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

Zegar z lampami NIXIE - projekt własny

PKi 16 Sty 2011 19:00 23654 19
  • Zegar z lampami NIXIE - projekt własny

    Jakiś czas temu postanowiłem zbudować zegar na lampach typu NIXIE. Niewiele później wpadły mi w ręce (za pomocą dobrego kolegi) dwa woltomierze z demobilu, wyposażone w cztery lampy Z566M każdy. Trochę odleżały a ja tymczasem pozbierałem trochę informacji z różnych stron internetowych. Ostatecznie projekt trafił pod lutownicę i już działa stabilnie. Będzie czas -- będzie obudowa.

    Określiłem parametry zegara:

    * cztery lampy Z566M sterowane multiplexem
    * kontroler PIC 16F876A
    * możliwość podłączenia modułu DCF
    * wykonanie częściowo SMD na dwustronnej płycie PCB
    * zasilanie 9-12VDC

    W pierwszej kolejności zbudowałem na płycie testowej przetwornicę 9VDC/170VDC celem sprawdzenia jej schematu oraz lamp. Przetwornica ruszyła bez najmniejszego problemu więc po około 9 miesiącach zabrałem się za schemat i projekt płytki. Celowo nie skorzystałem z żadnego gotowego projekt - jedynie wykorzystany został schemat przetwornicy napięcia na NE555.

    Zaprojektowałem płytkę o wymiarach 149.8mm x 61.9mm, dwustronną.

    Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny

    Układ ma wyprowadzone cztery porty kontrolera pod dodatkowe opcje oraz złącze do odbiornik DCF77 z zasilaniem 3,3V. Podstawki do lamp to piny wydobyte z gniazd typu D-SUB. Na dwóch portach podłączyłem przyciski do ustawiania godziny. Program został napisany w C całkowicie od podstaw. Multiplexowanie wykonane na układzie 74141 oraz czterech transoptorach TLP127. Przetwornica napięcia na NE555 oraz IRF740 z dławikiem pionowym 100uH. Stabilność odmierzania czasu nie odbiega od innych zegarów ze stabilizacją kwarcową. Jasność świecenia lamp jest zadowalająca -- zegar jest czytelny w pomieszczeniach zamkniętych z odległości nawet kilkunastu metrów.

    Filmik pokazuje przyśpieszone działanie zegara, na etapie nagrania filmiku oprogramowanie zawierało jeszcze mały błąd multiplexowania.


    Link


    Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny
    Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny Zegar z lampami NIXIE - projekt własny

    Dla zainteresowanych posiadam nadprodukcję płytek drukowanych oraz kilka elementów.

    Na życzenie załączam kod źródłowy. Pisany bez większych optymalizacji.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    PKi
    Poziom 21  
    Offline 
    Specjalizuje się w: radiotechnika
    PKi napisał 571 postów o ocenie 110, pomógł 8 razy. Mieszka w mieście Kaszuby. Jest z nami od 2004 roku.
  • PCBway
  • #2
    maxiomax
    Poziom 12  
    Ładnie, estetycznie. Brakuje mi tylko dwukropka... Powiedz, sam robiłeś te płytki czy jakaś firma? Mógłbyś udostępnić kod?

    Pozdro
  • #3
    PKi
    Poziom 21  
    Kropkę placuję zrobić na etapie obudowy, czy faktycznie będze zdecyduję podczas prób z obudową. Płytki zamawiałem komercjnie. Chodzi ci o kod źródłowy czy wsad?
  • PCBway
  • #4
    dzeniu
    Poziom 10  
    Można sie dowiedzieć gdzie te płytki zostały zamówione??
    projekt estetycznie wykonany, miałbym jednak prośbę do udostępnienia kodu źródłowego
  • #5
    PKi
    Poziom 21  
    Płytki były zamówione w firmie która stoi za stroną drukowane.pl

