Преобразователь 12В-180В на микросхеме MC34063 для питания часов на газоразрядных индикаторах
Разжился я как то восемью индикаторами ин-14, купил у кореша за 300р. и ускакал в закат, пока он не опомнился. Выпаял с родной платы, отмыл, и начал шевелить мозгом, как заставить это чудо советского лампостроения работать на мое благо
В интернете нашел множество схем часов на газоразрядных индикаторах, но решил делать по своему, и в двух экземплярах. Так как с программированием микроконтроллеров у меня все очень плохо, сделал проект на ардуино нано, тем более опыт с ней у меня имеется (часы на больших семисегментниках, роботизированное зарядное устройство для аккумуляторов 18650, электропривод жалюзи, лабораторный блок питания, сверлильный станок с элементами ЧПУ)
Газоразрядный индикатор ин-14 имеет 13 выводов. Один из них общий анод, на который подается 170 вольт, а остальные — выводы для зажигания цифр от 0 до 9 и двух запятых. Для зажигания цифры нужно соответствующий вывод притянуть к земле. Отлично с этим справляется микросхема к155ид1, разработанная специально для таких индикаторов. Каким то чудом она оказалась в местном радиомагазине, и стоила 25р. за штуку. Из-за ажиотажа вокруг газоразрядных индикаторов цены на эти микросхемы, да и сами индикаторы в интернет магазинах стали конскими. К тому же эти микросхемы и индикаторы давно не выпускают. Купил с десяток на всякий случай. Нашел бы индикаторы, купил бы не раздумывая штук двадцать.
Начал со сборки преобразователя 12-180в чтобы питать индикаторы. Выбрал вариант на микросхеме MC34063, так как в большинстве схем часов на ГРИ использовалась именно эта микросхема.
Схема преобразователя и готовый вариант
На схеме комбинированный блок питания. В верхней части линейный стабилизатор L7805 для питания контроллера и микросхем, который выдает 5 вольт, а в нижней части сам преобразователь12-180.
Решил ради тренировки собрать его на отдельной плате, чтобы наступить на все возможные грабли при сборке и отладке, а не переделывать итоговую печатку, если что-то пойдет не так. Заработал преобразователь сразу, правда из-за топорного наскоро сделанного дросселя неизвестной индуктивности напряжение при подключении нагрузки проседало примерно до 130в.
Просадка не мешала светиться индикаторам, которые я на скорую руку подключил к схеме управления
Преобразователь получился очень живучим, в чем я убедился случайно закоротив выход.
Идем дальше. Надо рисовать полную схему и печатные платы для последующего изготовления.
Блок-схема для начала. Не ругайте, по ГОСТу я нарисовать не смог, ибо гуманитарий, и вообще не знаю, есть ли какие то стандарты для этих схем.
Ардуино получает время от высокоточных часов реального времени DS3231, температуру от цифрового датчика ds18b20, данные освещенности для выставления нужной яркости от фоторезистора, затем обрабатывает все это и выводит на дисплей из газоразрядных индикаторов, выставляя нужную яркость. Для экономии ног ардуино я сделал управление индикацией через сдвиговый регистр 74hc595.
Полный вариант схемы:Плата управленияПлата индикаторовСкетч ардуино костыли и велосипеды повсюду
Затем печатаем рисунок нужной стороны платы на глянцевой бумаге. я использую желтые китайские листочки, которые можно найти на алиекспресс по запросу PCB PAPER. Они будут получше журналов. Для экономии отрезаю куски и клею на лист а4 только с верхнего края
Потом как обычно приглаживаю лист утюгом. И тут важный момент. Плата двухсторонняя, и чтобы совместить два рисунка по отверстиям я сразу после нанесения первой стороны просверливаю отверстия для совмещения, затем листик со второй стороной совмещаю по этим отверстиям с помощью тонкох сверл или иголок, результат вполне неплох. Есть другие способы (совмещение на просвет, травление сторон по отдельности), но мне этот больше понравился
Вот готовые платы перед травлением
После травления наступает время сверлить отверстия. Много отверстий. Станок очень помогает, просто жму на педаль, и смахиваю кисточкой пылюку. Твердосплавное сверло чувствует себя нормально.
