Nixie clock или теплый ламповый свет вам в дом

    Все началось в тот момент, когда на работе в одном из ящиков со старыми радиодеталями была найдена вот такая поделка. Кто ее сделал — история умалчивает, работала ли она тоже достоверно не известно.



    И тогда возникла мысль об изготовление подобного устройства, тем более у моих проекционных часов дома благополучно отказала проекция. Вы только посмотрите на это, это ведь прекрасно!







    Если вам кажется это ужасным, представьте что вы живете в 80х годах, у вас нет МК, нет стеклотекстолита, нет ЧПУ, нет точного инструмента и т.п. зато есть огромное желание и знания.

    Итерация 1


    От идеи до реализации времени прошло много, сначала были заказаны лампы на авито, я взял ИН12б, ИН1, ИНС-1, ИН-8-2, ИН-14. Далее я смотрел готовые решения по данной теме, в основном это касалось высоковольтной части (ВВ). Схемотехника всех часов элементарна, вот например популярная схема с одного из сайтов, в ней есть все необходимые части, изменяйте под имеющиеся элементы.



    Читал на форумах что для высоковольтных DC-DC хорошо подходит микросхема мах1771, взял 5 штук, подготовил плату пока она ехала. Ох, и намучался я с ней, даташник знал наизусть. Очень капризная микросхема, не она крутая конечно, но очень требовательна к разводке платы, не срослось у меня с ней. Но часы на ней я таки сделал, с корпусом не стал заморачиваться, просто напечатал сегментный корпус на принтере. Лампы Ин-14, Arduino Nano, DC-DC на max1771, модуль времени на DS3231, индикация динамическая, подсветка светодиодная.




    Во всех моих часах есть контроль температуры: если температура вырастет до порога, часы переходят в режим бездействия — отключаются индикаторы до того момента как не понизится температура. За время эксплуатации перегревы замечены не были. Также имеется функция противодействия катодному отравлению ламп, с периодичностью раз в час происходит прогон всех цифр на всех индикаторах. Недостаток в том, что корректировка времени производится только через UART порт. С платой там тоже не все в порядке, решил, что соединить перемычками сойдет, устройство работает, но отлаживать и ремонтировать сложнее в разы.



    Итерация 2


    Далее я решил заморочится, и сделать эстетичный корпус, для этого были выбраны часы на лампах ИН-12, лучше бы я сделал их в печатном корпусе. Для уменьшения размеров платы я использовал Arduino ProMini, DC-DC сделал на популярной и старой MC34063 (вот это безотказная микруха, простая как угол дома и дешевая). Также в этой итерации я решил не использовать транзисторные ключи, и заменил их высоковольтными оптронами TLP627.





    Корректировка времени происходит через UART либо кнопками на тыльной стороне часов. Готовых библиотек мне не удалось найти/приспособить для своих часов, поэтому «меню» для корректировки времени пришлось писать самому.

    Корпус сделал из торцевого распила березы. С корпусом пришлось помучиться: лампы имеют продолговато-скругленную форму, подобрать под них сверло форстнера или выбрать фрезером не представлялось возможным в виду жестких выводов, а также из-за разницы в размерах колбы лампы. Поэтому пришлось засверлить 2 отверстия и далее при помощи рашпиля и напильника придать нужную форму, из-за этого имеется некоторые огрехи в точности подгонки.



    В целом лампы не очень понравились, понятно, почему они такие дешевые и в таких количествах продаются. Из-за того что они предназначены для горизонтального исполнения угол зрения у них не очень впечатляющий, а также более заметно что катоды располагаются на разной «глубине» в сравнении с теми же ИН-14.



    Итерация 3


    Учитывая недостатки предыдущих итераций я сделал 3 вариант часов. Решения с ВВ частью и мозгами такие же, как и во 2 варианте: Arduino ProMini, MC34063, TLP627, к155ид1, лампы ИН-14. Корпус сделал каноничный из дерева, на этот раз ясень, который взял у товарища. Часы получились довольно миниатюрные.



    На плате предусмотрена подсветка и обдув, однако не реализованы физически. Практика показала, что с подсветкой ночью цифры видно хуже, по крайней мере, моим не 100% зрением. Обдув также не понадобился, так как транзистор остается холодным. Настройка времени производится кнопками на тыльной стороне часов. Теперь у меня дома 3 часов на ГРИ, можно начинать раздавать.





    Но на этом эксперименты и получение приятного опыта в проектировании и реализации не закончены. Я уже подготовил 4 итерацию часов, на этот раз хочу отказаться от кнопок в пользу настройки при помощи веб-сервера и смартфона. Для этого подготовил вот такую плату для следующих часов, пока не решил какие именно лампы будут использованы, но скорее всего ИН1.





    Обзор всех моих часов я сделал в видео, с демонстрацией внутренностей и ошибок проектирования.


