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

Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB

electroNIXclock 01 Dec 2013 15:22 23559 21
  • Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Witajcie ponownie,

    Dziś prezentujemy ostatni (w tym roku :-)) zegar lampowy nixie 'open source' z rodziny electroNIXclock: 4xZ573M.
    Wyróżniają go miniaturowe wymiary (elektronika nie wiele większa od typowego smartfona) oraz możliwość zasilania z portu USB komputera! Do zegara pasują też lampki o takim samym układzie wyprowadzeń jak Z573(M).
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Bardzo chcieliśmy ukończyć tą konstrukcję przed świętami, aby obdarować oryginalnym i niepowtarzalnym prezentem naszych znajomych i bliskich w Wigilię. Jest to świetny gadżet, któremu, sądząc po dotychczasowych doświadczeniach niewiele może dorównać. Może i Wam przypadnie ta konstrukcja do gustu.

    Do rzeczy. Konstrukcja oparta jest na tej samej, sprawdzonej platformie elektronicznej co pozostałe zegary z serii electroNIXclock. Tu też za wszystko odpowiada AVR ATMEGA16. Zmiany napotkamy jedynie w przetwornicy i wartościach niektórych elementów.
    Oto schemat:
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Skoncentrujemy się na opisie najciekawszego elementu, czyli przetwornicy.
    Uparliśmy się, że tym razem zegar będzie zasilany z gniazdka USB komputera lub ładowarki telefonu micro-USB.
    Na początku nie zdawaliśmy sobie z problemów jakie niesie z sobą konstrukcja przetwornicy podwyższającej napięcie prawie 40 razy (5V->~200V). Próby w oparciu o klasyczną topologię boost wykazały, że sprawność jest fatalna i przekraczamy dopuszczalne 0,5A z portu USB. Powodem tego było zastosowanie mosfeta na wysokie napięcie, który ma słabe parametry bramki i napięcie DS.
    Oprócz tego dławik o dużej indukcyjności miał dużą rezystancję i bardzo się nagrzewał. Podwyższenie częstotliwości kluczowania i zmiana dławika na o mniejszej rezystancji nie wiele dała...
    Już mieliśmy się pogodzić z zasilaniem z 12V, ale dosłownie tuż przed wysyłką projektu prototypu płytki do wykonania udało się rozwiązać problem.
    Inspiracją była nota katalogowa jakiegoś drivera LED (http://www.hendonsemiconductors.com/om5448.asp), w której to prezentowane jest podbijanie napięcia z 2,4V na 45V i 56V. Jest to hybrydowa przetwornica boost+powielacz napięcia.
    Na początku byliśmy trochę sceptycznie do niej nastawieni, ale po zbudowaniu prototypu wątpliwości zniknęły. Sprawność nawet przy wysokonapięciowym mosfecie, była zadowalająca. Finalnie, po wprowadzeniu wszystkich usprawnień otrzymujemy sprawność na poziomie:>80%, w stosunku do 40% z poprzedniego rozwiązania.

    Pcb - czarna, jak w dużym zegarze Z566M. Demontowany montaż lampek zapewnia zastosowanie przejściówek PCB. Dodatkowo wymyśliliśmy specjalną podstawkę z MDFu ułatwiającą estetyczny i prosty montaż przejściówek.
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Obudowa, z drewna dębowego, jak zwykle obrobiona na maszynie CNC.
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    W całości prezentuje się całkiem nieźle:
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Pozostałe nasze zegary:
    4xZ566M+Z573M: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2664325.html
    4xLC516: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2473509.html

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    electroNIXclock
    Level 11  
    Offline 
    Has specialization in: zegary nixie
    electroNIXclock wrote 70 posts with rating 244. Live in city Głowno. Been with us since 2013 year.
  • #2
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    Projekt i wykonanie pierwsza klasa. Fajnie by było dostać taki prezent.
    Tylko mała uwaga - 500 mA urządzenie może pobrać z USB, ale dopiero po enumeracij. Przed może do 100 mA. Co prawda nie spotkałem się jeszcze z hostem, który z tego robiłby problem (ew. hub USB), ale tak piszą w specyfikacji.
  • #3
    Szopler
    Level 21  
    Zrobienie przetwornicy wytwarzającej 400V z 5V to pikuś pod warunkiem robienia jej na trafie a nie na dławiku. Zrobiłem taką w projekcie Radioactive@Home i czujka z włączonym podświetleniem LCD ciągnie 31mA (bez LCD ~16mA). Nie wiem, jak przy większym obciążeniu, ale trafo przy większej produkcji kosztuje 7 złotych...
  • #4
    szymon122
    Level 38  
    No a ja widziałem takie problemy, mam klawiaturę bezprzewodową w której odbiorniku jest hub usb (3x usb) i jak podłączę do tego parę pendrive albo pendrive i dysk twardy 2.5" to płyta główna potrafi odciąć napięcie dla niego i wyświetlić jako nieznanie urządzenie.
  • #5
    User removed account
    User removed account  
  • #6
    thereminator
    Conditionally unlocked
    Ciekawy patent z tym zasilaniem z USB. Proponowałbym stworzyć także wersję zegara sterowaną z USB, która wyświetlałaby czas systemowy. Zegar nie mógłby wtedy pracować samodzielnie, ale za to byłby fajnym peryferyjnym gadżetem na biurko.
  • #8
    zipzap
    Level 16  
    Czy takie lutowanie wyprowadzeń bardzo blisko bańki szklanej nie jest aby szkodliwe dla lampy? Czytałem gdzieś, że nagły punktowy wzrost temperatury powoduje wokół wyprowadzenia mikropęknięcia, które w ostateczności po jakimś czasie rozszczelniają lampę.
  • #9
    electroNIXclock
    Level 11  
    tmf wrote:
    Tylko mała uwaga - 500 mA urządzenie może pobrać z USB, ale dopiero po enumeracij. Przed może do 100 mA.

    Masz rację, aczkolwiek przetestowaliśmy układ na naprawdę wielu komputerach i ładowarkach i na wszystkich zasilaniach zegar ruszał bez zająknięcia.
    Szczytem był podłączenie go pod odtwarzacz mp3 USB w samochodzie :D .
    Szopler wrote:
    Zrobienie przetwornicy wytwarzającej 400V z 5V to pikuś pod warunkiem robienia jej na trafie a nie na dławiku.

    Przy projektowaniu kolejnych zegarów kierujemy się prostotą, stąd boost bez transformatora.
    arci123 wrote:
    Jak zwykle bardzo estetyczna i udana konstrukcja godna uwagi. O wykonaniu takiej mechaniki mogę tylko pomarzyć.

    Dzięki! Musimy się przyznać, że jesteśmy bardzo dumni z naszej obudowy. Jest ona najbardziej skomplikowana jak dotychczas - ilość podfrezowań wymagała wielu prób technologicznych.
    zipzap wrote:
    Czy takie lutowanie wyprowadzeń bardzo blisko bańki szklanej nie jest aby szkodliwe dla lampy? Czytałem gdzieś, że nagły punktowy wzrost temperatury powoduje wokół wyprowadzenia mikropęknięcia, które w ostateczności po jakimś czasie rozszczelniają lampę.

    Nam jeszcze w ten sposób nie udało się uszkodzić lampy. Myślę, że takie wyrowadzenie lampy na tyle dobrze przewodzi ciepło, że nie ma dla niego znaczenia w którym miejscu jest podgrzewane (w granicach rozsądku oczywiście).
    H3nry wrote:
    Jaka jest średnia wartość pobieranego prądu ?

    Przy minimalnej jasności lamp: 150mA, przy maksymalnej: 300mA (@5V USB)
    thereminator wrote:
    Proponowałbym stworzyć także wersję zegara sterowaną z USB, która wyświetlałaby czas systemowy.

    Bardzo intensywnie rozważaliśmy ten pomysł, wygrała jednak prostota. Tym bardziej, że oprogramowanie na PC nie jest nasza dobrą stroną.
    juzek555 wrote:
    Fajny projekt, chociaż osobiście w jestem przeciwnikiem multiplikacji lamp.

    Gdyby sterować je statycznie, zegar musiałby być znacznie większy i straciłby swój miniaturowy urok. W ramach ciekawostki: w czasach swojej świetności, lampki te również były sterowane multipleksowo w fabrycznych urządzeniach:
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
    Żródło: Aukcja Allegro.


    W ramach uzupełniania dokumentacji załączamy wzór PCB w pdf, dla fanów żelazka i toneru ;-):
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
  • #10
    User removed account
    User removed account  
  • #11
    lombard1
    Level 13  
    Witam,
    u mnie w pracy wyrzucano niepotrzebne rzeczy, no i zabezpieczyłem przed wyrzuceniem liczniki cyfrowe zbudowane na 4 lampach Nixie Z5740M
    (takie mają oznaczenia z tyłu).
    Liczniki co prawda maja swoje lata, ale nigdy nie były używane, stanowiły tzw. zapas. A lampki, raz wlutowane, sprawdzone i po zakupie pewnie przeleżały lat xx :)

    Jeśli chodzi o parametry lamp nixie Z5740M, wyczytałem z noty katalogowej, że w sumie są one prawie takie same jak Z573M,
    a różnica polega na umieszczeniu punktu dziesiętnego po lewej stronie i są bez kontrastowej filtracyjnej warstwy.

