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.
Fajne! Ranking DIY
... 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. 