- Лоботрясы

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Статьи по AVR

Читать в Яндекс.Подписках



    NIXIE CLOCK. Начало... (Часть 1 из 3)
Просмотров: 13383

    Немного нудной истории...
    Неоновые индикаторы (Nixie tubes) были распространённой формой цифровых дисплеев для электронного оборудования с середины 1950-х годов до конца 1980-х годов, когда оны были вытеснены 7-ми сегментными светодиодными и жидкокристаллическими индиаторами.
    Прототипы неоновых индикаторов, всемирно известных как NIXIE, были разработаны в небольшой лаборатории производителя электровакуумных приборов Haydu Brothers Laboratories (Британские учёные, естественно), которую впоследствии выкупила фирма Burroughs Corporation вместе с принадлежащей ей торговой маркой NIXIE. А в 1954 году индикаторы были представлены на рынок. Название NIXIE было получено из аббревиатуры «NIXI» [Numeric Indicator experimental No. 1), и прочно укрепилось в обиходе для обозначения неоновых газоразрядных индикаторов. Неоновые индикаторы уже давно не выпускаются, однако их срок службы практически неограничен - при нормальных условиях эксплуатации лампы могут служить в течение 20-50 лет (по крайней мере, так утверждают любители Nixie tubes).
    Светодиодные и жидкокристаллические индикаторы, пришедшие на смену Nixie tubes конечно лучше с технической точки зрения, однако их эстетический вид оставляет желать лучшего. Другое дело - смотреть на тёплое и приятное свечение электрического разряда в неоне:

    Правда, красиво?
    Так и я, впервые увидев работу часов на газоразрядных лампах, выпучив глаза и пуская слюну подумал - Хочу! (глядя на фото сверху понятно, что мечта идиота таки сбылась!) Представленных готовых проектов таких часов в интернете - пруд-пруди, но захотелось чего-то своего, оригинального, не как у всех! Чего частично и достигнул, сделав ставку на проработку программного обеспечения данных часов. Выслушивая замечания и критику некоторых своих товарищей, отличающихся любовью смотреть коням в зубы, особенно даренным, программное обеспечение на свои
NIXIE я прорабатывал, исправлял и дорабатывал в течение 2-х лет, в результате чего они могут похвастаться немалым своим функционалом (правда здесь и ложка дёгтя: за время доработки сего чуда начала киберпанковской эпохи, я к нему изрядно поостыл, поэтому полную и вкрадчивую проверку своего программного кода на наличие мелких багов я не делал, поэтому, рискнув повторить мой проект в железе и обнаружив какой-то непонятный артефакт - сразу же бейте в колокол, говорите мне, в чём я не прав, - а я в свою очередь буду каяться и исправляться.

     Почему я решил разбить статью на три части? Просто из-за того, что полезной информации по данным часам у меня хватит на написание древнеримского манускрипта а также из-за того, что настройка часов, точнее, установка режимов работы, требует отдельной инструкции и пояснения (я же говорил, что всё чересчур заумно), и для этого я напишу отдельную статью. А может быть, потом и объединю все эти части воедино.

     Итак, начнём...

     Сердцем часов является частый герой многих микроконтроллерных конструкций - ATMEGA8A-PU, который обеспечивает опрос микросхемы RTC (часов реального времени), управление работой индикаторов, изменение их яркости а также изменение яркости светодиодной подсветки ламп (пока что предусмотрен только синий цвет), и управление работой будильника.

     Применение микросхемы RTC (DS1302), обеспечивает продолжение отсчёта времени при отключении напряжения питания. Почему применил именно эту микросхему, а не популярную DS1307? Просто, работая с ней, иногда замечал случаи неадекватной работы, что выражалось в передачей этой микросхемой чёрт-знает какой информации, но никак не времени (в интернете тоже встречал на неё нарекания, или это зависит от серии?!). Также в часах предусмотрен режим очистки катодов, значительно продлевающий срок службы ламп (защита от "отравления" катодов ламп).

     Часы питаются от блока питания постоянного тока на 12В (брал адаптер от радиотелефона Panasonic). Повышенное напряжение в 180-185В достигается за счёт STEP-UP преобразователя на общедоступной (и мною любимой) микросхеме mc34063. Схему, а также подробную настройку часов приведу в следующей статье.

     А теперь более подробней о самом главном элементе данных часов - неоновых лампах (nixie tubes). В принципе, применить в часах вы можете любые экземпляры советских или импортных стекляшек, однако я, по опыту их применения, предпочтение отдаю лампам ИН-12, под которую и будет заточена печатная плата. Хоть ИН-12, ИН-8 и ИН-14 и имеют, судя по каталожным данным одинаковый срок службы (около 5000 часов), но почему-то, ИН-12 работает гораздо дольше и надёжнее ИН-8 и ИН-14 (опять же, по моему опыту). Через полгода-год работы у ламп ИН-14 начинала темнеть то одна, то другая цифра (похоже происходило отравление катодов лампы, т.е. оседание на них частичек электрода с других катодов), хотя программно был реализован режим очистки электродов, а ток потребления одного электрода в динамическом режиме работы ламп не превышал 0,5 мА (хотя по критерию долговечности, ток индикации цифр должен быть не более 2,5 мА! А проводить сезонную процедуру лечения отравленных электродов мне наскучило...

     Поэтому, идя наперекор сложившемуся почти что стандарту де-факто неоновых часов - обязательно ИН-14 (радуют вам глаз на первой фотографии)  а ещё лучше - ИН-18 (давно уже скупленных с рук населения барыгами, перепродающими их на eBay), позвольте представить Вам мой проект часов на ИН-12.

     

     ИН-12 собственной персоной (рисунок взят с сайта radiolamp.ru)

     Краткий функционал моих часов:
- Отсчёт времени часы/минуты/секунды (вы бы удивились, если бы этой функции не было, правда?);
- Отображение даты - день/месяц/год (при кратковременном нажатии кнопочки);
- Возможность отключения секунд (некоторых, видите-ли, нервирует частое мерцание ламп (кирпич в сторону одного из своих товарищей...);
- Возможность показа текущего дня недели (понедельник-воскресение) вместо индикации секунд;
- Несколько уровней яркости неоновых ламп и светодиодов подсветки;
- Возможность задавать время увеличения и уменьшения яркости как ламп, так и светодиодов подсветки (опять же, некоторых вечно довольных жизнью людей напрягает излишняя яркость часов по ночам, а подстраивать её постоянно вручную религия не позволяет);
- Возможность суточной и/или декадной коррекции времени часов (от -9 до +9 секунд);
- Возможность настроить будильник по дням недели;
- 3 типа будильника: срабатывает один раз, срабатывает постоянно в одно время и срабатывает по установленным дням недели;
- 2 меню доступа к основным настройкам часов: главное и быстрое (с часто меняемыми и используемыми функциями).
     Вот, пожалуй, и всё!
     Если вас не устраивает функционал, и вы хотите конкретной конверсии программы, то я вас огорчу - потратив на её доводку пару лет и испытав в железе в разное время пять её версий, при возникающих просьбах друзей добавить или переделать какую-то часть программы у меня начинают краснеть глаза, брызгать слюна, а губы начинают изрыгать хулу и прочие богохульные вещи. В таком виде я мало полезен для общества...
     Так что, если решились собрать часы с вышеперечисленным функционалом, то до выхода второй части статьи можете посвятить своё время на поиски неоновых ламп в количестве 6 штук.


Опубликовано 14.10.2014
© Igoryosha, 2014

 
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню