawiszem. Zegar stawiam z dala od łóżka.
  • #8
    yogi009
    Poziom 42  
    Fajny układ LM2675, tylko ta cena, scalak w TME od 12 do 16zł netto. Ale jeśli wierzyć w 96% efektywności, to rzeczywiście tam się nie ma co grzać.
  • #10
    Svavo
    Poziom 23  
    leonow32 napisał:
    @mirekk36
    Jakie te układziki generują zakłócenia? Można by tym zasilać np przetwornik analogowo-cyfrowy albo coś wymagającego bardzo stabilnego napięcia?

    Z zasady nie zasila się przetworników ADC przetwornicami impulsowymi.
  • #11
    mirekk36
    Poziom 42  
    leonow32 --> no gdybym miał robić jakieś super precyzyjne pomiary za pomocą jakiegoś specjalizowanego ADC to być może użyłbym jakiegoś stabilizatora LDO.
  • #12
    marcinradom
    Poziom 12  
    jaki jest koszt wykonania takiego zegarka?
  • #13
    tomasga
    Poziom 12  
    Kosztów dokładnie nie liczyłem, bo było to rozciągnięte w czasie, ale mniej więcej:
    -Lampki 65
    -atmega 20
    -74141 bywają na allegro, ja dałem 15
    -kinkiet z Ikei chyba około 30
    -deska z Tesco 10
    -ds32khz 20
    -drobnica z 50
    Około 220zł. Pewnie dało by radę taniej.
  • #14
    zerpo
    Poziom 22  
    Skąd wytrzasnąłeś ds32khz? Kiedyś się za tym rozglądałem i ciężko było znaleźć...
  • #15
    tomasga
    Poziom 12  
    Jest parę ofert na allegro. Wpisz ds32khz bo 32khz nie znajdzie.
  • #16
    przemo666
    Poziom 22  
    Bardzo fajny i udany projekt :)
    To chyba jeden z najlepszych zegarów nixie jaki widziałem.
    Bardzo starannie i pomysłowo wykonany.
    Jeżeli to możliwe to proszę o płytki w PDF (po formacie nie mam eagle;)
    Pozdrawiam.
  • #17
    tomasga
    Poziom 12  
    Jak obiecałem. W załączniku schematy i płytki w pdf.
    Jest tam też nowy program.
    Zmiany to:
    -odczyt czasu z RTC wrzucony w przerwanie (zapobiega opóźnieniom w razie jakby odczyt nie skończył się przed przerwaniem z RTC)
    -poprawione odliczanie czasu w Sylwestra.
    -obliczanie dnia tygodnia z daty
    -obliczanie dat zmian czasu letni/zimowy
    -automatyczna zmiana czasu letni/zimowy (ostatnia niedziela marca z 1:00 na 2:00 i października z 2:00 na 1:00)

    10.01
    I jeszcze dzisiaj zmieniłem (aktualnie w załączniku):
    -potwierdzenie dokonanej zmiany czasu letni/zimowy, przez przełączenie diody alarmu (do końca doby) podczas wyświetlania daty.
    -alarm zaczyna się 4 krótkimi sygnałami co sekundę, a potem normalny sygnał co 2 sekundy.
    -zwiększony czas drzemki do 9 minut.