Orologio ITV-4

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Vorrei condividere con voi le prestazioni di un orologio che utilizza lampade IV-9 in un blocco di un aereo TU-154. Sul corpo c'è la scritta ITV-4, a quanto pare questa unità si chiama così! Nella sua sede nativa, questo era un orologio realizzato secondo una logica rigorosa. La persona che mi ha ordinato la conversione voleva usarli come accessorio desktop che mostrasse l'ora e la temperatura, a seconda della modalità. Allo stesso tempo, era necessario preservare la funzione di regolazione della luminosità delle lampade. E un'altra condizione era l'indipendenza energetica, con questo intendo il mantenimento della traccia del tempo dopo aver spento l'alimentazione principale.

Lampade.

Ma qui devo dire che sono fortunato! In precedenza, mi sono imbattuto solo in indicatori di scarica di gas, per alimentarli, estrarre e inserire 180 V! Tutto qui è molto conveniente, puoi utilizzare l'alimentazione a 5 V per l'alimentazione (in senso stretto, non più di 4,5 V, ma ne parleremo più avanti), ad es. la stessa linea utilizzata per far funzionare i chip principali.
La lampada è una beuta da vuoto contenente otto filamenti. Pertanto, IV-9 ha un'uscita comune e otto segmenti. Per visualizzare qualsiasi informazione è necessario “alimentare” i pin generali e quelli del segmento corrispondente. La polarità della connessione non ha importanza.Nel mio caso ho collegato il pin 1 al positivo di alimentazione (la tensione di alimentazione, nel mio circuito, cambia per regolare la luminosità delle lampade) e ho collegato i pin del segmento a terra.

Ora parliamo del controllo della lampada. Il cliente ha insistito sull'indicazione statica, quindi avremo un "gruppo" di segnali di controllo (7 pin * 4 lampade). Per aumentare il numero di pin, ho utilizzato quattro registri a scorrimento 74HC595, i cui pin sono collegati a quattro chip ULN2003. Il microcircuito ULN2003 è un insieme di sette interruttori a transistor. Ogni interruttore a transistor ha un resistore di limitazione alla base, quindi puoi collegare in sicurezza le uscite del registro a scorrimento direttamente agli ingressi di controllo dell'ULN.

Schema.

Il cavallo di battaglia principale è mega8. Il suo lavoro consiste nell'interrogare un sensore di temperatura - DS18B20 o un orologio in tempo reale DS1307 e inviare informazioni alle lampade scrivendo l'array richiesto nei registri a scorrimento. Inoltre, quando viene attivato uno dei quattro pulsanti, cambia la cifra corrispondente in ore o minuti. I secondi vengono azzerati quando si cambiano le ore o i minuti. Quando si premono contemporaneamente il primo e il quarto pulsante, il dispositivo entra nella modalità di visualizzazione della temperatura. Per i dettagli potete guardare il video. Tutti e quattro i pulsanti “siedono” su un'interruzione, dopo di che viene attivata, viene determinato quale pulsante viene premuto, ecco un esempio di tale implementazione:

Schema del dispositivo:

Questa è la prima parte del lavoro in cui non vi è alcuna regolazione della luminosità delle lampade: bruciano al "pieno". Tutta l'alimentazione del dispositivo è 5 V.In questa versione l'orologio può essere alimentato anche tramite porta USB! Lo schema inoltre non mostra le lampade; per collegarle è necessario collegare i loro anodi all'alimentatore plus e collegare i terminali del segmento tramite resistori limitatori di corrente (la corrente del segmento non deve superare 19 mA) ai terminali L( 1)_1.... L(4)_7. Quando regoliamo la luminosità, colleghiamo gli anodi delle lampade e i pin numero 9 dei microcircuiti ULN2003 non al power plus, ma all'uscita del circuito di controllo della potenza.
Circuito per la regolazione della luminosità:

Applichiamo una tensione costante di 7-9 V all'ingresso (INPUT+;INPUT-). Il regolatore lineare 7805 regola la tensione a 5 V, che viene utilizzata per alimentare il microcontrollore, l'orologio in tempo reale, i registri a scorrimento e il sensore di temperatura.
Stabilizzatore lineare LM317 - utilizzato per implementare il controllo della luminosità. Con valori nominali R1-3,9 kOhm e RS_1,RS-2 un resistore variabile da 10 kOhm, la tensione 5V_ADJ_OUT varierà a seconda della resistenza del resistore variabile da 2,5 a 4,9 V. È necessario installare un piccolo radiatore sull'LM317; in letteralmente 10 minuti ne ho realizzato uno come quello nella foto, che gestisce abbastanza bene il raffreddamento. Materiale – una piccola parte della custodia del CD-ROM: