Ciao a tutti. Voglio parlarvi del mio recente "mestiere", ovvero un orologio con indicatori di scarica di gas (GDI).
Gli indicatori di scarico del gas sono caduti da tempo nell'oblio, personalmente anche quelli "più nuovi" sono più vecchi di me. I GRI sono stati utilizzati principalmente negli orologi e negli strumenti di misura, successivamente sono stati sostituiti da indicatori luminescenti a vuoto.
Allora cos'è una lampada GRI? Questo è un contenitore di vetro (è una lampada!) riempito all'interno di neon con una piccola quantità di mercurio. All'interno sono presenti anche degli elettrodi ricurvi a forma di numeri o segni. La cosa interessante è che i simboli si trovano uno dopo l'altro, quindi ogni simbolo si illumina alla propria profondità. Se ci sono i catodi, deve esserci anche un anodo! - è uno per tutti. Quindi, per illuminare un determinato simbolo nell'indicatore, è necessario applicare una tensione, e non piccola, tra l'anodo e il catodo del simbolo corrispondente.
Per riferimento, vorrei scrivere come si verifica il bagliore. Quando viene applicata un'alta tensione tra l'anodo e il catodo, il gas nella lampada, che precedentemente era neutro, inizia a ionizzarsi (cioè, uno ione positivo e un elettrone si formano dall'atomo neutro).Gli ioni positivi risultanti iniziano a muoversi verso il catodo e gli elettroni rilasciati iniziano a muoversi verso l'anodo. In questo caso, gli elettroni “lungo il percorso” ionizzano ulteriormente gli atomi di gas con cui entrano in collisione. Di conseguenza si verifica un processo di ionizzazione simile a una valanga e nella lampada appare una corrente elettrica (scarica a bagliore). Quindi ora la cosa più interessante, oltre al processo di ionizzazione, cioè formazione di uno ione positivo e di un elettrone, esiste anche un processo inverso, chiamato ricombinazione. Quando uno ione positivo e un elettrone “si trasformano” di nuovo in uno solo! In questo caso, l'energia viene rilasciata sotto forma di bagliore, che osserviamo.
Ora direttamente all'orologio. Ho usato lampade IN-12A. Hanno una forma di lampada non proprio classica e contengono i simboli 0-9.
Ho comprato una discreta quantità di lampade che non sono state utilizzate!
Per così dire, in modo che ce ne sia abbastanza per tutti!
È stato interessante realizzare un dispositivo in miniatura. Il risultato finale è un pezzo abbastanza compatto.
La custodia è stata tagliata con una macchina laser da acrilico nero secondo un modello 3D, che ho realizzato sulla base di circuiti stampati:
Schema del dispositivo.
L'orologio è composto da due schede. La prima scheda contiene quattro lampade IN-12A, un decodificatore K155ID1 e optoaccoppiatori per controllare gli anodi della lampada.
La scheda dispone anche di ingressi per il collegamento dell'alimentazione, il controllo di fotoaccoppiatori e un decodificatore.
La seconda scheda è il cervello dell'orologio. Contiene un microcontrollore, un orologio in tempo reale, un'unità di conversione da 9 V a 12 V, un'unità di conversione da 9 V a 5 V, due pulsanti di controllo, un cicalino e le uscite di tutti i cavi di segnale che corrispondono al tabellone. L'orologio in tempo reale è dotato di una batteria di backup che impedisce la perdita di tempo quando l'alimentazione principale è spenta.L'alimentazione è fornita da un'unità da 220 V-9 V (200 mA sono sufficienti).
Queste schede sono collegate tramite un connettore pin, ma non mediante inserimento, ma mediante saldatura!
Il tutto si riunisce in questo modo. Innanzitutto, una vite lunga M3*40. Su questa vite si inserisce un tubo di un tubo dell'aria da 4 mm (è denso e adatto a contenere circuiti stampati, lo uso molto spesso). Poi c'è un supporto tra i circuiti stampati (stampati su una stampante 3D) e poi un dado passante in ottone stringe il tutto. E anche la parete posteriore sarà fissata con bulloni M3 a dadi passanti in ottone.
Durante l'assemblaggio, questa caratteristica spiacevole è diventata chiara. Ho scritto il firmware, ma l'orologio si è rifiutato di funzionare, le lampade tremolavano in un ordine incomprensibile. Il problema è stato risolto installando un condensatore aggiuntivo tra +5 V e terra proprio accanto al microcontrollore. Puoi vederlo nella foto sopra (installato nel connettore di programmazione).
Allego file di progetto in EagleCAD e firmware in CodeVisionAVR. Puoi eseguire l'aggiornamento se necessario per i tuoi scopi)))Il firmware per l'orologio viene eseguito in modo semplice, senza fronzoli! Solo un orologio. Due pulsanti di controllo. Un pulsante è "modalità", il secondo è "impostazioni". Premendo una prima volta il pulsante “mode” vengono visualizzati solo i numeri responsabili delle ore; se si preme “impostazioni” in questa modalità le ore inizieranno ad aumentare (quando raggiungono 23 vengono reimpostate su 00). Cliccando nuovamente su “modalità” verranno visualizzati solo i minuti. Di conseguenza, se si clicca su “imposta” in questa modalità, anche i minuti aumenteranno in ordine “circolare”. Quando si fa nuovamente clic su "modalità", vengono visualizzati sia le ore che i minuti. Quando si modificano le ore e i minuti, i secondi vengono azzerati.
Nelle prossime versioni penso di realizzare tre bottoni e incidere le scritte.
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