Ламповые часы на ВЛИ ИВ-11. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Ламповые часы на ВЛИ ИВ-11

Это - третья версия часов на ВЛИ ИВ-11. Главные отличия от предыдущих - это управление анодами через специальную микросхему - драйвер, а сетками - через оптроны.

нажми для увеличения
Пройдёмся по схеме. Основой часов является микроконтроллер ATMEGA8, задачами которого являются:

чтение текущего времени из микросхемы часов DS1307
динамическая индикация на индикаторы ИВ-11
обработка нажатия на кнопки

В качестве индикаторов используются вакуумно-люминесцентные индикаторы ИВ-11, выполненные в форме "ламп". Они выглядят не так, как неоновые газоразрядные индикаторы, имеют иные принцип работы и вид светящихся цифр, цвет которых также отличается (зелёный или зелёно-голубой вместо неонового оранжевого). Зато с их использованием получаются настоящие "тёплые ламповые" часы, потому что данные индикаторы имеют нагревающуюся нить накала, одновременно являющуюся катодом.

Для управления анодами - сегментами применён специальный драйвер - микросхема A6118SLW. Это то же самое, что и UDN6118, только в SMD-исполнении. Драйвер содержит 8 "верхних" ключей с напряжением до 80 вольт.

Для управления сетками индикаторов используются высоковольтные оптроны TLP627.

Источник высокого напряжения +60 вольт для анодов и сеток построен на микросхеме MAX1771 с внешним высоковольтным силовым полевым транзистором FQD12N20L.

Накал у индикаторных ламп ИВ-11 питается напряжением 1,5 вольта. В данной конструкции в цепи питания накалов каждой лампы добавлены резисторы смещения, на которых падает примерно 0,5 вольта, а само напряжение питания увеличено до 2 вольт. Это сделано для устранения возможной паразитной засветки выключенных сегментов индикаторов. Но так делать необязательно, резисторы можно заменить перемычками, а питание снизить до 1,5 вольт, если засветки не наблюдается. Понижающий преобразователь не показан на схеме, в качестве него используется готовый миниатюрный регулируемый модуль на MP2307.

Часы питаются через USB-гнездо, цепи питания анодного и накального преобразователей отделены от питания логики CLC-фильтром C7L1C8, который распаян возле гнезда питания. На печатной плате гнездо и фильтр отсутствуют, в готовой конструкции они размещаются на отдельной небольшой плате.

Печатная плата часов на ВЛИ ИВ-11

Сигналы управления сетками от микроконтроллера к резисторам оптронов тянутся четырьмя проводками, обозначенными на плате голубым цветом. Оптроны устанавливаются с нижней стороны платы.

Управление часами очень простое. Средняя кнопка переключает режимы, а две крайние - уменьшают или увеличивают значения:

режим 1: часы
режим 2: только секунды
режим 3: установка часов. крайними кнопками можно изменять значение часов
режим 4: установка минут. крайними кнопками можно изменять значение минут
режим 5: установка яркости. крайними кнопками можно изменять яркость индикаторов

С целью продления ресурса работы ламп ИВ-11 не следует делать яркость выше необходимой, комфортной для глаз.

Часы с вакуумно-люминесцентными индикаторами

Часы с вакуумно-люминесцентными индикаторами

печатная плата: nixie_iv11_pcb.zip (Eagle Layout)

прошивка: допиливается

детали для сборки:
оптрон TLP627
драйвер A6118
МК ATMega8
DS1307
кнопка угловая
часовой кварцевый резонатор
шим MAX1771
транзистор FQD12N20L
часовая батарейка

13 июня 2020

Небольшое видео работы часов:

1.9.20 вт, 6:54
А будильник будет в новой прошивке?

20:56

Новой прошивки для конкретно этой конструкции не будет, допиливаем старую. Дело не движется из-за того, что нет возможности проверять в железе. Возможно, придётся выложить, "как есть". Будильника нет.

31.8.22 ср, 16:10
И где?

комментировать

нравится?

Авторские права охраняет Роскомнадзор

Нажми, чтобы получить ссылку для блога или форума.

Понравилась статья?
Робот Вертер говорит:
поделись с друзьями!

В описываемой схеме для питания нитей накала применяется регулируемый преобразователь. Рекомендую настроить ему выходное напряжение в 2 вольта ДО подключения его к лампам. Люминесцентники ОЧЕНЬ чувствительны к перекалу, даже двукратная перегрузка всего на пару секунд и всё - хана катоду, потеря эмиссии. Дело в том, что нить накала в люминесцентных индикаторах выполнена без оксидного слоя, в отличие от обычных радиоламп. Это сделано потому, что белая оксидированная нить будет слишком сильно выделяться на фоне сегментов. И даже если поставить светофильтр, то нить всё равно будет видна - у оксидированного катода большая температура эмиссии, нить будет достаточно ярко светится. Поэтому катод в ВЛИ делается не оксидным, а торированным. Нить накала делается спеканием порошка вольфрама с небольшой добавкой тория. Температура таких катодов значительно ниже любых других, при нормальной эмиссии нить почти не светится. Но есть у таких катодов охрененный минус - даже при небольшом перегреве торий диффундирует из вольфрама, испаряется и катод теряет эмиссию. Лет сто тому назад были радиолампы серии МИКРО как раз с такими катодами. Не счесть, сколько их пожгли именно так, перекалом, либо от незнания, либо пытаясь выжать из каскада побольше усиления.
Старые запасы таких индикаторов не бесконечны, а новые, фирменные, имеют довольно большую стоимость. Может быть мой совет кому-нибудь и пригодится.
P.S. Кстати, не стоит разбивать такие индикаторы. Торий довольно радиоактивный металл с большим периодом полураспада, при попадании внутрь организма будет практически всю жизнь его облучать.