    Ссылки на ресурсы находится здесь.
    Поделиться публикацией

    Похожие публикации

    Комментарии 52

      0
      Было бы не плохо выложить исходники кода на git какой-нибудь. Тот же github.
        0
        Планируется ли реализация всего на одной плате? Чтобы можно было заказать по gerber файлам плату и за выходные собрать?
          +1
          Я не очень люблю решения «все в одном», модульные системы проще отлаживать и собирать. Есть уже готовые решения, с исходниками и платами. Для меня в данной ситуации важен опыт, ну и удовольствие конечно.
            0
            Просто Вам один шаг остался до того, чтобы ваше устройство кто-нибудь повторил) Я бы собрал себе чисто по приколу. Да и, как Вы говорите, опыт будет. Разводки.
              0
              На самом деле, автор, может и сам того не зная, но повторяет уже сделанное :). В Ютубе я знаю, по крайней мере, двух людей, которые уже делали часы на подобных газоразрядных индикаторах (есть даже файлы схем для заказа плат в Китае).
            0
            Реализация на одной плате требует роста габаритов, у меня получилось примерно так:
            Вид платы
            image
            Вид спереди
            image

            В более свежей версии избавился от маленькой мезонинной платы RTC, разместив микросхему на основной плате. Немного ужаться в габаритах можно, если перейти на транзисторные сборки и плату из 4, а не 2 слоев.
              0
              А вот это уже интересно) На одной плате просто смотрится солиднее.
            +3
            И, да, пожалуйста, не используйте rar. Для его поддержки приходиться ставить дополнительный пакет. Лучше 7zip или zip просто.
              0
              Оу! что то я не подумал сразу, спасибо учту и перепакую. Сам не так давно переехал на линуксы.
              +5
              Никогда не мог понять, зачем светодиодная подсветка на газоразрядные лампы… Как-то «по-китайски» выглядит. К тому же приходится повышать напряжение на лампах для увеличения яркости, а у них и так срок жизни ограничен, да и замену найти со временем всё сложнее будет.
              Кто будет повторять — не стоит сразу и делать. И автор пришёл в конце-концов к такому же выводу, что только мешает подсветка, особенно ночью. Ночью такие часы, с тлеющим разрядом особенно приятно смотрятся, IMHO.
              А вот неонки я парой ставил, чтобы был привычный вид 00:00.
              Кстати, кому неохота возиться со step-up преобразователем отдельным, «софтовый» ШИМ в версии от labkit вполне прилично работает. На минимальной яркости может быть заметно «проседание» яркости, когда мигают неонки, но не раздражает.
                0
                Софтовый бустер работает хорошо, использовал когда проверял лампы. По моему мнению использовать МК как бустер, это как микроскопом гвозди забивать, все таки есть специализированные микросхемы, причем дешевые очень.
                На счет подсветки: сработало стадное чувство — все делают, значит надо. По факту с подсветкой часы только на фотках красиво смотрятся.
                  0

                  Так МК у вас вообще бесплатный получается.

                +3
                На плате предусмотрена подсветка и ....., однако не реализованы физически. Практика показала, что с подсветкой ночью цифры видно хуже, .....

                Наконец-то!
                  0
                  Во всех моих часах есть контроль температуры: если температура вырастет до порога, часы переходят в режим бездействия — отключаются индикаторы до того момента как не понизится температура.
                  Приводит в замешательство. Так же, как и слова автора:
                  На плате предусмотрена подсветка и обдув
                  Чему там нагреваться? Мощности-то невеликие в схеме.
                    0
                    Транзистору в DC-DC, когда собирал 2 часы то оказалось что нет подходящего ВВ мосфета, поставил какой был.
                  +1
                  Сейчас тема часов на газоразрядных индикаторах очень популярна. Вот ресурс со ссылками на проекты.
                  radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=3210
                    0
                    На хабре как минимум две статьи
                    habr.com/ru/post/431868
                    habr.com/ru/post/254901
                    в одной из которых придуман интересный эффект плавного зажигания цифр:
                    видео

                    +2

                    Я для настройки точного времени решил поступить радикально и поставил модуль ESP, который при включении и раз в сутки синхронизирует время по NTP. Никаких лишних кнопок и внешнего модуля RTC.

                      0
                      А часовой пояс как задаёте?
                        0

                        Хардкодом в прошивке, также как имя и пароль wifi сети.

                          0
                          А зимне-летнее время у вас в ходу?
                            0

                            Нее, Путин отменил. Теперь только зимнее.

