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

Zegar Nixie na płytce AVT-5145 –poprawienie błędów

21 Sty 2011 16:03 5261 1
  • Poziom 10  
    Chciałbym podać Wam wskazówki pozwalające na uniknięcie mankamentów w pracy zegara nixie na płytce AVT5145 polegających na:
    1. niedokładnej pracy generatora kwarcowego

    2. problemach z resetowaniem się godzin

    3. grzaniem się oporników R1 iR2

    4. niedokładnym chodem z powodu zakłóceń w sieci powodujących przeskakiwanie układów
    Sam niedawno zmontowałem taki zegar i dużo się narobiłem, żeby poprawnie chodził.

    Ad1. Wydaje mi się, że schemat generatora jak i jego układ na płytce jest błędny, a przynajmniej inny niż spotykany w literaturze. Zakładając, że jako kwarc 32 kHz dajecie taki mały srebrny cylinderek – kondensator C5 powinien mieć wartość 10 pF a trymer C4 3 do 30 pF z tym, że radzę zastosować trymer foliowy, który jest znacznie bardziej precyzyjny od trymera ceramicznego ( no i trochę droższy). Trymer ten ma 3 nóżki ( 2 są połączone ze sobą tak, że można jedną obciąć ) a pozostałe spiłować tak, aby wchodziły w otwory w płytce.
    Najważniejsze jest, aby trymer wlutować w miejsce kondensatora C5, natomiast kondensator C5 w miejsce trymera z tym, że jedna nóżka ma wejść w otwór górny ( gdy lampy mamy na dole) połączony z masą a druga nóżka ma wejść w ten sam otwór w jaki wchodzi nóżka opornika R4 idąca do kwarcu.

    Ad2. W opisie płytki jest napisane, że układy IC5 i IC6 powinny być serii CD4017 ponieważ inne mogą się nie resetować poprawnie. Wg mojego doświadczenia to właśnie najpopularniejsze układy SGS Thomson HEF4017 się resetują poprawnie a inne ( w tym CD4017 ) nie.
    Pierwszym błędem w resetowaniu jest pojawienie się 2 na układzie IC6 jeżeli na układzie IC5 pojawi się 4 i na odwrót . Można temu zaradzić dając diody w miejsce zwór JP1 i JP 2
    Drugi błąd polega na tym, że sygnał resetujący idzie z nóżki 8 układu IC8 do nóżek 15 w układach IC5 i IC6. Zdarza się, że słaby sygnał powoduje reset tylko jednego układu i zegar resetuje się na 4 rano lub na 20 wieczorem. Powodem tego jest funkcjonalność zegara pozwalająca na wybór trybu 12 lub 24 godzinnego. Zakładając , że decydujemy się na tryb 24 godzinny możemy odłączyć nóżkę 15 układu IC6 od płytki i połączyć ją z nóżką 7 tego układu ( tj. z cyfrą 3 ). Wtedy układ IC8 będzie połączony tylko z nóżką 15 układu IC5 i resetując go spowoduje wysłanie impulsu do układu IC6, aby cyfra 2 zmieniła się na 3, a 3 połączone z nóżką 15, czyli resetem zresetuje ten układ samodzielnie.

    Ad 3. Oporniki R1 i R2 grzeją się niemiłosiernie, jeżeli są 0,25W a tylko takie tam pasują , to po paru tygodniach wypalają dziury w płytce. Można dać większe oporniki 1W lub 2W i umieścić je gdzieś z boku doprowadzając prąd przewodami lub… co wydaje mi się najlepszym rozwiązaniem – doprowadzając prąd z zasilacza 5V/230 V wg schematu z tego linku http://www.mcamafia.de/nixie/ncp_en/ncp.htm
    Zrobiłem sam taki zasilacz ( na jednym transformatorze oczywiście i nie 12V ale 5V ponieważ wymaga tego układ IC8- MCY7400), z tym, że zamiast kondensatora 470 uF dałem na wszelki wypadek 10 000 uF/25V. Układ 7805 ( na 5V )przykręciłem do radiatora umieszczonego na zewnątrz obudowy zasilacza.
    Prąd od zasilacza do zegara można doprowadzić przewodem elektrycznym z uziemieniem, ale te przewody są dość grube. Zastosowałem 4 żyłowy kabel telefoniczny, gdyż przeczytałem, że są one odporne na 250V ( +230 V puściłem 2 białymi przewodami ).
    Oczywiście wtedy wyrzucamy z płytki mostek prostowniczy i oporniki R1 i R2 ( w ich miejsce dajemy odpowiednie zwory), diody Zenera mogą zostać, tak samo kondensatory. Ważne, żeby napięcie zasilania było 5V, nie niższe. Należy pamiętać aby przeciąć ścieżkę zasilającą anody lamp nixie i napięcie 230 V doprowadzić za tym przecięciem.

    Ad 4. Układy scalone zegara są dość wrażliwe na zakłócenia w sieci, w literaturze każdy taki układ ma nóżki zasilające ( 8-16 lub 7-14 ) zwarte kondensatorem ceramicznym 100 nF, można to zrobić po prostu od strony druku. W moim zegarze nie pomogło to i musiałem zrobić zasilacz, który opisałem w pkt.3
  • Sklep HeluKabel
  • Poziom 1  
    Również wykonałem ten zegar i chętnie przekażę Wam kilka uwag odnośnie wykonania i przeróbek.

    1. WYKONANIE:
    a) potwierdzam, że układy scalone oznaczane HEF4017 pracują bez problemów, u mnie nie były wymagane, żadne dodatkowe modyfikacje związane z niepoprawną pracą liczników.

    b) oporniki R1 i R2 faktycznie strasznie się grzeją. Ja wymieniłem je na rezystory o mocy 2W i dzięki dużo większej powierzchni ich temperatura znacznie się obniżyła. Oczywiście trzeba było trochę powyginać nóżki aby zmieściły się w rozstaw otworów po rezystorach 0.5W.

    c) w notach aplikacyjnych układu 4060 kondensator C5 jest taki i tak podpięty jak na schemacie z projektu AVT z tym, że jego pojemność 10pF okazała się za niska - zegar spóźniał o ponad 15 minut na godzinę. Wymieniłem go na 22pf i pomogło. Wydaje mi się jednak, że powinien być jeszcze większy gdyż prawidłową częstotliwość działania rezonator uzyskuje przy prawie maksymalnej pojemności trymera C4 (może to kwestia tego rezonatora???, w każdym razie należy się liczyć z takim problemem).

    d) układ zasilam poprzez transformatorek separujący (o przełożeniu 1:1), to tańsze rozwiązanie niż budowa zasilacza z przetwornicą, w którym i tak trzeba by użyć jakiś transformator. Jednocześnie mam zapewnioną galwaniczną separację od sieci energetycznej a duża indukcyjność obu uzwojeń likwiduje przedostawanie się ewentualnych zakłóceń z sieci.

    e) płytkę drukowaną wykonałem samodzielnie wg rysunku zamieszczonego w EP 9/2008 metodą termotransferową. Wiele punktów lutowniczych pod rezystory, tranzystory i kilka innych elementów na tym projekcie ma bardzo małą średnicę co może sprawiać pewne problemy gdyż jeśli wiercimy wiertłem większym od 0.5mm to potem może nie być do czego lutować. Po przeniesieniu rysunku na laminat niektóre punkty należy zdecydowanie powiększyć (np pisakiem) przed trawieniem płytki, dotyczy to pól pod rezystory R1 i R2, trymery i inne drobne elementy, których nóżki nie zmieszczą się w otwory o średnicy 0.5mm.

    f) punkty do podłączenia 230VAC są dość nieszczęśliwie umieszczone. Rozstaw otworów jest jak pod dość duży podwójny zacisk na kabel zasilający ale taki zacisk się tu nie mieści, bo zawadza o mostek i rezystor R2. Zwłaszcza gdy damy wększy, mocniejszy R2. Nalezy ten zacisk przenieść bliżej brzegu płytki.


    2. MODYFIKACJE


    a) typowy trymer 33p (taki w plastikowej obudowie) jest bardzo nieprecyzyjny co utrudnia regulację zegara. Rotor takiego trymera ma duży luz i przy drobnych ruchach dostajemy nieproporcjonalne zmiany pojemności. Ja nie mogłem uzyskać większej dokładności niż kilkanaście sekund na dobę. Rozwiązałem to instalując drugi trymer o niewielkiej pojemności 0-5pF w miejsce kondensatora C5 a sam kondensator przylutowałem równolegle do trymera od spodu płytki. Zdecydowanie należy stosować trymery o wysokiej precyzji.

    b) Lampki NIXIE przy znamionowym prądzie dość mocno świecą, jeśli zastosujemy modne dziś dodatkowe podświetlenie lampek diodami LED to robi się z tego niezła lampa nocna. Dla mnie było za jasno i wykonałem bardzo prosty ściemniacz. Schemat poniżej:

    Zegar Nixie na płytce AVT-5145 –poprawienie błędów
    Całość wpięta jest za prostownikiem w linię 230VDC zasilającą lampy i diody LED.
    Układ wykorzystuje tę właściwość fotorezystora (jakiś polski, symbole nieczytelne), że jego rezystancja zmienia się od kilkuset ohm przy oświetleniu, do ponad 20MΩ w ciemności, przy czym już niewielkie światło (np z monitora komputera) powoduje znaczny spadek rezystancji poniżej 1MΩ i świecenie lamp i diod z pełną mocą. Rezystorem R3 ustala się minimalny prąd lampek a rezystorem R1 w pewnym zakresie da się regulować czułość układu. Ja wstępnie wlutowałem potencjometr 100k/1W zamiast R3 i dobrałem taki minimalny prąd, przy którym cyfry były jeszcze prawidłowo wyswietlane.
    Dodatkowo w szereg z diodami LED dałem diodę zenera na 100V co powoduje, że przy minmalnym świeceniu lamp NIXIE diody LED są całkiem wygaszone gdyż napięcie szeregowo połaczonych LED i diody zenera to w sumie 121V a lampki NIXIE świecą prawidłowo już od ok 115V.

    Zegar Nixie na płytce AVT-5145 –poprawienie błędów