    Pełen kod źródłowy załączyłem do tematu.
  • #6
    Judas
    Poziom 13  
    Bardzo fajna i estetyczna konstrukcja. Jednak zegary na Z566M są chyba najładniejsze. A teraz moje 3 grosze:
    1. Na filmiku widać, że w momencie 56 sekundy na 2-giej lampie pojawia się cyfra 0. To jest wina kamery, czy coś nie tak z multipleksowaniem?
    2. Dla zegara opartego na 4-ch lampach można było zastosować transoptor 4 kanałowy np. TLP627-4. Znacznie uprościłoby to płytkę.
    3. Może w wersji rozwojowej warto byłoby dołożyć jakiś układzik RTC?
    4. Czy na taki nieskomplikowany schemat nie można było zrobić płytki jednostronnej?

    Poza tym bardzo mi się zegar podoba. Czy kolega udostępni wzór płytki?

    Pozdrawiam
    Judas

    PS: Jaki był koszt produkcji płytki? Bo firma drukowane.pl wydaje się być bardzo droga :cry:
  • #7
    softkom
    Poziom 15  
    Cytat:
    1. Na filmiku widać, że w momencie 56 sekundy na 2-giej lampie pojawia się cyfra 0. To jest wina kamery, czy coś nie tak z multipleksowaniem?


    Odp:

    Cytat:
    Filmik pokazuje przyśpieszone działanie zegara, na etapie nagrania filmiku oprogramowanie zawierało jeszcze mały błąd multiplexowania.
  • #8
    PKi
    Poziom 21  
    1. Już wiesz :)
    2. Bo ja wiem czy znacznie, układ ma tą samą ilość wyprowadzeń co cztery pojedyńcze transoptory, więc jedyna różnica że nie mógł bym go rozrzucić po płytce.
    3. Warto. Zastanawiam się poważnie nad 4x74141 w wersji rozwojowej. Jest też kilka innych drobiazgów do poprawki jak chociaż miejsce IRF'a.
    4. Zapewne można, ja natomiast zawsze mam trudności przy tworzeniu obwodów jedostronnych. Dodatkowo płytka była by nieco wieksza - tego też chciałem uniknąć.

    Wzory płytek mogę udostepnić - obecnie nie widzę potrzeby umieszczania ich w tym poście. Płytki kosztowały około 50zł/szt. - znasz tańszą? chętnie skorzystam. Mam jedną do oddania.
  • #10
    PKi
    Poziom 21  
    74141 mam też więc nie za bardzo, chętniej na banknoty NBP :)
    Prototypy aka satland wychodzi drożej, czasami też od nich biorę. Pozostałe firmy sprawdzę przy następnym zamawianiu czegoś.
  • #11
    piotr3q
    Poziom 10  
    Panowie wie ktos gdzie mozna nabyc TLP127 ?
  • #12
    PKi
    Poziom 21  
    4576 sztuk w magazynie w TME. Możesz też zastosować wiele innych transoptorów - ważne jest napięcie CE powyżej 200V, aczkolwiek można też kombinować z mniejszym napięciem....
  • #13
    hotdog
    Poziom 26  
    Mam pytanie co do lamp, gdzie najlepiej takie kupić i jaka cena za taki zestaw jest "normalna"? Poza tym czy żywotność takiej lampy jest długa (oczywiście chodzi mi ogólne określenie)?
  • #14
    Judas
    Poziom 13  
    Lampy Z566M to można na aukcjach alle...o kupić. Raczej występują jako moduły z multimetrów serii Vxx w zestawach 5xZ566M + 1xZ567M (+, -, ~, ). Cena za taki moduł oscyluje w granicach 180-220zł :cry: w zależności od stanu lamp.

    Co do żywotności: tu jest wiele czynników. Okres i warunki w jakich lampa do tej pory pracowała, sposób sterowania (statyczne lub multipleksowe), jasność z jaką pracowała i z jaką ma pracować dalej (prąd płynący przez lampę). Generalnie można powiedzieć, że ładnych parę lat nawet używana pociągnie :D
  • #15
    PKi
    Poziom 21  
    Judas, a jakie proporceje żywotności lamp w multiplexie vs statycznie? Zakłądając prąd znamionowy w/g danych producenta.
  • #16
    Judas
    Poziom 13  
    Oj, ja się nie podejmuję odpowiedzieć na to pytanie :D Może ktoś lepszy pokusi się o jakieś obliczenia.

    W datasheet lampy nic nie ma o czasie pracy. Trudno to określic, bo jak pisałem wyżej wszystko zależy od warunków w jakich lampa pracuje. Ale...
    :idea:

    Zwróćcie uwagę, że te lampy nie są produkowane od ładnych paru lat. To co teraz jest sprzedawane to przeważnie lampy z rozbieranych popularnych swego czasu mierników serii V5xx. Oczywiście zdarzają się też lampy nowe, ale cena jest wtedy makabryczna. Mierniki na lampach nixie można jeszcze spotkać działające w pracowniach szkolnych, jakichś serwisach elektronicznych. I to są mierniki wyprodukowane w latach 80-tych. I działają do dziś. Lampa NIXIE to nie żarówka, że nagle zgaśnie. W miarę jak będzie się "wypalała" to po prostu kształt świecenia znaków będzie bardziej rozmyty, straci na jasności lub też pojawią się przerwy na znakach. Ale to nie dzieje się z dnia na dzień!

    Ja swój pierwszy zegarek na Z566M (używanych) zrobiłem gdzieś w 97 roku. Działa w sterowaniu statycznym... do dzisiaj. Czy świeci gorzej niż kilkanaście lat temu? Nie wiem, bo widząc go co dzień po prostu się tego nie zauważa.

    Dorzucę jeszcze uwagę, że niektóre osoby twierdzą, że właśnie multipleksowanie lamp skraca ich żywotność. Powód? Napięcie zapłonu (i prąd płynący w momencie startu) jest wyższe niż napięcie pracy lampy. No a jeśli robi się to kilkadziesiąt razy na sekundę? :?: Ale w końcu lampa nie świeci przez całą sekundę ale włączana jest kilkadziesiąt razy na sekundę :D Trudno rozstrzygnąć który sposób sterowania jest lepszy. Na pewno multipleksowanie jest tańsze. :P

    Ja do tej pory nie spotkałem się z lampą (a widziałem ich dosłownie kilka tysięcy :D ), która byłaby tak wypalona, żeby nie nadawać się do użytku. Zresztą - lampy nixie można regenerować - ale to już temat na odrębny wątek....

    O regeneracji lamp Nixei można poczytać na stronie mojego kolegi: Dieter's Nixie- Tube Pages

    Pozdrawiam
  • #17
    PKi
    Poziom 21  
    Będzie pewnie jedna kropka i to na etapie obudowy...
  • #18
    Limonit
    Poziom 13  
    PKi napisał:
    4576 sztuk w magazynie w TME. Możesz też zastosować wiele innych transoptorów - ważne jest napięcie CE powyżej 200V, aczkolwiek można też kombinować z mniejszym napięciem....


    Nie musi być napięcia 200V. Ja użyłem CNY-17. Ważne, aby zabezpieczyć dioda zenera łacze C-E. Użyłem diody 62V. Dzieki temu napięcie nie przekroczy 62V (wtedy dioda zacznie puszczać, CNY-17 wytrzyma 70V), a lampa i tak się nie zapali. Na swojej stronie opisałem taki projekt (na samym dole).
  • #19
    marek_l
    Poziom 10  
    Pewnie głupie pytanie - ale ile prądu pobiera taki zegar??
  • #20
    PKi
    Poziom 21  
    Nie mam teraz pod ręką jak zmierzyć, szacuje 5 wat.