Затем лужу. Можно лудить сплавом Розе, будет красивее, но мне было лень, обошелся паяльником.
На готовые платы ставятся нужные детали, и изделие оживает. Процесс сборки был немного нервным, была допущена глупая ошибка — на выход преобразователя был поставлен конденсатор емкостью 470мкф вместо 4.7. Долго думал, почему все греется и ничего не работает, но после исправления ошибки все завелось. Очень живучая микруха, преобразователь не помер даже после очередного короткого замыкания по выходу, которое я устроил неосторожным движением щупа мультиметра.
А вот с корпусом я пролетел, получился здоровенный какой-то.
Процесс изготовления
Готово!
Теперь будет что подружке задарить на восьмое марта.
Плюсы преобразователя на MC34063 очевидны — простота и неприхотливость к компонентам, высокая повторяемость, и конечно же живучесть.
Прошу прощения за странную ссылку на товар в магазине, специфика сайта не позволяет разместить ссылку на конкретный товар.
У кого возникнут вопросы по схеме — пишите, отвечу.
Катоды ИН-14 выполнены в виде цифр высотой 18мм. Оформление прибора стеклянное, с гибкими проволочными выводами. Индикация производится через боковую поверхность баллона.
Условное обозначение индикатора ИН-14
Параметры индикатора ИН-14:
Яркость свечения
50кд/м²
Угол обзора
60° (±30°)
Постоянный режим
Импульсный режим
Напряжение источника питания
>200В
>190V
Напряжение возникновения разряда
<170В
Напряжение поддержания разряда
120..170В
Рабочий ток цифр средний
2,5..3,0мА
0,7..1,5мА
Рабочий ток "запятой" средний
0,3..0,7мА
0,15..0,6мА
Рабочий ток цифр (пульсирующее напряжение 50Гц)
<2,0мА
-
Рабочий ток "запятой" (пульсирующее напряжение 50Гц)
<0,2мА
-
Рабочий ток цифр импульсный
-
7..13мА
Рабочий ток цифр импульсный
-
1,5..5мА
Длительность импульса
-
>70мкс
Частота повторения импульсов
-
1..1,8КГц
Наработка, не менее
5000ч
Назначение выводов ИН-14:
1
Анод
2
Катод "запятая"
3
Катод "1"
4
Катод "2"
5
Катод "3"
6
Катод "4"
7
Катод "5"
8
Катод "6"
9
Катод "7"
10
Катод "8"
11
Катод "9"
12
Катод "0"
13
Катод "запятая"
tec.org.ru
Лампа ИН-14 (Индикатор) — DataSheet
Корпус лампы ИН-14
Описание
Индикатор тлеющего разряда для работы в качестве визуального цифрового индикатора электрических сигналов. Катоды — в форме арабских цифр (от 0 до 9) и двух запятых. Высота цифр 18 мм. Индикация производится через боковую поверхность баллона. Оформление — стеклянное, миниатюрное. Масса 20 г. Выводы электродов: 1 — анод; 2 — знак «запятая»; 3 — цифра 1; 4 — цифра 2; 5 — цифра 3; 6 — цифра 4; 7 — цифра 5; 8 — цифра 6; 9 -цифра 7; 10 — цифра 8; 11 — цифра 9; 12 — цифра 0; 13 — знак «запятая».
Основные данные
Параметр
Условия
ИН-14
Ед. изм.
Аналог
—
—
—
Яркость свечения
—
≥100
кд/м2
Угол обзора
—
≥60°
—
Напряжение источника питания
—
≥200
В
Напряжение возникновения разряда
—
≤170
В
Напряжение поддержания разряда
—
115-170
В
Ток индикации
цифр
≤2,5
мА
запятой
≤0,3
Рабочий ток при питании от источника постоянного напряжения
цифр
2-3,5
мА
запятой
≤0,7
Рабочий ток при питании от источника пульсирующего напряжения с частотой 50 Гц (среднее значение)
цифр
≤2
мА
запятой
≤0,2
Ток рабочий в импульсном режиме
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц цифр (среднее значение)
0,7-1,5
мА
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц запятой (среднее значение)
0,15-0,6
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц цифр (амплитуда импульса)
7-13
при Ua.имп ≥ 190 В; t ≥ 70 мкс; f = 1÷1,8 кГц запятой (амплитуда импульса)
1,5-5
Наработка
—
≥12500
ч
Описание всех параметров смотрите в буквенных обозначениях параметров радиоламп
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
rudatasheet.ru
NiXIE: Радио-термометр ИН-14,ИН-19
Автор: RoboC
Лампа: ИН-14, ИН-19
Схема: есть ( PIC 16F886)
Плата:есть
Прошивка:есть
Исходник:есть ( Proton PicBasic )
Описание: есть
Ссылка первоисточник: ---Особенности: Измерение температуры дома (проводной датчик) и на улице (радио датчик). Индивидуальная на каждую лампу RGB подсветка на MBI5030 .Добавил схему и прошивку без радио(2 проводных датчика, без 5030) Схема: Данный девайс умеет показывать температуру в квартире и через радио датчик температуру на улице. Есть RGB подсветка с 3 эффектами, их кол-во ограничено моей скудной фантазией(в МК памяти занято 25%). Присутствует 1 кнопка, которая, собственно, нужна для переключения световых эффектов(плавный перелив,гирлянда,свечи,нет подсветки). Температура показывается по очереди с периодичностью 10-15 сек. При демонстрации показаний на улице мигает знак "ГРАДУС ЦЕЛЬСИЯ". Т.к в термометре показания меняются медленно , где то раз в 5-7 мин проходит тест, который перебирает все символы, для предотвращения их отравления.
Программа написана на Proton PicBasic.
Почему выбран именно 16f886.Ответ прост - цена.Доступный мне 16f628 стоит 13.40 грн. и у него намного меньше возможностей, чем у 16f886 по цене 17грн, да и количество выводов позволяет отказаться от навязчивой 155ИД1.
Как все начиналось? Ездил я на ХАмфест (кто не знает Яндекс в помощь!) и прикупил платку с лампами ИН-14 и вместе с ними в блоке попались мне ИН-19А,ИН-19Б,ИН-19В. Ну не выбрасывать же их? Немного порисовав в спирите, "родил" схему, только отдаленно похожую на ту, что Вы видите выше.
Сначала устройство жило в такой вот коробочке.
Вы спросите, что там за лампа ИН-13 на фото? Да-да предполагалось, что уличная температура будет показываться в цифровом виде, а комнатная посредством ИН-13, но из за выбранного корпуса от этого пришлось отказаться. Руки робота из разбитой игрушки сынишки, которые держали ИН-13, слишком похабно сделаны китайцами.Да и смотрелось все в стиле "франкинштейна".
Пришло время попробовать все в неоне.Как раз кстати пришлись драйверы MBI5030 с "РКС" и MSS_JA подогнал RGB диоды попробовать. Получилась вот такая плата индикации:
Изготовил плату по технологии ЛУТ(http://cxem.net/master/45.php ). Стороны совмещал конвертиком. Руки чесались впаять лампы, чуть не забыл про светодиоды под ними!!! И все равно мучился потом, впаивая резисторы . После того как все заработало в коробочке и начало светиться приятным красненьким цветом, началась самая длительная часть изготовления - производство корпуса.
Нашлись у меня в ящике пару сгоревших экономок и корпус от фискального блока РРО, который я распилил и склеил так, как мне нужно было. Еще сбегал в магазин мебельной фурнитуры и прикупил 2 держателя для полочек стеклянных. К сожалению , как хотел - в виде четверти сферы я не нашел, купил такие как на фото.Что поделаешь,город маленький.
Закончил верх и примеряю низ. Отверстия под лампы вырезаны лазером в акриловой пластине, которая вклеена в корпус. Надо же к чему то крепить плату Почти готовый корпус. Оставшиеся платы блока питания и блока МК. Сделаны ЛУТом,плата МК со второй стороны металлизирована(маркером покрасил ее перманентным). Что получилось Вы можете наблюдать на картинке.