                              0
                              Тащем-то — это Дмитрий «бешеный принтер» Медведев был. Или нет?
                                0
                                Медведев на позитиве отменил перевод и оставил только летнее время, а потом Путин решил вернуться к стабильно зимнему.
                      +2
                      Никогда не понимал этой красоты… В чем смысл возвращаться в прошлое? Лампы легко бьются, занимают много места, потребляют много, светят плохо.
                        +3
                        … и смотрятся «няшно», иначе не скажешь. Словосочетание «теплый ламповый» не просто так появилось. Причины исключительно эстетико-психологические — «не как у всех», «ретро», «у ней внутре неонка», «светит, как живой огонь» и т.п.
                          +1
                          Зато глазу приятно.
                          Мерцание разряда чем-то напоминает огонь свечи.

                          Светят плохо — ну так часы же, а не светильник.
                          Место — проблема разве что для наручного исполнения, для стационарного не важно.
                          Потребление — проблема для батарейного питания, от розетки опять же неважно.

                          Легко бьются — ну, не легче, чем висящие на многих стенах большие стрелочные часы со стеклом.
                            +1
                            ну стрелочные — это вообще позапрошлый век. )
                              +1
                              У меня такие висят и работают. 1956 года выпуска, никогда не ремонтировались. От одного завода работают 11 суток. Точность достаточная, уход меньше минуты в месяц (после подстройки маятника).
                                0
                                Ну да скучать не приходится. )
                                  0
                                  Стрелочные бывают и электромеханические, с задатчиком частоты на таком же кварцевом резонаторе, что и чисто электронные — соответственно и точность у них такая же, как у электронных.
                                0
                                Соберёмся все с индикаторными авами в одном посте :))))
                                  +1
                                  Такой индикатор, как у Вас на аве, у меня был в бабинном магнитофоне «Вильма» :-)
                                +1
                                Тут речь не о практичности и экономии, это просто симпатичная ретро-игрушка. Хотя уже, если честно, приевшаяся, их каждый второй радиолюбитель делает.
                                +1
                                Убить мало того рационализатора в СССР, кто придумал двойку перевернутой пятеркой заменить.
                                  +1
                                  Зато матрицу и пуансон сэкономили. СССР же.
                                    +1
                                    И кто то получил премию в 20р за рацпредложение по унификации деталей.
                                    +2
                                    Но ведь кто-то же сделал в ИН-8 разные двойку и пятерку.
                                      +3

                                      Этому памятник поставить.

                                    0
                                    Я когда-то купил готовую плату с лампами от Past Indicator, очень доволен. Много лет работают «как часики»)) Только минус — при быстром переводе взгляда через часы видно мерцание 50 Гц. Вот бы поднять частоту, чтобы не мерцало, а ещё сделать быстрое, но всё же плавное (регулируемое) затухание/разгар, и было бы идеально.
                                      0

                                      Каждый раз как вижу часы на подобных лампах, спрашиваю себя: «почему у меня еще нет таких?»
                                      Мне нравится!

                                        0
                                        Вот так всегда — хочу собрать какое-нибудь устройство и через несколько дней после такой мысли вижу статью на хабре.
                                          0
                                          Тоже собираюсь построить такие часы — пришла плата с Али, достал индикаторы. Уильяма Гибсона читал? У него как раз главы назывались итерациями :).
                                            0
                                            Неа, пока до его творчества не дошел. Не знаю с какого момента у меня это слово в лексиконе, но очевидно что профессиональная деформация.
                                            0
                                            ресурс маленький, греются. чо вы так на них запали?
                                              0
                                              Их видно хорошо в темноте, я свои светодиодные часы со зрением в -1 не вижу без напряжения. Просыпаешься, а тебе в глаза светит просто яркое месиво. Светодиодные светофоры это отдельная тема…
                                                0
                                                Надо просто уметь их готовить… )
                                                  0
                                                  у вас проблемы с регулировкой яркости светодиодов? попробуйте использовать светофильтры
                                                  +1
                                                  Ну не знаю про маленький ресурс, у меня уже 5 лет нонстопом работают, ничего не греется и не тускнеет
                                                  картинка 1
                                                  image

                                                  Картинка 2
                                                  image
                                                    0
                                                    Они красивые и редкие.
                                                      +1
                                                      Почему ресурс маленький? Вот для ИН-8 10к+ часов заявлено. Да и что там случиться может? Это у вакуумно-люминесцентных там накал, катод, сетка, анод, люминофор и т.п. А здесь просто газ светится.
                                                      Про нагрев тоже неясно. Чуть тёплые они. Вот для ИН-8 того же, по грубым прикидкам, мощность индикации 400 мВт. Совсем немного же.
                                                        0
                                                        Еще стоит учесть факт что работают лампы в динамическом режиме, в каком то даташнике читал что при таком режиме наработка будет в разы выше заявленной. Про нагрев: если не использовать линейные стабилизаторы типа LM317 как я, и ставить подходящие мосфеты в DC-DC то нагрева там вовсе не будет. Лампы совсем холодные.

                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                    Самое читаемое