Zegar z lampami NIXIE
Schemat
Zegar NIXIE
Ostateczny schemat powstał dzięki schematom umieszczonym w sieci. Głównie podpierałem się projektem Mirley'a. Po pozyskaniu lamp IN12B i dekodera BCD SN74141 przystąpiłem do tworzenia schematu.
Tym razem kontrolerem głównym projektu został popularny AVR'ek ATmega8. Posiada odpowiednią ilość wyjść niezbędnych do multipleksowego sterowania lampami, oraz obsłuży zegar PCF8583 dzięki magistrali I2C. Zastosowanie zewnętrznego układu zegara z podtrzymaniem bateryjnym wyeliminuje potrzebę jego ponownego ustawiania w wypadku zaniku napięcia zasilającego układ.
Pierwotna wersja układu wyglądała następująco:
Wersja pierwotna zgara NIXIE IN12B
Płytki PCB zgara NIXIE IN12B
Schemat sprawdzony, więc przystępujemy do produkcji płytek PCB. Tradycyjnie termotransfer, wytrawiarka, wiercenie i lutowanie.
Płytki zegara przed i po zmontowaniu:
 Płytki PCB przygotowane do wytrawiania |
 Płytki PCB po wytrawieniu |
 Płytka sterownika |
 Płytka lamp |
Niestety, po pierwszych próbach uruchomienia zegara okazało się, że zastosowana przetwornica okropnie się grzeje i po piętniastu minutach nie zasila lamp. Po kilku wymianach spalonych podzespołów zdecydowałem, że muszę użyć innej, zewnętrznej przetwornicy.
Poniżej kilka zdjęć z prób zegara. Układ w czasie testów pobierał mniej niż 200mA.
Zegar w czasie prób
Kilka sekund później
Dalsze testy
Płytka PCB zewnętrznej przetwornicy
Schemat zewnętrznej przetwornicy
Znalazłem schemat przetwornicy wykorzystujący układ MC34063.
Przetwornica zasilana jest napięciem 9V, więc idealnie pasowała do mojego zegara. Po niewielkich modyfikacjach polegających na odcięciu starej przetwornicy i zamontowaniu nowej układ zaczął działać prawidłowo. Nie grzał się, lampy nie przygasały, pozostało tylko programowanie mikrokontrolera.
Program napisałem w C, wykorzystując środowisko Eclipse. Zastosowałem pożyteczną cechę układu PCF8583 polegającą na aktywowaniu sygnału przerwania dokładnie co 1 sekundę. Po aktywacji przerwania mikrokontroler odczytuje dokładną godzinę z PCF'a i aktualizuje zmienne. Następnie w nieskończonej pętli wyświetla zmienne za pomocą lamp wykorzystując multipleksowanie. Częstotliwość 100 Hz dobrałem tak, żeby lampy świeciły jasno, bez denerwującego migotania.
Do ustawiania godziny wykorzystałem trzy przyciski typu mikroswitch. Po wciśnięciu środkowego przycisku zegar przechodzi w tryb ustawiania godziny. Sygnał przerwania zostaje zablokowany, neonówki (kropki) nie gasną i za pomocą dwóch skrajnych przycisków ("+" i "-") ustawiamy godziny, następnie minuty i sekundy. Po zakończeniu sekwencji odpowiednie wartości zostają przesłane do układu PCF i zegar działa standardowo.
Wszystko działało zgodnie z założeniami.
Ostatnim zadaniem było "ubranie" układu. Posiadałem kilka aluminiowych przycisków w obudowie wandaloodpornej. Zaprojektowałem drewnianą obudowę i aluminiowe wypełnienie. Docięta sklejka kosztowała mnie 7 zł, laserowo wycinane wypełnienie 35 zł (najdroższa część projektu nie licząc lamp). Pozostałe elementy poniewierały się w szufladach. Ogólny koszt zegara - 100 zł :).
A tak się prezentuje:
 Sklejona obudowa. Wersja bez lakieru |
 Zegar złożony. Wersja ostateczna |
 Podświetlenie lamp |
 Zegar NIXIE :) |