    Chce się upewnić, że te lampki wprost będę mógł zastosować do tego zegara ?

    pozdr.,
    J.S.
  • #12
    electroNIXclock
    Level 11  
    juzek555 wrote:
    Te rejestry można upchnąć gdzieś pod lampą neonową.

    W naszej konstrukcji jest tam jest bardzo mało miejsca, poza tym w okolicy pełno wysokiego napięcia. Mógłbyś rozwinąć myśl?

    lombard1 wrote:
    Chce się upewnić, że te lampki wprost będę mógł zastosować do tego zegara ?

    Tak, będą! Wszystkie lampy, które mają taki sam układ wyprowadzeń (szczególnie anoda) i kierunek patrzenia będą pasowały. Generalnie lampy Z57xxx są kompatybilne i różnią się jedynie wspomnianą kropką.
    Tabela kompatybilności lamp z naszymi zegarami jest na naszej liście do zrobienia.
  • #13
    User removed account
    User removed account  
  • #14
    electroNIXclock
    Level 11  
    juzek555 wrote:
    ...przez schowaną maleńką neonówkę z odpowiednim standardem nadnapięciowym.


    Chyba trochę za bardzo kombinujesz... W naszej konstrukcji chodziło o to, żeby ją upraszczać, a nie niepotrzebnie komplikować.
  • #15
    User removed account
    User removed account  
  • #16
    mabor55
    Level 2  
    Mam już zmontowany i działający ten zegar. Wygląda świetnie. Gratuluję pomysłu.
    A czy jest planowany może taki mały zegar z sekundnikiem? Fajnie by wyglądał z małymi lampkami IN16 w sekundniku.
    Jako że zamówiłem sobie do tego zegara dodatkowe płytki do mocowania lamp, to zamontowałem sobie do nich lampy IN8-2. Są one tej samej wielkości co ZM573, ale mają cyfry o wielkości 18mm (lampy ZM573 13mm). I ten zegar z tymi lampami prezentuje się również bardzo elegancko.
  • #17
    electroNIXclock
    Level 11  
    mabor55 wrote:
    A czy jest planowany może taki mały zegar z sekundnikiem? Fajnie by wyglądał z małymi lampkami IN16 w sekundniku.

    W tym momencie czekamy na płytki do prototypu zegara pod 6 lamp IN12. Jak dobrze pójdzie, to będzie gotowy za miesiąc.
    Zegar lampowy nixie electroNIXclock 4xZ573M zasilany z USB
  • #19
    RAFAŁ.M
    Level 19  
    Witam
    Mam pytanie czy ktoś próbował nanosić na wyświetlacze nixie taką czerwoną powłokę lakieru ? W starych wyświetlaczach ten czerwony lakier często się kruszy a po jego całkowitym usunięciu jest gorszy kontrast świecących cyfr. Myślałem żeby polakierować wyświetlacze lakierem transparentnym czerwonym takim jak do przyciemniania kloszy lamp tylko czy wyjdzie równomiernie?
  • #20
    sidiouss
    Level 10  
    Czy mogę prosić o wersję pdfa z dwoma warstwami pcb oddzielnie? A do tego BOM elementów z part numberami? :)
  • #21
    Piekny39
    Level 12  
    Można zapytać gdzie znajdę ustawienia fusów ?

    Pozdrawiam
  • #22
    electroNIXclock
    Level 11  
    W załączniku najnowszy firmware z efektem 'Slot machine' - parametr pod numerem 46:
    0 - wyłączony
    1 - efekt 'slot machine' uruchamiany co godzinę

    Dodatkowo firmware pod lampy LC531 (kompatybilne poprzez przejściówki pcb).
    "Spis elementów" również w załączniku.

    *Ustawienia fuse:
    Generalnie fuse i lock bitów nie należy zmieniać, ale gdyby komuś się przestawiło podsyłam prawidłowe wartości:
    * Fuse & Lock bits:
    * Int. osc. 8Mhz, disabled JTAG, brown-out detection @ 2,7V, enabled
    * hFUSE:D9
    * lFUSE:A4
    * eFUSE:--
    * lockBIT:3C (jak ktoś chce zabezpieczyć soft przed odczytem)