Немного слов о радио части и о датчике. Т.к. мой друг собирал часы из этой статьи(http://ucprog.ucoz.ru/publ/chasy_termometr_led_s_radiodatchikom/1-1-0-1 ) и ему хотелось тоже такой термометр собрать. Протокол и датчик слизал оттуда.
Протокол радиопередачи слизан с IR NEC (хорошая синхронизация, проще декодировать по сравнению с RC5).
Данные радиодатчика температуры содержат следующие байты: - Серийный номер (101). - Значение температуры. - Значение знака температуры. - Значение десятых долей температуры. - Байт CRC8.
Данные с радиозвонка: - Серийный номер (00000001). - Значение номера звонка - Нулевой байт - Байт CRC8.
Единица передается импульсом 500 мкс с паузой 1600 мкс, 0 – 500/520. Перед посылкой байтов отправляется преамбула из 8-ми нулей и опознавательный сигнал длительностью 10мс. Общее время передачи составляет приблизительно 80 мсек. На пульты от автомобильных сигнализаций декодер приемника не реагирует.
Хотя сейчас пожалуй я бы применил пару RFM-01 и RFM-02. Вот такие радио модули я прикупил в магазине хотя их можно сделать и самому(http://cxem.net/rmodem/rmodem14.php ):
Приемник слишком плохой, поэтому передатчик надо питать 3 батарейками.От 3Вольт прием не стабильный . Их тех что есть в продаже,эта пара должна работать:
RT4-433 Модули приема и передачи на 433/868 МГц RR4-433 Модули приема и передачи на 433/868 МГц
Еще одна пара: HM-R433 HM-T433
Еще встречал в инете дешевые комплекты для Ардуино, но это уже для мазохистов.
Не обязательно зацикливаться на 433Мгц, подойдут комплекты и на другие частоты.
Для некоторых радио модулей нужно отдельное питание 5В(мои работают нормально от основного), в схеме предусмотрено 3.3В питание(не проверял работу).
Фото радио датчика в исполнении crocodil (Radiokot).
Видео:
Программировать контроллер можно простеньким и надежным программатором Extra-PIC .Советую собирать полную версию. Если что то буду править, добавлю тут. Почта указана сверху. Удачных всем свершений! Upd: 15/06/2013 Добавил прошивку с отключенной подсветкой. Переключение на уличную температуру - долгое нажатие кнопки,по прошествии, примерно, 10 сек, вернется на домашнюю температуру. С этой прошивкой устройство можно использовать как обычный комнатный термометр,не подключая радио модуль. Схема: Архив:Платы.. Прошивка исходник Прошивка исходник радио-модуля Прошивка: отключена подсветка, перекл. - долгое удержание.
upd: 2014/02/08
Тем, кому лень собирать радио и не лень сверлить стену для датчика на улицу, посвящается:
Прошивка
upd: 2014/04/03
Желающие могут проверить последнюю схему в протеусе: проект протеус, прошивка .
upd: 2016/09/05
Вариант термометра от alfa2 (РадиоКот).
RGB подсветка убрана полностью.
Платы сделаны по технологии ЛУТ, фото в процессе монтажа:
Мой вариант радио датчика не устроил.
alfa2 говорит:
Долго ли, коротко ли, в итоге переделал схему "Радиодатчика", как посчитал правильно с моей точки зрения, добавил 2-а транзистора с обвязкой.
Для удобства еще бы изменить прошивку "Радиодатчика", так как период включение на передачу либо через 1 сек, а это много, либо через 5 мин, а это мало. Смена показаний термометра дом/улица происходит через 16 сек, обрыв связи с радио датчиком идентифицируется через 32 сек, думаю период в 30 сек./2 мин. будет как раз то что нужно. Так как сам в программировании не комильфо, за помощью обратился к Станиславу Дмитриеву он прислал новую прошивку под вариант 30 сек/2 мин
Загрузить файл главной платы.Загрузить прошивку радио модуля.
Поделиться с друзьями: